贵州西部某玄武岩型钛矿工艺矿物学研究

1 研究背景

贵州西部某玄武岩型钛矿是高钛的峨眉山玄武岩浆喷出并沉积成岩后，第三喷发旋回顶部的含矿层多次暴露地表，在利于发生表生风化淋滤作用的条件下，经不断的强风化淋滤作用使硅流失、钛富集而成。该矿采用重选工艺其精矿中的TiO

没有富集，不能有效分选出钛矿物，大部分钛金属损失在尾矿中；采用重选-磁选工艺也难以实现矿石中钛的有效富集。采用浮选工艺一定程度上可以实现钛的富集，但只能获得TiO

品位9.15%、TiO

回收率27.78%的钛精矿，从技术经济角度分析，采用常规选矿工艺难以使矿石中的锐钛矿得到有效分选回收。开展钛的钛矿工艺矿物学的研究，了解影响钛选的主要矿物学因素，为该类型钛矿的选矿技术提供思路或方法。

2 矿石的化学性质

2.1 矿石的多元素分析

矿石的化学多元素分析结果见表1。

患者男，66岁。咳嗽10余天，近一天来，出现发作性胸闷、胸痛，位于胸骨后及上腹部，主要为闷胀感，程度中等，疼痛无放射，不伴出汗，持续3～5 min可自行缓解，有时静息时亦会发作。以“急性冠脉综合征”收住院。

由表1可以看出，矿石中TiO

含量6.5%，是主要的回收对象，Sc含量38.6g/t、Y含量32.5g/t、Ga含量32.4g/t，是伴生的有价元素；伴生杂质元素主要为硫和磷，硫含量0.017%，磷含量0.04%；造岩组分以SiO

及Al

O

为主。

2.2 钛的化学物相分析

矿石中钛的化学物相分析结果见表2。

由表2结果可知，矿石中钛主要以锐钛矿的形式存在，分布率为93.97%，其次以硅酸盐中钛的形式存在，分布率5.30%，以金红石形式存在的钛很少，分布率为0.73%。

20例OSAHS患者的手术前后的相关数据，采用用Windows SPSS 13.0进行统计学分析，本临床实验中涉及的数据以均数±标准差形式表示，采用t检验分析手术前后相关参数变化是否具有统计学意义，本实验中t检验结果以P＜0.05认为差异具有统计学意义。

认知无线电网络(Cognitive Radio Networks,CRN)允许次用户(Second Users,SUs)伺机接入主用户(Primary Users,PUs)未使用的空闲频段，极大地提高了频谱资源利用率[1].然而新的问题也随之产生，比如：PUs与SUs相互干扰，SUs对无线频谱开放性特征难以捕捉等问题.为此，寻求更高效的频谱资源管理方法已成为该领域研究的热点[2].

3 矿石的矿物组成

（1）锐钛矿粒度对选别指标的影响。

另一种是微晶锐钛矿，分散在高岭石与绢云母组成的粘土质基质中，它们与微晶针铁矿、水针铁矿胶结成或松散或较为紧实的集合体，在磨矿过程中很容易泥化但彼此却总是不能相互解离，而且由于锐钛矿含量远低于粘土质硅酸盐矿物，未解离的集合体中大部分锐钛矿不能裸露表面。这是该矿石中锐钛矿的主要产出形式，通过机械选矿方法无法富集锐钛矿。

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4 矿石中重要矿物的嵌布特性

4.1 锐钛矿

锐钛矿是矿石中主要的钛矿物，也是回收的目的矿物。锐钛矿主要呈两种产出状态。

一种是显微镜下可以观察到的细粒、微粒锐钛矿，一般呈不规则状或交代残余状分布于粘土质基质中（图2），有时分布于褐铁矿基质中或褐铁矿与高岭石组成的集合体基质中（图3），呈这种状态产出的锐钛矿嵌布粒度一般为0.005mm～0.025mm，个别较粗可达0.10mm。在细磨条件下，一部分锐钛矿可以单体解离，或者与褐铁矿呈连生体形式产出，但这部分锐钛矿只占很少部分，而且褐铁矿往往随着锐钛矿一起富集，品位难以提高，富集意义不大。

根据X-射线衍射分析，显微镜及扫描电镜考查，并结合化学多元素分析，查明矿石中钛矿物主要为锐钛矿，偶见金红石；铁矿物主要为针铁矿、水针铁矿（统称为褐铁矿，下同），另有少量赤铁矿；其它矿物主要为高岭石、绢云母，其次为石英，另有少量磷灰石、方解石、白云石、绿泥石等。矿石的矿物组成及相对含量见表3。

该矿石中粘土质层状硅酸盐矿物含量很高，磨矿时非常容易泥化，进一步增加锐钛矿的分选难度。

4.2 褐铁矿

褐铁矿是矿石中铁的主要矿物，是针铁矿、水针铁矿的集合体，其中常含有少量粘土质杂质。褐铁矿嵌布粒度粗细不均，一部分呈较粗粒状产出，一部分呈细粒状、细脉状或胶状浸染于高岭石等粘土质矿物中，还有部分呈微晶分散于黏土矿物中。

