Ilmenite

Ilmenit Kategorie  IV  : oxidy a hydroxidy
Ilmenite
Všeobecné
Číslo CAS	12168-52-4
Třída Strunz	4. CB.05 4 OXIDY (Hydroxidy, V [5,6] vanadáty, arsenity, antimonity, vizmutity, siřičitany, selenity, telurity, jodičnany)  4.C Kov: Kyslík = 2: 3, 3: 5 a podobné   4.CB se středním velké kationty    4.CB.05 Tistaritová Ti2O3 vesmírná skupina R 3c bodová skupina 3 2 / m    4.CB.05 Auroantimonát AuSbO3 vesmírná skupina Ortho? Bodová skupina Ortho    4. CB.05 Brizziite-VII NaSb +++++ O3 Vesmírná skupina R 3 Bodová skupina 3    4. CB.05 Korund Al2O3 Vesmírná skupina R 3c Bodová skupina 3 2 / m    4. CBB Eskolaite Cr2O3 Vesmír Skupina R 3c Bodová skupina 3 2 / m    4. CB.05 Hematit Fe2O3 Vesmírná skupina R 3c Bodová skupina 3 2 / m    4. CB.05 Karelianit V2O3 Vesmírná skupina R 3c Bodová skupina 3 2 / m    4. CBB Geikielit MgTiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Ecandrewsite (Zn, Fe ++, Mn ++) TiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Ilmenite Fe ++ TiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4 .CB.05 Pyrophanite MnTiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4. CB.05 Brizziite-III NaSb +++++ O3 Space Group R 3 Point Group 3    4. CB.05 Melanostibite Mn (Sb +++++, Fe +++) O3 Space Group R 3 Point Group 3    4. CB.05 Romanite (Fe ++, U, Pb) 2 (Ti, Fe +++) O4 Space Group Trig? Spuštění skupiny bodů
Danova třída	4.3.5.1 Oxidy 4. Jednoduché oxidy 4.3.5 / ilmenit skupina 4.3.5.1 ilmenit FeTiO 3
Chemický vzorec	Fe O 3 Ti FeTiO 3
Identifikace
Formujte hmotu	151,71 ± 0,004 amu Fe 36,81%, O 31,64%, Ti 31,55%,
Barva	železná černá, tmavě hnědá, černohnědá
Křišťálová třída a vesmírná skupina	šestihranný paratetartoedria; R 3
Krystalový systém	trigonální
Síť Bravais	rhombohedral R
Macle	možné v {10 1 1} a {0001}
Výstřih	Ne
Přestávka	konchoidní; nepravidelný
Habitus	pevné, růžice, zrnité, slídové, kompaktní, pískové
Facie	Tabulkově podle {0001}
Mohsova stupnice	5 - 6
Čára	černo-hnědý
Jiskra	submetalické
Optické vlastnosti
Průhlednost	neprůhledný
Chemické vlastnosti
Hustota	4,72
Fyzikální vlastnosti
Magnetismus	nízký
Radioaktivita	žádný
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak.

Ilmenit je druh minerální sestávající z oxidu z železa a titanu , z chemický vzorec Fe II TiO 3se stopovým množstvím Mg , Mn a V . Může tvořit krystaly dlouhé až 25  cm .

Historie popisu a označení

Objev a etymologie

Manaccanite , paleta ferrifère je objeven mineralog amatérské William Gregor v roce 1791 a pojmenoval podle něj ve vztahu k obci Manaccan  (in) ( Lizard Peninsula , jihozápadní Cornwall , Anglie ), u kterého se jen ‚našel v posteli řeky. Chápe, že kromě železa musí existovat oxid nového chemického prvku . V roce 1795 německý chemik Martin Klaproth zase identifikoval nový prvek ve vzorku rutilu z Maďarska a pojmenoval jej Titan . V roce 1797 si uvědomil díla Willama Gregora a uznal jejich přednost.

Ilmenit je popsán a pojmenován německým mineralogem Adolphem Kupfferem v roce 1827 ze vzorků z hor Ilmen na jihovýchodním Uralu ( Rusko ).

