一、钛铁矿的资源分布
钛铁矿浮选研究的进展钛铁矿(FeTiO3)的TiO2理论含量为52.63%，是提取钛和二氧化钛的主要矿物。钛铁矿为三方晶系，晶体常呈板状，集合体呈块状或粒状，钢灰色或铁黑色，金属光泽，莫氏硬度5～6，比重4.7～4.78，具弱磁性[1]。
在自然界中，钛铁矿作为伴生矿物见于火成岩和变质岩中，也可形成砂矿[2]。主要分布于加拿大、挪威、南非、澳大利亚、美国、印度、中国、原苏联、斯里兰卡、巴西、芬兰等国[3]。著名矿山有加拿大魁北克的埃拉德湖，挪威的Telles矿。海滨砂矿著名产地有印度特兰万科尔，美国纽约州Maclntyre矿，澳大利亚东海岸及芬兰Otanmaki矿[4]。
有关世界钛资源储量的统计和报道是多种多样的，不同来源的数据相差悬殊，造成差别的原因主要是统计时包括的矿物种类的不同。因此，有关世界钛资源的统计数据只具有参考价值，不是十分准确的完全统计。根据USGS等权威机构发表的资料，世界钛矿地质储量总计为5·108t～12·108t(以TiO2计)[5]，其中钛铁矿约占80%，金红石(包括锐钛矿)约占20%。所统计的资源储量主要是砂矿资源，岩矿仅包括加拿大、挪威的品位特别高的钛铁矿富矿。钛磁铁矿未统计在内，因为其中的钛铁矿与磁铁矿紧密结合，无法选出含钛较高的钛矿物。
我国的钛铁矿资源十分丰富[6]，遍布20个省区，既有岩矿，也有砂矿，其中，岩矿占大部分。岩矿主要分布在四川攀西地区和河北承德地区，如中国四川攀枝花铁矿中，钛铁矿分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中，并形成了大型矿床。砂矿主要分布在广东、广西和海南沿海一带。此外，还有一种介于上述两者之间的内陆砂矿，分布在云南富民地区。
二、钛铁矿浮选研究的进展
(一)钛铁矿浮选药剂研究状况
在钛铁矿浮选之前，先要用浮选法分选出硫化矿物，然后再浮选钛铁矿。硫化物浮选采用常规浮选药剂制度，即用黄药为捕收剂，2号油为起泡剂，硫酸为pH调整剂，有的选厂还采用硫酸铜作为硫化矿物浮选的活化剂[7]。
对钛铁矿浮选药剂的研究比较多，但其主要研究内容方面是捕收剂的选择。钛铁矿常用的捕收剂为脂肪酸类，国外多用油酸及其盐类，如塔尔油皂或使用捕收剂与煤油混合。近年来对烃基膦酸类捕收剂及羟肟酸类捕收剂开展了大量的研究工作[8]。然而，两种或多种药剂组合起来其选别效果往往优于其中任何一种药剂，这就是药剂的协同效应，近年来采用混合药剂浮选钛铁矿已经越来越成为研究的最主要方向。
1、组合捕收剂的研究
中南大学朱建光[9]采用A、B、C三种捕收剂混合成MOS新捕收剂，它可产生协同效应，1997年5月MOS浮选攀枝花细粒钛铁矿工业试验成功后，1997年6月份起，该厂微细粒回收工艺流程投入生产，从近一年的生产情况看，生产指标已超过工业试验指标(精矿品位47.01%)，微细粒级钛精矿品位达到48%～49%，回收率61%。现在已由一个生产系列扩建成两个生产系列，这两个系列生产的微细粒钛精矿质量稳定，TiO2≥47.50%，S≤0.18%，经小型浮选试验、工业试验和四年多的工业生产实践证明，MOS是微细粒钛铁矿的良好捕收剂[10]。
针对回收微细粒级钛铁矿这一选矿难题，攀钢矿业公司设计研究院[11]和攀钢钛业公司经过三年的实验室研究工作，研制开发了新型R-2捕收剂，并在攀钢选钛厂微细粒级钛精矿试验生产线上进行了工业试验，取得了较理想的结果，在给矿TiO2品位为21%的情况下，钛精矿TiO2品位47.5%以上，浮选回收率近70%，钛精矿药剂成本低于50元/吨，比原MOS捕收剂药剂成本降低50%以上。
