第一章总论
1.1概述
1.1.1项目名称、建设单位
项目名称：年处理60万吨钒钛磁铁矿工程项目
建设单位：朝阳金工钒钛科技有限公司
法人代表：孙志国
建设地址：喀左县公营子镇冶金铸造工业园区
企业介绍：该公司是按照现代企业制度，由朝阳金河创业投资有限公司、喀左鑫晟矿业有限公司、上唐矿业投资有限公司、喀左县晟奥钒钛科技有限公司和自然人丛培军合资组建，公司注册资金3000万元，注册地址位于喀左县公营子冶金铸造工业园区。
朝阳金工钒钛科技有限公司成立于2012年11月，公司致力于中国冶金行业发展，先后于中国冶金研究院、北京钢院、东北大学、承钢、攀钢、北京神雾集团建立了产学研合作关系；围绕共伴生难选复合矿综合利用技术，深度开采技术，合理利用低品位矿，钒钛资源综合利用和尾矿资源合理回收利用，发展新一代电炉熔分提钛和转炉提钒等可循环流程工艺技术开发与应用开展研发工作，目前，开发项目己进入中试阶段，研发产品经专家评定和各项实验结果证明，采用快速立式还原炉加电炉熔分新型创新还原生产工艺，可使喀左区域资源量富集，可进入规模化生产阶段。
1.1.2项目建设的必要性
钒是一种重要钢铁合金元素，可显著提高钢的硬度、强度、耐磨性、延展性、改善钢的切削性能，在钢中添加万分之几就对钢的强度有明显的提高，因此在国民经济中得到广泛应用。钒常用于低碳钢或高碳钢、HSLA 钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中，这些合金被用于喷气机和火箭等的超耐热材料，溅射靶，真空管蒸镀，V3Ga合金系超导材料，原子能工业的
快中子反应堆的包套材料，空压机，起落架，汽车等。
钒的氧化物也是化学工业中不可缺少的催化剂，用于生产硫酸及石油产品的裂化过程的催化剂。在硫酸生产过程中，钒可防止二氧化硫的排放，去除天然气中的硫化物和石油燃烧所生成的氮氧化物。
钛作为一种重要钢铁合金元素，也在国民经济中得到广泛应用。钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。
辽宁朝阳地区具有大量的低品位钒钛磁铁矿，矿中含铁、钛、钒为主并伴生有少量其他可综合利用组分的矿物。如何将朝阳地区的贫矿资源就地转化，进而达到提升当地超低品位矿产资源附加值最大化的终极目标，是目前急需解决的问题。
辽西超贫钒钛磁铁矿资源，具有原矿品位低、矿物结构复杂、难以简单选别富集等诸多先天性的不足。但通过深入研究发现，该矿也具有自身的鲜明特点，采取一定的选冶手段，可以使Ti、V、Fe加和品位达到一定的富集度，再通过针对性强的工艺开发，能找到适合的清洁生产的工艺手段，达到较短流程、相互分离、低度排放、环境友好、高附加值产出的工艺路线效果，从而有望形成围绕辽西超贫钒钛磁铁矿的资源供应、产业拓展(Ti、V、Fe)、合理延伸这样的产业格局，并且这样的产业与东北及华北地区现有大宗产业能很好地兼容互补，能够产生很好的经济及社会效益。为此，朝阳金工钒钛科技有限公司决定建设年处理60万吨钒钛磁铁矿工程项目。
本项目的建设及运行将为唤醒辽西沉睡的超贫钒钛磁铁矿做出突破性贡献，将该类资源的开发及综合利用引向可持续的资源化、高效化道路。针对辽西钒钛磁铁矿的特点，开发了具有鲜明特点的清洁新工艺，走循环经济及生态经济道路，切入Ti、V、Fe综合利用产业经济，除攀西及承德
以外，在辽西生长并最终形成中国第三个Ti、V、Fe产业集中地，加上后续产业的延伸，可望形成又一个Ti、V、Fe新兴产业经济增长点。东北地区冶金及钢铁行业规模大、产业集中，对Ti、V、Fe的产品具有很强的消化吸收能力，因此，Ti、V、Fe产业在东北及华北当地均有很好的需求市场，能够很好的融入东北地区的产业经济。
1.2编制依据和原则
1.2.1编制依据
《投资项目可行性研究指南》（试用版）
《建设项目经济评价的方法与参数》（第三版）
《可行性研究报告编制方法纲要》
《中华人民共和国安全生产法》
《中华人民共和国环境保护法》
《中华人民共和国节约能源法》
国家及相关行业颁布的现行有效的规范、标准、规程和规定企业提供的原材料、辅助材料、燃料及动力现行价格等有关基础资料。
1.2.2编制原则
（1）本项目严格按照生产质量标准进行设计。在确保产品质量的前提下，同时考虑生产流程和劳动保护，整个项目力争做到经济合理。
（2）根据企业提供的工艺技术和有关资料进行工作，选择可靠的运行设备，坚持高标准和高效益的原则，提高项目的经济效益和社会效益，增强产品的市场竞争能力。
（3）充分吸收以往工程的设计经验，做到工艺布局合理，操作方便，人流、物流顺畅。在总图布置、工艺布局、设备选型、给排水、电气等各方面的设计中满足标准要求。
（4）设计中把节约和合理利用能源放在重要位置考虑，积极采取节能措施。
（5）严格按国家环保法和环保部门的要求，做好“三废”治理，排放达到国家标准。
（6）投资估算实事求是，尽量节约投资。
1.3工作内容与范围
根据国家对建设项目可行性研究阶段的工作范围和深度要求，本报告对一期工程项目的建设条件进行了实地踏勘，对项目背景与项目建设的必要性、项目选址与建设条件、建设内容与规模、工程技术方案、环境保护、消防与安全、节能、组织机构与劳动定员、项目实施进度、投资估算与资金筹措、财务评价与经济效益分析等方面进行综合分析和研究，确定了项目建设在工程技术方面的先进性与实用性，在经济上的合理性和有效性以及建设方面的可能性与可行性，为项目的决策和建设提供可靠依据。
1.4可行性研究的结论
本项目符合国家产业政策，发展前景十分广阔。同时，可带动区域经济的发展，增加360个就业机会。项目所采用的技术工艺先进，建设条件具备，具有良好的社会效益和经济效益。
1.4.1厂区地理交通位置
本项目选址喀左县公营子镇冶金铸造工业园区。园区公路、铁路畅通，建设厂址距101国道0.3km，距公营子铁路车站仅在3km左右，距承德至四平高速公路入口1.5km，连接朝阳、建昌、凌源、建平等市县。因此，本项目外部交通条件较为便利。
1.4.2项目占地面积
本项目占地面积326. 84亩，新征用地面积276. 84亩（折合面积184558平方米）。
1.4.3建设规模和产品方案
年加工钒钛铁精矿60万吨，生产钒渣（含V205 27%）产品3.6万吨、酸熔钛渣(Ti0270-80%) 12万吨、铸造铁水30万吨。
1.4.4项目建筑面积
建设球团制备、钒钛铁还原、电炉熔分、转炉提钒等车间、钒钛铁矿粉原料库、还原剂、粘结剂等辅助材料库、成品库、变电所、办公楼、食堂宿舍楼、循环水池（蓄水1200m3）及原料场等建筑物占地面积82782平方米，总建筑面积147646平方米（其中建筑高度超过8米的面积为59040平方米按双倍计算）。
1.4.5设备配置
主要设备有滚筒混料机、轮式搅拌机、压球机、烘干机、二次烘干高位料仓、快速还原炉、电炉、转炉、供电系统、环保除尘等设备95台（套）。
1.4.6生产工艺
本项目采用以低品位钒钛铁精矿为原料，通过压球机压球，在快速还原炉进行还原，金属化率达到80%以上，然后进入电炉提钛、转炉提钒，得到钒渣、酸溶钛渣和铁水。本项目通过快速还原后生成的金属化球团，在800℃以上的高温下热装电炉进行熔分，大大降低了生产能耗，提高了工艺可操作性，为钒钛铁资源的综合利用特别是二氧化钛（钛白粉）原料钛渣的制备提供了一条有效的工艺途径。
1.4.7水、电、气设施
本项目装机总容量54200KVA，年用水量7.5万m3，全部设施新建。
1.4.8物质供应情况
本项目年需钒钛铁精矿60万吨，天然气900万m3，粘结剂4.8万吨，冶金兰炭4. 515万吨，电极糊3.015万吨，由辽宁省内及周边地区供应；来源充足。
1.4.9劳动定员
职工定员360人，其中工人320人，管理及技术人员40人。
1.4.10建设进度
