严伟平团队：中国钒钛磁铁矿资源概况及综合利用技术进展

钒钛磁铁矿是一种含有铁、钒、钛金属的复合型矿产资源，是中国战略性矿产资源之一，钒钛制品被广泛用于国防军事、冶金化工、航空航天、电子技术以及材料等领域。改进钒钛磁铁矿综合利用工艺，实现钒钛磁铁矿高效开发及综合利用对中国经济建设和国防建设具有重要战略意义。中国地质科学院矿产综合利用研究所严伟平团队从中国钒钛磁铁矿资源分布、钒钛磁铁矿综合利用技术两个方面，梳理分析了中国钒钛磁铁矿的资源概况及利用技术进展。

中国钒钛磁铁矿资源概况及综合利用技术进展

严伟平 张博远 杨耀辉 李 伦 李维斯

摘 要：钒钛磁铁矿是以铁、钒和钛为主金属的复合型矿产资源，通常伴生有铜、钴、磷、钪等多种有价组分，具有综合回收利用价值。在概述了中国钒钛磁铁矿资源特点的基础上，针对资源逐渐贫细杂化、综合利用水平较低的状况，着重就预选工艺、铁精矿提质降杂工艺、微细粒钛铁矿选别工艺、伴生资源回收利用工艺技术进展进行了总结，最后分析了目前钒钛磁铁矿选矿存在的工艺技术问题，并指出高效、清洁、可持续发展是未来钒钛磁铁矿选矿技术发展的大方向。

关键词：钒钛磁铁矿 资源分布 综合利用 选矿工艺

1 中国钒钛磁铁矿分布

中国的钒钛磁铁矿资源呈现出广泛的地理分布特征,且储量可观,已探明的储量近百亿t,而预估的远景储量更是高达300 亿t 以上,其资源量在中国铁矿资源中处于领先地位。四川攀西走廊(涵盖攀枝花至西昌区域)与河北承德成为钒钛磁铁矿资源的集中分布地区,同时陕西、湖北、山西、广东、新疆、辽宁等地也有零散分布。这种分布特征为中国钒钛磁铁矿资源开发及利用提供了多元化的选择。

中国主要钒钛磁铁矿资源分布情况

2 钒钛磁铁矿综合利用技术

钒钛磁铁矿的化学成分与晶体结构复杂,为其综合利用研究带来了挑战。目前，钒钛磁铁矿选矿富集的主要方法有磁选、重选、电选、浮选以及多种选矿方式联合。一般来说，钒钛磁铁矿石需要碎磨至一定细度，通过弱磁选工艺对磁性铁矿物进行回收，这部分精矿以磁铁矿和钛磁铁矿为主，然后再利用浮选、强磁选—浮选、重选—电选、强磁选—电选等工艺获得钛铁矿精矿，实现钛的分离与富集。面对日益复杂的矿石性质，传统方法的局限性逐渐显现。

近年来，针对钒钛磁铁矿的选矿技术取得长足进展。特别是新型矿物分选设备的引入，如利用多物理场耦合作用的分选机，通过综合应用泡沫浮力、重力、电磁力及流体动力学效应，实现了对矿物颗粒的精细操控与高效分离，在短流程情况下显著提升了钒铁精矿品质与选矿效率。此外，针对矿石中矿物颗粒的差异性，有学者提出“选择性解离-强化分选”技术，该技术通过精确控制磨矿过程中的颗粒破碎行为，实现矿物颗粒的有效解离，从而提高难选钒钛磁铁矿的磨矿-分选效率，实现了中国攀枝花地区钒钛磁铁矿的综合利用。另外，在钒钛磁铁矿资源日益贫化、细粒化的背景下，对微细粒钛铁矿的工艺矿物学特性进行深入研究显得尤为重要。

钒钛磁铁矿精矿提铁降杂关键技术路线

白马、密地地区钒钛铁精矿提质降杂试验结果（%）

3 结论与展望

（1）中国钒钛磁铁矿资源分布集中、储量可观，蕴藏有丰富的铁、钒、钛资源，还伴生有钴、铜等组分，综合利用价值巨大。随着钒钛磁铁矿的深入开发，矿石贫细杂等问题日渐突出，中国科研工作者针对复杂难选钒钛磁铁矿石开展了广泛、深入的研究，综合开发利用技术手段不断进步。

