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(C)2017 列表网&琼ICP备号-12&增值电信业务经营许可证B2-&金红石资源分布及应用；姓名：王明学；班级：采矿11-8班；学号：；金红石资源分布及应用；摘要：综述了我国天然金红石资源概况及成矿机理，选；关键词：金红石；资源；钛合金；性能及应用；前言；金红石是提炼金属钛的重要矿物原料，也是生产金红石；综观世界经济，钛材在航空、建筑、汽车、生活休闲、；2.金红石资源分布概况；金红石资源分布与其成矿地质背景、控
金红石资源分布及应用
姓名：王明学
班级：采矿11-8班
金红石资源分布及应用
摘要：综述了我国天然金红石资源概况及成矿机理，选矿加工工艺、开发利用现状。对我国金红石资源找矿现状及开发利用问题进行综合分析。指出了存在的问题及解决方法。
关键词：金红石；资源；钛合金；性能及应用
金红石是提炼金属钛的重要矿物原料，也是生产金红石型钛白粉的最佳原料以及高档电焊条必须的原料之一。我国的钛资源非常丰富，位居世界第一，约占世界钛储量的48，现探明的储量达9亿吨，但可经济利用的钛铁矿约1亿吨，金红石矿为数千万吨。金红石资源含钛量占钛资源总量的2.01％，其中金红石岩矿占1.52％，金红石砂矿占0.49％。因此国内天然金红石资源是非常宝贵的，近年来金红石矿的地质勘查工作正在向纵深发展，并取得了令人振奋的可喜成绩。
综观世界经济，钛材在航空、建筑、汽车、生活休闲、医疗、化工、海洋开发等领域的强势需求，使国际钛材市场日趋火旺，国内钛材的需求量也在增长，增长幅度达到了两位数。但我国天然金红石资源绝大部分为低品位的原生矿石，其储量占全国金红石资源总量的86％，而金红石砂矿仅为14％。由于金红石资源品位低、粒度细小、矿石成分复杂，因而选矿工艺流程长，多采用重选、磁选、浮选的联合工艺流程。某些矿区为了除去微量的S、P、Fe等杂质还需要焙烧或酸洗，所以加工成本高。因此解决我国天然金红石的开发利用问题的关键是进一步加强地质探矿工作的科学研究（找大矿、找好矿）和选矿技术上的突破。
2.金红石资源分布概况
金红石资源分布与其成矿地质背景、控矿因素、成矿地质条件有着密切的关系。从鄂、豫、苏、晋、鲁诸省已发现的金红石矿床、矿化点相关资料的研究中，可找出金红石矿床的成矿机理。
2.1 金红石矿床的区域成矿地质背景、控矿因素、成矿地质条件
2.1.1区域成矿地质背景
中国金红石成矿的大地构造单元主要为秦岭造山系东段，次为中朝准地台、扬子准地台及华南造山带。与成矿有关的地层主要为前寒武系及泥盆系的区域变质岩。与成矿有关的主要构造为深大断裂。与成矿有关岩浆岩主要为基性岩、次为超基性岩和蚀变岩等。金红石矿主要分布在太行―恒山成矿带、东秦岭成矿带、辽东―鲁东成矿带、宁南―会东成矿带、东南沿海成矿带。
2.2.2 控矿因素
沉积变质型金红石矿床主要产于秦岭褶皱带，其矿床产出层位有元古宇和古生界。榴辉岩型金红石矿床主要产于秦岭褶皱带东部的超高压、高压变质带以及郯庐断裂的东延部分，富矿层位为中古元古界。热液蚀变型金红石矿床主要产于秦岭褶皱带东段，富矿层位为古生界，寒武纪―奥陶系。变质蚀变岩型金红石矿床产于华北准地台山西台背斜恒山褶皱带变质蚀变岩带内，富矿层位为太古界恒山群古老变质岩系。各时代的地层均遭受不同程度区域变质作用，金红石矿床则赋存在各种不同的变质岩系中。
① 大地构造环境控矿
中国金红石矿床主要分布在秦岭构造带东段，次为中朝准地台，扬子准地台及华南造山带。
根据典型矿床地质特征分析主要金红石矿床均赋存在构造的有利部位，褶皱构造的轴部及两翼的有利构造部位是成矿的有利部位。
2.2.3成矿地质条件
⑴ 区域变质作用
区域变质作用是金红石成矿的必要条件，我国典型金红石矿床，主要赋存在区域变质作用为主的中深部变质岩中，以中高压和中低压变质条件为特征。
⑵ 岩浆作用
岩浆作用与金红石形成的关系，主要表现在两个方面，其一是岩浆分异作用使钛铁富集形成高钛岩浆；其二是岩浆结晶作用形成金红石矿床。
⑶ 热液作用
