2025年鈦精礦行業現狀分析：微波處理可將鈦精礦市場回收率提高20%

  在2025年，鈦精礦行業正處於重要的發展節點。作為重要的工業原料，鈦精礦在航空航天、國防軍工、醫療衛生等眾多領域都有著不可或缺的應用。全球對高端鈦產品的需求持續增長，這使得鈦精礦的市場關注度不斷提高。然而，鈦精礦的生產面臨著資源品質差異大等問題，特別是中國鈦資源中，高鈣鎂鈦精礦占比較大，如何高效分選除雜成為行業發展的關鍵難題。

  一、鈦精礦的重要地位與行業困境

  鈦精礦是製備高端鈦產品的關鍵原料，像金屬鈦和氯化法鈦白等高端產品的生產，都離不開它。其中，四氯化鈦作為高端鈦產品生產的重要中間原料，其製備工藝中，沸騰氯化法因規模大、效率高，成為主要發展方向。

  中國鈦資源儲量雖然豐富，但存在貧、細、雜的問題。鈦鐵礦平均品位一般在 5% - 10%，鈣、鎂雜質常以矽酸鹽形式與有用礦物緊密連生。經過選礦後，鈦精礦雜質含量依舊較高，電爐冶煉後得到的鈦渣中 CaO、MgO 之和遠大於 1.5%，難以滿足沸騰氯化爐料的要求。為滿足高端鈦產品生產需求，中國每年不得不進口數百萬噸優質鈦礦，這凸顯了中國鈦精礦行業在資源利用上的困境。

  二、鈦精礦粗選工藝分析

  (一)磁選：鈦精礦預富集的重要手段

  在鈦精礦的粗選階段，磁選是常用的方法之一。由於釩鈦磁鐵礦中的有價礦物釩鈦磁鐵礦為強磁性礦物，鈦鐵礦為磁性礦物，而矽酸鹽礦物無磁性，因此可以利用磁選拋除選鐵尾礦中的脈石礦物。

  在磁選設備方面，高梯度磁選機較為先進。例如，新型 ZQS 高梯度磁選機對攀鋼本部礦樣、秀水河礦樣和紅格礦樣等細粒級試樣(-0.038mm>95%)進行磁選研究時，其回收率分別達到了 86.80%、82.26% 和 77.78%，精礦品位提高了 5% - 12%。不過，磁選也存在一定的局限性，非磁性或弱磁性的脈石礦物可能與鈦鐵礦聚團，導致分選效果減弱，在提高回收率的同時精礦品位會降低，後續仍需進一步分選。

  (二)重選：輔助鈦精礦分選的有效方式

  重選也是鈦精礦粗選的重要工藝。由於部分脈石具有弱磁性，僅靠強磁選難以完全拋除，需要重選協助作業，以提高浮選給礦鈦品位。重選是利用被選礦物形狀、密度、粒度大小之間的差距以及其在介質中不同的沉降速率與方向來達到分選目的。常用的重選設備有螺旋溜槽、分級搖床、離心機等。

  採用分級搖床工藝，對強磁預選粗精礦進行選別，對雲南某細粒鈦鐵礦採用弱磁 - 強磁 - 分級搖床重選聯合流程。螺旋溜槽與分級搖床聯合作業時，可取得品位為 33.01%、產率為 6.61%、回收率為 35.91% 的粗鈦精礦產品，但因其產率及回收率過低，難以實現工業應用。

  離心機精礦通過搖床再精選，可進一步提高品位至 45.12%，但回收率下降至 18.02% 。懸振錐面選礦機可將鈦鐵礦回收粒度下限降至 0.01mm，富集後可獲得精礦品位為 21.45%、回收率為 34.56% 的重選精礦。總體來看，國內外關於鈦鐵礦重選的研究有限，重選作業流程複雜，提高品位能力有限，且回收率下降至 35% - 45%，易造成資源浪費。另外，鈦精礦表面吸附的浮選藥劑會改變其在重選介質中的分散狀態，在鈦精礦入爐冶煉之前再次進行重選，預計難以達到理想效果。

  磁、重選的核心技術在於高效分級拋尾和回收細粒級。經過預拋尾及粗選後的粗精礦能滿足浮選對入料粒度、品位的要求，減少浮選過程中藥劑使用量，避免礦漿泥化。在鈦精礦脫鈣鎂精選時，應延續粒度要求，避免磨礦作業及礦漿泥化。鑑於重選提高鈦品位能力有限，對於鈦精礦入爐冶煉前的除雜，建議磁化焙燒後再次進行強磁選，去除夾帶脈石，預計可達到一定分離效果。

  三、鈦精礦精選工藝探究

  (一)電選：適用範圍有限的精選方法

  經過粗選後，鈦粗精礦品位可提升至 20% 以上，但鈣鎂矽類雜質含量仍較高，需要進行精選。電選是精選方法之一，常用於處理磁選及重選後的粗精礦。不過，電選對入料粒度要求較高，需大於 0.045mm，適合分選回收粒度較粗的鈦鐵礦，適用於鈦鐵礦砂礦的分選，並不適用於鈦鐵礦岩礦的精選，工業應用規模較小。而且，隨著浮選技術的快速發展，電選在生產中逐漸被淘汰。

  (二)浮選：獲取合格鈦精礦的主流方法

  浮選是獲得品位合格鈦精礦最普遍的選礦方法，主要任務是提高鈦鐵礦品位，脫除矽鈣鎂類脈石礦物。並且鈦鐵礦中矽酸鹽脈石礦物含量高、粒度細，給開發新型高效浮選藥劑和浮選工藝流程帶來挑戰。目前，可以從浮選前礦物改性、浮選中利用捕收劑和抑制劑強化界面調控兩方面入手，改善浮選效果。

