Content
- Què és Ilmenite?
- Ocupació Geològica
- Composició química de la ilmenita
- Propietats físiques d’Ilmenite
- Usos de Ilmenite
- Ilmenita a la Lluna
Ilmenit: Una espècie d’ilmenita massiva de Saint-Urbain, Quebec, Canadà. La ilmenita massiva es pot formar com a material d’ompliment de venes o durant la segregació magmàtica. Aquest exemplar té una longitud aproximada de 10 polzades.
Què és Ilmenite?
La ilmenita és un mineral accessori comú en roques ígnies, sediments i roques sedimentàries a moltes parts del món. Els astronautes d'Apol·lo van trobar abundants ilmenites a les roques lunars i al regulith lunar. La ilmenita és un òxid de ferro-titani negre amb una composició química de FeTiO3.
La ilmenita és el mineral primari de titani, un metall necessari per fabricar una varietat d'aliatges d'alt rendiment. La major part de la ilmenita extreta a tot el món s'utilitza per a la fabricació de diòxid de titani, TiO2, un pigment important, abrasiu i polit.
Arenes Minerals Pesades: Una excavació poc profunda a Folly Beach, Carolina del Sud, exposa capes fines de sorres minerals. La major part de la ilmenita minada avui és de sorres amb una forta concentració mineral. Fotografia de Carleton Bern, enquesta geològica dels Estats Units.
Mineria de minerals pesats: Les excavadores eliminen sorres minerals gruixudes a la mina de la Concòrdia, al sud-centre de Virgínia. Les arenes consolidades febles que contenen aproximadament un 4% de minerals pesants són excavades i processades per eliminar ilmenita, leucoxè, rutil i zircon. Les sorres es van desgastar i es van erosionar a partir d’una exposició anortòcica a poca distància. Foto de l’Enquesta Geològica dels Estats Units.
Ocupació Geològica
La major part de la ilmenita es forma durant el lent refredament de les cambres de magma i es concentra a través del procés de segregació magmàtica. Una gran cambra de magma subterrània pot trigar segles a refredar-se. A mesura que es refreda, els cristalls d’ilmenita començaran a formar-se a una temperatura específica. Aquests cristalls són més pesats que la fusió que l’envolta i s’enfonsen fins a la part inferior de la cambra del magma.
Això fa que minerals ilmenits i de temperatura similar, com la magnetita, s’acumulin en una capa a la part inferior de la cambra magma. Aquestes roques que porten ilmenites solen ser gabbro, norita o anorthosita. La ilmenita també cristal·litza en venes i cavitats i, de vegades, es presenta com a cristalls ben formats en les pegmatites.
La ilmenita presenta una alta resistència a la intempèrie. Quan es produeixen roques amb temps ilmenit, els grans d’ilmenita es dispersen amb el sediment. L’elevada gravetat específica d’aquests grans fa que es segregin durant el transport de corrents i s’acumulin com a “sorres minerals gruixudes”. Aquestes arenes són de color negre i són fàcilment reconegudes pels geòlegs. La "prospecció de sorra negra" és un mètode per trobar dipòsits de plaques minerals pesants. La major part de la ilmenita produïda comercialment es recupera mitjançant l'excavació o el dragatge d'aquestes sorres, que després es processen per eliminar els grans minerals pesants com ilmenita, leucoxè, rutil i zircon.
Ilmenit: Un exemplar d’ilmenita massiva de Normanville, Austràlia del Sud. La mostra té aproximadament 7,6 centímetres de polzada.
Composició química de la ilmenita
Ilmenites composició química ideal és FeTiO3. Tot i això, sovint s’allunya d’aquesta composició en contenir quantitats variables de magnesi o manganès. Aquests elements substitueixen el ferro en solució sòlida completa. Existeix una sèrie de solucions sòlides entre la ilmenita (FeTiO)3) i geikielita (MgTiO3). En aquesta sèrie, quantitats variables de magnesi substitueixen el ferro a l'estructura de cristalls minerals. Existeix una segona sèrie de solucions sòlides entre ilmenita i pirofanita (MnTiO)3), amb manganès substituint el ferro. A temperatures altes, existeix una tercera sèrie de solucions sòlides entre ilmenita i hematita (Fe2O3).
Ilmenit: Un exemplar d’ilmenita massiva de Kragero, Noruega. La mostra té aproximadament una polzada de 10 centímetres.
Ilmenita de sorra negra: Sorra ilmenita de Melbourne, Florida. Els exemplars són grans de mida sorra.