热液作用与成矿的关系主要表现在高钛物质在变质作用过程中重熔形成高钛热液，高钛热液在构造区域动力作用下运移至适当部位结晶形成热液型金红石矿床；另一种则表现在使富含钛铁矿的岩石发生热液蚀变，形成蚀变岩型金红石矿床，变质作用使金红石颗粒变粗，并进一步富集成具有较好工业价值的矿床。
⑷ 风化作用
风化作用使原生金红石矿床矿石结构松散，部分脉石矿物变化，使矿床选采能力提高，并提高其经济价值，而成为新型的风化矿床。
⑸ 沉积作用
原生金红石矿体经风化、剥蚀，成矿物质经地表径流搬运、沉积，使金红石进一步富集而形成现代沉积型金红石矿床。
2.2 金红石资源分布
基于金红石矿床的成矿背景、控矿因素、成矿地质条件，金红石主要产于变
质岩系的含金红石石英脉中和伟晶岩脉中。此外，在火成岩中作为副矿物出现，亦常呈粒状见于片麻岩中。也以碎屑或砂矿形式分布于沉积岩或沉积物中。
我国金红石岩矿主要分布在湖北省枣阳的大阜山；山西省代县的碾子沟；河南省新县的杨冲等省。其中湖北省金红石储量534.43万吨占全国750.86万吨的71.20％，山西省154.79万吨占20.60％，陕西省44.40万吨占5.90％。金红石砂矿主要分布在河南省西峡县的八庙子沟；山东省莱西县的刘家庄和诸城市的上崔家沟；湖北省枣阳的大阜山；湖南省湘阴的望湘、岳阳的新墙河、华阳的三朗堰；安徽省潜山的黄埔古井；海南省万宁县的保定。其中河南省金红石砂矿218.45万吨占全国256.86万吨的85％，山东省17.68万吨占6.9％，湖北省9.24万吨占3.60％，湖南省6.99万吨占2.70％，安徽省占1.15％，海南省占0.58％。
国外金红石主要产地在美国加利福尼亚州、南达科他州、阿肯色州、佐治亚州格雷夫斯山脉；安大略省萨德伯里；挪威；瑞典；德国；澳大利亚昆士兰、新南威尔士；发光金红石在瑞士和巴西都有发现。
钛合金是以钛为基加入其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素根据它们对相变温度的影响可分为三类：①稳定α相、提高相转变温度的元素为α稳定元素,有铝、碳、氧和氮等。其中铝是钛合金主要合金元素，它对提高合金的常温和高温强度、降低比重、增加弹性模量有明显效果。②稳定β相、降低相变温度的元素为β稳定元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。
氧、氮、碳和氢是钛合金的主要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显著强化效果,但却使塑性下降。通常规定钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会产生氢化物，使合金变脆。通常钛合金中氢含量控制在 0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。
3．钛合金的分类
钛是同素异构体，熔点为1720℃，在低于882℃时呈密排六方晶格结构，称为α钛；在882℃以上呈体心立方品格结构，称为β钛。利用钛的上述两种结构的不同特点，添加适当的合金元素，使其相变温度及相分含量逐渐改变而得到不同组织的钛合金（itanium alloys）。室温下，钛合金有三种基体组织，钛合金也就分为以下三类：α合金,(α+β)合金和β合金。中国分别以TA、TC、TB表示。
3.1 α钛合金
它是α相固溶体组成的单相合金，不论是在一般温度下还是在较高的实际应用温度下，均是α相，组织稳定，耐磨性高于纯钛，抗氧化能力强。在500℃～600℃的温度下，仍保持其强度和抗蠕变性能，但不能进行热处理强化，室温强度不高。
3.2 β钛合金
它是β相固溶体组成的单相合金，未热处理即具有较高的强度，淬火、时效后合金得到进一步强化，室温强度可达 MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用。
3.3 α+β钛合金
它是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。
三种钛合金中最常用的是α钛合金和α+β钛合金；α钛合金的切削加工性最好，α+p钛合金次之，β钛合金最差。α钛合金代号为TA，β钛合金代号为TB，α+β钛合金代号为TC。
