Зміст
- Що таке ільменіт?
- Геологічна поява
- Хімічний склад ільменіту
- Фізичні властивості ільменіту
- Використання ільменітів
- Ільменіт на Місяці
Ільменіт: Зразок масивного ільменіту з Сен-Урбена, Квебек, Канада. Масивний ільменіт може утворюватися як наповнюючий жилами матеріал або під час магматичної сегрегації. Цей екземпляр становить приблизно 4 дюйма (10 сантиметрів) поперек.
Що таке ільменіт?
Ільменіт - поширений допоміжний мінерал магматичних гірських порід, відкладів та осадових порід у багатьох частинах світу. Астронавти Аполлона знайшли рясний ільменіт у місячних скелях та місячному реголіті. Ільменіт - це чорний залізо-титановий оксид з хімічним складом FeTiO3.
Ільменіт - це первинна руда титану, метал, необхідний для отримання різноманітних високоефективних сплавів. Більшість видобутого ільменіту в усьому світі використовується для виробництва діоксиду титану, TiO2, важливий пігмент, відбілювання та полірування абразиву.
Важкий мінеральний пісок: Дрібне копання на Фоллі-Біч, Південна Кароліна, відкриває тонкі шари важкомінеральних пісків. Більшість видобутого сьогодні ільменіту - з пісків з великою концентрацією мінералів. Фотографія Карлетона Берна, Геологічна служба США.
Видобуток важких корисних копалин: Екскаватори видаляють важкі мінеральні піски на шахті Конкорд на півдні центральної Вірджинії. Слабо консолідовані піски, що містять близько 4% важких мінералів, викопуються та обробляються для видалення ільменіту, лейкоксену, рутилу та циркону. Піски витримали вивітрювання та ерозії від опромінення анортоциту на невеликій відстані. Фото Геологічної служби США.
Геологічна поява
Більшість ільменітів утворюється під час повільного охолодження магмових камер і концентрується в процесі магматичної сегрегації. Велика підземна камера магми може зайняти століття, щоб охолонути. Коли він охолоне, кристали ільменіту почнуть утворюватися при певній температурі. Ці кристали важчі за навколишній розплав і опускаються на дно магматичної камери.
Це призводить до того, що ілменіт і подібні температурні мінерали, такі як магнетит, накопичуються в шарі на дні магматичної камери. Ці породи, що несуть ільменіт, часто є габро, норитом або анортозитом. Ільменіт також кристалізується у венах і порожнинах і іноді зустрічається як добре сформовані кристали в пегматитах.
Ільменіт має високу стійкість до погодних умов. Коли породи, що містять ільменітову погоду, зерна ільменіту розсіюються з осадом. Висока питома вага цих зерен змушує їх виділятися під час потокового транспорту та накопичуватися як "важкі мінеральні піски". Ці піски чорного кольору і легко розпізнаються геологами. "Розвідка чорного піску" вже давно є методом пошуку важких мінеральних родовищ. Більшість ілменіту, що виробляється на комерційному ринку, відновлюється шляхом розкопування або днопоглиблення цих пісків, які потім обробляються для видалення важких мінеральних зерен, таких як ільменіт, лейкоксен, рутил і циркон.
Ільменіт: Зразок масивного ільменіту з Норманвіла, Південна Австралія. Екземпляр приблизно 7 дюймів (7,6 сантиметра) поперек.
Хімічний склад ільменіту
Ідеанітом ідеальний хімічний склад - FeTiO3. Однак він часто відходить від цієї композиції, містить змінні кількості магнію або марганцю. Ці елементи замінюють залізо в повному твердому розчині. Між ільменітом (FeTiO) існує твердий розчин розчину3) і гейкіеліт (MgTiO3). У цій серії змінна кількість магнію замінює залізо в кристалічній структурі мінералів. Другий ряд твердих розчинів існує між ільменітом і пірофанітом (MnTiO3), з марганцем, що замінює залізо. При високій температурі існує третя серія твердих розчинів між ільменітом і гематитом (Fe2О3).
Ільменіт: Зразок масивного ільменіту з Крагеро, Норвегія. Зразок поперек становить приблизно 4 дюйма (10 сантиметрів).
Ільменіт чорного піску: Ільменітовий пісок з Мельбурна, штат Флорида. Зразки - це зерна піску.
