Turinys
- Kas yra Ilmenitė?
- Geologinis įvykis
- Ilmenito cheminė sudėtis
- Ilmenito fizinės savybės
- Ilmenito panaudojimas
- Ilmenitė Mėnulyje
Ilmenitė: Masinio ilmenito pavyzdys iš Saint-Urbain, Kvebekas, Kanada. Masinis ilmenitas gali būti suformuotas kaip venų užpildymo medžiaga arba magmatinio atskyrimo metu. Šis pavyzdys yra maždaug 4 colių (10 centimetrų) skersmens.
Kas yra Ilmenitė?
Ilmenitas yra paplitęs mineralas, esantis nešaliose uolienose, nuosėdose ir nuosėdinėse uolienose daugelyje pasaulio vietų. Apollo astronautai rado gausų ilmenitą mėnulio uolienose ir mėnulio regolite. Ilmenitas yra juodojo geležies titano oksidas, kurio cheminė sudėtis yra FeTiO3.
Ilmenitas yra pagrindinė titano rūda, metalas, reikalingas įvairiems didelio efektyvumo lydiniams gaminti. Didžioji dalis visame pasaulyje iškasamo ilmenito yra naudojama titano dioksido, TiO, gamybai2, svarbus pigmentas, merlangas ir šlifavimo priemonė.
Sunkusis mineralinis smėlis: Sekliai kasant Folly paplūdimyje, Pietų Karolinoje, iškyla ploni sunkiųjų mineralų smėlio sluoksniai. Dauguma iškasamų ilmenitų yra iš smėlio, kurio mineralų koncentracija yra sunki. Nuotrauka: Carleton Bern, JAV geologijos tarnyba.
Kasyba sunkiųjų mineralų: Ekskavatoriai pašalina sunkų mineralinį smėlį prie „Concord“ kasyklos pietiniame centriniame Virdžinijos valstijoje. Silpnai sutankintas smėlis, kuriame yra apie 4% sunkiųjų mineralų, yra iškasamas ir apdorojamas, kad būtų pašalintas ilmenitas, leukoksenas, rutilas ir cirkonis. Smėlis buvo oras ir ištuštėjo dėl anorthocito poveikio nedideliu atstumu. Jungtinių Valstijų geologijos tarnybos nuotr.
Geologinis įvykis
Dauguma ilmenitų susiformuoja lėtai aušinant magmos kameras ir yra sukoncentruojami magmatinio atskyrimo proceso metu. Didelė požeminė magmos kamera gali atvėsti šimtmečius. Kai jis atvės, ilmenito kristalai pradės formuotis tam tikroje temperatūroje. Šie kristalai yra sunkesni nei aplinkiniai tirpsta ir grimzta į magmos kameros dugną.
Dėl to ilmenitas ir panašios temperatūros mineralai, tokie kaip magnetitas, kaupiasi sluoksnyje, esančiame magmos kameros apačioje. Šios ilmenitą turinčios uolienos dažnai yra gabbro, pageidautinos arba anortositinės. Ilmenitas taip pat kristalizuojasi venose ir ertmėse, o kartais susidaro kaip gerai susiformavę kristalai pegmatituose.
Ilmenitas pasižymi dideliu atsparumu oro sąlygoms. Kai uolienos yra ilmenito ore, ilmenito grūdai išsisklaido su nuosėdomis. Didelis šių grūdų savitasis sunkumas verčia juos atskirti srauto tekėjimo metu ir kauptis kaip „sunkus mineralinis smėlis“. Šie smėliai yra juodos spalvos ir lengvai atpažįstami geologų. „Juodojo smėlio žvalgymas“ jau seniai yra būdas rasti sunkių mineralinių vietinių telkinių. Dauguma komerciškai pagamintų ilmenitų išgaunami kasant ar gilinant smėlį, kuris vėliau apdorojamas norint pašalinti sunkiuosius mineralinius grūdus, tokius kaip ilmenitas, leukoksenas, rutilis ir cirkonis.
Ilmenitė: Masinio ilmenito pavyzdys iš Normanvilio, Pietų Australijos. Mėginys yra maždaug 3 colių (7,6 centimetrų) skersmens.
Ilmenito cheminė sudėtis
Ilmenitų ideali cheminė sudėtis yra FeTiO3. Tačiau ji dažnai skiriasi nuo šios sudėties, nes joje yra kintamas magnio arba mangano kiekis. Šie elementai pakeičia geležį kietame tirpale. Tarp ilmenito (FeTiO3) ir geikielitas (MgTiO3). Šioje serijoje mineralų kristalų struktūroje kintamas magnio kiekis pakeičia geležį. Antroji kietojo tirpalo serija egzistuoja tarp ilmenito ir pirofanito (MnTiO3) su manganu, pakeičiančiu geležį. Aukštoje temperatūroje tarp ilmenito ir hematito (Fe2O3).
Ilmenitė: Masinio ilmenito pavyzdys iš Kragero, Norvegijos. Mėginio skersmuo yra maždaug 4 coliai (10 centimetrų).
Juodojo smėlio Ilmenitė: Ilmenito smėlis iš Melburno, Florida. Pavyzdžiai yra smėlio dydžio grūdai.
