鈦鈷礦是一種含有鈦和鈷的復合礦物,主要化學成分為(Co,Ti)3O4,屬于尖晶石族礦物。這種礦物通常呈現(xiàn)鋼灰色至黑色金屬光澤,莫氏硬度在5-6之間,比重可達4.5-5.2,具有亞金屬光澤和不透明特性。在自然界中鈦鈷礦相對罕見,主要分布在特定類型的鈷礦床中,通常與磁黃鐵礦、黃銅礦等硫化物礦物伴生。
從工業(yè)應用角度來看,鈦鈷礦最重要的價值在于其含有的鈷元素。鈷作為戰(zhàn)略金屬,在鋰電池正極材料(如NCM811)、高溫合金(工作溫度可達1000℃以上)和硬質合金等領域具有不可替代的作用。值得注意的是,鈦鈷礦中的鈦元素通常以TiO2形式存在,含量約在15-25%之間,這使得該礦物在提取鈷的同時也能回收部分鈦資源。
鈦鈷礦的晶體結構屬于立方晶系,空間群為Fd3m,這與常見的尖晶石結構類似。在礦石加工過程中,由于鈷和鈦的化學性質差異,通常需要采用特殊的濕法冶金工藝進行分離,包括高壓酸浸(溫度200-250℃)或還原焙燒等工序。特別值得關注的是,某些鈦鈷礦變種可能還含有鎳(可達5%)和銅(約2%)等有價金屬,進一步提升了其經濟價值。
全球范圍內,鈦鈷礦的主要產地包括剛果(金)的Tenke-Fungurume礦區(qū)、澳大利亞的Murrin Murrin礦床以及古巴的MoaBay地區(qū)。這些礦床通常形成于前寒武紀變質巖或蛇綠巖套中,礦體多呈透鏡狀或脈狀產出。隨著新能源產業(yè)對鈷需求持續(xù)增長(2025年全球需求預計達22萬噸),鈦鈷礦作為鈷資源的重要載體之一,其勘探和開發(fā)價值正日益受到重視。