Titaaniesiintymien tyypit ja maailmanlaajuinen jakautuminen

Johdanto

Titaani on yhdeksänneksi runsain alkuaine maankuoressa, mutta sitä ei koskaan tavata alkuperäisenä metallina. Sitä esiintyy oksidimineraaleissa, ja niistä vain kaksi on taloudellisesti tärkeitä: ilmeniitti (FeTiO₃) ja rutiili (TiO₂), jonka kolmantena kaupallisena syöttöaineena on leukokseni, muunnettu ilmeniitti, jossa on runsaasti titaanidioksidia. Mineraalien keskittyminen määrää, kuinka ne louhitaan ja prosessoidaan, ja lopulta kuinka titaaniraaka-aine saapuu metallintuottajille.

Tyyppi 1: kova-rock (ensisijainen) talletukset

Kovat{0}}kiviesiintymät ovat magmaattisia tai metamorfisia muodostumia, jotka louhitaan suoraan kallioperästä. Yleisimmät tyypit ovat:

Magmaattiset ilmeniitti-magnetiittiesiintymät:kerrostetut tunkeutumiset, joissa ilmeniitti kiteytyy yhdessä magnetiitin kanssa; nämä ovat tärkeimpiä lähteitä Kanadassa, Kiinassa ja Norjassa.

Anortosiittiin{0}}liittyvät ilmeniittiesiintymät:karkea ilmeniitti anortosiittikomplekseissa, työskennellyt Kanadassa ja Madagaskarissa.

Titanomagnetiittijäämät:vanadiinia, vanadiinia ja titaania sisältävää magnetiittia ja ilmeniittilamelleja.

Perovskiittia ja rutiilia{0}}kantavia metamorfisia kiviä:vähäisiä mutta paikallisesti merkittäviä lähteitä.

Kovat{0}}kivimalmit vaativat murskaamista, jauhamista ja fysikaalista väkevöintiä (painovoima, magneettinen ja sähköstaattinen erotus) ilmeniittirikasteen tuottamiseksi.

Tyyppi 2: Sijoittaja ja ranta-hiekkajäämät

Paikkakerrostumat muodostuvat, kun sää vapauttaa kestäviä raskaita mineraaleja ja joet ja aallot lajittelevat ne ranta- ja dyynien hiekkaan. Raskas-mineraalisarja sisältää tyypillisesti ilmeniittiä, rutiilia, leukoksenia, zirkonia ja monatsiittia, jotka erotetaan kuivassa laitoksessa painovoima-, magneetti- ja sähköstaattisilla menetelmillä. Ranta-hiekkaesiintymät hallitsevat maailmanlaajuista rutiilin tarjontaa ja toimittavat suurimman osan maailman ilmeniittisyötöstä kloridi- ja sulfaattipigmenttiprosesseihin.

Maailmanlaajuinen jakelu

Yli kolmessakymmenessä maassa on titaanivaroja, mutta tuotanto on keskittynyt. Australia ja Etelä-Afrikka ovat suurimmat hiekkailmeniitin ja rutiilin toimittajat; Australian itä- ja länsirannikot sekä Etelä-Afrikan Richards Bay ovat klassisia tuotantoalueita. Kanada ja Kiina tuottavat pääasiassa kovan-kiven ilmeniitti- ja titanomagnetiittiesiintymiä, ja Intiassa on sekä kovaa-kiveä että rannikon hiekkaesiintymiä, mukaan lukien Keralan rantahiekka. Pienempiä mutta merkittäviä tuottajia ovat Ukraina, Brasilia, Sri Lanka, Sierra Leone ja Yhdysvallat. Tarkka tuotantosijoitus muuttuu kaivoksen käyttöiän, pigmentin kysynnän ja malmi{6}}rungon taloudellisuuden mukaan, joten ostajien tulee tarkistaa nykyiset tuotantotilastot virallisista mineraali{7}}vuosikirjalähteistä.