2013年8月至2014年12月，建设期为17个月。
1.4.11投资估算
总投资40925.17万元，其中建设投资33539.72万元，铺底流动资金6720.45万元，建设期利息665.00万元。
1.4.12财务评价
年销售收入123120万元，总成本费用97430.76万元，上缴税金5828.71万元，利润总额25159.36万元。
1.4.13主要技术经济指标
表1—1 主要技术经济指标表
第二章市场分析与建设规模
2.1国内外钛渣市场概况
2.1.1国外钛渣生产企业发展概况
目前世界上著名的钛渣生产厂商有加拿大魁北克钛铁公司（简称QIT）、南非理查兹湾矿业公司（简称RBM，为QIT全资子公司）、南非南马克瓦矿砂公司（简称Namaka)、挪威Tinfos钛铁公司（简称TTI）等，年生产能力分别达125万吨、105万吨、23.5万吨和20万吨，采用密闭电炉连续冶炼技术，实现了设备密闭、大型、自动，电炉容量最大已达10万kWA。QIT、TTI分别生产Ti0280%、75%的钛渣用作硫酸法钛白原料，RBM生产Ti0285%的钛渣既可用于硫酸法钛白，也可用于氯化法钛白，三家公司代表了世界钛渣行业技术的最高水平，其中QIT在钛渣领域一直占据着主导地位，由于行业的局限性，先进的钛渣生产技术也被三家公司高度垄断，此外乌克兰等独联体国家也采用5000—25000kVA电炉进行钛渣生产，总产量约20万吨但其生产水平、规模、技经指标、设备等各方面仍落后于三大公司。
从目前世界钛渣生产情况看，钛渣生产技术已很成熟，工艺技术上朝着设备大型化、自动化，生产规模逐步扩大方向发展，通过提高原料品位(铁、钛氧化物总量）来提高钛渣品位，以满足硫酸法和氯化法钛白生产的市场需要。
2.1.2国内钛渣生产企业发展概况
国内钛渣生产厂家众多，目前主要集中在云南、遵义、辽宁，近年来又增加了攀枝花盐边伟健冶炼厂、源通钛业、高钛公司等厂家，都是利用原铁合金电炉转产钛渣，品位在90%以上，主要市场是锦钛氯化钛白熔盐氯化的原料，生产技术相对落后，采用都是敞口电炉间断冶炼，这种方法存在热损失大、粉尘多、劳动条件差、劳动强度和噪音大、产品质量不稳定、收率低等诸多问题。由于受国外对钛渣生产技术的封锁和诸多因素，多年
来，国内钛渣生产技术发展缓慢，钛渣（Ti02约92%)主要用作电焊条和国内少量海绵钛的原料，与世界钛白行业的快速发展差距极大，无法满足国内日益增长的钛白生产需要。
从目前情况看，世界欧美、日本等主要钛白生产商均采用钛渣或渣、矿混合作为钛白原料，2010年世界钛白总产能超过550万吨，使用钛渣等富钛料为原料的钛白产能已超过世界钛白总产能的70%；其中在氯化钛白生产中使用钛渣等富钛料为原料的产能将超过85%;硫酸法钛白使用钛渣为原料的将达到50%。
随着国家对环保的日益重视及相关环保政策的出台和执行力度的加大，硫酸法钛白特别是万吨级以上规模的厂家面临愈加严重的硫酸亚铁的环保压力和更加激烈的市场竞争，使用钛渣高档原料将成为硫酸法钛白厂家消除硫酸亚铁实现环保、清洁生产和提高竞争能力的手段和必然趋势；特别是随着氯化法钛白工艺垄断局面的打破，氯化法工艺因其“三废”少、生产连续等工艺特点、符合国家环保和行业的可持续发展的政策导向必将得到快速发展，由于国内适合氯化要求的原料极少，从而必将带动以钛渣为主的高品位原料需求的发展，因此钛渣具有广阔的市场。
以钛渣为原料生产钛白粉具有以下优点：A、因为钛渣中含铁量少了，硫酸的消耗量可以大大地降低；B、可以省去钛液冷冻、绿矾结晶和晶体分离工序；C、新硫酸用量将减少三分之一，三废的量也相应地减少。随着我国对环境保护意识的日益增强，用钛渣取代钛精矿生产钛白必将成为一种发展趋势。
国内目前生产的钛渣中大多是Ti02含量大于90%高钛渣，其主要用于生产海绵钛、氯化钛白和电焊条，还没有厂家生产用于制造硫酸法钛白粉的酸熔性渣。2007年我国钛渣总产能15万t/a，规模化生产也只有8万t/a，而现有钛白的产能对钛白渣的需求是50万t/a，相距甚远。从钛白工业发展需求上考虑，须加快大型钛渣生产基地的建设，以适应钛白工业的发展。
2.1.3钛白及其原料市场分析
钛白粉的化学名称为二氧化钛，商用名称为钛白。基于钛白粉具有稳定的物理、化学性质，优良的光学、电学性质以及优异的颜料性能，因此其用途十分广泛，涂料、塑料、造纸、化纤、油墨、橡胶、电子工业、化妆品、电焊条、搪瓷、陶瓷和冶金等都要用到钛白粉。特别是颜料钛白粉，因其具有其他白色颜料无可比拟的多种优异性能，以至于其面世后，很快就取代了传统的铅白、锌白、锌钡白等白色颜料，成为白色颜料之王。由于它是白色和浅色最好的遮盖颜料和消色颜料，因此被广泛地应用于需要着白色或浅色的涂料、纸张、塑料、油墨、橡胶等领域。随着世界经济的发展和人类科技的进步，人们对钛白粉的认识将越来越深，钛白粉的应用领域将越来越广，钛白粉的市场需求将越来越大，钛白粉有着极其宽广的发展和应用前景。
钛白粉在各方面的消费增长率都与国民经济总产值成正比，因此经济学家把钛白粉消费量的多少，作为衡量一个国家经济发展水平和人民生活水平高低的一个重要标志。
目前，我国钛白粉工业得到很大发展，生产能力仅次于美国，已跃居世界第二位。产品质量已能满足中高档徐料品种的需求，可与进口产品配用，应用于高性能涂料体系。但是与国际先进水平产品相比，综合质量还较差，以至于每年仍需花费大量的外汇进口高档钛白粉。目前，中国钛原料约有一半左右依赖进口，原因在于我国90%的钛产量来源于钒钛磁铁矿资源，而钒钛磁铁矿资源中钛资源利用率仅有14.5%。如何提高钛利用率一直是钒钛磁铁矿综合利用的重大技术难题，因此，必须很好地开发利用钒钛磁铁矿中的钛资源，精心改进工艺，努力提高钛白粉质量，争取逐步赶上国际先进水平，逐渐改变高档钛白粉依赖进口的局面，以满足国内对高档钛白粉的需求，并争取多出口创汇。
国内、国际市场钛白的生产及消费近二十多年稳定增长。2011年我国
钛白年产量达181.2万吨，约占世界产量的30%，为世界第二大生产国和消费国。随着钛白市场的急速扩大增长，钛白原料市场供应日益紧张，高品质的海滨砂矿及钛铁矿资源日益枯竭，带动钛原料市场及供应日益紧张，各类钛白原料价格呈多年持续性增长，其中高品位钛白原料价格增长尤其突出。现在世界各国在提高钛白行业环保要求的同时，也在控制钛白原料的开采。行业内估计钛白及其原料市场的产量、消费及价格的增长趋势仍将持续。
2.2国内外钒渣市场概况
2.2.1国外钒渣生产企业发展概况
近几年来，世界钒的产量总体上呈现出逐年上升的趋势，2002年世界钒产量已达5.1万吨。由于Xstrata公司在2003年2月宣布永久关闭位于澳大利亚西部的Windirnurra钒矿，因此当年世界钒产量较前一年有部分回落。由于资源枯竭的原因，Xstrata公司从2004年开始，关停了其位于南非的Vanrech钒工厂，但由于其他国家钒产量的增加（特别是俄罗斯，其钒产量从2003年的5800吨增长到2004年的10900吨），2004年世界钒产量仍超过2002年水平，到2008年世界钒产量已接近6万吨，其中58%来自钒矿物加工和冶炼过程中产生的钢渣，34%来自钒钛磁铁矿的直接冶炼，剩下的部分来自废催化剂和含钒石油渣。目前，只有日本和美国从二次资源（如石油渣和燃煤飞灰等）中回收少量的钒。目前世界钒产量约15-18万吨。全球钒渣、氧化钒、钒铁的主要产地是南非、中国、俄罗斯、美国、澳大利亚、新西兰和日本等7国。从80年代以来，南非、中国和俄罗斯的钒制品产业一直占据着前三位。进入本世纪以后，虽然前三位没有发生变化，但三者的总产量却由上个世纪末的85%提高到现今的90%以上。
南非已探明的钒储量约1250万吨，位居世界首位，最著名的是Bushveld 矿床，它是目前世界上正在开采的最大钡钛磁铁矿矿床之一，整个矿脉延绵325㎞，其中的平均品位达到1.5%。目前，南非有四家公司在生产钒和
