钛钽矿是一种含有钛和钽的复合矿物,主要成分为钛铁矿(FeTiO₃)与钽铁矿(FeTa₂O₆)的固溶体。这种矿石通常呈现黑色或深棕色,具有金属光泽,密度较高(5.5-7.5g/cm³),莫氏硬度在5.5-6之间。由于其特殊的物理化学性质,钛钽矿成为提取战略金属钛和钽的重要原料,这两种金属在航空航天、电子工业和医疗器械等领域具有不可替代的作用。
需要特别注意的是,钛钽矿的品位和成分可能存在较大差异,主要取决于矿床形成时的地质条件。某些高品质矿藏中钽含量可达30%以上(以Ta₂O₅计),而钛含量通常在15-25%之间(以TiO₂计)。这种矿物的形成多与花岗伟晶岩或碳酸岩有关,常见于巴西、加拿大、澳大利亚等国家的大型矿床中,我国的广西、四川等地也有一定储量。
在实际应用中,钛钽矿通常需要经过复杂的选矿流程。首先是物理分选,通过重选或磁选分离出粗精矿;然后是化学处理,采用酸浸或碱熔法分解矿物;最后通过溶剂萃取或离子交换工艺分别回收钛和钽。值得一提的是,近年开发的新型湿法冶金技术已能将钽的回收率提升至90%以上,同时钛的综合利用率也达到了85%左右。
从市场价值来看,高品质钛钽矿的价格往往与其中钽含量直接相关。目前国际市场上,五氧化二钽(Ta₂O₅)含量超过20%的精矿价格较为可观,而含钛量通常作为附加价值考量。随着新能源车用钽电容需求激增,以及钛合金在3D打印领域的扩展应用,这种特殊矿物的战略地位正在持续提升,相关勘探和提取技术的研发也日益受到重视。