[科普中国]-钒钛磁铁矿

简介

含钒钛磁铁矿岩体分为基性岩（辉长岩）型和基性-超基性岩（辉长岩－辉石岩－辉岩）型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。 钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。

我国情况我国钒钛磁铁矿床分布广泛，储量丰富，储量和开采量居全国铁矿的第三位，已探明储量98.3亿吨，远景储量达300亿吨以上，主要分布在四川攀西（攀枝花-西昌）地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、山东临沂、广东兴宁及山西代县、辽宁朝阳等地区。其中，攀西（攀枝花-西昌）地区是我国钒钛磁铁矿的主要成矿带，也是世界上同类矿床的重要产区之一，南北长约300km，已探明大型、特大型矿床7处，中型矿床6处。钒矿资源较多，总保有储量V2O5 2596万吨，居世界第3位。钒矿主要产于岩浆岩型钒钛磁铁矿床之中，作为伴生矿产出。钒矿作为独立矿床主要为寒武纪的黑色页岩型钒矿。钒矿分布较广，在19个省(区)有探明储量，四川钒储量居全国之首，占总储量的49%；湖南、安徽、广西、湖北、山东、甘肃等省(区)次之。钒钛磁铁矿主要分布于四川攀枝花-西昌地区及河北承德地区，黑色页岩型钒矿主要分布于湘、鄂、皖、赣一带。钒矿成矿时代主要为古生代，其他地质时代也有少量钒矿产出。

钛矿主要为钒钛磁铁矿中的钛矿、金红石矿和钛铁矿砂矿等。钒钛磁铁矿中的钛主要产于四川攀枝花和河北承德地区。

化学成分化学成分 含量（%）

Fe铁30.55

TiO2二氧化钛10.42

V2O5五氧化二钒0.30

Co钴0.017

Ni镍0.014

S硫（硫化物） 0.64

P磷（磷化物） 0.013

含钒钛磁铁矿岩体分为基性岩（辉长岩）型和基性-超基性岩（辉长岩－辉石岩－辉岩）型两大类，前者有攀枝花、白马、太和等矿床，后者有红格、新街等矿床。总的来说，两种类型的地质特征基本相同，前者相当于后者的基性岩相带部分的特征，后者除铁、钛、钒外，伴生的铬、钴、镍和铂族组分含量较高，因而综合利用价值更大。

钒钛磁铁矿不仅是铁的重要来源，而且伴生的钒、钛、铬、钴、镍、铂族和钪等多种组份，具有很高的综合利用价值。

冶炼冶炼时，钒钛磁铁矿在炉内的反应：

化学成分：Fe、TiO2、V2O5、Co、Ni、S、P。 原矿中钪主要分布于钛普通辉石、钛铁矿和钛磁铁矿中，在选矿产品中的分布随前两种矿物的含量而变化，钪在其中以类质同象形式赋存。

在钛普通辉石中

Sc3+以异价类质同象方式置换Fe2+与Mg2+，电价平衡依靠Fe3+、Al3+替代Si4+实现。

置换关系式为：

Sc3+ + Al3+ →（Fe2+，Mg2+）+ Si4+

钛铁矿中钪的类质同象置换关系式为：

Sc3+ +（Fe3+ + Al3+）→（Fe2+，Mg2+）+ Ti4+。

钒钛主要富存于钛普通辉石中。关于辉石中钪的回收，大致有两种方法：

1、酸法处理——用硫酸分解，加热搅拌4~5h，直至完全排除SO2蒸汽；或用盐酸（HCl+NaF）分解，温度80~100℃，处理4~5h。

2、碱法处理——将矿物分别与NaHSO4和NaOH一起熔融1h，温度500~600℃。将碱熔法所得水合物过滤并沉淀除碱，然后在盐酸中加热溶解。用氨从溶液中沉淀水合物，过滤并煅烧成氧化物。

钒钛五氧化二钒（V2O5）：攀枝花钒钛磁铁矿伴生V2O5，1987年底探明储量约占全国储量的59.1%，名列全国第一、世界第三位。

二氧化钛（TiO2）：攀枝花钒钛磁铁矿伴生的TiO2，1987年底探明储量约占全国TiO2储量的97.78%，名列世界第一1。