钒制品，其中Highveld钢钒公司是其中最大的钒制品厂家。
俄罗斯的Evraz集团是世界最大的钒生产商，其旗一的NizhnyTagil 钢铁公司是俄罗斯主要的钒生产厂家之一，该公司的钒原料主要来自位于乌拉山Kachkannar地区的钒钛磁铁矿，另外两家钒生产企业为Chusovskoy 和NizhnyTagil钢铁公司供应的钒渣。
美国主要有8个企业生产钒及钒制品，其中最大的一家公司是战略矿物( SttagegicMineralsCorporation)，美国生产钒的原料主要是钒钾铀矿、含钒黏土矿和磷铁等。
2.2.2国内钒渣生产企业发展概况
2008年中国的V2O5产量约为4.1万吨首次超过南非成为世界最大的钒生产国。唐山钢铁公司承德新新钒钛股份有限公司和攀枝花钢铁公司，是我国最大的两家钒生产企业，两家拥有超过2万吨的V205生产能力，他们的原料主要是钒钛磁铁矿和通过高炉/转炉工艺得到的钡渣。另外，国内一些企业也利用国外进口的一些钒渣、废催化剂等含钒资源生产钒制品。除此之外，国内还有众多中小企业在利用含钒碳质页岩（石煤）生产V205等产品。含钒页岩是我国特有的一种低品位含钒资源，据统计，仅湖南、湖北、江西、浙江、安徽、贵州和陕西7省的含钒碳质页岩，含量就达1.1797亿吨。但由于利用该资源造成的环境污染较为严重，近些年来已经关停很多小型厂矿。
2.2.3钒渣及钒制品市场分析
钒号称钢铁行业的“味精”，广泛应用于多种钢材品种之中，钒系列产品市场属于资源控制性市场，生产商主要集中于南非、俄罗斯及中国，多年的市场供需比较平衡，价格的波动主要决定于这三国产量的波动情况，近二十年随着中国钢铁市场的急速扩大，中国的钒系列产品的产销有所扩大和增长，但价格总体比较平稳，略有波动。业内估计，随着国际国内对建筑钢筋等产品材料强度标准的提高，钒系列产品市场估计会逐步增加。
2010年我国钒产量（折合为V2O5）约为6.13万吨，约占世界产量的46%，其中钒产量的90%— 93%以钒铁或钒氮合金的形式添加于钢铁中，我国钢铁业中钒的消费强度大约为50g/t钢，远未达到美国等发达国家98g/t钢的水平，我国钒产业仍有很大的发展空间。
2.3产品方案和建设规模
2.3.1建设规模
年处理钒钛磁铁矿60万吨。
2.3.2产品方案
年生产钒渣(含V205 27%)3.6万吨、钛渣(Ti02 70—80%) 12万吨、铸造铁水30万吨。
会理县秀水河矿业有限公司 秀水河矿山钒钛磁铁矿 选铁探索试验 攀钢集团研究院有限公司 二0一三年二月
会理县秀水河矿业有限公司 秀水河矿山钒钛磁铁矿 选铁探索试验 攀钢集团研究院有限公司 二0一三年二月
院 长：文孝廉 主管院长：汪传松 室 主 任：王 勇 项目负责：吴雪红 试验人员：王建平王勇祝勇涛 李凤菊景 兰 杨利斌 化验人员：张晓华张文玲宋巧玲 王凤琴刘 馨 镜鉴人员：陈碧尹秀琼 报告编写：吴雪红 报告审查：王洪彬王勇
目 录 1前言 (1) 2试验样品的制备 (3) 3原矿性质研究 (4) 3.1原矿化学多元素分析 (4) 3.2原矿全粒级筛析 (4) 3.3原矿镜鉴 (5) 3.4原矿相对可磨度测定 (10) 3.5原矿性质小结 (11) 4试验方案的确定和试验设备 (12) 4.1试验方案 (12) 4.2试验设备 (12) 5选矿试验 (15) 5.1一段磨选试验 (15) 5.2两段阶磨阶选流程试验 (19) 5.3三段阶磨阶选流程试验 (30) 5.4选矿试验小结 (33) 6产品检测 (35) 7技术经济简评 (37) 7.1各品级选矿成本估算 (37) 7.2各品级铁精矿销售价格估算 (38) 7.3各品级铁精矿选矿利润 (39) 8推荐流程 (39) 9结论 (41)
1前言 秀水河矿山矿石为钒钛磁铁矿，以下将其简称秀水河矿。我院受会理县秀水河矿业有限公司（以下简称甲方）委托，对该矿进行选铁探索试验，并于2012年12月18日签订了技术服务合同。 合同要求：通过选矿探索试验，确定该矿52%-53%、53%-54%、54%-55%和55%以上四个品级铁精矿的选矿工艺流程，并按照每年处理原矿100万吨原矿进行技术经济简评，提供一种经济合理开发该矿的选矿工艺流程及设备参数，为下一步选厂工艺技术改造提供技术依据。 本次试验主要对甲方采取的秀水河矿进行工艺矿物学研究和选矿试验研究。经取样化验，该样品原矿TFe品位26.48%、TiO2品位8.56%。 工艺矿物学研究表明该矿可回收利用的矿物主要为钛磁铁矿，但该钛磁铁矿的客晶矿物镁铝尖晶石片晶发育较好，会影响其铁精矿的品质。 根据合同并结合该矿石的性质特点以及国内钒钛磁铁矿选矿技术发展水平，本次选矿工艺研究主要进行了阶段磨选试验。试验内容按合同要求进行且全面完成，试验获得的各品级铁精矿指标见表1-1。 表1-1各品级铁精矿生产指标 铁精矿品级试验流程 产率 （%） TFe品位 （%） TFe回收率 （%） 52%-53% 两段磨选 35.22 52.56 69.91 53%-54% 两段磨选 32.80 53.36 66.10 54%-55% 两段磨选 30.92 54.35 63.46 55%以上三段磨选 29.97 55.61 62.94
3.1 钒钛磁铁矿矿物特征及其还原特点 3.1.1 钒钛磁铁矿的矿物特征 钒钛磁铁矿还原过程表现的种种特点都是由它的矿物组成及结构特征和精矿处理过程（如钠化-氧化）所导致的变化而引起的。 钒钛磁铁矿的主要金属矿物为钛磁铁矿和钛铁矿，其次为磁铁矿、褐铁矿、针铁矿、次生黄铁矿；硫化物以磁黄铁矿为主，另有钴镍黄铁矿、硫钴矿、硫镍钻矿、紫硫铁镍矿、黄铜矿、黄铁矿和墨铜矿等。脉石矿物以钛普通辉石和斜长石为主，另有钛闪石、橄榄石、绿泥石、蛇纹石、伊丁石、透闪石、榍石、绢云母、绿帘石、葡萄石、黑云母、拓榴子石、方解石和磷灰石等。某单位对太和铁精矿的矿相组成鉴定结果为：钛磁铁矿占92%，钛铁矿占3%，硫化物占1.5%，脉石占3.5%。 化学光谱分析表明，攀西地区钒钛磁铁矿中含有各类化学元素30多种，有益元素10多种，若按矿物含量进行排序，依次为Fe、Ti、S、V、Mn、Cu、Co、Ni、Cr、Sc、Ga、Nb、Ta、Pt；若以矿物经济价值排列，则排序为Ti、Sc、Fe、V、Co、Ni。 钛磁铁矿是由磁铁矿（Fe3O4）、钛铁晶石（2FeO·TiO2）、铝镁尖晶石（MgO·Al2O3）、钛铁矿（FeO·TiO2）所组成的复合体。钛铁晶石是磁铁矿固溶体分解的连晶，交织成网格状，片宽仅0.0002～0.0006毫米。镁铝尖晶石呈粒状及片晶状与磁铁矿晶体密切共生，其粒度一般为0.002～0.030毫米，片晶宽度一般为0.002～0.008毫米。钛铁矿多为片状、板格状，粒晶多为0.01毫米，片晶一般宽0.030～0.0015毫米。 由于精矿磨矿粒度要求-200目（相当于0.074毫米）占80%，故上述与磁铁矿共生的各种矿物无法机械分离，在铁富集时，钛也富集了，这就是钒钛磁铁矿不能通过选矿将铁与钛分离的根本原因。 3.1.2 钒钛磁铁矿的还原特点 （1）含Ti的铁氧化较难还原 钛磁铁矿矿物中的铁处于还原难易程度不同的状态中，与磁铁矿相比，钛铁晶石、钛铁矿等含Ti的铁氧化物较难还原的。根据Ti与Fe的结合的形式不同，含Ti的铁氧化物还原的难易程度又有很大差异，这部分铁占全铁的比率对球团还原的金属化率影响较大。 攀枝花红格矿区钒钛铁精矿的化学成分组成如表3-1所示。 表3-1钒钛铁精矿化学分析结果（%） Fe 下：