钛合金按用途可分为耐热合金、高强合金、耐蚀合金（钛-钼，钛-钯合金等）、低温合金以及特殊功能合金（钛-铁贮氢材料和钛-镍记忆合金）等。典型合金的成分和性能见表。
热处理 钛合金通过调整热处理工艺可以获得不同的相组成和组织。一般认为细小等轴组织具有较好的塑性、热稳定性和疲劳强度；针状组织具有较高的持久强度、蠕变强度和断裂韧性；等轴和针状混合组织具有较好的综合性能。
4．钛合金的性能
钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1800℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。
4.1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，见表7-1，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。
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1、大庆油田 位于黑龙江省西部,松嫩平原中部,地处哈尔滨、齐齐哈尔市之间.油田南北长140公里,东西最宽处70公里,总面积5470平方公里.1960年3月党中央批准开展石油会战,1963年形成了600万吨的生产能力,当年生产原油439万吨,对实现中国石油自给起了决定性作用.1976年原油产量突破5000万吨,到1996年已连续年产原油5000万吨,稳产21年.1995年年产原油5600万吨,是我国第一大油田. 2、胜利油田 地处山东北部渤海之滨的黄河三角洲地带,主要分布在东营、滨州、德州、济南、潍坊、淄博、聊城、烟台等8个地市的28个县(区)境内,主要工作范围约4.4万平方公里.1995年年产原油3000万吨,是我国第二大油田. 3、长庆油田 勘探区域主要在陕甘宁盆地,勘探总面积约37万平方公里.油气勘探开发建设始于1970年,先后找到油气田22个,其中油田19个,累计探明油气地质储量54188.8万吨(含天然气探明储量2330.08亿立方米,按当量折合原油储量在内),1995年年产原油220万吨,天然气1亿立方米,从2003年到2007年12月,长庆油田只用了短短四年时间就实现了从1000万吨到2000万吨的大跨越,成为名副其实的中国第三大油田. 4、辽河油田 油田主要分布在辽河中下游平原以及内蒙古东部和辽东湾滩海地区.已开发建设26个油田,建成兴隆台、曙光、欢喜岭、锦州、高升、沈阳、茨榆坨、冷家、科尔沁等9个主要生产基地,地跨辽宁省和内蒙古自治区的13市(地)32县(旗),总面积近10万平方公里.1995年原油产量1552万吨,产量居全国第三位,近年来,随着长庆油田产量的突飞猛进,辽河油田产量暂居国内第四. 5、克拉玛依油田 地处新疆克拉玛依市.40年来在准噶尔盆地和塔里木盆地找到了19个油气田,以克拉玛依为主,开发了15个油气田,建成792万吨原油配套生产能力(稀油603.1万吨,稠油188.9万吨),3.93亿立方米天然气生产能力.从1990年起,陆上原油产量居全国第4位.1995年年产原油790万吨. 6、四川油田 地处四川盆地,已有60年的历史,发现气田85个,油田12个,含油气构造55个.在盆地内建成南部、西南部、西北部、东部4个气区.目前生产天然气产量占全国总产量的42.2%,是我国第一大气田,1995年年产天然气71.8亿立方米,年产原油17万吨. 7、华北油田 位于河北省中部冀中平原的任丘市,包括京、冀、晋、蒙区域内油气生产区.1975年,冀中平原上的一口探井任4井喷出日产千吨高产工业油流,发现了我国最大的碳酸盐岩潜山大油田任丘油田.1978年,原油产量达到1723万吨 ,为当年全国原油产量突破1亿吨做出了重要贡献.直到1986年,保持年产原油1千万吨达10年之久.1995年年产原油466万吨,天然气3.13亿立方米. 8、大港油田 位于天津市大港区,其勘探地域辽阔,包括大港探区及新疆尤尔都斯盆地,总勘探面积34629平方公里,其中大港探区18629平方公里.现已在大港探区建成投产15个油气田24个开发区,形成年产原油430万吨和天然气3.8亿立方米生产能力. 