Topotyp

• Tyto Ilmeň hory , Miask, Ural , Rusko.

Synonyma

• Axotomous Eisenerz (Mohs, 1824)
• Cibdelophane
• Naštěstí
• Mänaken Karsten (1808)
• Mohsite ( Armand Lévy , 1827)
• Para-ilmenit
• Titanioferrit (Chapman, 1843)

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Kritéria stanovení

• Tento minerál lze snadno zaměnit s minerály crichtonitové skupiny, ale také s hematitem .
• Ilmenit je neprůhledný, černé barvy a submetalického lesku. Jeho rys se pohybuje mezi černou a hnědou. Jeho zlomenina je konchoidní .
• Barva čáry ji odlišuje od hematitu  ; slabý magnetismus jej odlišuje od magnetitu .

Odrůdy

• Ferroilmenit (ferro-ilmenit): železitá odrůda ilmenitu obsahující 33% Fe 2 O 3ideálního vzorce (FeTi) 2 O 3. Synonymum pro tuto odrůdu: hystatitis (Breithaupt, 1830).
• Guadarramite (Muñoz del Castillo, 1906): sporná radioaktivní paleta ilmenitu nalezená v pohoří Sierra de Guadarrama v Kastilii ve Španělsku.
• Isérine ( Klaproth , 1810): kubická odrůda ilémnite, původně popsaná na Jizerské louce (Iserova louka), Jizerských horách (Iser Mountains), Čechách , Česká republika, která inspirovala název. Synonymum pro tuto odrůdu: iserite (Dana); Je třeba poznamenat, že mineralog Janovský popsal řadu rutilu, který nazval iserit .
• Kibdelophane ( von Kobell , 1832): odrůda ilmenitu bohatá na titan.
• Magneto-ilmenit (Ramdohr, 1926): železná odrůda ilmenitu.
• Manakanit (nebo ménachanit): odrůda ilmenitového ferrifère popsaná společností Tregonwell Mill Manaccan  (in) , Lizard Peninsula , Cornwall , UK, která inspirovala název. Synonymum pro tuto odrůdu: gregorite (Paříž).
• Manganilmenit (Simpson, 1929): manganová odrůda ilmenitu
• Picrocrichtonite ( Lacroix , 1901): manganová odrůda ilmenitu.
• Picroilmenit (Groth, 1898): rozmanitost ilmenitu bohatého na hořčík.
• Picrotitanite (Dana, 1868): rozmanitost ilmenitu bohatého na hořčík.
• Silicoilmenit (Pilipenko, 1930): směs oxidu křemičitého a ilmenitu.
• Washingtonite (Shepard, 1842): železná odrůda ilmenitu nalezená ve Washingtonu, Litchfield County , Connecticut, USA, která inspirovala název.

Krystallochemie

Ilmenit tvoří tři izomorfní řady s pyrophanitem MnTiO 3 , geikielitem MgTiO 3 a ecandrewsite . Stejná konstrukce se nachází v MgSiO 3 při vysokém tlaku.

Struktura ilmenitu je v podstatě stejná jako u hematitu , který umožňuje úplné pevného roztoku při vysoké teplotě; distribuce kationtů železa a titanu v hematitu je nařízena. Atomy kyslíku tvoří zásobník typu AB, kationty zaujímají dvě třetiny takto vytvořených oktaedrických dutin . Protože v hematitu je každé třetí oktaedrické místo prázdné: sekvence je -Fe-Ti-L-Ti-Fe-L-Fe-Ti-, kde L představuje mezeru (prázdné oktaedrické místo). Kationty poblíž prázdného místa jsou vždy dva železo nebo dva titan.

Krystalografie

Ilmenit patří do trigonální krystalové soustavy . Jeho síť je romboedrická a její vesmírná skupina je R 3 . Její parametry z pletiva jsou vyjádřeny v hexagonální základnou, = 5,088  Á a = 14,088  Á (V = 315,84 Á 3 , Z = 6) a má vypočtená hustota je 4,79 g / cm 3 při teplotě místnosti. na{\ displaystyle a}vs.{\ displaystyle c}

Fyzikální vlastnosti

Při teplotě okolí je ilmenit paramagnetický , ale při asi 56 K se stává antiferomagnetický .  

