Jenis dan Pengagihan Global Deposit Titanium

pengenalan

Titanium adalah unsur kesembilan paling banyak dalam kerak bumi, namun ia tidak pernah dijumpai sebagai logam asli. Ia berlaku dalam mineral oksida, dan hanya dua daripadanya penting dari segi ekonomi: ilmenit (FeTiO₃) dan rutil (TiO₂), dengan leucoxene, ilmenit diubah yang kaya dengan titanium dioksida, sebagai suapan komersial ketiga. Di mana pekat mineral ini menentukan cara ia dilombong dan diproses, dan akhirnya bagaimana bahan mentah titanium sampai kepada pengeluar logam.

Jenis 1: Deposit-Rock (Utama) Keras

Mendapan-batu keras ialah formasi magmatik atau metamorf yang dilombong terus daripada batuan dasar. Jenis yang paling biasa ialah:

Mendapan magnetit ilmenit{0}}magmatik:pencerobohan berlapis di mana ilmenit menghablur bersama dengan magnetit; ini adalah sumber utama di Kanada, China dan Norway.

Anorthosite-deposit ilmenit yang berkaitan:ilmenit kasar di kompleks anorthosit, bekerja di Kanada dan Madagascar.

Mendapan titanomagnetit:vanadium-membawa magnetit dengan lamella ilmenit, diproses untuk besi, vanadium dan titanium.

Perovskit dan rutil-mengandungi batuan metamorf:sumber kecil tetapi penting tempatan.

Bijih batu-keras memerlukan penghancuran, pengisaran dan kepekatan fizikal (graviti, magnet dan pemisahan elektrostatik) untuk menghasilkan pekat ilmenit.

Jenis 2: Placer dan Beach-Mendapan Pasir

Mendapan placer terbentuk apabila luluhawa membebaskan mineral berat dan sungai yang tahan dan ombak menyusunnya ke dalam pasir pantai dan bukit pasir. Suite mineral-berat biasanya mengandungi ilmenit, rutil, leucoxene, zirkon dan monazit, yang diasingkan dalam loji kering menggunakan kaedah graviti, magnetik dan elektrostatik. Mendapan pasir pantai-mendominasi bekalan rutil global dan membekalkan kebanyakan suapan ilmenit dunia untuk proses pigmen klorida dan sulfat.

Pengedaran Global

Lebih daripada tiga puluh negara memegang sumber titanium, tetapi pengeluaran tertumpu. Australia dan Afrika Selatan adalah pembekal terbesar pasir ilmenit dan rutil; Pantai timur dan barat Australia dan Teluk Richards Afrika Selatan adalah kawasan pengeluar klasik. Kanada dan China menghasilkan terutamanya daripada deposit-batu ilmenit dan titanomagnetit yang keras, dan India bekerja keras-mendapan pasir pantai dan pasir, termasuk pasir pantai Kerala. Pengeluar yang lebih kecil tetapi penting termasuk Ukraine, Brazil, Sri Lanka, Sierra Leone dan Amerika Syarikat. Kedudukan keluaran yang tepat berubah dengan hayat lombong, permintaan pigmen dan-ekonomi badan bijih, jadi pembeli harus mengesahkan statistik pengeluaran semasa daripada sumber buku tahunan-mineral rasmi.

Daripada Bijih kepada Logam: Rantaian Bekalan

Logam titanium tidak dilebur seperti besi. Pekatan bijih ditukar kepada titanium tetraklorida (TiCl₄), kemudian dikurangkan kepada logam span titanium melalui proses Kroll, di mana magnesium mengurangkan TiCl₄ dalam retort tertutup. Span dihancurkan, diadun dan dicairkan, biasanya dengan peleburan semula arka vakum (VAR), ke dalam jongkong, yang kemudiannya ditempa, digulung dan ditarik ke dalam plat, kepingan, tiub, bar dan wayar. Oleh kerana rantaian ini memerlukan tenaga-intensif dan perlahan, harga logam titanium bertindak balas dengan kuat terhadap kapasiti span dan masa pendahuluan untuk produk kilang adalah lebih lama daripada keluli. Bagi pembeli titanium, jenis deposit di kawasan sumber ialah penunjuk berguna bagi struktur kos: operasi pasir cenderung menghasilkan suapan gred-tinggi yang konsisten, manakala operasi-batu keras menawarkan skala yang lebih besar.

Mengapa Jenis Deposit Penting kepada Pembeli

Ilmenite ialah suapan dominan untuk laluan pigmen sulfat dan klorida dan untuk sanga titanium yang digunakan dalam pengeluaran logam; rutil diutamakan untuk laluan klorida dan untuk mengimpal-gred titanium dioksida kerana kandungan TiO₂nya yang lebih tinggi. Ketersediaan dan gred rutil berbanding ilmenit mempengaruhi kos pigmen, dan permintaan pigmen seterusnya memacu pasaran bahan mentah titanium. Memahami bahagian mineral rantaian membantu pasukan perolehan menjangka pergerakan harga dan kekangan bekalan.

Soalan Lazim

Apakah mineral bijih titanium utama?

Ilmenit (FeTiO₃) dan rutil (TiO₂), dengan leucoxene sebagai produk ilmenit yang diubah. Bersama-sama mereka menyumbang pada dasarnya semua suapan titanium komersial.

Apakah perbezaan antara mendapan-batu keras dan pasir?

Mendapan-batu keras dilombong daripada batuan dasar dan memerlukan penghancuran dan penumpuan; mendapan pasir adalah pra-tertumpu oleh luluhawa dan pengasingan semula jadi serta lebih murah untuk diproses.

Negara manakah yang paling banyak menghasilkan bijih titanium?

Australia dan Afrika Selatan memimpin dalam ilmenit pasir dan rutil; Kanada, China dan India menghasilkan-batu keras dan tan pasir yang ketara. Kedudukan berubah dengan ekonomi dan permintaan lombong.

Bagaimanakah logam titanium diperbuat daripada bijih?

Bijih ditukar kepada titanium tetraklorida dan dikurangkan kepada span melalui proses Kroll, kemudian dicairkan dengan meleburkan semula arka vakum menjadi jongkong untuk digulung menjadi produk kilang.

Mengapa logam titanium lebih mahal daripada keluli?

Laluan pengurangan Kroll adalah-berasaskan batch dan tenaga-intensif, tidak seperti peleburan besi berterusan, dan langkah pencairan dan pemprosesan hiliran adalah mahal. Bekalan juga dikekang oleh kapasiti span.

Adakah rutil lebih baik daripada ilmenit?

Rutil mempunyai kandungan TiO₂ yang lebih tinggi dan lebih disukai untuk laluan pigmen klorida dan fluks kimpalan; ilmenite lebih murah dan jauh lebih banyak. Kedua-duanya adalah penting untuk industri.