嚴(yán)偉平團(tuán)隊(duì)：中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源概況及綜合利用技術(shù)進(jìn)展

釩鈦磁鐵礦是一種含有鐵、釩、鈦金屬的復(fù)合型礦產(chǎn)資源，是中國(guó)戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源之一，釩鈦制品被廣泛用于國(guó)防軍事、冶金化工、航空航天、電子技術(shù)以及材料等領(lǐng)域。改進(jìn)釩鈦磁鐵礦綜合利用工藝，實(shí)現(xiàn)釩鈦磁鐵礦高效開發(fā)及綜合利用對(duì)中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國(guó)防建設(shè)具有重要戰(zhàn)略意義。中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所嚴(yán)偉平團(tuán)隊(duì)從中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源分布、釩鈦磁鐵礦綜合利用技術(shù)兩個(gè)方面，梳理分析了中國(guó)釩鈦磁鐵礦的資源概況及利用技術(shù)進(jìn)展。

中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源概況及綜合利用技術(shù)進(jìn)展

嚴(yán)偉平 張博遠(yuǎn) 楊耀輝 李 倫 李維斯

摘 要：釩鈦磁鐵礦是以鐵、釩和鈦為主金屬的復(fù)合型礦產(chǎn)資源，通常伴生有銅、鈷、磷、鈧等多種有價(jià)組分，具有綜合回收利用價(jià)值。在概述了中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，針對(duì)資源逐漸貧細(xì)雜化、綜合利用水平較低的狀況，著重就預(yù)選工藝、鐵精礦提質(zhì)降雜工藝、微細(xì)粒鈦鐵礦選別工藝、伴生資源回收利用工藝技術(shù)進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，最后分析了目前釩鈦磁鐵礦選礦存在的工藝技術(shù)問(wèn)題，并指出高效、清潔、可持續(xù)發(fā)展是未來(lái)釩鈦磁鐵礦選礦技術(shù)發(fā)展的大方向。

關(guān)鍵詞：釩鈦磁鐵礦 資源分布 綜合利用 選礦工藝

1 中國(guó)釩鈦磁鐵礦分布

中國(guó)的釩鈦磁鐵礦資源呈現(xiàn)出廣泛的地理分布特征,且儲(chǔ)量可觀,已探明的儲(chǔ)量近百億t,而預(yù)估的遠(yuǎn)景儲(chǔ)量更是高達(dá)300 億t 以上,其資源量在中國(guó)鐵礦資源中處于領(lǐng)先地位。四川攀西走廊(涵蓋攀枝花至西昌區(qū)域)與河北承德成為釩鈦磁鐵礦資源的集中分布地區(qū),同時(shí)陜西、湖北、山西、廣東、新疆、遼寧等地也有零散分布。這種分布特征為中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源開發(fā)及利用提供了多元化的選擇。

中國(guó)主要釩鈦磁鐵礦資源分布情況

2 釩鈦磁鐵礦綜合利用技術(shù)

釩鈦磁鐵礦的化學(xué)成分與晶體結(jié)構(gòu)復(fù)雜,為其綜合利用研究帶來(lái)了挑戰(zhàn)。目前，釩鈦磁鐵礦選礦富集的主要方法有磁選、重選、電選、浮選以及多種選礦方式聯(lián)合。一般來(lái)說(shuō)，釩鈦磁鐵礦石需要碎磨至一定細(xì)度，通過(guò)弱磁選工藝對(duì)磁性鐵礦物進(jìn)行回收，這部分精礦以磁鐵礦和鈦磁鐵礦為主，然后再利用浮選、強(qiáng)磁選—浮選、重選—電選、強(qiáng)磁選—電選等工藝獲得鈦鐵礦精礦，實(shí)現(xiàn)鈦的分離與富集。面對(duì)日益復(fù)雜的礦石性質(zhì)，傳統(tǒng)方法的局限性逐漸顯現(xiàn)。