Vklady a vklady

Gitologie a související minerály

• Doplňkový minerál, běžný, z vyvřelých hornin. V doprovodu magnetitu tvoří ilmenit důležité hmoty v gabrosech , prioritách a anorthositech . S magnetitem , zirkonem , rutilem atd. je to důležitý minerál rýžoviště. Je to také ze značkovačů Austrálie a dalších míst na jižní polokouli, ze kterých pochází většina ilmenitových rud. Vyskytuje se také v pegmatitických žilách a žilách a ve své typové lokalitě v „miascitu“ a jeho pegmatitech ...
• Přítomný v měsíčních skalách.
• Přítomno v meteoritu.

Vklady produkující pozoruhodné vzorky

• Alžírsko

Laouni, Hoggar , provincie Tamanrasset .

• Belgie

La Helle, Ternell, Eupen , provincie Lutych .

• Kanada

Vlastnictví dolu Madawaska, Faraday Township, Hastings County, Ontario. Beattie důl, Duparquet , Abitibi-Ouest MRC, Abitibi-Témiscamingue, Quebec. Mine Tio, Havre-Saint-Pierre , Minganie MRC, Côte-Nord, Quebec.

• Francie

Důl Anglade, Salau , Seix , Cauflens, Ariège, Midi-Pyrénées.

• Madagaskar

Důl Tolagnaro (Fort-Dauphin), místo Mandena.

Využívání vkladů

Ilmenit je důležitá ruda titanu a v menší míře i železa.

Ložiska ilmenitu mohou být ekonomicky využívána, pokud mají obsah TiO 2přesahuje 45%. Jedná se o důležité zdroje pro výrobu oxidu titaničitého . K získání tohoto oxidu v čistém stavu je nejprve oddělen od hornin elektrostatickým a magnetickým zpracováním. Ruda může být buď přímo upravena síranovým procesem  (de) nebo chlorovým procesem  (de) po kroku úpravy (chlorový proces je vhodnější pro zpracování rutilů ).

V roce 2014 odpovídala těžba ilmenitů upravených síranem více než 3  milionům tun oxidu titaničitého ze 7  milionů tun extrahovaného oxidu titaničitého (s vědomím, že bylo spotřebováno 5,5  milionu tun ). Před rokem 2010 představovala těžba ilmenitů méně než třetinu zdrojů oxidu titaničitého, ale růstu čínské produkce bylo dosaženo silným rozvojem síranové úpravy této rudy.

V ocelářském průmyslu , občasné použití ilmenitu spočívá v použití jeho vysokou žáruvzdornou výplň tvoří ochranný povlak na žárovzdorných stěnách v kelímku z vysoké pece . K získání tohoto povlaku se ilmenit plní jako železná ruda a při dosažení dna vysoké pece se na stěny ukládá oxid titaničitý, čímž se trhliny utěsňují.

