Sadržaj
- Što je Ilmenit?
- Pojava geologa
- Kemijski sastav Ilmenita
- Fizička svojstva Ilmenita
- Upotrebe Ilmenita
- Ilmenite na Mjesecu
ilmenit: Primjerak masivnog ilmenita iz Saint-Urbaina, Quebeca, Kanada. Masivni ilmenit može se oblikovati kao materijal za punjenje vena ili tijekom magmatske segregacije. Ovaj uzorak je širok približno 4 inča (10 centimetara).
Što je Ilmenit?
Ilmenit je čest pomoćni mineral u magnetskim stijenama, sedimentima i sedimentnim stijenama u mnogim dijelovima svijeta. Apolloni astronauti pronašli su obilnu ilmenitu u lunarnim stijenama i lunarnom regolitu. Ilmenit je crni željezo-titanov oksid s kemijskim sastavom FeTiO3.
Ilmenit je primarna ruda titana, metala potrebnog za pravljenje raznih legure visokog učinka. Većina uništenog ilmenita u svijetu koristi se za proizvodnju titanijevog dioksida, TiO2, važan je pigment, izbjeljivanje i poliranje abraziva.
Teški mineralni pijesak: Plitko kopanje na Folly Beachu, Južna Karolina, otkriva tanke slojeve teških mineralnih pijeska. Većina miniranog ilimena koji se danas kopa je od pijeska s velikom koncentracijom minerala. Fotografija Carleton Bern, Sjedinjene Države Geological Survey.
Iskopavanje teških minerala: Bageri uklanjaju teške mineralne pijeske u rudniku Concord u južnoj središnjoj Virginiji. Slabo konsolidirani pijesci koji sadrže oko 4% teških minerala iskopani su i obrađeni kako bi se uklonili ilmenit, leukoksen, rutil i cirkon. Pijesci su umorni i izbrisani od izloženosti anortocitima na maloj udaljenosti. Fotografirao američki Geološki institut.
Pojava geologa
Većina ilmenita formira se tijekom sporog hlađenja magmskih komora i koncentrira se kroz proces magmatske segregacije. Velikoj podzemnoj magm komori može biti potrebno stoljeće da se ohladi. Kad se ohladi, kristali ilmenita počet će se formirati na određenoj temperaturi. Ti su se kristali teži od taline okoline i potonu na dno magmske komore.
Zbog toga se minerali ilmenita i slične temperature, poput magnetita, nakupljaju u sloju na dnu magmatske komore. Ove stijene koje nose ilmenit često su gabro, norit ili anorthosit. Ilmenit se također kristalizira u venama i šupljinama, a ponekad se pojavljuje kao dobro oblikovani kristali u pegmatitima.
Ilmenite imaju visoku otpornost na vremenske uvjete. Kad stijene sadrže ilmenitsko vrijeme, zrnce ilmenita raspršuju se s sedimentom. Velika specifična težina ovih zrna uzrokuje da se oni odvoze tijekom prijevoza struja i akumuliraju se kao "teški mineralni pijesci". Ti su pijesci crne boje i geolozi ih lako prepoznaju. "Istraživanje crnog pijeska" već je dugo metoda pronalaska teških mineralnih ležišta. Većina komercijalno proizvedenog ilmenita oporavi se iskopom ili jaružanjem ovih pijeska, koji se potom obrađuju kako bi se uklonile teške mineralne žitarice, poput ilmenita, leukoksena, rutila i cirkona.
ilmenit: Primjerak masivnog ilmenita iz Normanvilla u Južnoj Australiji. Uzorak je dugačak oko 3 inča (7,6 centimetara).
Kemijski sastav Ilmenita
Ilmeniti idealan kemijski sastav je FeTiO3, Međutim, često se odstupa od tog pripravka sadržeći različite količine magnezija ili mangana. Ovi elementi zamjenjuju željezo u potpunoj krutoj otopini. Između ilmenita (FeTiO) postoji čvrsta otopina3) i geikielit (MgTiO3). U ovoj seriji varijabilne količine magnezija zamjenjuju željezo u kristalnoj strukturi minerala. Drugi niz čvrstih otopina postoji između ilmenita i pirofanita (MnTiO3), s manganom koji zamjenjuje željezo. Pri visokim temperaturama, postoji treća serija čvrste otopine između ilmenita i hematita (Fe2O3).
ilmenit: Primjerak masivnog ilmenita iz Kragera, u Norveškoj. Uzorak je dugačak oko 4 inča (10 centimetara).
Ilmenite iz crnog pijeska: Ilmenitski pijesak iz Melbournea na Floridi. Uzorci su zrna veličine pijeska.
Najbolji način za učenje minerala je proučavanje sa zbirkom malih uzoraka s kojima možete rukovati, ispitivati i promatrati njihova svojstva. U trgovini su dostupne jeftine kolekcije minerala.