近年來(lái)，針對(duì)釩鈦磁鐵礦的選礦技術(shù)取得長(zhǎng)足進(jìn)展。特別是新型礦物分選設(shè)備的引入，如利用多物理場(chǎng)耦合作用的分選機(jī)，通過(guò)綜合應(yīng)用泡沫浮力、重力、電磁力及流體動(dòng)力學(xué)效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)礦物顆粒的精細(xì)操控與高效分離，在短流程情況下顯著提升了釩鐵精礦品質(zhì)與選礦效率。此外，針對(duì)礦石中礦物顆粒的差異性，有學(xué)者提出“選擇性解離-強(qiáng)化分選”技術(shù)，該技術(shù)通過(guò)精確控制磨礦過(guò)程中的顆粒破碎行為，實(shí)現(xiàn)礦物顆粒的有效解離，從而提高難選釩鈦磁鐵礦的磨礦-分選效率，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)攀枝花地區(qū)釩鈦磁鐵礦的綜合利用。另外，在釩鈦磁鐵礦資源日益貧化、細(xì)?；谋尘跋拢瑢?duì)微細(xì)粒鈦鐵礦的工藝礦物學(xué)特性進(jìn)行深入研究顯得尤為重要。

釩鈦磁鐵礦精礦提鐵降雜關(guān)鍵技術(shù)路線

白馬、密地地區(qū)釩鈦鐵精礦提質(zhì)降雜試驗(yàn)結(jié)果（%）

3 結(jié)論與展望

（1）中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源分布集中、儲(chǔ)量可觀，蘊(yùn)藏有豐富的鐵、釩、鈦資源，還伴生有鈷、銅等組分，綜合利用價(jià)值巨大。隨著釩鈦磁鐵礦的深入開發(fā)，礦石貧細(xì)雜等問(wèn)題日漸突出，中國(guó)科研工作者針對(duì)復(fù)雜難選釩鈦磁鐵礦石開展了廣泛、深入的研究，綜合開發(fā)利用技術(shù)手段不斷進(jìn)步。

（2）中國(guó)對(duì)釩鈦磁鐵礦中鐵、鈦的回收利用技術(shù)相對(duì)成熟，但新技術(shù)、新設(shè)備推廣應(yīng)用水平仍不高。新型光電智能分選技術(shù)是釩鈦磁鐵礦石預(yù)選技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展方向，具有廣闊的應(yīng)用前景。目前，釩鈦鐵精礦依然存在含硫、鋁、鎂等雜質(zhì)較高問(wèn)題，導(dǎo)致后續(xù)高爐冶煉成本較高、環(huán)境污染嚴(yán)重，需進(jìn)一步加強(qiáng)提精降雜工藝技術(shù)研究。浮選作為選鈦的重要工藝，還應(yīng)注重浮選過(guò)程中輔助強(qiáng)化手段以及高效、無(wú)毒浮選藥劑的開發(fā)與應(yīng)用。

（3）國(guó)內(nèi)對(duì)于微細(xì)粒鈦鐵礦的綜合回收水平相對(duì)落后，新設(shè)備、新工藝、新藥劑的研發(fā)亟待突破。鈧等以類質(zhì)同象形式賦存的伴生稀有元素選礦手段難以實(shí)現(xiàn)高效回收，因此，應(yīng)注重與冶金方法相結(jié)合，形成相對(duì)成熟的提取工藝。尾礦與廢石資源，除再選回收有價(jià)成分外，還可根據(jù)其物理化學(xué)性質(zhì)等，開發(fā)建材產(chǎn)品或用于礦山復(fù)墾等，實(shí)現(xiàn)固廢資源高效化利用。

引用格式

嚴(yán)偉平,張博遠(yuǎn),楊耀輝,等.中國(guó)釩鈦磁鐵礦資源概況及綜合利用技術(shù)進(jìn)展[J].金屬礦山,2024(11):70-80.