部分褐铁矿与锐钛矿共生关系密切，两者形成的集合体中以褐铁矿为主，而且锐钛矿嵌布粒度很细，磨矿无法实现单体解离，所以通过回收褐铁矿来富集锐钛矿的意义不大。

4.3 粘土矿物

粘土矿物是该矿石中的主要矿物，以高岭石为主，其次为绢云母，还有少量伊利石、多水白云母、绿泥石等层状硅酸盐矿物。粘土矿物是针铁矿、水针铁矿、锐钛矿的主要载体矿物，常呈微晶集合体混杂产出，磨矿时相互难以单体解离，而且粘土矿物非常容易泥化，使得通过物理选矿方法难以有效分离锐钛矿与粘土矿物。

5 矿石的粒级筛析

锐钛矿主要呈两种状态产出，一种是锐钛矿以细粒、微粒的形态赋存，另一种是锐钛矿以微晶的形态赋存。

由表4可以看出，0mm～1mm综合样的7个筛分粒级中，-0.074mm粒级产率达38.30%，泥化严重；TiO

含量随着粒度的变细逐渐升高，即钛在细粒级中有相对富集的趋势；Fe含量随着粒度的变细逐渐降低，即铁在较粗粒级有相对富集趋势。进一步证实钛主要以微晶锐钛矿形式产出，且与粘土质矿物共生更为密切。

6 矿石中钛的赋存状态

矿石中钛的赋存状态较为单一，钛绝大部分以独立矿物锐钛矿的形式存在，偶见以金红石形式存在的钛。

对0mm～1mm矿石综合样进行粒级筛分，并考察各粒级钛及铁的分布情况，结果见表4。

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7 影响钛选的矿物学因素

（2）矿物共生关系对选别指标的影响。

对矿石综合样进行X-射线衍射分析，结果见图1。

矿石中锐钛矿的嵌布粒度细，锐钛矿的嵌布粒度一般小于0.025mm，还有部分呈微晶产出。因此即使细磨矿也难以使锐钛矿与脉石矿物相互解离，因此想要通过选矿回收该矿石中锐钛矿难度很大。

根据矿石工艺矿物学研究结果，影响钛选的主要矿物学因素如下：

该矿石中的锐钛矿与粘土矿物的嵌布关系最为密切，其次与褐铁矿共生密切，常常呈微细粒或微晶分散在粘土矿物中，有时呈细粒状包裹于褐铁矿中，在磨矿中均难以完全解离，影响锐钛矿的分选。

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（3）脉石矿物对选别指标的影响。

对褐铁矿基质及微细粒粘土质基质分别进行X-射线衍射分析（图4、图5），进一步确定粘土质基质中存在微晶锐钛矿，而且含量高于褐铁矿基质中锐钛矿的含量。

8 结论

（1）矿石含TiO

6.5%，是主要的回收对象；Sc含量38.6g/t、Y含量32.5g/t、Ga含量32.4g/t，是伴生的有价元素；造岩组分以SiO

及Al

O

为主。

（2）矿石中钛矿物主要为锐钛矿，偶见金红石；铁矿物主要为针铁矿、水针铁矿（统称为褐铁矿），另有少量赤铁矿；其它矿物主要为高岭石、绢云母，其次为石英，另有少量磷灰石、方解石、白云石、绿泥石等。

当前，云南正处于制造业追赶、现代服务业加快发展以及工业化、城镇化双加速的阶段，处于发展方式转变、优势充分释放的关键时期，处于体制机制变革、发展阶段跃升的重要关口，面临着速度变化、结构优化、动力转化等多重压力，云南长期以来以资源开发和规模扩张为主导的产业发展方式已难以为继。

著作权又名版权，它是指文学作品、艺术作品的首创作者，对其作品享有的所有权和财产权。因此，作品本身是作者享有权利的根本依据，作品是作者智慧的结晶，凝聚了作者的心血。

（3）矿石中钛的赋存状态较为单一，主要以独立矿物锐钛矿的形式存在，但锐钛矿嵌布粒度细，相当部分以微晶形式产出，与粘土矿物共生关系密切，且矿石中粘土矿物含量高，磨矿过程中极易泥化，通过机械选矿方法难以实现锐钛矿的有效富集，采用常规选矿工艺难以使矿石中的锐钛矿得到有效分选回收。

（4）经试验采用亚熔盐法提钛工艺，在TiO

5.45%条件下，通过熔盐反应、碱洗、酸浸、除杂、还原、钛液水解、盐处理、煅烧等工序，可获得TiO

品位95.85%、钛总回收率74.02%的二氧化钛产品。

（5）经试验采用低温酸解法提钛工艺，在TiO

5.45%条件下，通过低温酸解反应、水浸、除杂、还原、钛液水解、盐处理、煅烧等工序，可获得TiO

品位95.48%、钛总回收率76.28%的二氧化钛产品。

文中试验数据及插图来源于北京科技大学《贵州水城龙场钛矿选冶试验报告》。

[1]鲍大忠，游桂芝．贵州水城龙场锐钛矿矿床地质特征及成因初探．矿产勘查．2020,11(8)：1664-1670．

[2]莫光员，吴启美，邢显波等．贵州西部龙场玄武岩型钛矿床地质特征及成因．矿产与地质．2020,34(1)1-6,18．

[3]聂爱国,秦德先,管代云,等．峨眉山玄武岩浆喷发对贵州西部区域成矿贡献研究[J]．地质与勘探,2007,(2)．50-54．