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钛铁矿
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'''<big>钛铁矿</big>'''
[[File:Prince 2007年在超級盃的經典演出钛铁矿.jpg | thumb | 300px 400px | left 右 | 王子 Prince 2007年在超級盃的經典演出 钛铁矿 <br> [https://ysolifetimgsa.baidu.com/prince-rogers-nelson/ timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1600619415097&di=43a861734bb14fedb673af1af958afba&imgtype=0&src=http%3A%2F%2F5b0988e595225.cdn.sohucs.com%2Fimages%2F20171016%2F774bf9443a9f47d8bad88455970380e1.jpeg 原圖鏈接] ]]
钛铁矿是铁和钛的氧化物矿物,又称钛磁铁矿,是提炼钛的主要矿石。钛铁矿很重,灰到黑色,具有一点金属光泽。晶体一般为板状,晶体集合在一起为块状或粒状。成分为FeTiO3。含TiO252.66%,是提取钛和二氧化钛的主要矿物。三方晶系,中国四川攀枝花 [[ 铁矿 ]] 中,钛铁矿分布于 [[ 磁铁矿 ]] 颗粒之间或裂理中,并形成大型矿床。钛铁矿的化学成分与形成条件有关。产于超基性岩、基性岩中的钛铁矿,MgO含量较高,基本不含Nb、Ta;碱性岩中的钛铁矿,MnO含量较高,并含Nb、Ta;产于酸性岩中的钛铁矿,FeO、MnO含量均高,Nb、Ta含量亦相对较高。<ref>[https://www.osgeo.cn/wiki/%E9%92%9B%E9%93%81%E7%9F%BF 钛铁矿, OSGeo中国中心] </ref>
== 基本信息 ==
中文名 : 钛铁矿 、 外文 名Ilmenite 名:I lmenite、 又 称 : 钛磁铁矿 、 成 分 : 主要含钛矿物之一 、 晶 系 : 三方晶系 、 应 用 : 提取稀有金属钛。
== 钛铁矿形态 ==
[[File:Prince 2007年在超級盃的經典演出钛铁矿形态.jpg | thumb | 300px 400px | left 右 | 王子 Prince 2007年在超級盃的經典演出 钛铁矿形态 <br> [https://ysolifetimgsa.baidu.com/prince-rogers-nelson/ timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1600619671292&di=8ff766cabe5cabca3597057c767fe23c&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Finews.gtimg.com%2Fnewsapp_bt%2F0%2F11487844037%2F1000.jpg 原圖鏈接] ]]
三方晶系,arh=0.553nm,α=54?49';Z=2。或ah=0.509nm,ch=1.407nm;Z=6。可视为刚玉型结构的衍生结构。不同点在于刚玉中Al3的位置被Fe2、Ti4替换并相间排列而成,导致c滑移面消失,使空间群由R3c变为R3。
高温下钛铁矿中的Fe、Ti呈无序分布而具赤铁矿结构 (即刚玉型结构),故形成FeTiO3-Fe2O3固溶体,其组成可表示为Fe32-xFex2Tix4O3(x代表钛铁矿的摩尔分数)。空间群从R3c转变为R3的温度为1100℃(x=0.65)至600℃(x=0.45)。当0.6>x≥0.5时,不能获得完全有序的空间群为R3的结构;在x=0.5时,R3c?R3的转变成亚稳定态,固溶体开始部分出溶。菱面体晶类。常呈不规则粒状、鳞片状或厚板状。在950℃以上钛铁矿与赤铁矿形成完全类质同象。当温度降低时,即发生熔离,故钛铁矿中常含有细小鳞片状赤铁矿包体。钛铁矿颜色为铁黑色或钢灰色。条痕为钢灰色或黑色。含赤铁矿包体时呈褐色或带褐的红色条痕。金属-半金属光泽。不透明,无解理。硬度5~6.5,比重4~5。弱磁性。钛铁矿主要出现在超基性岩、基性岩、碱性岩、酸性岩及变质岩中。我国攀枝花钒钛磁铁矿床中,钛铁矿呈粒状或片状分布于钛磁铁矿等矿物颗粒之间,或沿钛磁铁矿裂开面成定向片晶。<ref>[https://www.zjtcn.com/baike/taitiekuangjiegou 钛铁矿结构, 网站名称造价通百科] </ref>
== 类型 ==
钛铁矿,常作为副矿物,或在基性、超基性岩中分散于磁铁矿中成条片状,与顽辉石、斜长石等共生。伟晶型钛铁矿,产于花岗伟晶岩中,与微斜长石、 [[ 白云母 ]] 、 [[ 石英 ]] 、 [[ 磁铁矿 ]] 等共生。钛铁矿往往在碱性岩中富集。由于其化学性质稳定,故可形成冲积砂矿,与磁铁矿、 [[ 金红石 ]] 、 [[ 锆石 ]] 、 [[ 独居石 ]] 等共生。据晶形、条痕、弱磁性可与赤铁矿或磁铁矿区别。钛铁矿是最重要的钛矿石矿物。<ref>[https://www.zjtcn.com/baike/taitiekuangjiegou 钛铁矿结构, 网站名称造价通百科] </ref>