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作者簡(jiǎn)介

嚴(yán)偉平，副研究員，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所學(xué)科帶頭人，釩鈦創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人，江西理工大學(xué)礦物加工工程專業(yè)碩士研究生導(dǎo)師。長(zhǎng)期從事戰(zhàn)略資源高效分離技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化示范工作。研究領(lǐng)域包括礦物高效分選、浮選理論和實(shí)踐、設(shè)備和藥劑研發(fā)推廣、工業(yè)固體廢棄物的綠色高值化利用等。主持并負(fù)責(zé)中國(guó)地質(zhì)大調(diào)查項(xiàng)目、四川省科技計(jì)劃項(xiàng)目、四川省自然資源廳科研項(xiàng)目、企業(yè)委托項(xiàng)目等30余項(xiàng)，累計(jì)科研經(jīng)費(fèi)達(dá)3000余萬(wàn)元。項(xiàng)目成果獲自然資源部科技技術(shù)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)，入選2022中國(guó)地質(zhì)大調(diào)查十大科技進(jìn)展1項(xiàng)；榮獲2024年獲第八屆四川省金屬學(xué)會(huì)冶金青年科技獎(jiǎng)。

嚴(yán)偉平在釩鈦磁鐵礦、螢石共生礦、有色金屬礦、稀有稀散金屬等選礦研究及礦產(chǎn)資源開發(fā)利用調(diào)查評(píng)價(jià)方法研究等方面均取得了一定的成果及積累。超微細(xì)粒級(jí)（小于19微米）鈦鐵礦高效回收關(guān)鍵技術(shù)成功在龍佰四川礦冶有限公司選礦廠、攀鋼江南選礦廠建立示范線并已工業(yè)化生產(chǎn)；低品位復(fù)雜共生釩鈦磁鐵礦資源高效分選技術(shù)成功解決了我國(guó)攀西地區(qū)、新疆地區(qū)、陜西安康地區(qū)等區(qū)域內(nèi)超低品位釩鐵磁鐵礦的高效開發(fā)與利用，解決了該資源的難開發(fā)、難利用問(wèn)題；螢石選礦新藥劑及新工藝成功解決了螢石與堿土金屬鹽類礦物選礦分離的技術(shù)難題，當(dāng)前，該技術(shù)可盤活貴州務(wù)川地區(qū)數(shù)千萬(wàn)噸螢石呆滯資源，實(shí)現(xiàn)攀西地區(qū)數(shù)千萬(wàn)噸稀土尾礦的高值化、減量化利用。

《金屬礦山》簡(jiǎn)介

《金屬礦山》由中鋼集團(tuán)馬鞍山礦山研究總院股份有限公司和中國(guó)金屬學(xué)會(huì)主辦，主編為中國(guó)工程院王運(yùn)敏院士，現(xiàn)為北大中文核心期刊、中國(guó)科技論文統(tǒng)計(jì)源期刊（中國(guó)科技核心期刊）、中國(guó)精品科技期刊（F5000頂尖學(xué)術(shù)論文來(lái)源期刊）、中國(guó)百?gòu)?qiáng)報(bào)刊、RCCSE中國(guó)核心學(xué)術(shù)期刊（A）、中國(guó)期刊方陣雙百期刊、國(guó)家百種重點(diǎn)期刊、華東地區(qū)優(yōu)秀期刊，被美國(guó)化學(xué)文摘（CA）、美國(guó)劍橋科學(xué)文摘（CSA）、波蘭哥白尼索引（IC）、日本科學(xué)技術(shù)振興機(jī)構(gòu)數(shù)據(jù)庫(kù)（JST）等世界著名數(shù)據(jù)庫(kù)收錄。主要刊登金屬礦山采礦、礦物加工、機(jī)電與自動(dòng)化、安全環(huán)保、礦山測(cè)量、地質(zhì)勘探等領(lǐng)域具有重大學(xué)術(shù)價(jià)值或工程推廣價(jià)值的研究成果，優(yōu)先報(bào)道受到國(guó)家重大科研項(xiàng)目資助的高水平研究成果。根據(jù)科技部中國(guó)科技信息研究所發(fā)布的《2024中國(guó)科技期刊引證報(bào)告（核心版）》，《金屬礦山》核心總被引頻次位列26種礦業(yè)工程技術(shù)學(xué)科核心期刊第1位；根據(jù)中國(guó)知網(wǎng)發(fā)布的《中國(guó)學(xué)術(shù)期刊影響因子年報(bào)》（2024版），《金屬礦山》學(xué)科影響力位居73種礦業(yè)期刊第9位。

供稿：曾文旭

編排：戴穎熠

審核：王小兵

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