Geriausias būdas sužinoti apie mineralus yra mokytis iš mažų pavyzdžių, kuriuos galite tvarkyti, ištirti ir stebėti jų savybes. Nebrangios mineralų kolekcijos yra parduotuvėje.
Ilmenito fizinės savybės
Ilmenitas yra juodas mineralas, turintis submetalinį ar metalinį blizgesį. Vos žvilgsniu jį galima lengvai supainioti su hematitu ir magnetu. Diferencijuoti lengva. Hematitas turi raudoną ruožą, o ilmenitas - juodą. Magnetitas yra stipriai magnetinis, o ilmenitas - ne magnetinis. Kartais ilmenitas yra silpnai magnetinis, galbūt dėl nedidelio į jį įeinančio magneto kiekio.
Ilmenitas paprastai yra patvaresnis už kitus mineralus, esančius dumblinėse uolienose, kuriose jo gausu. Dėl šios priežasties šių uolienų atmosferoje susidarančios oro nuosėdos ypač gausios ilmenite. Dėl santykinai didelio savitojo svorio jis susikaupia tokiose vietinėse vietose kaip auksas, brangakmeniai ir kiti sunkieji mineralai.
Pigmentai ir poliravimo junginiai: Titano dioksido milteliai yra kruopščiai apdorojami, kad būtų pašalintos priemaišos, ir klasifikuojami pagal dalelių dydį. Tada jis parduodamas kaip merlangas, pigmentai ir poliravimo junginiai. Paveikslėlis yra uolienų džiovinimo statinė, ką tik atidaryta storu baltu metalo oksido putų putplasčiu.
Mėnulio Ilmenito bazaltas: „Apollo“ astronautai daugelyje vietų Mėnulyje rado ilmenitus praturtinančių basalų. Etaloninis blokas, esantis dešinėje apačioje, yra vienas kubinis centimetras. NASA vaizdas.
Ilmenito panaudojimas
Ilmenitas yra pagrindinė titano metalo rūda. Nedidelis titano kiekis kartu su tam tikrais metalais duos patvarius, didelio stiprumo, lengvus lydinius. Šie lydiniai naudojami gaminti labai įvairias aukštos kokybės detales ir įrankius. Pavyzdžiai: orlaivių dalys, dirbtinės jungtys žmonėms ir sporto įranga, tokia kaip dviračių rėmai. Apie 5% iškasto ilmenito yra naudojami titano metalui gaminti. Kai kurie ilmenitai taip pat naudojami sintetiniam rutilui gaminti - tai titano dioksido forma, naudojama baltų, labai atspindinčių pigmentų gamybai.
Didžioji dalis likusio ilmenito yra naudojama titano dioksidui gaminti - inertinei, baltai, labai atspindinčiai medžiagai. Svarbiausias titano dioksido panaudojimas yra merlangas. Baltymai yra baltos, labai atspindinčios medžiagos, sumalamos į miltelius ir naudojamos kaip pigmentai. Šie pigmentai suteikia baltos spalvos ir ryškumo dažus, popierių, klijus, plastiką, dantų pastą ir net maistą.
Titano dioksidas taip pat naudojamas milteliams, kurių dalelių dydis tiksliai kontroliuojamas. Šie milteliai yra naudojami kaip nebrangūs šlifavimo abrazyvai atliekant įvairius rankdarbius, įskaitant uolienų išpjaustymą, apipjaustymą, kabinimą, rutulio darymą ir paviršiaus padengimą. Titano oksido abrazyvai naudojami daugelyje kitų pramonės šakų.
„Lunar Ilmenite Regolith“: „Apollo“ astronautai rado mėnulio regolito indėlius, sudarytus iš dumblo iki smėlio dydžio ilmenito (juodo) ir mafinio vulkaninio stiklo (oranžinio). NASA vaizdas.
Ilmenitė Mėnulyje
„Apollo“ astronautai daugelyje vietų Mėnulyje rado ilmenitus praturtinančių basalų. Daugelis šių basalų buvo nepaprastai seni, susiformavę bent prieš 3 milijardus metų. Šiose uolienose dažnai buvo daugiau kaip 10% titano dioksido (TiO2). Šiose uolienose esantys mineralai buvo daugiausia feldšparai ir piroksinai, kurių ilmenitas buvo gausus.
Kai kuriuose mėnulio regolito mėginiuose buvo nemažas ilmenito kiekis. Tai įvyko dalelėse, pradedant nuo smulkių dumblų ir baigiant smulkiu smėliu. Manoma, kad ilmenitas smūgio metu buvo išlaisvintas iš mėnulio bazaltų.
Mėnulio regolito mėginiuose, surinktuose „Shorty Crater“, buvo vulkaninio stiklo rutulių ir ilmenito grūdelių mišinys. Nuosėdos buvo stratifikuotos apatiniu sluoksniu, sudarytu iš ilmenito ir kitų juodų nepermatomų medžiagų. Šis sluoksnis buvo nukreiptas į viršų iki viršutinio sluoksnio, vadinamo „oranžine dirva“, kurį daugiausia sudarė sferinės formos oranžinio vulkaninio stiklo rutuliukai su nedideliu kiekiu ilmenito. Grūdai dažniausiai buvo mažesni nei 1/2 milimetro dydžio. Manoma, kad šis regolitas buvo pagamintas vykdant ugnikalnių išsiveržimus ankstyvojoje mėnulio istorijoje.