钛矿概述
钛(Titanium):元素符号Ti,原子序数22,原子量47.88,在元素周期表中位于第4周期ⅣB族。钛是地壳中分布最广和丰度高(6320×10-6)的元素之一,占地壳重量的0.61%列居第9位;而钛资源则仅次于铁、铝、镁而列居第4位,是制取钛渣、人造金红石、钛白、海绵钛、钛金属及钛材、焊条涂料的重要原料。由于金属钛呈银白色,具有熔点高(1727℃)、比重轻(4.5)、机械强度高(5)、耐低温(超低温下电阻率几乎为0)、耐磨蚀、线钛塑性良好(能薄壁化使用)、不易氧化、还原性强等特点;钛的氧化物——二氧化钛(钛白),具有无毒、良好的物理化学稳定性(1000℃煅烧后不熔于任何酸和碱)、折射指数高(2.55~2.70),以及很强的白度、着色力(1150~1650)、遮盖力(40~50g/m2)、耐温性、抗粉化等特征,被称为“颜料之王”。因此,钛及其氧化物、合金产品是重要的涂料、新型结构材料、防腐材料,被誉为“继铁、铝之后处于发展中第三金属”和“战略金属”,也是“很有希望的金属材料”,在航空、航天、舰船、军工、冶金、化工、机械、电力、海水淡化、交通运输、轻工、环境保护、医疗器械等领域,有着广泛的应用,并创造了巨大的经济效益和社会效益,在国民经济发展中有其重要的地位和作用。(化学元素符号Ti)

全球分布情况
目前,全球开发利用的钛矿资源主要为钛铁矿和金红石,以钛铁矿为主。据美国地质调查局(USGS)统计,钛铁矿约占世界钛矿石消费量的89%。截至2017年底,全球钛矿资源量已超过20亿吨(TiO2当量计),储量9.34亿吨,其中钛铁矿储量为8.73亿吨,占93.47%。除南极洲外,其余六大洲均有丰富的钛矿资源,涉及29个国家。澳大利亚钛储量居世界第一位,其次为中国、印度、南非、肯尼亚、巴西、马达加斯加、挪威、加拿大、莫桑比克、乌克兰、美国、越南和塞拉利昂。这14个国家的钛储量约占世界总储量的97%。
钛铁矿资源主要集中在中国、澳大利亚、印度、南非和巴西等国;金红石钛矿资源量则主要分布在澳大利亚、南非、印度和塞拉利昂。全球钛铁矿主要生产国家是中国、澳大利亚、加拿大、莫桑比克、南非、印度,这8个国家的年产量为556万吨,约占全球总产量79.2%,其他国家(包括肯尼亚、塞内加尔、乌克兰、挪威、越南、美国、马达加斯加、巴西等)的年产量为146万吨,约占20.8%;全球金红石主要生产国家是澳大利亚、印度、肯尼亚、莫桑比克、塞内加尔、塞拉利昂、南非、乌克兰、马达加斯加,其中澳大利亚、塞拉利昂、南非、乌克兰这4个国家的年产量为46.4万吨,约占全球总产量77.5%,其他国家的年产量为13.4万吨,约占22.5%。
重要资源国的勘查开发现状
1.澳大利亚
澳大利亚是世界最大的钛生产国和出口国,储量居世界首位。钛矿以外生沉积海滨砂型为主,主要分布在澳大利亚的东西海岸。2017年,澳大利亚共生产钛铁矿90万吨、金红石45万吨,大部分金红石用于出口,51%的钛铁矿也用于出口,其余的用于深加工生产合成金红石。
2.印度
印度钛矿储量丰富,品位高,主要分布在喀拉拉邦和泰米尔纳德邦。印度政府近年来大力扶持钛业发展,引进外资进行开采和加工。2010年完工的印度海绵钛工厂,使印度成为全球第五大钛金属制造商。
3.南非
南非拥有各种类型的大型钛矿石资源,主要分布于东海岸的外生沉积海滨砂矿床。南非理查兹湾重砂矿物钛铁矿锆石矿床是其中的重要矿床,重矿物含量约为13.8%,其中钛含量为5.86%。
4.巴西
巴西钛矿资源丰富,主要分布于东部和中南部。海滨砂型矿床主要分布在里约热内卢州东北角,而风化碱性岩型矿床则位于中南部的Tapira等地区。
5.马达加斯加
马达加斯加拥有大量外生沉积海滨砂型钛矿床,主要分布在托拉纳罗(Tolagnaro)区域内。规模最大、储量最丰富的矿床为Ranobe矿床,估计矿产资源量在95,900万吨左右。
6.挪威
挪威拥有约300个钛矿矿床或矿点,主要分布在南部的斯塔万格斜长岩地区。Tellnes钛铁矿矿床是其中最重要的矿床,年产量占世界总产量的6%至7%。
7.莫桑比克
莫桑比克的钛资源主要集中在中南部的Moma矿床,该矿床含钛矿物为钛铁矿、金红石和锆石。截止到2011年12月末,已探明储量约为2,600万吨钛铁矿。
8. 塞拉利昂