四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床浅析 ——020131 林少伟一、区域地质简介 区内最古老的地层为上震旦系，分两层，下部是蛇绿岩石化大理岩；上部是透辉石和透辉石大理岩互层。上三叠纪地层在本地区最发育，分布在矿区北部和西北部，其底部是紫红色砂砾岩；上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层，含煤。老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平，不整合覆盖于老底层之上。（如图1-1） 图1-1 攀西地区位于峨眉山大火成岩省的内带，是世界上最大的V-Ti 磁铁矿矿集区, 其中多处为大型-超大型V-Ti 磁铁矿床(Zhou, 2005; 宋谢炎等, 2005; 张招崇等, 2007; 胡瑞忠等, 2010)。沿南北向的磨盘山——元谋断裂和攀枝花断裂带发育一系列含Fe-Ti-V 矿的层状基性-超基性岩体，从北向南依次为太和岩体、白马岩体、新街岩体、红格岩体和攀枝花岩体。 攀枝花层状辉长岩体走向北东，倾向北西，倾角50°~ 60°，长19 km，宽2 km，厚2000～3000m, 出露面积约30 km2。下部主要含矿带厚70～500 m，平均210 m，其中矿体累计厚度为20～230 m，平均130 m，沿倾向延伸850 m 未见变薄(李德惠等, 1982; 王正允, 1982; 宋谢炎等, 1994)。后期由于受南北向反扭性平移断裂破坏，自北东向南西可将矿床划分为朱家包包、兰家火山、尖山、刀马坎、公山等赋矿地段(图1-2)。岩体上盘因断层影响只见三叠纪地层与之呈断层接触。下盘围岩争议较大，多认为靠近岩体底部的大理岩是岩体底板围岩，并认定属于上震旦统灯影灰岩(图1-2)。 攀枝花岩体自下而上可分为底部边缘带、下部含矿带、中部岩相带、上部含矿带和顶部岩相带等5个岩相带，可划分出五个旋回；上部岩相带则以磷灰石含量的突然增高为标志，韵律层理减弱(王正允, 1982; 宋谢炎等, 1994)。攀枝花岩体中部岩相带火成韵律构造发育，富含斜长石的辉长岩和富含单斜辉石、橄榄石和钛铁氧化物(包括磁铁矿和少量钛铁矿)的暗色辉长岩交替出现(李德惠等, 1982; 王正允, 1982)。原生火成韵律构造与岩体产状一致。岩石中硅酸盐矿物
钒钛磁铁矿选矿方法浅析 1引言 钒钛磁铁矿在中国分布广泛，储量丰富,储量和开采量居 全国铁矿的第三位。地质勘测表明，仅攀枝花-西昌地区的钒钛磁铁矿储量就达100亿t ,占全国铁矿探明储量的20%;钒资源
储量为1 578.8万「占全国钒资源储量的62%，占世界钒储量的11.6%;钛资源储量为8.7亿t ,占全国钛资源储量的90.5%，占世界钛储量的35.2%。此外还伴生有90万t钻、70 万t镍、25万t 钪、18万t镓以及大量的铜、硫等资源。 钒钛磁铁矿的开发利用经历了以高炉冶炼钒钛磁铁矿、雾化提钒和钛精矿选矿为代表的三个重要阶段，逐步实现了铁、钒和钛元素的规模化利用。随着提取冶金技术进步以及开发利用技术的不断完善，综合利用矿石中的钻、镍、铜、钪、镓和硫等有价元素也正在成为可能。 2钒钛磁铁矿的性质 钒钛磁铁矿矿床主要产在基性、超基性侵入岩中，矿石以 富含铁、钛为特征。矿床生成方式分为晚期岩浆分异型矿床及晚期岩浆贯入型矿床；含矿岩石组合类型有辉长岩型-辉石岩-橄榄岩型等。矿石中主要金属矿物组分为钛磁铁矿、钛铁矿、硫化矿物三种，而主要工业矿物中均富含多种有用组分：钛磁铁矿主要有Fe、Ti、Vi、Cr、Co、Ni、G a，钛铁矿主要有Ti、Fe、Sc ，硫化矿物主要有S、C o、Vi、Cu及铂族等。矿石中有用组分的分布特征如下。 (1)铁。主要含在钛磁铁矿中，其分配值及分配率随矿石品级增高而增加，一般为高品位矿93%左右，中品位矿78%?88%,低品位矿67%?75%, Fe表外矿51%?63%。此外，钛铁矿及脉石矿物也含有较多的铁，钛铁矿中分配率随矿石品级
钒钛磁铁矿基本情况 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，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花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、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地区。金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省。钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57亿吨，居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿，其次为砂矿。从成
矿时代来看，原生钛矿主要形成于古生代，砂钛矿则于新生代形成。 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。 钒钛磁铁矿一般技术路线为磁选-重选-浮选、浮选-磁选-重选、磁选-浮选-重选-浮选、浮选-弱磁-强磁-重选等相结合的选矿工艺。 例如：磁选-重选-浮选工艺，首先采用弱磁选，获得钒铁精矿，磁选尾矿经重选或者重选和强磁结合得钛精矿，重选尾矿再浮选除硫磷分别获得钴硫精矿和磷精矿。 浮选-磁选-重选工艺，首先优先浮选除S，获得钴硫精矿，再浮选除P，获得磷精矿，使钴、硫、磷最大限度富集在相应的精矿产品中，除杂效果也比较彻底，使浮选尾矿经磁选富集的钒钛磁铁精矿、磁选尾矿经重选富集的钛精矿的硫磷将至最低。 钒钛磁铁矿工业品位一般为：TFe≥20%，V2O5≥0.1—0.5%;TiO2≥12%,
钒钛资源分类及储量 成都工业学院材料工程学院邹建新 攀枝花学院材料工程学院彭富昌 根据国家《钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划》、《攀枝花钒钛矿资源潜力评价报告》等资料显示，我国钒资源主要赋存于钒钛磁铁矿和含钒石煤中。其中钒钛磁铁矿中钒资源占总储量的53%，集中分布在四川攀西和河北承德地区；其中含钒石煤中钒资源占总储量的47%，主要分布在陕西、湖南、湖北、安徽、浙江、江西、贵州等地。我国钛资源主要赋存于钒钛磁铁矿、钛铁矿和金红石矿中。其中钒钛磁铁矿中钛资源占总储量的95%；钛铁矿中钛资源占总储量的近5%，主要分布在云南、海南、广东、广西等地；金红石矿储量较少，主要分布在湖北、河南、山西等地。 攀枝花钒钛磁铁矿除含铁外，还共生钛，伴生钒、铬、钴、钪、镓等元素，均达到相应元素的特大型矿山储量。其中： 钛的潜在资源量为19.8亿吨(以TiO2计，下同)，探明资源储量约7.22亿吨，保有资源储量4.39亿吨，占全国储量的93%，为全球的32%，居世界第一位； 钒的潜在资源量为4463.8万吨(以V2O5计，下同)，探明储量4290万吨，保有储量1020万吨，占全国储量的63%，居世界第三位； 伴生的铬、钴、钪、镓等元素，是国家重要的战略资源，均属海量。其中：铬(Cr2O3)保有储量为696万吨；钴(Co)保有储量为152万吨；钪保有储量为23万吨；镓(Ga)保有储量为21万吨，仅攀枝花、红格、白马三矿区伴生在表内矿中的镓储量就相当于55个大型镓矿床的储量。 参考文献： 1. 邹建新，彭富昌.钒钛概论[M]，北京：冶金工业出版社，2019 2. 邹建新，崔旭梅，彭富昌.钒钛化合物及热力学[M]，北京：冶金工业出版社，2019 3. 邹建新，周兰花，彭富昌.钒钛功能材料[M]，北京：冶金工业出版社，2019