长沙矿冶研究院谢建国[12]等人自制的新型捕收剂ROB，是以混合有机羟肟酸、煤油等组分为主要原料，经过预处理、反应、精制和乳化等工艺制得的一种含有羟基和羧基等极性基团的阴离子型捕收剂。用ROB作捕收剂，在攀枝花钛铁矿选厂进行了微细粒级钛铁矿浮选工业试验，获得精矿TiO2品位48%，回收率75%的好指标，与2000年5月生产线Ⅱ系列用MoS作捕收剂生产指标相比，精矿品位提高0.65%，回收率提高7.3%[10]，每吨钛精矿浮选药剂成本降低至40.54元，经济效益显著。
RST捕收剂[13]是用塔尔油为基本原料，经过适度氧化后所得产物，配一定量的添加剂而制成。用RST作捕收剂，浮选攀板花钛铁矿选厂微细粒级细泥。用含19.75%FiO2的给矿，先浮选脱硫后，用H2SO4作pH调整剂，草酸作抑制剂，再加入RST作捕收剂，调浆后浮选，经一次粗选、四次精选的闭路流程，得到含48.28%Tio，，回收率79.9%的钛精矿[9]，与生产上使用的MOS捕收剂及实验室使用的苯乙烯膦酸相比有良好的捕收性能和价格优势。
马忠臣[14]研究了新型捕收剂H717的捕收性能，与某钛铁矿选矿厂现场的R-2和柴油组合捕收剂相比，在相同用量时用H717所获得的钛精矿TiO2品位、回收率均高于现场捕收剂，并且在其用量减少的情况下(与现场捕收剂用量相比减少20%)，所得的选矿指标仍好于现场药剂指标，通过对某钛铁矿试样试验研究，证明了新型捕收剂H717是一种捕收能力强、选择性较好的浮选钛铁矿的捕收剂。浮选试验结果表明，该捕收剂对钛铁矿选别具有较好的捕收能力和良好的选择性。试验流程采用一次粗选、一次扫选、二次精选流程，H717和柴油作捕收剂时，可从含29.92%TiO2的给矿，得到含45.00%TiO2，回收率为53.23%的钛精矿[15]。如果用该捕收剂代替现场的选别钛铁矿的捕收剂，可以降低选矿药剂成本，能获得较好的经济技术指标。
谢泽君[16]研究了新型捕收剂XT的选矿性能，经过大量药剂试验，选择出A、B、C三种药剂。A药剂捕收能力强，有一定的选择性;B药剂选择性较好，但捕收能力较差;C药剂具有较好的选择性和较好的捕收能力，且在精选时有抗脱药的作用。根据协同效应原理，经试验找出最佳配比，合成了XT新型浮钛捕收剂。经过攀枝花选钛厂一年多的实验室探索和生产中的工业试验表明：XT新型浮钛捕收剂的捕收性能强，选择性较好。在给矿TiO2品位17.80%时，可获得精矿TiO2品位47.42%，作业回收率73.28%的较好指标，超过了MOS生产指标。
何虎[17]等人研究了ZY捕收剂对分选粗粒级钛铁矿的作用，试验矿样有攀钢选钛厂电选给矿和米易县垭口乡选矿厂摇床中矿，浮选药剂为ZY捕收剂和硫酸，因为ZY捕收剂以油脂化工和石油化工的副产物为主要原料合成，因此价格低廉，与某些选择性较好的混合型钛铁矿捕收剂，如R-2捕收剂和ROB捕收剂等相比较而言，ZY捕收剂对钛铁矿的选择捕收性较低，不能用于选别微细粒级钛铁矿，但对于粗粒级钛铁矿的浮选却有着一个很重要的意义，可以降低对捕收剂选择性的要求。在会理选矿厂，采用ZY捕收剂代替原用捕收剂，取消了磨矿作业。生产结果表明，精矿TiO2品位47%～47.5%，浮选回收率70%左右。ZY在该选厂使用一年多，生产指标稳定，药剂用量比用MOS多，为3000～3500g/t，而药剂成本降低15%，每年生产8个月算，可节约费用60万元[10]。
钟志勇和余德文[1/8]研究了R-3捕收剂，在试样磨矿选别下，对承钢黑山铁矿粗钛精矿浮选的应用，开路试验结果表明，所得钛精矿TiO2品位48.33%，浮选开路回收率63.36%，捕收剂用量1500g/t。
以复配脂肪酸皂为捕收剂[6]，Pb(NO3)2，为活化剂，在不添加任何抑制剂的情况下，实现了钛铁矿与脉石矿物的良好分离。在攀钢选矿厂微细粒级浮选结果为：给矿TiO2品位21.96%，精矿TiO2品位47.82%。浮选回收率63.25%。由于没有采用抑制剂，钛铁矿浮选药剂成本大幅度降低。