Найкращий спосіб дізнатися про корисні копалини - це вивчити колекцію невеликих зразків, з якими можна обробляти, досліджувати та спостерігати за їх властивостями. У Магазині є недорогі колекції мінералів.
Фізичні властивості ільменіту
Ільменіт - це чорний мінерал, що має від металевого до металевого блиску. Лише поглядом його легко сплутати з гематитом і магнетитом. Розмежування легко. Гематит має червону смугу, а ільменіт - чорну. Магнетит сильно магнітний, тоді як ільменіт не магнітний. Іноді ільменіт є слабо магнітним, можливо, з невеликої кількості магнетиту, що включається.
Ільменіт, як правило, більш міцний, ніж інші мінерали в магматичних породах, в яких він рясний. З цієї причини уламки вивітрювання, що утворюються під час вивітрювання цих порід, особливо багаті ільменітом. Її відносно висока питома вага призводить до того, що він зосереджується в родовищах розсипів, таких як золото, дорогоцінні камені та інші важкі корисні копалини.
Пігменти та полірувальні сполуки: Порошок діоксиду титану ретельно обробляється для видалення домішок і класифікується за розміром частинок. Потім він продається для використання в якості відбілюючих, пігментів та полірувальних сполук. Зображення являє собою щойно відкритий стовбур із скелею, з густою білою піною з полімерного оксиду металу.
Місячний ільменіт Базальт: Астронавти Аполлона знайшли багаті ільменітами базальти у кількох місцях на Місяці. Опорний блок в нижній правій частині - один кубічний сантиметр. Зображення NASA.
Використання ільменітів
Ільменіт - первинна руда металу титану. Невелика кількість титану в поєднанні з певними металами дасть міцні, міцні, легкі сплави. Ці сплави використовуються для виготовлення різноманітних високопродуктивних деталей та інструментів. Приклади включають: частини літака, штучні суглоби для людини та спортивне обладнання, наприклад рами для велосипедів. Близько 5% видобутого ільменіту використовується для отримання металу титану. Деякі ільменіт також використовується для отримання синтетичного рутилу, форми діоксиду титану, що використовується для отримання білих, світловідбиваючих пігментів.
Більшість залишків ільменіту використовується для отримання діоксиду титану, інертного, білого, світловідбиваючого матеріалу. Найважливіше використання діоксиду титану як біління. Уайтінг - це білі, світловідбиваючі матеріали, які подрібнюються до порошку і використовуються як пігменти. Ці пігменти виробляють білий колір і яскравість фарби, паперу, клеїв, пластмаси, зубної пасти і навіть їжі.
Діоксид титану також використовується для виготовлення порошків з чітко контрольованим діапазоном розмірів частинок. Ці порошки використовуються як недорогі шліфувальні абразиви в різних лапідарних роботах, що включають в себе обсипання гірських порід, обмацування, кабіна, виготовлення сфери та облицювання. Абразиви з оксиду титану застосовуються в багатьох інших галузях промисловості.
Місячний ільменітський реголіт: Астронавти Аполлона знайшли поклади місячного реголіту, що складаються здебільшого з ільменітового піску (чорний колір) і вулканічного скла мафії (помаранчевий). Зображення NASA.
Ільменіт на Місяці
Астронавти Аполлона знайшли багаті ільменітами базальти у кількох місцях на Місяці. Більшість цих базальтів були надзвичайно старими, формуючись щонайменше 3 мільярди років тому. Ці породи часто містили понад 10% діоксиду титану (TiO)2). Мінерали, присутні в цих породах, були переважно польовими шпатами та піроксенами, а наступним у достатку є ільменіт.
Деякі зразки місячного реголіту містили значну кількість ільменіту. Це траплялося в частинках від дрібного мулу до крупнозернистого піску. Вважалося, що ільменіт був звільнений від місячних базальтів під час ударів.
Зразки місячного реголіту, зібрані у кратерському кратері, містили суміш вулканічних скляних кульок та ільменітових зерен. Родовище розшаровувалося нижнім шаром, складеним здебільшого з ільменіту та інших чорних непрозорих матеріалів. Це класифікується вгору до верхнього шару, відомого як "помаранчевий ґрунт", який складався здебільшого з кульок із сферичної форми з помаранчевого вулканічного скла з незначною кількістю ільменіту. Зерна в основному були розміром менше 1/2 міліметра. Вважалося, що цей реголіт був утворений викриттями вулканів протягом ранньої місячної історії.