  浮選前礦物改性：由於鈦鐵礦與鈦輝石表面性質相似，在浮選前可通過物理方法對其表面進行處理，擴大二者表面性質的差異，從而實現藥劑的選擇性吸附。常見的改性方法有表面磁化、微波處理、超聲處理等。對鈦鐵礦表面進行磁化，顯著擴大了鈦鐵礦與鈦輝石的磁性差異，磁化改性後的鈦鐵礦回收率可由 69.90% 增長至 90.26%，精礦品位由 43.65% 增長至 49.16%。微波處理可將鈦鐵礦砂礦的回收率提高 10% - 20% 。有研究對磁選後的粗精礦進行微波處理，以油酸鈉作為捕收劑進行浮選，微波處理後得到的鈦精礦回收率提高了 30%，而鈦輝石並無顯著變化。雖然這些礦物改性方法目前未大規模投入工業應用，但良好的分離效果具有一定的現實意義。

  浮選捕收劑：在鈦精礦的工業浮選中，常用的捕收劑為油酸鈉，屬於脂肪酸類捕收劑。研究表明，當油酸鈉與其他新型捕收劑聯用，可有效提高鈦鐵礦的回收率。例如，十二烷基二甲基甜菜鹼(BS - 12)與油酸鈉聯用時，組合捕收劑能選擇性絮凝鈦鐵礦，增大鈦鐵礦粒徑，使其更容易浮出，在強酸性環境下，鈦鐵礦的回收率超過了 90%。噻吩磷酸(SPA)與油酸鈉(NaOL)聯用時，二者相互作用可提高 NaOL/SPA 混合物的吸附能力，在最佳條件下回收率可達 97%。羥肟酸類藥劑作為捕收劑浮選鈦鐵礦時，在最佳條件下鈦鐵礦回收率能達到最大值 81.9%。苯甲羥肟酸(BHA)與油酸鈉聯用時，在鉛離子存在的環境下，較強的協同作用可使鈦鐵礦的回收率達到 92.9%。

  浮選調整劑：在鈦鐵礦的浮選中，常用含矽抑制劑如水玻璃來抑制矽鈣類脈石礦物如鈦輝石等。通常，水玻璃的模數越大，抑制效果越好。除水玻璃外，氟矽酸鈉也可作為鈦輝石抑制劑。採用單一抑制劑得到的鈦精礦品位較低，開發新型矽酸鹽礦物抑制劑對鈦鐵礦的浮選有著重要的推動作用。有機物及其大分子聚合物也逐步作為矽酸鹽抑制劑使用。新型聚合抑制劑聚苯乙烯磺酸鈉(PSSNa)可阻斷油酸鈉在鈦輝石表面活性離子與 Mg、Fe、Al、Ca 的相互作用，擴大油酸鈉在鈦輝石和鈦鐵礦表面吸附量差距，從而抑制鈦輝石的上浮。含磷類抑制劑六偏磷酸鈉可使鈦鐵礦上浮率為 70% 左右，鈦輝石的上浮率維持在 10% 以內，分離效果良好。部分有機抑制劑的抑制選擇性不強，例如羧甲基纖維素對鈦鐵礦和鈦輝石均具有很強的抑制性，但與其他種類抑制劑相比，有機抑制劑毒性更小，且成本低廉，易於工業生產。

  《2025-2030年全球及中國鈦精礦行業市場現狀調研及發展前景分析報告》指出，當前鈦鐵礦浮選核心技術可概括為礦物表面改性和開發新型浮選藥劑，這對於鈦的冶煉前脫矽除雜有著重要的指導意義。上述選礦工藝會使產品鈦精礦具有粒度細、表面疏水性強的特徵。在鈦精礦的脫鈣鎂精選過程中，需注意礦物表面性質。鈦精礦作為浮選產品，其表面吸附的藥劑會對後續分離產生一定的干擾。當再次進入到溶液環境中，表面疏水基團可能會導致疏水聚團，內部裹挾部分脈石礦物，分離效果變差。建議在精選過程中充分利用鈦精礦表面已吸附藥劑，防止藥劑過量添加，強化聚團行為。

  四、鈦精礦分選除雜技術的總結與展望

  2025年的鈦精礦行業，高端鈦產品需求旺盛，但中國高鈣鎂鈦資源在用於沸騰氯化法生產時面臨諸多難題。從選礦角度來看，現有的鈦精礦選礦方法各有優劣。粗選階段的磁選和重選，能夠實現鈦精礦的預富集，但存在一定的局限性;精選階段的電選適用範圍有限，浮選雖然是主流方法，但也面臨著鈦鐵礦與脈石礦物分離困難等問題。

  為推動中國鈦精礦行業的發展，提高資源利用率，在鈦精礦入爐冶煉前進行高效分選除雜至關重要。這不僅有利於提升電爐鈦渣品質，還能為中國沸騰氯化法和高端鈦產品發展提供優質原料保障。未來，應著重研究擴大鈣鎂矽酸鹽與鈦鐵礦的表面性質差異，開發更具選擇性的矽酸鹽抑制劑，加強選擇性聚團行為等技術，以實現鈦精礦的高效除雜。只有不斷突破技術瓶頸，才能讓中國鈦精礦行業在全球市場中占據更有利的地位，滿足國內高端鈦產品生產的需求，保障戰略資源的安全供應。

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