塞拉利昂盛产高品位的天然金红石矿,矿产资源量超过840万吨。主要矿区位于塞拉利昂南部沿海平原的帝国主义山附近,矿区总面积约1,000平方公里。
国内分布情况
我国钛资源较丰富,是世界钛资源大国,其储量位于世界前列。其特点是:资源丰富、储量大、分布广;原生矿多,砂矿少;钛铁矿多,金红石矿少;贫矿多,富矿少;均为多金属共生矿。产量较大的矿石主要以岩矿型钒钛磁铁矿形式存在,便于开采利用的金红石型钛矿非常少。同时国内钛矿提纯技术不够发达,选冶技术有限,产出的钛精矿品位较低,高品质钛精矿十分依赖进口。
我国钛矿床的矿石工业类型比较齐全,既有原生矿也有次生矿,原生钒钛磁铁矿为我国的主要工业类型。钛铁矿占我国钛资源总储量的98%,金红石仅占2%。我国钛铁矿储量2亿吨,占全球储量28%,排名全球第一。
地区分布及矿床分布
我国共有钛矿床142个,其分布于20个省区,主要产地为四川、河北、海南、湖北、广东、广西、山西、山东、陕西、河南等省。我国钛矿床的矿石工业类型比较齐全,既有原生矿也有次生矿,原生钒钛磁铁矿为我国的主要工业类型。在钛铁矿型钛资源中,原生矿占97%,砂矿占3%;在金红石型钛资源中,绝大部分为低品位的原生矿,其储量占全国金红石资源的86%,砂矿为14%。全国原生钛铁矿共有45处,主要分布在四川攀西和河北承德,2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨,是我国最主要的钛矿资源。钛铁砂矿资源有85处,主要分布在海南、云南、广东、广西等地,储量500万吨,也是我国重要的钛矿资源。相比之下,金红石矿资源较少,资源产地41处,主要分布在河南、湖北和山西等地,储量200万吨。
钛铁矿岩矿分布
我国钛铁矿岩矿主要以钒钛磁铁矿为主。主要分布在四川省的攀枝花和红格、米易的白马、西昌的太和,河北省承德的大庙、黑山、丰宁的招兵沟、崇礼的南天门,山西省左权的桐峪,陕西省洋县的毕机沟,新疆的尾亚、哈密市香山,甘肃的大滩, 河南省舞阳的赵案庄,广东省兴宁的霞岚,黑龙江省的呼玛,北京昌平的上庄和怀柔的新地。
现已探明储量的大型矿床有:
1. 攀西地区钒钛磁铁矿:位于四川省西南部,包括攀枝花和凉山州等20余个县市。攀西地区是一个巨大的钛聚宝盆,其钛资源探明储量为世界的1/4,其中伴生着钒、钛、钴、镓等十几种稀有贵重金属。已探明钒钛磁铁矿约9.8×109 t,二氧化钛储量8.73×108 t。原矿平均品位TiO2含量5%。
2. 承德钒钛磁铁矿:承德地区有丰富的钒钛磁铁矿资源。已探明钛资源储量达 2.031×107t。其储量仅次于攀西地区。位居国内第2位。主要分布在大庙、黑山、头沟的基性、超基性杂岩体内。原矿平均品位TiO2含量为8%。
钛铁矿砂矿分布
我国钛铁矿砂矿资源主要分布在广东、广西、海南和云南等省区,矿点比较分散,尚未发现大型矿床。我国砂矿钛铁矿的品位,与国外的比较,相对较低,大部分精矿中的TiO2含量在48-52%之间,只在广西部分地区有TiO2含量54-60%的高品位优质钛铁矿。全国共有钛铁矿砂矿区66处,其中大型9处,中型15处,小型42处。其矿床特点是矿点比较分散、规模小、品位低。海南和云南的储量较大。
原生金红石矿分布
到目前为止,我国已发现金红石矿床、矿化点88 处,分布于17个省、市、区,以湖北、河南、陕两、江苏、山西及山东为主(占全国总储量的 96%)。经过勘查的有50处,探明储量大约1.530×107t ( 金红石TiO2) 。其中大型矿床9个,储量约1.4×107t,占总储量的91%:中型矿床10个,储量8.4×105t,占总储量的5.4%。大型矿床中,岩矿型矿床6个,占总储量的89%左右;砂矿型矿床3个,占总储量的11%左右。选矿回收率较高粗粒型矿床1个,仅占总储量的6%。
我国天然金红石矿主要是原生金红石矿,主要分布在湖北、山西、河南、陕西、安徽、江苏等省区。湖北省枣阳市大阜山金红石矿和山西省代县碾子沟金红石矿是目前国内已发现的规模最大的两个产地,其占全国金红石岩矿资源总储量的97%。
金红石砂矿分布
金红石砂矿包括海滨砂矿和残坡积风化壳型金红石矿。我国的金红石砂矿保有储量主要分布在 河南、湖北、山东、湖南、陕西等5个省区内。其次有广东、广西、海南,共有27个矿区,其中大型矿区2处、中型4处,其余均为小型矿区。海滨砂矿型金红石矿主要分布在海南、广东、广西、福建等省。