铁矿石 铁是世界上发现最早，利用最广，用量也是最多的一种金属，其消耗量约占金属总消耗量的95%左右。铁矿石主要用于钢铁工业，冶炼含碳量不同的生铁（含碳量一般在2%以上）和钢（含碳量一般在2%以下）。生铁通常按用途不同分为炼钢生铁、铸造生铁、合金生铁。钢按组成元素不同分为碳素钢、合金钢。合金钢是在碳素钢的基础上，为改善或获得某些性能而有意加入适量的一种或多种元素的钢，加入钢中的元素种类很多，主要有铬、锰、钒、钛、镍、钼、硅。此外，铁矿石还用于作合成氨的催化剂（纯磁铁矿），天然矿物颜料（赤铁矿、镜铁矿、褐铁矿)、饲料添加剂（磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿）和名贵药石（磁石）等，但用量很少。钢铁制品广泛用于国民经济各部门和人民生活各个方面，是社会生产和公众生活所必需的基本材料。 铁矿石分类： 1.磁铁矿 磁铁矿（Magnetite）是一种氧化铁的矿石，主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO 的复合物。FeO 31.03%，Fe2O3 68.97%或含Fe 72.2%，O 27.6%，等轴晶系。单晶体常呈八面体，较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上，长对角线方向常现条纹。集合体多呈致密块状和粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色，半金属光泽，不透明。硬度5.5～6.5,比重4.9～5.2, 无解理，脉石主要是石英及硅酸盐。具有强磁性。还原性差，一般含有害杂质硫和磷较高。在选矿（Beneficiation）时可利用磁选法，处理非常方便；但是由于其结构细密，故被还原性较差。经过长期风化作用后即变成赤铁矿。磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+，还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+，因而形成一些矿物亚种，即： (1)钛磁铁矿 Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0＜x＜1＝，含TiO212%～16%。常温下，钛从其中分离 成板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。 (2)钒磁铁矿 FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4，含V2O5有时高达68.41%～72.04%。 (3)钒钛磁铁矿为成分更为复杂的上述两种矿物的固溶体产物。 (4)铬磁铁矿含Cr2O3可达百分之几。 (5)镁磁铁矿含MgO可达6.01%。 磁铁矿是岩浆成因铁矿床、接触交代-热液铁矿床、沉积变质铁矿床，以及一系列与火山作用有关的铁矿床中铁矿石的主要矿物。此外，也常见于砂矿床中。在自然纯磁铁矿矿石很少遇到，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿（Fe3O4）氧化成赤铁矿（Fe2O3），但仍能保持其原来的晶形，所以叫做假象赤铁矿。 2.赤铁矿 赤铁矿（Hematite）赤铁矿为无水氧化铁矿石，其化学式为Fe2O3，理论含铁量为70%。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床，从埋藏和开采量来说，它都是工业生产的主要矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿（Red hematite）、镜铁矿（Specularhematite）、云母铁矿（Micaceous hematite）、粘土质赤铁（Red Ocher）等。赤铁矿含铁量一般为50%～60%，含有害杂质硫和磷比较少，还原较磁铁矿好，因此，赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的，也有野生的，再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性，但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿，在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物，如褐铁矿（2Fe2O3·3H2O）。赤铁矿具有半金属光泽，结晶者硬度为 5.5～6，土状赤铁矿硬度很低，无解理，相对密度4.9～5.3，仅有弱磁性，脉石为硅酸盐。自然界中Fe2O3的同质多象变种已知有两种，即α-Fe2O3和γ-Fe2O3。前者在自然条件下稳定，称为赤铁矿；后者在自然条件下不如α-Fe2O3稳定，处于亚稳定状态，称之为磁赤铁矿。赤铁矿：Fe 69.94%，O 30.06%，常含类质同象混入物Ti、Al、Mn、Fe2+、Ca、Mg及少量Ga和Co。三方晶系，完好晶体少见。结晶赤铁矿为钢灰色，隐晶质；土状赤铁矿呈红色。条痕为樱桃红色或鲜猪肝色。金属至半金属光泽。有时光泽暗
铁矿石基础知识 v 1 铁矿石的分类及特性 v 2 配料计算 v 3 铁矿石经济性评价 v 1.1 矿石和脉石 v 地壳中的铁贮量比较丰富，按元素总量计占4.2%，仅次于氧、硅及铝居第四位。但在自然界中铁不能纯金属状态存在，绝大多数形成氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物。不同的岩石含铁品位可以差别很大。凡在当前技术条件下，从中经济地提取出金属铁的岩石称为铁矿石。这样，铁矿石中除了含Fe的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。常见的脉石有SiO2、Al2O3、CaO及MgO等。v 1.2 天然铁矿石的分类及特征 v 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种，主要矿物组成及特征见表1-1。 v 赤铁矿又称红矿，其主要含铁矿物为Fe2O3，其中铁占70%，氧占30%，常温下无磁性。但Fe2O3有两种晶形，一为α- Fe2O3 ，一为γ- Fe2O3 ，在一定温度下，当α- Fe2O3转变为γ- Fe2O3时，便具有了磁性。 v 色泽为赤褐色到暗红色， v 由于其硫、磷含量低，还原性较磁铁矿好，是优良原料。 v 赤铁矿的熔融温度为：1580~ 1640℃。 磁铁矿主要含铁矿物为Fe3O4，具有磁性。其化学组成可视为Fe2O3·FeO，其中FeO=30%，Fe2O3·=69%；TFe=72.4%，O=27.6%。磁铁矿颜色为灰色或黑色，由于其结晶结构致密，所以还原性比其它铁矿差。磁铁矿的熔融温度为：1500~1580℃。这种矿物与TiO2和V2O5共生，叫钒钛磁铁矿；只与TiO2共生的叫钛磁铁矿，其它常见混入元素还有Ni、Cr、Co等。在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。v 在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。它们一般可用TFe/FeO的比值来区分： v TFe/FeO=2.33 为纯磁铁矿石 v TFe/FeO<3.5 为磁铁矿石 v TFe/FeO=3.5~7.0 为半假象赤铁矿石 v TFe/FeO>7.0 为假象赤铁矿石 v 式中，TFe－矿石中的总含铁量（%），又称全铁；FeO－矿石中的FeO含量（%）。 v 褐铁矿通常指含水氧化铁的总称。 v 如3Fe2O3·4H2O称为水针铁矿；2Fe2O3·3H2O才称褐铁矿。这类矿石一般含铁较低，但经过焙烧去除结晶水后，含铁量显著上升。颜色为浅褐色、深褐色或黑色，硫、磷、砷等有害杂质一般多。
