Vrste i globalna distribucija depozita titanijuma

Uvod

Titanijum je deveti najzastupljeniji element u Zemljinoj kori, ali se nikada ne nalazi kao prirodni metal. Javlja se u oksidnim mineralima, a samo dva od njih su ekonomski važna: ilmenit (FeTiO₃) i rutil (TiO₂), s leukoksenom, izmijenjenim ilmenitom bogatim titan dioksidom, kao trećom komercijalnom hranom. Gdje se ovi minerali koncentrišu, određuje način na koji se iskopavaju i prerađuju, i na kraju kako titanijska sirovina stiže do proizvođača metala.

Tip 1: Hard-Tvrdi (primarni) depoziti

Tvrde{0}}naslage su magmatske ili metamorfne formacije iskopane direktno iz temeljnih stijena. Najčešći tipovi su:

Magmatska ležišta ilmenita-magnetita:slojevite intruzije gdje ilmenit kristalizira zajedno s magnetitom; ovo su glavni izvori u Kanadi, Kini i Norveškoj.

Anortoziti{0}}povezani depoziti ilmenita:grubi ilmenit u anortozitskim kompleksima, rađen u Kanadi i na Madagaskaru.

Nalazišta titanomagnetita:vanadijum{0}}magnetit sa lamelama ilmenita, prerađen za gvožđe, vanadijum i titanijum.

Perovskit i rutil{0}}koje sadrže metamorfne stijene:manji, ali lokalno značajni izvori.

Tvrde{0}}rude zahtijevaju drobljenje, mljevenje i fizičku koncentraciju (gravitacijsko, magnetsko i elektrostatičko odvajanje) za proizvodnju ilmenitnog koncentrata.

Tip 2: Plaser i plažni{1}}nanosi pijeska

Naslage naslaga nastaju kada vremenske prilike oslobađaju otporne teške minerale i rijeke, a valovi ih razvrstavaju u pijesak plaža i dina. Teški-mineralni skup obično sadrži ilmenit, rutil, leukoksen, cirkon i monazit, koji se odvajaju u suvom postrojenju korišćenjem gravitacionih, magnetnih i elektrostatičkih metoda. Naslage pijeska na plaži dominiraju globalnom snabdijevanjem rutilom i opskrbljuju većinu svjetske hrane za ilmenit za procese pigmentacije klorida i sulfata.

Global Distribution

Više od trideset zemalja drži resurse titanijuma, ali proizvodnja je koncentrisana. Australija i Južna Afrika su najveći dobavljači pijeska ilmenita i rutila; Istočna i zapadna obala Australije i južnoafrički Richards Bay su klasična proizvodna područja. Kanada i Kina proizvode uglavnom iz ležišta ilmenita i titanomagnetita tvrdih{2}}stina, a Indija radi i na naslagama tvrdih-i obalnih pijeska, uključujući pijesak na plaži Kerala. Manji, ali značajni proizvođači su Ukrajina, Brazil, Šri Lanka, Sijera Leone i Sjedinjene Američke Države. Tačan rang proizvodnje se mijenja sa životnim vijekom rudnika, potražnjom pigmenta i ekonomikom rudnog{6}}tijela, tako da bi kupci trebali provjeriti trenutnu statistiku proizvodnje iz zvaničnih izvora minerala-godišnjaka.

Od rude do metala: lanac snabdevanja

Titanijum se ne topi kao gvožđe. Koncentrati rude se pretvaraju u titanijum tetrahlorid (TiCl₄), zatim redukuju u titanijum spužvasti metal Kroll postupkom, u kojem magnezijum redukuje TiCl₄ u zatvorenoj retorti. Sunđer se drobi, miješa i topi, obično pretapanjem u vakuumu (VAR), u ingote, koji se zatim kovaju, valjaju i izvlače u ploču, lim, cijev, šipku i žicu. Budući da je ovaj lanac energetski-intenzivan i spor, cijene metala titanijuma snažno reaguju na kapacitet sunđera, a rokovi isporuke za mlinske proizvode su duži nego za čelik. Za kupce titanijuma, tip depozita u izvorišnoj regiji je koristan pokazatelj strukture troškova: operacije sa pijeskom imaju tendenciju da proizvedu konzistentan,-kvalitetni materijal, dok operacije s tvrdim{6}}stinama nude veći obim.

Zašto su vrste depozita važne za kupce

Ilmenit je dominantna sirovina za puteve sulfatnih i hloridnih pigmenta i za titanijumsku zguru koja se koristi u proizvodnji metala; rutil je poželjniji za hloridnu rutu i za zavarivanje -titanijum dioksida zbog većeg sadržaja TiO₂. Dostupnost i kvaliteta rutila u odnosu na ilmenit utiču na cenu pigmenta, a potražnja za pigmentom zauzvrat pokreće tržište titanijumskih sirovina. Razumijevanje mineralne strane lanca pomaže timovima za nabavku da predvide kretanje cijena i ograničenja ponude.

Često postavljana pitanja

Koji su glavni minerali rude titanijuma?

Ilmenit (FeTiO₃) i rutil (TiO₂), s leukoksenom kao izmijenjenim ilmenitnim proizvodom. Zajedno oni čine u suštini svu komercijalnu hranu za titanijum.

Koja je razlika između tvrdih-nanosa i pijeska?

Tvrde{0}}naslage se kopaju iz temeljnih stijena i potrebno im je drobljenje i koncentraciju; naslage pijeska su unaprijed-koncentrirane prirodnim trošenjem i sortiranjem i jeftinije su za obradu.

Koje zemlje proizvode najviše titanijumske rude?

Australija i Južna Afrika vode u pijesku ilmenita i rutila; Kanada, Kina i Indija proizvode značajnu tonažu tvrdog{0}}kamena i pijeska. Rangiranje se mijenja s ekonomijom rudnika i potražnjom.

Kako se metal titanijum pravi od rude?

Ruda se pretvara u titanijum tetrahlorid i redukuje u spužvu Kroll postupkom, a zatim se topi vakuumskim lučnim pretapanjem u ingote za valjanje u mlinske proizvode.

Zašto je titanijum skuplji od čelika?

Ruta Kroll redukcije je serija{0}}bazirana i energetski-intenzivna, za razliku od kontinuiranog topljenja željeza, a nizvodni koraci topljenja i obrade su skupi. Ponuda je takođe ograničena kapacitetom sunđera.

Da li je rutil bolji od ilmenita?

Rutil ima veći sadržaj TiO₂ i poželjan je za put hloridnog pigmenta i fluksove za zavarivanje; ilmenit je jeftiniji i daleko je rasprostranjeniji. Oba su neophodna za industriju.