La millor manera d’aprendre sobre minerals és estudiar amb una col·lecció d’exemplars petits que podeu manejar, examinar i observar les seves propietats. A la botiga hi ha col·leccions de minerals que no són econòmiques.
Propietats físiques d’Ilmenite
La ilmenita és un mineral negre amb una brillantor submetàl·lica a la metàl·lica. Amb només una ullada, es pot confondre fàcilment amb hematita i magnetita. La diferenciació és fàcil. Hematita té una ratlla vermella, mentre que la ilmenita té una ratlla negra. La magnetita és fortament magnètica, mentre que la ilmenita no és magnètica. De vegades, la ilmenita és dèbilment magnètica, possiblement de petites quantitats de magnetita inclosa.
La ilmenita sol ser més duradora que els altres minerals de les roques ígnies en què és abundant. Per això, les deixalles meteorològiques produïdes durant la meteorització d’aquestes roques són especialment riques en ilmenita. La seva gravetat específica relativament elevada fa que es concentri en dipòsits de placa com or, pedres precioses i altres minerals pesats.
Pigments i compostos polidors: La pols de diòxid de titani es processa acuradament per eliminar les impureses i es classifica per mida de partícula. A continuació, es ven per utilitzar com a purins, pigments i compostos per polir. La imatge és una bóta de roca acabada d'obrir amb un espès blanc espuma d'òxid de metall.
Basalt ilmenit lunar: Els astronautes d'Apol·lo van trobar basalts rics en ilmenites a diversos llocs de la Lluna. El bloc de referència a la part inferior dreta és d’un centímetre cúbic. Imatge de la NASA.
Usos de Ilmenite
La ilmenita és el mineral primari del titani metall. Petites quantitats de titani combinades amb certs metalls produiran aliatges lleugers de gran resistència i resistència. Aquests aliatges s'utilitzen per fabricar peces i eines d'alt rendiment per a una gran varietat. Els exemples són: peces d’avions, juntes artificials per a humans i equipament esportiu com ara marcs de bicicletes. Al voltant del 5% de la ilmenita extreta s'utilitza per produir metall de titani. Alguna ilmenita també s'utilitza per produir rutil sintètic, una forma de diòxid de titani que s'utilitza per produir pigments blancs i molt reflectants.
La major part de la ilmenita restant s’utilitza per fabricar diòxid de titani, un material inert, blanc i molt reflectant. L’ús més important de diòxid de titani és com a merda. Les clares són materials blancs, molt reflectants, mòlts a pols i utilitzats com a pigments. Aquests pigments produeixen un color blanc i brillantor en pintura, paper, adhesius, plàstics, pasta de dents i fins i tot en aliments.
El diòxid de titani també s'utilitza per fabricar pols amb un rang de mida de partícula controlat estretament. Aquests pols s'utilitzen com a abrasius de poliment barats en una varietat de treballs lapidaris que inclouen caiguda de roca, solcada, col, confecció d'esferes i facetatge. Els abrasius d'òxid de titani s'utilitzen en moltes altres indústries.
Regolithi Ilmenita Lunar: Els astronautes d'Apol·lo van trobar dipòsits de regulació lunar composta majoritàriament per ilmenita de tamis a la sorra (negre) i vidre volcànic mafic (taronja). Imatge de la NASA.
Ilmenita a la Lluna
Els astronautes d'Apol·lo van trobar basalts rics en ilmenites a diversos llocs de la Lluna. La majoria d’aquests basalts eren extremadament vells, formant-se fa almenys 3.000 milions d’anys. Aquestes roques sovint contenien més d’un 10% de diòxid de titani (TiO)2). Els minerals presents en aquestes roques eren majoritàriament feldspars i piroxens, amb abundància ilmenita a continuació.
Algunes mostres de regolit lunar contenien quantitats significatives d’ilmenita. Es va produir en partícules que van des del limament fins a la sorra gruixuda. Es creu que la ilmenita s’havia alliberat dels basalts lunars durant els esdeveniments d’impacte.
Les mostres de regulació lunar recollides al Shorty Crater contenien una barreja d’esferes de vidre volcànic i grans d’ilmenita. El dipòsit es va estratificar amb una capa inferior formada majoritàriament per ilmenita i altres materials negres opacs. Aquesta es classificava cap amunt fins a una capa superior, coneguda com "terra taronja", que estava composta principalment per comptes de forma esfèrica de vidre volcànic taronja amb petites quantitats d’ilmenita. Els grans eren de mida inferior a 1/2 mil·límetre. Es pensava que aquest regolith va ser produït per la font de les erupcions volcàniques durant la primera història lunar.