== 结构 ==
ilmenite
[[File:Prince 2007年在超級盃的經典演出钛铁矿晶体结构.jpg | thumb | 300px 400px | left 右 | 王子 Prince 2007年在超級盃的經典演出 钛铁矿晶体结构 <br> [https://ysolifetimgsa.baidu.com/prince-rogers-nelson/ timg?image&quality=80&size=b9999_10000&sec=1600619671292&di=8ff766cabe5cabca3597057c767fe23c&imgtype=0&src=http%3A%2F%2Finews.gtimg.com%2Fnewsapp_bt%2F0%2F11487844037%2F1000.jpg 原圖鏈接] ]]
钛铁矿是主要含钛矿物之一。三方晶系,晶体少见,常呈不规则粒状、鳞片状、板状或片状。颜色铁黑或呈钢灰色,条痕钢灰或黑色,当含有赤铁矿包体时,呈褐或褐红色。金属至半金属光泽,贝壳状或亚贝壳状断口。性脆。硬度5~6,密度4.4~5g/cm3,密度随成分中MgO含量降低或FeO含量增高而增高。具弱磁性。在氢氟酸中溶解度较大,缓慢溶于热盐酸。溶于磷酸并冷却稀释后,加入过氧化钠或过氧化氢,溶液呈黄褐色或橙黄色。钛铁矿可产于各类岩体,在基性岩及酸性岩中分布较广;产于伟晶岩者,粒度较大,可达数厘米。当含矿母岩遭风化作用破坏后,钛铁矿可转入砂矿中。
钛铁矿化学成分为FeTiO3、晶体属三方晶系的氧化物矿物。英文名称来源于最初发现本矿物的产地俄罗斯乌拉尔的伊尔门山(Ильменские горы)。含TiO252.66%,是提取钛和二氧化钛的最主要矿物原料。晶体常呈板状,集合体呈块状或粒状。钢灰至铁黑色,条痕黑色至褐红色,半金属光泽。摩斯硬度5~6,比重4.70~4.78。具弱磁性。钛铁矿一般作为副矿物见于火成岩和变质岩中,也可以形成砂矿。著名矿山有俄罗斯的伊尔门山、挪威的克拉格勒和美国怀俄明州的铁山、加拿大魁北克的埃拉德湖等。中国四川攀枝花铁矿,也是一个大型的钛铁矿产地,其钛铁矿成显微粒状或片状分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中。<ref>[http://www.uua.cn/show-46-641-1.html 钛铁矿(ilmenite), 化石网2014建设快讯2014-01-26] </ref>
钛铁矿的理论组成:FeO 47.36%,TiO2 52.64% 。Fe2+与Mg2+、Mn2+间可为完全类质同像代替,形成FeTiO3-MgTiO3或FeTiO3-MnTiO3系列。以FeO为主时称钛铁矿,MgO为主时称 [[ 镁钛矿 ]] ,MnO为主时称 [[ 红钛锰矿 ]] 。常有Nb、Ta等类质同像替代。在>960℃的高温条件下,FeTiO3-Fe2O3可形成完全固溶体。随温度下降,在约600℃,FeTiO3-Fe2O3固溶体出溶,在钛铁矿中析出赤铁矿的片晶,并按(0001)定向排列。
== 性质 ==
钛还能形成许多化合物,它们也有各种各样特殊的性能和用途,如二氧化钛,是雪白的粉末,它是最好的白色颜料,俗称“钛白”,1克二氧化钛就可以把450多平方厘米的面积涂得雪白。世界上用做白色颜料的二氧化钛,一年多到几十万吨。如把二氧化钛加在纸里,可使纸变白并且不透明,因此制造钞票和美术品用的纸,有时就要添加二氧化钛,此外,为使塑料的颜色变浅,使人造丝光泽柔和,有时也要添加二氧化钛。二氧化钛被誉为世界上最白的东西。自然界中的钛大部分处于分散状态,主要形成矿物钛铁矿TeTiO3和金红石TiO2,及钒钛铁矿等。我国四川攀枝花地区有极丰富的钒钛铁矿,储量约15亿吨。
那么, [[ 钛 ]] 是怎样被发现的呢?1791年,英国科学家格里戈尔在密那汉郊区找到一种矿石—黑色磁性砂,通过对这种矿石的研究,他认为矿石中有一种新的化学元素。并用发现矿石的地点“密那汉”命名这种新元素。
过了四年,德国化学家克拉普洛特从匈牙利布伊尼克的一种红色矿石中,发现了这种新元素,他用希腊神话中“太旦”族的名字来命名(中文按它原文名称的译音,定名为钛),克拉普洛特还特地指出,格里戈尔所发现的新元素“密那汉”就是钛,但在当时找到的,实际上都是粉末状的二氧化钛而不是金属钛。直到1910年,美国化学家罕德尔才第一次制得纯度达99.9%的金属钛,但总共不到1克。从发现钛到制得金属钛,前后经历了120年,到1947年,人们才开始在工厂里炼钛,当时的年产量只有2吨。到了1955年,产量激增到2万吨。到1972年,年产量达到20万吨。钛的用途越来越广,日益受到人们的重视,人们称它为未来的钢铁、21世纪的金属。
== 相关视频 ==
<center>钛铁矿选矿现场,钛铁矿选矿设备</center>
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<center>比重差玻璃钢螺旋溜槽,铬铁矿锆英石钛铁矿重选选矿设备</center>
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== 参考来源 ==