第一章总论 1.1概述 1.1.1项目名称、建设单位 项目名称：年处理60万吨钒钛磁铁矿工程项目 建设单位：朝阳金工钒钛科技有限公司 法人代表：孙志国 建设地址：喀左县公营子镇冶金铸造工业园区 企业介绍：该公司是按照现代企业制度，由朝阳金河创业投资有限公司、喀左鑫晟矿业有限公司、上唐矿业投资有限公司、喀左县晟奥钒钛科技有限公司和自然人丛培军合资组建，公司注册资金3000万元，注册地址位于喀左县公营子冶金铸造工业园区。 朝阳金工钒钛科技有限公司成立于2012年11月，公司致力于中国冶金行业发展，先后于中国冶金研究院、北京钢院、东北大学、承钢、攀钢、北京神雾集团建立了产学研合作关系；围绕共伴生难选复合矿综合利用技术，深度开采技术，合理利用低品位矿，钒钛资源综合利用和尾矿资源合理回收利用，发展新一代电炉熔分提钛和转炉提钒等可循环流程工艺技术开发与应用开展研发工作，目前，开发项目己进入中试阶段，研发产品经专家评定和各项实验结果证明，采用快速立式还原炉加电炉熔分新型创新还原生产工艺，可使喀左区域资源量富集，可进入规模化生产阶段。 1.1.2项目建设的必要性 钒是一种重要钢铁合金元素，可显著提高钢的硬度、强度、耐磨性、延展性、改善钢的切削性能，在钢中添加万分之几就对钢的强度有明显的提高，因此在国民经济中得到广泛应用。钒常用于低碳钢或高碳钢、HSLA 钢、高合金钢、工具钢和铸铁生产中，这些合金被用于喷气机和火箭等的超耐热材料，溅射靶，真空管蒸镀，V3Ga合金系超导材料，原子能工业的
快中子反应堆的包套材料，空压机，起落架，汽车等。 钒的氧化物也是化学工业中不可缺少的催化剂，用于生产硫酸及石油产品的裂化过程的催化剂。在硫酸生产过程中，钒可防止二氧化硫的排放，去除天然气中的硫化物和石油燃烧所生成的氮氧化物。 钛作为一种重要钢铁合金元素，也在国民经济中得到广泛应用。钛及其合金具有重量轻、强度大、耐热性强、耐腐蚀等许多优特性，钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用，而且已经开始在化工、石油、轻工、冶金、发电等许多工业部门中广泛应用。 辽宁朝阳地区具有大量的低品位钒钛磁铁矿，矿中含铁、钛、钒为主并伴生有少量其他可综合利用组分的矿物。如何将朝阳地区的贫矿资源就地转化，进而达到提升当地超低品位矿产资源附加值最大化的终极目标，是目前急需解决的问题。 辽西超贫钒钛磁铁矿资源，具有原矿品位低、矿物结构复杂、难以简单选别富集等诸多先天性的不足。但通过深入研究发现，该矿也具有自身的鲜明特点，采取一定的选冶手段，可以使Ti、V、Fe加和品位达到一定的富集度，再通过针对性强的工艺开发，能找到适合的清洁生产的工艺手段，达到较短流程、相互分离、低度排放、环境友好、高附加值产出的工艺路线效果，从而有望形成围绕辽西超贫钒钛磁铁矿的资源供应、产业拓展(Ti、V、Fe)、合理延伸这样的产业格局，并且这样的产业与东北及华北地区现有大宗产业能很好地兼容互补，能够产生很好的经济及社会效益。为此，朝阳金工钒钛科技有限公司决定建设年处理60万吨钒钛磁铁矿工程项目。 本项目的建设及运行将为唤醒辽西沉睡的超贫钒钛磁铁矿做出突破性贡献，将该类资源的开发及综合利用引向可持续的资源化、高效化道路。针对辽西钒钛磁铁矿的特点，开发了具有鲜明特点的清洁新工艺，走循环经济及生态经济道路，切入Ti、V、Fe综合利用产业经济，除攀西及承德
矿业基础知识 第一部分地质 一、矿产资源的分类 1、矿产资源的定义 是指赋存于地下或地表的，由地质作用形成的呈固态、液态或气态的具有现实或潜在经济价值的天然富集物。其特点是再生速度很慢或不能再生，因而应珍惜和保护矿产资源。 2、矿产资源的分类 能源矿产、金属矿产、非金属矿产和水气矿产四类。 3、金属矿产的分类 按金属元素的性质和主要用途分为：根据我国矿产储量统计分类，将金属矿产分为：黑色金属矿产、有色金属矿产、贵重金属矿产、稀有金属矿产、稀土金属矿产，以及分散元素金属矿产。 ⑴黑色金属：铁、锰、铬、钒、钛； ⑵有色金属：铜、铅、锌、铝、镍、钨、镁、钴、锡、铋、钼、汞、锑； ⑶贵重金属：金、银和铂族金属(铂、钯、铱、铑、钌、锇)； ⑷稀有金属：铌、钽、铍、锂、锆、锶、铷、铯； ⑸稀土金属：钪、轻稀土矿(镧、铈、镨、钕、钜、钐、铕)、重稀土矿(钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钇)； ⑹分散元素金属：锗、镓、铟、铊、铪、铼、镉、硒矿和碲矿； ⑺放射性金属：包括铀、钍等放射性元素。 4、铁矿的分类 具有工业利用价值的铁矿种类主要包括磁铁矿、赤铁矿、磁赤铁矿、钛铁矿、褐铁矿、菱铁矿、硫铁矿等种类。 ⑴磁铁矿Magnetite：主要成份为Fe3O4，是Fe2O3和FeO的复合物，含Fe 72.4%，黑色，有磁性，氧化后变成赤铁矿。Fe被部分取代后又形成钛磁铁矿、钒磁铁矿、钒钛磁铁矿、铬磁铁矿、镁磁铁矿等矿物亚种； ⑵赤铁矿Hematite：主要成份为Fe2O3，暗红色，含Fe70%，因结构状况的不同又分成镜铁矿(金属光泽的玫瑰花状或片状)、云母赤铁矿(金属光泽的晶质细鳞状)、鲕状或肾状赤铁矿(湖北规模较大)； ⑶褐铁矿Limonite：是含有氢氧根级不定量结晶水的铁矿石，最高含Fe62.9%，主要包含针铁矿(FMG主要是该类)和纤铁矿两类；
铁的化合物 氧化亚铁 化学式FeO，黑色，密度5.7。不稳定，只能存在于575℃以上，低于575℃发生歧化反应：4 FeO → Fe + Fe3O4 。自然界中不存在氧化亚铁。 磁铁矿 化学式Fe3O4，也常常写成FeO·Fe2O3，理论含铁量72.4%，组织致密坚硬，块状或粉状。密度4.9～5.2g/cm3，硬度5.5～6.5，难还原。一般外表颜色为钢灰色和黑灰色，黑色条痕，具有磁性。一般开采出来的磁铁矿品位为30～60%，当含铁量大于45%、粒度为5～8mm时，可直接供炼铁用。低于45%，需经过选矿处理。 假象赤铁矿和半假象赤铁矿 纯磁铁矿由于氧化作用，部分磁铁矿被氧化成赤铁矿，但仍保持磁铁矿的结晶形态。 赤铁矿 俗称“红矿”，化学式Fe2O3，理论含铁量70%。有的赤铁矿有非常致密的结晶组织，有的分散成粉状。晶型多为片状和板状。赤铁矿密度为4.8～5.3g/cm3，硬度则不一样，结晶赤铁矿硬度5.5～6.0，钢灰色和铁黑色，条痕暗红色，其它形式赤铁矿为暗红色。赤铁矿易还原和破碎。 片状赤铁矿表面有金属光泽、明亮如镜者称镜铁矿，细小片状的称云母片状赤铁矿，红土状赤铁矿叫铁赭石。实际开采出来的赤铁矿含铁在40～60%。褐铁矿 含结晶水的Fe2O3，化学式可用mFe2O3·nH2O来表示。2Fe2O3·H2O叫水赤铁矿，Fe2O3·H2O叫针赤铁矿，3Fe2O3·4H2O叫水针铁矿，2Fe2O3·3H2O 叫褐铁矿，Fe2O3·2H2O叫黄针铁矿，Fe2O3·3H2O叫黄赭石。 自然界中褐铁矿绝大部分以2Fe2O3·3H2O形式存在，外表颜色为黄褐色、暗褐色和黑色，黄褐色条痕，密度3.0～4.2g/cm3，硬度1～4。褐铁矿富矿很少，一般品位37～55%。当品位低于35%时需要选矿。 菱铁矿 菱铁矿为碳酸盐铁矿石，化学式为FeCO3，理论含铁量48.2%。硬度3.5～