Poznámky a odkazy

1. klasifikace minerálů vybraných je to STRUNZ , s výjimkou modifikací oxidu křemičitého, které jsou klasifikovány mezi křemičitany.
2. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
3. (in) John W. Anthony , Richard A. Bideaux , Kenneth W. Bladh a Monte C. Nichols , The Handbook of Mineralogy: Halides, Hydroxides, Oxides , Vol.  III, Zveřejňování minerálních údajů,1997.
4. (in) „  Titanium  “ (zpřístupněno 24. dubna 2020 ) .
5. (in) BK Welch, Výskyt a parageneze pravého titanu , sv.  I (disertační práce), Durham University,1958( číst online ) , s.  23.
6. (in) A. Levy , „  was new mineral species  “ , Philosophical Magazine , 2 E series, sv.  1, n o  3,1827, str.  221-223 ( DOI  10.1080 / 14786442708674278 ).
7. (Es) José Muñoz del Castillo, „  „ Guadarramita “: propuesta de una nueva individualidad mineralógica radiactiva  “ , Boletín de la Sociedad Española de Historia Natural , sv.  6,1906, str.  479-484 ( číst online ).
8. (De) Martin Heinrich Klaproth , „  Chemische Untersuchung des Iserins  “ , Beiträge zur chemischen Kenntniss der Mineralkörper , Berlin, Rottmann, sv.  5,1810, str.  206-209 ( číst online ).
9. (od) Franz Ritter von Kobell , „  Analyse des Titaneisens von Egersund  “ , Schweigger's Journal für Chemie und Physik ,1832, str.  59-63 ( číst online ).
10. Ramdohr, Jb. Min. Beil. , sv.  54, 1926, str.  345.
11. (in) „  Manaccanite  “ na Mindat.org (přístup 24. dubna 2020 ) .
12. (in) „  Menachanite  “ na Mindat.org (přístup 24. dubna 2020 ) .
13. (in) John Ayrton Paris, „  Gregorite (Manaccanite) Discovered at Lanarth  “ , Transaction of the Royal Geological Society of Cornwall , sv.  1,1818, str.  226-227 ( číst online ).
14. (in) Edward Simpson Sydney  (in) , „  Příspěvky k mineralogii západní Austrálie  “ , Journal of the Royal Society of Western Australia , N, sv.  15,1929, str.  99-114.
15. Alfred Lacroix , Mineralogie Francie a jejích kolonií: Fyzikální a chemický popis minerálů - Studie geologických podmínek jejich ložisek , sv.  3, Béranger,1901, část 1, s.  284.
16. Monografie Úřadu pro geologický a důlní výzkum . let.  83, 1989, část 1, str.  47-48.
17. (in) Bulletin - United States Geological Survey , sv.  1113-1114,1960, str.  192.
18. (no) PP Pilipenko, Mineralnoe Syre , sv.  5, 1930, s.  981.
19. (in) Shepard, „  We Washingtonite, a new mineral  “ , American Journal of Science , sv.  43,1842, str.  364.
20. ICSD č. 91 642; (en) Richard J. Harrison , Simon AT Redfern a Ron I. Smith , „  In-situ studie fázového přechodu R 3 na R 3 c v pevném roztoku ilmenit-hematit s využitím práškové difrakce neutronů za letu  “ , Americký mineralog , sv.  85, n o  1,2000, str.  194-205 ( shrnutí ).
21. (in) John J. Stickler , S. Kern , A. Wold a GS Heller , „  Magnetic Resonance and Susceptibility of several Ilmenite Powders  “ , Physical Review , sv.  164, n O  21967, str.  765-767 ( DOI  10.1103 / PhysRev.164.765 ).
22. JP Lorand a JY Cottin, Bulletin of Mineralogy , sv.  110, 1987, str.  373-378 .
23. (in) DA Singer , VI Berger a BC Moring , Porph yry Copper Deposits of the World: Database And Grade and Tonnage Models, 2008: US Geological Survey Open-File Report 2008-1155 ,2008( číst online ).
24. (in) George W. Robinson a Steven C. Chamberlain , „  An Introduction to Mineralogy of Ontario's Grenville Province  “ , Mineralogický záznam , sv.  13, n O  21982, str.  71-86.
25. (in) Ann P. Sabina Skály a minerály pro sběratele: Geologická služba Kanady, Různé Zpráva 77: Jezero Kirkland - Rouyn-Noranda - Val-d'Or, Quebec a Ontario ,2003( číst online ) , s.  125-127.
26. „  Náš příběh  “ , na Rio Tinto, Fer et Titane (přístup 27. srpna 2014 ) .
27. C. Derré , pan Fonteilles a LY Nansot „  Scheelit Vklad Salau, Ariege - Pyreneje  “ Publikace 26. ročník Mezinárodního geologického kongresu v Paříži,7. - 17. července 1980.
28. (en) „  The Chemours Company: DeLisle Site Visit  “ , Chemours,září 2015
29. (in) Satyendra, „  Ochrana vyzdívky vysoké pece přidáním TiO2  “ ,9. června 2013

Podívejte se také

externí odkazy

• (en) „  ilmenit  “ , na Mindat.org (přistupovat 24. dubna 2020 )