钛矿应用实例.docxVIP

中国地质大学〔武汉〕资源学院

本科生课程〔设计〕报告

课程名称：应用矿床学学时：24

题目：钛矿应用实例

学生姓名：管江涛学生学号：20101002970

专业：资源勘查〔固体方向〕班级：021102

任课老师：王敏芳完成日期：2013/12/15

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目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章矿产资源概述 4

1.1钛的根本性质 4

1.2世界范围钛资源分布状况 4

1.3中国钛资源分布特点 5

第二章工业用途 6

2.1钛在军工中的应用 6

2.2民用工业中钛的应用 7

第三章主要矿物及主要工业矿物介绍 8

第四章工业上矿石类型 10

第五章工业上主要利用的的矿床类型 10

第六章工业利用的指标、要求 11

第七章选矿和加工技术 12

7.1钛铁矿矿石概述 12

7.2钛铁矿选矿工艺 12

7.3选矿用设备简介 13

7.4主要的选矿工艺流程以下几种 13

钛矿应用实例

第一章矿产资源概述

1.1钛的根本性质

钛在元素周期表中的序数为22，原子核由22个质子和20~32个中子组成，钛的最高化学价通常是正四价。钛的熔点为1668℃，比铁的熔点高138℃，是轻金属中的高熔点金属。钛的密度是4.51g/c㎡，仅为铁的57.4%，常用钛合金Ti-6Al-4V的密度更低一些，仅为4.42g/c㎡。常温下钛为α相，呈低温密排六方结构，在885℃转变为体心立方结构的β相；Ti-6Al-4V的相变点在990℃。纯钛的电阻率和导电率与奥氏体不锈钢相似，钛的比容与奥氏体不锈钢大致相当，但由于密度小，热熔小，所以容易加热也容易冷却。

热强度高：使用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能保持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长期工作这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度明显下降。钛合金的工作温度可达500℃，铝合金那么在200℃以下。

比强度高：钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度接近普通钢的强度，一些高强度钛合金超过了许多合金结构钢的强度。因此钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。目前飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都使用钛合金。

耐腐蚀性强：钛原子外层4s和3d电子的电离势很低，极易失去，故钛是非常活泼的元素，极易与氧反响生成TiO2。但是，钛外表所生成的几个至几十个纳米级的氧化膜极其致密完整，具有遭局部破坏后迅速进行自我修复的能力，并且在大多数环境中是稳定的，因此钛及钛合金具有非常好的抗腐蚀能力。

由于钛氧化膜即使遭到破坏，仍有吸氧自愈的功能，所以钛在氧化性或中性的介质中耐腐蚀的能力很强。钛在硝酸以及常温下，5%以下的硫酸、盐酸、磷酸中有较好的耐腐蚀性，在海水中几乎不被腐蚀。除草酸和浓度大于10%的甲酸之外，钛在有机酸中具有较好的耐腐蚀性。

1.2世界范围钛资源分布状况

就目前公布的钛资源情况看，全球钛资源主要分布在澳大利亚、南非、加拿大、中国和印度等国。其中，加拿大、中国、印度主要是钛铁矿原生矿，澳大利亚、美国、南非主要是钛砂矿。

按目前钛矿开采规模约为450万t(以TiO2计)计算，就目前已发现的资源储量可满足今后50年的需要。假设再加上不断被发现的新的铁资源，因此可以预计今后100年内不会发生钛资源危机。

世界上具有开采价值的钛矿有原生矿和砂矿两种。原生矿根本都是共生矿，有钛铁矿、钛磁铁矿和赤铁矿等不同类型。原生矿的特点是产地集中、储量大、可大规模开采，缺点是结构致密、选矿回收率