Титановые руды

ТИТАНОВЫЕ РУДЫ (а. titanic ores; н. Titanerze; ф. minerais de titane; и. minerales de titanio, menas de titanio) — минеральные образования, содержащие титан в количествах, при которых экономически целесообразно его извлечение современными методами. Главные минералы титановых руд: ильменит (43,7-52,8% TiO₂); рутил, анатаз и брукит (94,2-99,5); лейкоксен (61,9-97,6); лопарит (38,3-41); сфен (33,7-40,8); перовскит (38,7-57,8). Большинство месторождений, из руд которых получают титан, комплексные. Наряду с титаном из них извлекают Fe, V, Zr, Sc, Р. Перспективно попутное получение Nb, Ta, Th, РЗЭ.

Промышленные месторождения титановых руд делятся на магматические, экзогенные и метаморфогенные. Магматические месторождения пространственно и генетически связаны с областями распространения ультраосновных, основных и щелочных пород. Среди них выделяются титановые руды: ильменитовые, ильменит-титаномагнетитовые, ильменит-гематитовые в габбро, габбро-норитах, троктолитах, анортозитах (содержание TiO₂ 7-36%). Встречаются вкрапленные и сплошные руды, пласто-, линзо-, жило- или трубообразной формы.

Переходы между вкрапленными и сплошными рудами обычно постепенные. Крупные месторождения образовались в докембрии и раннем палеозое: США (Тегавус), Норвегия (Тельнес), Канада (Лейк-Тио). Запасы титановых руд этого типа месторождений до сотен млн. т.

Среди экзогенных месторождений титановых руд выделяются ильменитовые, анатазовые и рутиловые в корах выветривания (3-20% TiO₂); аллювиальные, аллювиально-озёрные и аллювиально-делювиальные ильменита и рутила (0,5-20% TiO₂); прибрежно-морские россыпи ильменита, лейкоксена, рутила (0,5-35% TiO₂), а также циркона, монацита, дистена, силлиманита и др. Среди них прибрежно-морские россыпи являются важнейшим промышленным типом. Характерны пласто- или линзообразные рудные залежи мощностью от нескольких метров до десятков метров, протяжённостью несколько десятков километров, при ширине до тысячи метров. Основная разновидность пород, слагающих прибрежно-морские россыпи, — кварцевые пески. Главные рудные минералы титана, как правило, существенно окатаны. Содержание тяжёлых минералов в россыпях до 1500 кг/м³. Образование экзогенных месторождений происходило преимущественно в позднем палеозое, мезозое и кайнозое. Крупные россыпи известны в СССР, Австралии, Новой Зеландии, Малайзии, Индии, Шри-Ланке, Сьерра-Леоне, ЮАР, Бразилии.

Метаморфизованные месторождения представлены песчаниками с лейкоксеном, ильменит-магнетитовыми титановыми рудами в габбро-амфиболитах. Ильменит-магнетитовые сплошные и вкрапленные руды, образовавшиеся в результате регионального метаморфизма первично магматических титаномагнетитовых руд, характеризуются высоким качеством.

Разработка экзогенных (россыпных и остаточных) месторождений титановых руд производится открытым способом с помощью драг и экскаваторов. Добыча титановых руд коренных месторождений (магматических и метаморфизованных) связана с проходкой подземных горных выработок, дроблением и обогащением руды. Для обогащения применяется гравитация, магнитная сепарация, флотация. В качестве исходного сырья для получения титановой продукции в основном используются ильменитовый (отчасти лейкоксеновый) и рутиловый концентраты, а также титановые шлаки, содержащие 70-85% TiO₂. Такой шлак получают путём переплавления ильменита в электропечах (Канада, ЮАР). Ильменитовый концентрат в основном производят в СССР, Австралии, США, Норвегии, Индии, а рутиловый в Австралии, Сьерра-Леоне, ЮАР. В развитых капиталистических и развивающихся странах получают около 4-4,5 млн. т ильменитового концентрата и шлака и около 470 тысяч т рутилового концентрата в год. Главный экспортёр титановых концентратов — Австралия. В качестве импортёров выступают большинство промышленно развитых стран.

Подтверждённые мировые запасы титановых руд (в пересчёте на TiO₂) в развитых капиталистических и развивающихся странах составляют 252 млн. т (начале 1988), из них на долю ильменита приходится около 171 млн. т, рутила и анатаза — свыше 81 млн. т. Наиболее крупные запасы ильменита в промышленно развитых капиталистических и развивающихся странах находятся в Индии, Канаде, Норвегии и ЮАР. Главные запасы рутила разрабатываемых месторождений находятся в Австралии, Индии и ЮАР. Перспективны запасы анатаза в Бразилии.

За рубежом ежегодно производится TiO₂ 2,5 млн. т. Основные производители — США, ФРГ, Великобритания, Япония, Франция, Италия, Канада, Бельгия, Испания, Австралия, ЮАР. Производство металлического титана налажено в СССР, США, Японии, Великобритании. Получают губчатый титан, листы, поковки, прутки, трубы.

Производство и потребление титана в основном связано с отраслями химической промышленности. О применении см. в ст. Титан.