（2）中国对钒钛磁铁矿中铁、钛的回收利用技术相对成熟，但新技术、新设备推广应用水平仍不高。新型光电智能分选技术是钒钛磁铁矿石预选技术的一个重要发展方向，具有广阔的应用前景。目前，钒钛铁精矿依然存在含硫、铝、镁等杂质较高问题，导致后续高炉冶炼成本较高、环境污染严重，需进一步加强提精降杂工艺技术研究。浮选作为选钛的重要工艺，还应注重浮选过程中辅助强化手段以及高效、无毒浮选药剂的开发与应用。

（3）国内对于微细粒钛铁矿的综合回收水平相对落后，新设备、新工艺、新药剂的研发亟待突破。钪等以类质同象形式赋存的伴生稀有元素选矿手段难以实现高效回收，因此，应注重与冶金方法相结合，形成相对成熟的提取工艺。尾矿与废石资源，除再选回收有价成分外，还可根据其物理化学性质等，开发建材产品或用于矿山复垦等，实现固废资源高效化利用。

引用格式

严伟平,张博远,杨耀辉,等.中国钒钛磁铁矿资源概况及综合利用技术进展[J].金属矿山,2024(11):70-80.

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作者简介

严伟平，副研究员，中国地质科学院矿产综合利用研究所学科带头人，钒钛创新团队负责人，江西理工大学矿物加工工程专业硕士研究生导师。长期从事战略资源高效分离技术和产业化示范工作。研究领域包括矿物高效分选、浮选理论和实践、设备和药剂研发推广、工业固体废弃物的绿色高值化利用等。主持并负责中国地质大调查项目、四川省科技计划项目、四川省自然资源厅科研项目、企业委托项目等30余项，累计科研经费达3000余万元。项目成果获自然资源部科技技术二等奖1项，入选2022中国地质大调查十大科技进展1项；荣获2024年获第八届四川省金属学会冶金青年科技奖。

严伟平在钒钛磁铁矿、萤石共生矿、有色金属矿、稀有稀散金属等选矿研究及矿产资源开发利用调查评价方法研究等方面均取得了一定的成果及积累。超微细粒级（小于19微米）钛铁矿高效回收关键技术成功在龙佰四川矿冶有限公司选矿厂、攀钢江南选矿厂建立示范线并已工业化生产；低品位复杂共生钒钛磁铁矿资源高效分选技术成功解决了我国攀西地区、新疆地区、陕西安康地区等区域内超低品位钒铁磁铁矿的高效开发与利用，解决了该资源的难开发、难利用问题；萤石选矿新药剂及新工艺成功解决了萤石与碱土金属盐类矿物选矿分离的技术难题，当前，该技术可盘活贵州务川地区数千万吨萤石呆滞资源，实现攀西地区数千万吨稀土尾矿的高值化、减量化利用。

《金属矿山》简介

《金属矿山》由中钢集团马鞍山矿山研究总院股份有限公司和中国金属学会主办，主编为中国工程院王运敏院士，现为北大中文核心期刊、中国科技论文统计源期刊（中国科技核心期刊）、中国精品科技期刊（F5000顶尖学术论文来源期刊）、中国百强报刊、RCCSE中国核心学术期刊（A）、中国期刊方阵双百期刊、国家百种重点期刊、华东地区优秀期刊，被美国化学文摘（CA）、美国剑桥科学文摘（CSA）、波兰哥白尼索引（IC）、日本科学技术振兴机构数据库（JST）等世界著名数据库收录。主要刊登金属矿山采矿、矿物加工、机电与自动化、安全环保、矿山测量、地质勘探等领域具有重大学术价值或工程推广价值的研究成果，优先报道受到国家重大科研项目资助的高水平研究成果。根据科技部中国科技信息研究所发布的《2024中国科技期刊引证报告（核心版）》，《金属矿山》核心总被引频次位列26种矿业工程技术学科核心期刊第1位；根据中国知网发布的《中国学术期刊影响因子年报》（2024版），《金属矿山》学科影响力位居73种矿业期刊第9位。

供稿：曾文旭

编排：戴颖熠

审核：王小兵

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