2、调整剂的研究
攀钢(集团)矿业公司设计研究院[19]针对攀枝花细粒级钛铁矿浮选存在问题，采用F968为捕收剂，SSB和草酸为调整剂进行了系列的试验研究。研究表明，SSB和草酸为调整剂，既能有效地抑制脉石矿物，又能使矿浆pH值保持在弱酸性或接近中性的范围内。获得的最终指标比现场试验技术指标好。
原生细粒钛铁矿抑制浮选，使捕收剂消耗较大，对于降低选矿成本不利。余德文[20]研究表明，H2SO4和Pb2+离子对钛铁矿有较好的活化作用，以H2SO4为pH调整剂，Pb2+离子为钛铁矿活化剂，复配脂肪酸皂为捕收剂，在不添加任何抑制剂的情况下，实现了钛铁矿与脉石矿物的良好分离。
(二)钛铁矿浮选工艺研究状况
攀钢选钛厂细粒级钛铁矿浮选尾矿的综合TiO2品位在12%左右，也就是说，尾矿中含有大约24%的钛铁矿可供回收，余德文[21]采用强磁磨矿一浮选工艺，可从攀钢选钛厂浮钛尾矿中回收得到TiO2品位46.34%，产率3.21%的钛精矿，其中强磁选作业回收率为62.53%，精矿产率28.52%，浮选开路回收率为20.04%，精矿产率11.25%。由于尾矿中含有较多的赤铁矿和褐铁矿，对再选的钛精矿品位有较大影响，因此，尾矿再磨可提高钛铁矿的可浮性和浮选药剂的选择性。
华东交通大学吴彩斌和昆明理工大学段希祥等[22]，针对某矿石中钛和铁矿物嵌布粒度细、细级别产率大的特点，从节省基建投资费用和优化选矿工艺流程出发，采用结构简单、操作方便的螺旋溜槽抛尾及摇床回收钛铁矿的原则流程，其主要工艺流程为螺旋溜槽粗选抛尾，溜槽粗精矿经磁选除铁，摇床分选富集粗钛精矿，粗钛精矿再磨再精选，获得了较好的技术经济指标。
勾树山[23]针对承钢黑山铁矿选铁尾矿矿物组成复杂、矿物嵌布粒度细等特点，分别进行全粒级的强磁选-螺旋选矿-电选流程和粗粒采用强磁选-粗精矿再磨-螺旋选矿-电选，细粒采用浮选的分级入选流程。获得的结果表明全粒级流程钛精矿的TiO2品位为46.84%，回收率40.59%;而粗粒级流程中的钛精矿TiO2品位47.26%，回收率41.06%，此外还有钛金属量为31.38%的细粒产品进入浮选作业回收细粒钛铁矿。
张田[24]等对进一步提高会理白草选钛厂选别指标进行了探讨，针对矿石性质的特点，进行了全粒级重选、粗细粒分级重选和重选中矿再磨浮选等多个流程的选钛试验研究。通过对比，提出了合理的生产工艺流程，采用重一浮联合选别的方法可以大幅度提高选钛指标。为从大量重选中矿中生产合格钛精矿找到了出路。
微细粒钛铁矿的脱泥和浓缩是攀枝花钛资源微细粒级回收的关键技术之一，长沙矿冶研究院李茂林[25]等研究用CSI-100高效脱泥浓缩旋流器进行了各种条件试验，确定了旋流器合理几何参数和分级工艺参数，成功解决了微细粒脱泥浓缩的技术问题。
三、结语
1、近年来已有众多的科研工作者对钛铁矿浮选进行了大量研究，取得了较好的进展，并在生产中取得了显著的经济效益，其中最主要的是研究钛铁矿新型捕收剂，特别是微细粒级钛铁矿的选别已经愈来愈引起了选矿工作者的重视，如新型组合捕收剂MOS、R-2、ROB、RST和ZY等都是微细粒钛铁矿的良好捕收剂。
2、使用不同组合捕收剂，可以改善其对矿物的捕收效果，得到比药剂单独使用时更好的指标，而药剂成本也能大幅度降低。浮选是回收微细粒级钛铁矿的最有效方法，因此，加强开发新型组合浮选药剂将是钛铁矿浮选研究的未来发展方向之一。
3、因微细粒级钛铁矿回收所需药剂品种多、用量大，工艺流程长，使得微细粒级钛铁矿生产成本偏高，故应在药剂和改进浮选工艺流程上继续深入研究，以降低生产成本，使资源得到充分的利用，实现可持续发展。
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