Malmista metalliin: toimitusketju

Titaanimetallia ei sulateta kuten rautaa. Malmirikasteet muunnetaan titaanitetrakloridiksi (TiCl4) ja pelkistetään sitten titaanisienimetalliksi Kroll-prosessilla, jossa magnesium pelkistää TiCl4:n suljetussa retortissa. Sieni murskataan, sekoitetaan ja sulatetaan tyypillisesti tyhjiökaariuudelleensulatuksella (VAR) harkoiksi, jotka sitten taotaan, rullataan ja vedetään levyksi, levyksi, putkeksi, tangoksi ja langaksi. Koska tämä ketju on-intensiivinen ja hidas, titaanimetallin hinnat vastaavat voimakkaasti sienen kapasiteettia, ja tehdastuotteiden toimitusajat ovat pidemmät kuin teräksen. Titaanin ostajille lähdealueen esiintymätyyppi on hyödyllinen kustannusrakenteen indikaattori: hiekkatoiminnoilla on taipumus tuottaa johdonmukaista, korkealaatuista-syöttöä, kun taas kovaa{6}}kiveä koskevat toiminnot tarjoavat suuremman mittakaavan.

Miksi talletustyypeillä on merkitystä ostajille

Ilmeniitti on hallitseva syöttö sekä sulfaatti- ja kloridipigmenttireiteille että metallituotannossa käytettävälle titaanikuonalle; rutiilia suositellaan käytettäväksi kloridireitillä ja hitsauslaadun -titaanidioksidilla sen korkeamman TiO₂-pitoisuuden vuoksi. Rutiilin saatavuus ja laatu vs. ilmeniitti vaikuttavat pigmentin kustannuksiin, ja pigmentin kysyntä puolestaan ​​ohjaa titaanin raaka-ainemarkkinoita. Ketjun mineraalipuolen ymmärtäminen auttaa hankintatiimiä ennakoimaan hintamuutoksia ja toimitusrajoitteita.

Usein kysytyt kysymykset

Mitkä ovat tärkeimmät titaanimalmimineraalit?

Ilmeniitti (FeTiO₃) ja rutiili (TiO₂), jossa leukokseeni muunnetun ilmeniittituotteena. Yhdessä ne muodostavat käytännössä kaiken kaupallisen titaanisyötön.

Mitä eroa on kovan{0}}kiven ja hiekkakerrostumien välillä?

Kovia{0}}kiviesiintymiä louhitaan kallioperästä, ja ne tarvitsevat murskaamista ja keskittymistä. hiekkakertymät esi-väkevöityy luonnollisen sään ja lajittelun vaikutuksesta, ja ne ovat halvempia käsitellä.

Mitkä maat tuottavat eniten titaanimalmia?

Australia ja Etelä-Afrikka lyijyä hiekan ilmeniitissä ja rutiilissa; Kanada, Kiina ja Intia tuottavat huomattavan paljon kovaa{0}}kiveä ja hiekkaa. Sijoitukset muuttuvat kaivostalouden ja kysynnän mukaan.

Miten titaanimetalli valmistetaan malmista?

Malmi muunnetaan titaanitetrakloridiksi ja pelkistetään sieneksi Kroll-prosessissa, minkä jälkeen se sulatetaan tyhjiökaarisulattamalla harkot valssataan myllytuotteiksi.

Miksi titaanimetalli on kalliimpaa kuin teräs?

Kroll-pelkistysreitti on erä-pohjainen ja energia-intensiivinen, toisin kuin jatkuva raudan sulatus, ja loppupään sulatus- ja käsittelyvaiheet ovat kalliita. Tarjontaa rajoittaa myös sienen kapasiteetti.

Onko rutiili parempi kuin ilmeniitti?

Rutiililla on korkeampi TiO2-pitoisuus ja se on edullinen kloridipigmenttireitille ja hitsausvirtauksille; ilmeniitti on halvempaa ja paljon runsaampaa. Molemmat ovat tärkeitä teollisuudelle.