金红石资源的发展与应用

2024.10.29 中国矿业报   

　　◎  黄俊玮 周立波

　　金红石是一种重要的含钛矿物，是生产钛白粉的重要原料，主要成分为二氧化钛，属四方晶系。金红石集合体呈粒状或致密块状，条痕色为黄色至浅褐色，其莫氏硬度为6左右，比重为4.25，矿物晶体呈玻璃或金属光泽。金红石在可见光波长处具有较高的折射率，折射率在2.62-2.90，此外还具有特别大的双折射和高色散，可用于制造某些光学元件。金红石主要产于片麻岩、伟晶岩、榴辉（闪）岩体和砂矿中。

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　　金红石资源的分布

　　金红石主要分布在北美洲、非洲和亚洲这3个大洲。

　　金红石储量前7位国家占比如下：美国储量占46.77%、肯尼亚储量占20.97%、南非储量占13.39%、印度储量占11.94%、乌克兰储量占4.03%、莫桑比克储量占1.42%、塞拉利昂储量占0.97%。美国、肯尼亚、南非、印度，这4个国家的金红石储量合计起来约占世界总储量的90%左右。

　　我国金红石储量较少，主要供应基地分布于河南省、湖北省、山西省、陕西省等地。我国极度缺乏金红石，且品位普遍偏低。截至2020年，豫西南地区金红石累计查明资源量为568.79万吨（矿物量），二氧化钛平均品位3.14%。

　　金红石资源的开发

　　全球金红石年产量约60万吨，主要生产国为塞拉利昂、澳大利亚、南非、乌克兰和美国。全球最大的单一金红石生产商是塞拉金红石公司，年产量为22万吨，LRA 公司年产金红石约8万吨，南非的RBM 公司年产金红石12.5万吨。而国内最大的单一金红石选矿厂年产量不足3000吨，再加上原矿品位偏低，相对生产成本太高，不能形成规模效益因而无法维持生产。

　　我国天然金红石资源储量较大，但绝大部分为低品位的原生矿石，所以加工成本高，产品缺乏市场竞争力。通过简化工艺，降低生产成本，提高选矿回收率和矿石综合利用水平是开发利用我国金红石资源的关键。

　　金红石作为重要的含钛资源，具有广泛的用途，随着新能源、新材料等领域的快速发展，也会进一步推动我国金红石资源的开发利用。

　　金红石资源的应用

　　金红石具有耐高低温、耐腐蚀、高强度、小比重等优异性能，天然金红石是制取钛白粉、海绵钛、四氯化钛等钛系列产品的优质原料。

　　在信息技术领域，镍钛合金用于电子微动开关、移动电话天线等。

　　在新能源领域，钛金属用于核电站、火电站的汽轮机冷凝器和冷却水热交换器；镍钛合金用于温控开关、大功率电缆连接插头。

　　在新材料领域，钛合金材料被广泛用于血管支架和非血管支架、牙齿矫形丝，以及各种骨科应用。

　　在生物环保领域，主要是用于医用钛合金。

　　在高端制造领域，钛合金用于飞机发动机压气机、风扇叶片、起落架等相关部件制造，此外还用于制造核潜艇外壳、内部管道回路系统及深潜器结构材料。

　　在传统应用领域，用于涂料、颜料、塑料制品、催化剂、陶瓷制品。

　　（作者单位：中国地质科学院郑州矿产综合利用研究所）

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