Ильменит: минерал оксида титана и железа – главный источник диоксида титана для красок, косметики и других промышленных применений. Свойства и отличия.
Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Минерал титановый железняк
Titanium iron oxide mineral
Ильменит — минерал титанового железняка с идеализированной формулой. Это слабомагнитное твёрдое вещество чёрного или стально-серого цвета. Ильменит является наиболее важной рудой титана и основным источником диоксида титана, который используется в красках, печатных красках, тканях, пластмассах, бумаге, солнцезащитных кремах, пищевых продуктах и косметике.
Ilmenite is a titanium iron oxide mineral with the idealized formula It is a weakly magnetic black or steel gray solid. Ilmenite is the most important ore of titanium and the main source of titanium dioxide, which is used in paints, printing inks, fabrics, plastics, paper, sunscreen, food and cosmetics.
Структура и свойства
Илменит — тяжёлый (удельный вес 4,7), умеренно твёрдый (твёрдость по Моосу 5,6–6), непрозрачный чёрный минерал с субаллическим блеском. Илменит отличается от гематита менее насыщенным чёрным цветом и более матовым внешним видом, а также чёрным чертой, а от магнетита — более слабой намагниченностью. Грегор назвал этот минерал манаканитом. Тот же минерал был обнаружен в Ильменских горах, близ Миасса, в России, и назван илменитом. В некоторых сильно дифференцированных фелсических породах илмениты могут содержать значительное количество молекул пирофанита. При температурах выше определённой, между илменитом и гематитом существует полная твёрдая растворимость. При более низких температурах наблюдается щель в растворимости, что приводит к совместному существованию этих двух минералов в породах, но без образования твёрдого раствора. Илменит, содержащий 6–13% Fe2O3, иногда описывают как ферриановый илменит. Илменит подвергается изменениям или выветриванию, образуя псевдоминерал лейкоксен — мелкозернистый желтоватый, сероватый или коричневатый материал, обогащённый до 70% и более TiO2.
Ilmenite is a heavy (specific gravity 4.7), moderately hard (Mohs hardness 5.6 to 6), opaque black mineral with a submetallic luster. Ilmenite is distinguished from hematite by its less intensely black color and duller appearance and its black streak, and from magnetite by its weaker magnetism. Gregor named this mineral manaccanite. The same mineral was found in the Ilmensky Mountains, near Miass, Russia, and named ilmenite. and in some highly differentiated felsic rocks ilmenites may contain significant amounts of pyrophanite molecules. At temperatures above , there is a complete solid solution between ilmenite and hematite. There is a miscibility gap at lower temperatures, resulting in a coexistence of these two minerals in rocks but no solid solution. Ilmenite containing 6 to 13 percent |Fe2O3 is sometimes described as ferrian ilmenite. Ilmenite alters or weathers to form the pseudo mineral leucoxene, a fine grained yellowish to grayish or brownish material enriched to 70% or more of |TiO2.
Парагенез
Илменит – распространенный акцессорный минерал, встречающийся в метаморфических и магматических породах, или в сочетании с плагиоклазом и апатитом (нельсонитом). Магнезиевый илменит образуется в кимберлитах как часть минеральной ассоциации MARID (мика, амфибол, рутил, илменит, диопсид) в составе глиммеритовых ксенолитов. Манганистый илменит встречается в гранитных породах.
Ilmenite is a common accessory mineral found in metamorphic and igneous rocks. or in combination with plagioclase and apatite (nelsonite). Magnesian ilmenite is formed in kimberlites as part of the MARID association of minerals (mica amphibole rutile ilmenite diopside) assemblage of glimmerite xenoliths. Manganiferous ilmenite is found in granitic rocks
Многие ультрамафические магматические породы содержат зерна сростков магнетита и илменита, образованных в результате окисления ульвоспинели.
Many mafic igneous rocks contain grains of intergrown magnetite and ilmenite, formed by the oxidation of ulvospinel.
Переработка и потребление
Большинство илменита добывается для производства диоксида титана. Илменит и диоксид титана используются в производстве титанового металла. Диоксид титана в основном используется как белый пигмент, а основными отраслями-потребителями пигментов TiO2 являются лакокрасочная промышленность и покрытия, пластмассы, а также производство бумаги и картона. Потребление TiO2 на душу населения в Китае составляет около 1,1 килограмма в год, по сравнению с 2,7 килограммами в Западной Европе и Соединенных Штатах. Титан является девятым по распространенности элементом на Земле и составляет около 0,6 процента земной коры. Илменит обычно перерабатывается для получения титанового концентрата, который называется "синтетическим рутилом", если он содержит более 90 процентов TiO2, или, в более общем случае, "титаниферрозными шлаками", если содержание TiO2 ниже. Более 80 процентов предполагаемого мирового производства титанового концентрата получают при переработке илменита, 13 процентов – из титаниферрозных шлаков и 5 процентов – из рутила. Илменит может быть преобразован в диоксид титана пигментного качества либо сульфатным, либо хлоридным способом. Илменит также может быть улучшен и очищен до диоксида титана в форме рутила с использованием процесса Бечера. Ильменитовые руды также могут быть переработаны в жидкое железо и шлак, богатый титаном, с помощью процесса плавки. Илменит используется сталелитейными предприятиями в качестве флюса для футеровки огнеупорных материалов доменных печей. Илменит может быть использован для производства ферротитана путем алюминотермического восстановления.
Most ilmenite is mined for titanium dioxide production. Ilmenite and titanium dioxide are used in the production of titanium metal. Titanium dioxide is most used as a white pigment and the major consuming industries for TiO2 pigments are paints and surface coatings, plastics, and paper and paperboard. Per capita consumption of TiO2 in China is about 1.1 kilograms per year, compared with 2.7 kilograms for Western Europe and the United States. Titanium is the ninth most abundant element on Earth and represents about 0.6 percent of the Earth's crust. Ilmenite is commonly processed to obtain a titanium concentrate, which is called "synthetic rutile" if it contains more than 90 percent TiO2, or more generally "titaniferous slags" if it has a lower TiO2 content. More than 80 percent of the estimated global production of titanium concentrate is obtained from the processing of ilmenite, while 13 percent is obtained from titaniferous slags and 5 percent from rutile. Ilmenite can be converted into pigment grade titanium dioxide via either the sulfate process or the chloride process. Ilmenite can also be improved and purified to titanium dioxide in the form of rutile using the Becher process. Ilmenite ores can also be converted to liquid iron and a titanium rich slag using a smelting process. Ilmenite ore is used as a flux by steelmakers to line blast furnace hearth refractory. Ilmenite can be used to produce ferrotitanium via an aluminothermic reduction.