钒钛磁铁矿 简述 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，主要分布在四川攀枝花地区、河北承德地区、陕西汉中地区、湖北郧阳、襄阳地区、广东兴宁及山西代县等地区。其中，攀枝花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、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地区。金红石矿主要产于湖北、河南、山西等省。钛铁矿砂矿主要产于海南、云南、广东、广西等省(区)。钛铁矿的TiO2保有储量为3.57亿吨，居世界首位。钛矿矿床类型主要为岩浆型钒钛磁铁矿，其次为砂矿。从成矿时代来看，原生钛矿主要形成于古生代，砂钛矿则于新生代形成。 铬矿资源比较贫乏，按可满足需求的程度看，属短缺资源。总保有储量矿石1078万吨，其中富矿占53.6%。铬矿产地有56处，分布于西藏、新疆、内蒙古、甘肃等13个省(区)，以西藏为最主要，保有储量约占全国的一半。中国铬矿床是典型的与超基性岩有关的岩浆型矿床，绝大多数属蛇绿岩型，矿床赋存于蛇绿岩带中。西藏罗布莎铬矿和新疆萨尔托海铬矿等皆属此类。从成矿时代来看，中国铬矿形成时代以中、新生代为主。 锰矿资源较多，分布广泛，在全国21个省(区)均有产出；有探明储量的矿区213处，总保有储量矿石5.66亿吨，居世界第3位。中国富锰矿较少，在保有储量中仅占6.4%。从地区分布看，以广西、湖南为最丰富，占全国总储量的55%；贵州、云南、辽宁、四川等地次之。从矿床成因类型来看，以沉积型锰矿为主，如广西下雷锰矿、贵州遵义锰矿、湖南湘潭锰矿、辽宁瓦房子锰
四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床浅析 ——0２０131林少伟一、区域地质简介 区内最古老的地层为上震旦系,分两层，下部是蛇绿岩石化大理岩;上部是透辉石和透辉石大理岩互层。上三叠纪地层在本地区最发育，分布在矿区北部和西北部,其底部是紫红色砂砾岩;上部为灰绿色砂岩与黑色砂页岩互层,含煤。老第三系紫红色砂砾岩呈水平或近水平,不整合覆盖于老底层之上。(如图1－1） 图１－１ 攀西地区位于峨眉山大火成岩省的内带,是世界上最大的V－Tｉ磁铁矿矿集区, 其中多处为大型-超大型V－Ti 磁铁矿床(Ｚｈoｕ, 20０5；宋谢炎等，２005; 张招崇等, 20０7; 胡瑞忠等, 20１0）。沿南北向的磨盘山——元谋断裂和攀枝花断裂带发育一系列含Fe-Tｉ－Ｖ矿的层状基性－超基性岩体，从北向南依次为太和岩体、白马岩体、新街岩体、红格岩体和攀枝花岩体。 攀枝花层状辉长岩体走向北东,倾向北西,倾角5０°～60°，长19km,宽2 km,厚２000～３000m,出露面积约30 km2。下部主要含矿带厚70～５00 ｍ,平均210m,其中矿体累计厚度为20～２30m,平均130m,沿倾向延伸８5０m 未见变薄(李德惠等，1982; 王正允, １９８2;宋谢炎等,1９９4）。后期由于受南北向反扭性平移断裂破坏，自北东向南西可将矿床划分为朱家包包、兰家火山、尖山、刀马坎、公山等赋矿地段(图1-2）。岩体上盘因断层影响只见三叠纪地层与之呈断层接触。下盘围岩争议较大，多认为靠近岩体底部的大理岩是岩体底板围岩,并认定属于上震旦统灯影灰岩(图1-２）。 攀枝花岩体自下而上可分为底部边缘带、下部含矿带、中部岩相带、上部含矿带和顶部岩相带等５个岩相带,可划分出五个旋回;上部岩相带则以磷灰石含量的突然增高为标志，韵律层理减弱（王正允, １９8２;宋谢炎等, 1９９4)。攀枝花岩体中部岩相带火成韵律构造发育,富含斜长石的辉长岩和富含单斜辉石、橄榄石和钛铁氧化物(包括磁铁矿和少量钛铁矿）的暗色辉长岩交替出现(李德惠等,1９82; 王正允, １982)。原生火成韵律构造与岩体产状一致。岩石中
铁矿的主要四种类型及其基本知识铁在自然界（地壳）分布很广，但由于铁很容易与其它元素化合而成各种铁矿物（化合物）存在，所以地壳层很少有天然纯铁存在。我们所说的铁矿石是指在现代技术条件下能冶炼出铁来而又在经济上合算的铁矿物。铁矿石是由一种或几种含铁矿物和脉石组成，其中还夹带一些杂质。脉石亦是由一种或几种矿物（化合物）组成。含铁矿物和脉石都叫矿物，都是具有一定的化学组成和结晶构造的化合物。 一、铁矿石的种类及其特性 自然界含铁矿物很多，已被人们认识的就有300多种，但现阶段用作炼铁原料的还只有二十几种，其中最主要的是磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿四种类型。 （一）磁铁矿 磁铁矿主要含铁矿物为四氧化三铁，其化学分子式为Fe3O4。理论含铁量为72.4%，外表颜色通常为炭黑色或略带有浅兰的黑色，有金属光泽，条痕（在表面不平的白瓷板上划道时板上出现的颜色）黑色。俗称青矿。这种矿石最突出的特点是具有磁性，这也是它名称的由来。磁铁矿一般很坚硬，组织致密，还原性能差。一般磁铁矿的硬度在5.5～6.5之间，比重在4.6～5.2之间。自然界这种矿石分布很广，贮量丰富。 然而，地壳表层纯磁铁矿却很少见，因为磁铁矿是铁的非高价氧化物，所以遇氧或水要继续氧化。由于氧化作用使部分磁铁矿被氧化成赤铁矿，但仍保持磁铁矿的结晶形态，这种矿石我们称它为假象赤铁矿和半假象赤铁矿。通常我们用下面的方法，即为铁矿石中的全铁（TFe）与氧化亚铁（FeO）的比值来划分，对纯磁铁矿其理论值为2.34，比值越大说明铁矿石氧化程度越高。 当TFe/FeO< 3.5为磁铁矿 TFe/FeO=3.5～7为半假象赤铁矿 TFe/FeO> 7为假象赤铁矿 这里应当指出的是，这种划分只适用于由单一的磁铁矿和赤铁矿组成的铁矿床。如果矿石
四川攀枝花钒钛磁铁矿矿床 该矿床位于攀枝花市。矿床属于岩浆晚期分异矿床。 矿床产于侵入震旦系上统大理岩中的海西期辉长岩体中,岩体长19,宽5,因受断裂切割分为朱家包包、兰家火山、尖包包、倒马坎、公山、纳拉箐6个区段(图3.2.11) 。其岩浆液体分异和结晶分异的韵律层发育,岩体层状构造清楚,出露厚度7002500m。自上而下可划分为5个岩带(含矿层)，9个含矿带： N.第三系；T3. 上三叠统丙南 组；Zb.上震旦 统大理岩；γ15. 印支期花岗岩； ζ15.印支期正 长岩；V3.浅色 中细粒辉长岩； V2.流层状辉长 岩；V1.中粗粒 辉长岩质钛磁 铁矿带；1.矿 体；2.逆断层； 3.断层； 4.剖面 及编号
浅色细粒角闪辉长岩带，厚度500～1500m，无工业矿体。 上部含矿层，为层状中粒辉长岩带，有Ⅰ、Ⅱ两个矿带，厚度10～120m，含矿率为26%。 中部暗色层状中粒辉长岩带，Ⅲ矿带产于其中，厚度160～600m，含矿率10%～20%。 下部含矿层为主要勘探与开采对象。暗色流层状中粗粒辉长岩，厚度60～500m，有Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ、Ⅷ等5个含矿带，其中Ⅵ、Ⅷ两个矿带中的主矿体厚度各为60m，含矿率60%～78%。 底部边缘带，为暗色细粒辉长岩，Ⅸ矿带产于其中，厚度0～40m，含矿率52%。 每个韵律层自下而上其基性程度降低，含矿层(体)分别赋存在各分异次级韵律层的下部，矿体也是层状岩体的组成部分。分异作用愈彻底，含矿组分就愈富集。 各矿体形态与层状辉长岩韵律构造多保持一致，其总体走向为北东20°～40°，倾向北西，倾角30°～60°(图3.2.12)。
铁矿石基础知识 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020