9、中原油田 地处河南省濮阳地区,于1975年发现,经过20年的勘探开发建设,已累计探明石油地质储量4.55亿吨,探明天然气地质储量395.7亿立方米,累计生产原油7723万吨 、天然气133.8亿立方米.现已是我国东部地区重要的石油天然气生产基地之一,1995年年产原油410万吨,天然气11亿立方米. 10、吉林油田 地处吉林省扶余地区,油气勘探开发在吉林省境内的两大盆地展开,先后发现并探明了18个油田,其中扶余、新民两个油田是储量超亿吨的大型油田,油田生产已达到年产原油350万吨以上,原油加工能力70万吨特大型企业的生产规模. 11、河南油田 地处豫西南的南阳盆地,矿区横跨南阳、驻马店、平顶山三地市,分布在新野、唐河等8县境内.已累计找到14个油田,探明石油地质储量1.7亿吨及含油面积117.9平方公里.1995年年产原油192万吨. 12、江汉油田 是我国中南地区重要的综合型石油基地.油田主要分布在湖北省境内的潜江、荆沙等7个市县和山东寿光市、广饶县以及湖南省衡阳市.先后发现24个油气田,探明含油面积139.6平方公里、含气面积71.04平方公里,累计生产原油2118.73万吨、天然气9.54亿立方米.1995年年产原油85万吨. 13、江苏油田 油区主要分布在江苏省的扬州、盐城、淮阴、镇江4个地区8个县市,已投入开发的油气田22个.目前勘探的主要对象在苏北盆地东台坳陷.1995年年产原油101万吨. 14、青海油田 位于青海省西北部柴达木盆地.盆地面积约25万平方公里,沉积面积12万平方公里,具有油气远景的中新生界沉积面积约9.6万平方公里.目前,已探明油田16个；气田6个.1995年年产原油122万吨 15、塔里木油田 位于新疆南部的塔里木盆地.东西长1400公里,南北最宽处520公里,总面积56万平方公里,是我国最大的内陆盆地.中部是号称“死亡之海”的塔克拉玛干大沙漠.1988年轮南2井喷出高产油气流后,经过7年的勘探,已探明9个大中型油气田、26个含油气构造,累计探明油气地质储量3.78亿吨,具备年产500万原油、80�100万吨凝析油、25亿立方米天然气的资源保证.1995年年产原油253万吨. 16、土哈油田 位于新疆吐鲁番、哈密盆地境内,负责吐鲁番、哈密盆地的石油勘探.盆地东西长600公里、南北宽50�130公里,面积约5.3万平方公里.于1991年2月全面展开吐哈石油勘探开发会战.截止1995年底,共发现鄯善、温吉桑等14个油气田和6个含油气构造,探明含油气面积178.1平方公里,累计探明石油地质储量2.08亿吨、天然气储量731亿立方米.1995年年产原油221万吨. 17、玉门油田 位于甘肃玉门市境内,总面积114.37平方公里.油田于1939年投入开发,1959年生产原油曾达到140.29万吨,占当年全国原油产量的50.9%.创造了70年代60万吨稳产10年和80年代50万吨稳产10年的优异成绩.誉为中国石油工业的摇篮.1995年年产原油40万吨. 18、滇黔桂石油勘探局 负责云南、贵州、广西三省(区)的石油天然气的勘探开发.区域面积86万平方公里,具有大量的中古生界及众多的第三系小盆地,可供勘探面积27.7万平方公里.先后在百色、赤水、楚雄等地区油气勘探有了重大突破,展示了滇黔桂地区具有广阔的油气发展前景.1995年年产原油10万吨. 19、冀东油田 位于渤海湾北部沿海.油田勘探开发范围覆盖唐山、秦皇岛、唐海等两市七县,总面积6300平方公里,其中陆地3600平方公里,潮间带和极浅海面积2700平方公里.相继发现高尚堡、柳赞、杨各庄等7个油田13套含油层系.1995年年产原油51万吨. 20、中国海洋石油南海东部公司 成立于1983年6月,是中国海洋石油总公司下属的四个地区油公司之一.负责南海东部东经113°10′以东、面积约13.1万平方公里海域的石油、天然气的勘探开发生产业务,授权全面执行该海域的对外合作的石油合同和协议.13年来,已有8个油田建成投产,公司每年原油产量大幅度增长,至1996年产油量超过1000万吨,在中国陆海油田中年产量排行第四位.
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