Fizička svojstva Ilmenita
Ilmenit je crni mineral s metaliklastem do metalik sjajem. Samo jednim pogledom to se lako može zbuniti s hematitom i magnetitom. Razlikovanje je jednostavno. Hematit ima crvenu prugu, dok imenitit crnu prugu. Magnetit je snažno magnetski, dok ilmenit nije magnetski. Povremeno je ilmenit slabo magnetski, moguće iz malih količina uključenog magnetita.
Ilmenit je obično izdržljiviji od ostalih minerala u magnetskim stijenama u kojima ih ima u izobilju. Iz tog razloga, krhotine koje su nastale tijekom presuđivanja ovih stijena posebno su bogate ilmenitom. Njegova relativno visoka specifična gravitacija uzrokuje koncentraciju u ležištima zlata, dragulja i drugih teških minerala.
Pigmenti i polirajući spojevi: Prah titanovog dioksida pažljivo se obrađuje kako bi se uklonile nečistoće i razvrstao prema veličini čestica. Zatim se prodaje za upotrebu u obliku izbjeljivača, pigmenata i sredstava za poliranje. Na slici je bačva sa stijenom koja se upravo otvorila gustom bijelom mrljom boje metalnog oksida.
Lunar Ilmenite Basalt: Apolloni astronauti pronašli su bazalte bogate ilmenitima na više lokacija na Mjesecu. Referentni blok u donjem desnom kutu je jedan kubični centimetar. Slika NASA-e.
Upotrebe Ilmenita
Ilmenit je primarna ruda metala titana. Male količine titana u kombinaciji s određenim metalima će proizvesti izdržljive, vrlo čvrste i lagane legure. Te se legure koriste za proizvodnju širokog spektra visokokvalitetnih dijelova i alata. Primjeri uključuju: dijelove zrakoplova, umjetne spojeve za ljude i sportsku opremu kao što su okviri za bicikle. Oko 5% iskopanih ilmenita koristi se za proizvodnju metala titana. Neki ilmenit se također koristi za proizvodnju sintetskog rutila, oblika titanijevog dioksida koji se koristi za proizvodnju bijelih, visoko reflektirajućih pigmenata.
Većina preostalog ilmenita koristi se za izradu titanijevog dioksida, inertnog, bijelog, vrlo reflektirajućeg materijala. Najvažnija primjena titanijevog dioksida je kao bič. Whitings su bijeli, visoko reflektirajući materijali koji se mljeju u prah i koriste kao pigmenti. Ovi pigmenti proizvode bijelu boju i svjetlinu boje, papira, ljepila, plastike, paste za zube, pa čak i hrane.
Titan dioksid se također koristi za izradu pudera s čvrsto kontroliranim rasponom veličine čestica. Ovi se praškovi koriste kao jeftini polirani abrazivi u raznim lapidarnim radovima koji uključuju treskanje stijena, kačenje, izradu kabine, izradu sfere i oblaganje. Abrazivi od titanovog oksida koriste se u mnogim drugim industrijama.
Lunar Ilmenite Regolith: Apolloni astronauti pronašli su naslage lunarnog regolita sastavljene većinom od ilmenita veličine pijeska do pijeska (crni) i mafijaškog vulkanskog stakla (narančasto). Slika NASA-e.
Ilmenite na Mjesecu
Apolloni astronauti pronašli su bazalte bogate ilmenitima na više lokacija na Mjesecu. Većina tih bazalta bila je izuzetno stara, formirala se prije najmanje 3 milijarde godina. Te su stijene često sadržavale preko 10% titanovog dioksida (TiO)2). Minerali prisutni u tim stijenama uglavnom su bili feldparovi i pirokkseni, a sljedećeg broja obiluje ilmenit.
Neki uzorci lunarnog regolita sadržavali su značajne količine ilmenita. Nastao je u česticama u rasponu od sitnog mulja do grubog pijeska. Smatralo se da je ilmenit oslobođen od lunarnih bazalta tijekom udara.
Uzorci lunarnog regolita prikupljeni u krateru Shorty sadržavali su mješavinu vulkanskih staklenih sfera i ilmenitnih zrnaca. Depozit je slojevit s donjim slojem koji je bio sastavljen većinom od ilmenita i drugih crnih neprozirnih materijala. To je stupilo prema gore do gornjeg sloja, poznatog kao "narančasto tlo", koji je bio sastavljen uglavnom od kuglica kuglice u obliku narančastog vulkanskog stakla s malim količinama ilmenita. Zrno je bilo uglavnom manje od 1/2 milimetra. Smatralo se da je ovaj regolit nastao fontaniranjem vulkanskih erupcija tijekom rane mjesečeve povijesti.