铁矿石基础知识 v 1 铁矿石的分类及特性 v 2 配料计算 v 3 铁矿石经济性评价 v 矿石和脉石 v 地壳中的铁贮量比较丰富，按元素总量计占%，仅次于氧、硅及铝居第四位。但在自然界中铁不能纯金属状态存在，绝大多数形成氧化物、硫化物或碳酸盐等化合物。不同的岩石含铁品位可以差别很大。凡在当前技术条件下，从中经济地提取出金属铁的岩石称为铁矿石。这样，铁矿石中除了含Fe的有用矿物外，还含有其他化合物，统称为脉石。常见的脉石有SiO2、Al2O3、CaO及MgO等。 v 天然铁矿石的分类及特征 v 天然铁矿石按其主要矿物分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿等几种，主要矿物组成及特征见表1-1。 v 赤铁矿又称红矿，其主要含铁矿物为Fe2O3，其中铁占70%，氧占30%，常温下无磁性。但Fe2O3有两种晶形，一为α- Fe2O3 ，一为γ- Fe2O3 ，在一定温度下，当α- Fe2O3转变为γ- Fe2O3时，便具有了磁性。 v 色泽为赤褐色到暗红色， v 由于其硫、磷含量低，还原性较磁铁矿好，是优良原料。
v 赤铁矿的熔融温度为：1580~ 1640℃。 磁铁矿主要含铁矿物为Fe3O4，具有磁性。其化学组成可视为Fe2O3·FeO，其中 FeO=30%，Fe2O3·=69%；TFe=%，O=%。磁铁矿颜色为灰色或黑色，由于其结晶结构致密，所以还原性比其它铁矿差。磁铁矿的熔融温度为：1500~1580℃。这种矿物与TiO2和 V2O5共生，叫钒钛磁铁矿；只与TiO2共生的叫钛磁铁矿，其它常见混入元素还有Ni、Cr、Co等。在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。 v 在自然界中纯磁铁矿很少见，常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象就是Fe3O4虽然氧化成Fe2O3·，但它仍保留原来磁铁矿的外形。它们一般可用TFe/FeO的比值来区分： v TFe/FeO= 为纯磁铁矿石 v TFe/FeO< 为磁铁矿石 v TFe/FeO=~ 为半假象赤铁矿石 v TFe/FeO> 为假象赤铁矿石 v 式中，TFe－矿石中的总含铁量（%），又称全铁；FeO－矿石中的FeO含量（%）。 v 褐铁矿通常指含水氧化铁的总称。 v 如3Fe2O3·4H2O称为水针铁矿；2Fe2O3·3H2O才称褐铁矿。这类矿石一般含铁较低，但经过焙烧去除结晶水后，含铁量显着上升。颜色为浅褐色、深褐色或黑色，硫、磷、砷等有害杂质一般多。
中国矿业报/2012年/4月/19日/第A04版 专题 把钒钛磁铁矿资源“吃干榨尽” ——关于对四川安宁铁钛股份有限公司钒钛磁铁矿综合利用调查 本报记者王琼杰 南国春来早。3月22日，北方依然春寒料峭。当记者慕名来到西南边陲攀枝花市的一家民营企业，也是四川省惟一的国家级国家矿产资源综合利用示范基地承建单位——四川安宁铁钛股份有限公司时，看到的是一幅矿产综合利用的“早春图”——通过阶磨阶选、螺旋与干式磁选、加强磁浮选等一道道先进选矿工艺的优化组合和“层层把关”，钒钛磁铁矿里面的铁和钛资源得到了充分高效利用，储量不菲、闲置多年的低品位表外矿得以重见天日，即便选铁尾矿里面的少量钛资源也被重新给“拣”回来，实现了“颗粒归仓”。 钒钛磁铁矿具有重要的综合利用价值，用其生产的钢材具有天然的合金性质；钛金属是重要的航天、军工金属材料，钛白粉是优质的涂料和重要的化工原料，钒是钢铁冶炼中重要的添加剂；合成五氧化二钒广泛用作有机和无机氧化反应的催化剂。因此，合理开发和综合利用钒钛磁铁矿资源，对中国钢铁工业的可持续发展和航天航空事业的发展都具有非常重大的现实意义和长远的战略意义。 然而，攀西钒钛磁铁矿因TFe理论品位低，而且难以选钛，其综合利用工作一直是世界性难题。受选矿技术和工艺所制，很长一段时间内，许多企业不得不“忍痛割爱”——只选铁而丢了钛，大量的宝贵钛资源被白白浪费掉，曾一度被讽为“拣了芝麻丢了西瓜”。安宁铁钛公司，一个铁钛行业中的民营企业为什么能迎难而上，把原先想用却一直无法利用的钛资源充分回收利用，实现了芝麻和西瓜兼得，并一举跨入了国家级“国家矿产资源综合利用示范基地”行列呢?该公司董事长、总经理罗阳勇一语中的，道出了其中的秘诀: “这是我们科技创新，不断改造提升选矿工艺的结果。” A 科技创新破难关 “对矿产综合利用，总体来说，民企比国企更重视。”业内权威专家、中国地质科学院成都矿产综合利用研究所所长刘亚川曾这样感慨。按常理来说，经济实力和科研力量都高出民营企业数倍甚至几十倍的国企，应该在矿产综合利用方面走在民企的前头，然而，当记者走进安宁铁钛公司，看到该公司综合利用的“点点滴滴”以及对钒钛磁铁矿“吃干榨尽”的全过程时，才深感此言非虚。 安宁铁钛公司始建于1994年，主要对米易县境内的潘家田钒钛磁铁矿进行综合开发利用。该公司原设计以TFe30%左右的原矿进行生产，工艺流程为“三段开路破碎、二段闭路磨矿阶磨阶选”选铁工艺和“摇床-摇床”选钛工艺，生产规模为年产含铁≥56%的钒钛铁精矿20万吨、含钛46%±0.5的钛精矿6万吨。 而根据地勘单位1984年提交的报告显示，潘家田矿段探获C+D级储量38489万吨，其中:表内矿Fe2+3(TFe≥20%)储量为23884万吨，低品位表外矿Fe4(15%≤TFe<20%)储量为14605万吨。低品位表外矿资源较多，约占总储量的40%，因此，原设计方案将造成大量低品位矿资源的浪费。 “资源不可再生，我们必须异常珍惜，想尽一切办法把资源综合利用、‘吃干榨尽’，不能让这些宝贵的铁钛资源白白浪费掉!”敢想敢干、勇于吃“第一只螃蟹”是年轻人的性格，而这性格一旦与睿智因子结合，将产生无限的力量。二十多岁的该公司董事长、总经理罗阳勇虽然为人处
2019年钒钛磁铁矿行业分析报告 2019年5月
目录 一、行业管理 (6) 1、行业主管部门 (6) （1）国家发改委 (6) （2）自然资源部 (6) （3）应急管理部 (6) （4）生态环境部 (7) （5）行业自律组织 (7) 2、与矿业权相关的法律法规 (7) （1）《中华人民共和国矿产资源法》及其实施细则 (7) （2）关于探矿权及采矿权有效期及有效期延续的规定 (8) （3）关于探矿权及采矿权取得及转让的有关规定 (8) 3、与安全生产相关的法律法规 (10) （1）《中华人民共和国矿山安全法》及其实施条例 (10) （2）《中华人民共和国安全生产法》 (11) （3）安全生产许可证制度 (11) 4、与环境保护相关的法律法规 (11) 5、与矿产资源开发相关的各类税、费、备用金规定 (12) （1）采矿权使用费及价款 (12) （2）环境保护税 (12) （3）资源税 (12) （4）矿产资源补偿费 (13) （5）安全生产费 (14) 6、行业产业政策 (14) （1）《关于加快建设绿色矿山的实施意见》 (14) （2）《钒钛资源综合利用和产业发展“十二五”规划》 (15)
（3）《产业结构调整指导目录（2011年本）（2013年修正）》 (15) （4）《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》 (15) 二、行业概况 (16) 1、钒钛磁铁矿的作用和地位 (16) 2、钒钛磁铁矿原矿及主要元素的储量分布情况 (17) （1）钒钛磁铁矿原矿集中分布于攀西地区 (17) （2）钛、铁、钒储量分布情况 (17) ①钛资源储量分布情况 (17) ②铁矿石储量分布情况 (19) ③钒资源储量分布情况 (20) 3、钒钛磁铁矿主要产品所处市场情况 (20) （1）钛精矿市场 (21) （2）铁矿石市场 (22) 三、行业市场需求状况及变动趋势 (23) 1、钛精矿 (23) （1）国内钛精矿需求状况及变动趋势 (23) ①市场需求状况 (23) ②变动趋势 (25) （2）产品价格波动情况 (26) 2、钒钛铁精矿 (27) （1）国内钒钛铁精矿需求状况及变动趋势 (27) ①市场需求状况 (27) ②变动趋势 (28) （2）产品价格波动情况 (28) 四、行业利润水平的变动趋势及变动原因 (30) 1、产品价格的影响 (30)