Титановий залізняк

Ільмені́т, або тита́нистий залізня́к^[] — мінерал класу оксидів і гідроксидів, виду оксидів, з групи корунду-ільменіту.

Ільменіт
Загальні відомості
Статус IMA	чинний (успадкований, G)^[d]^[1]
Абревіатура	Ilm
Хімічна формула	Fe²⁺Ti⁴⁺O₃
Клас мінералу	оксиди і гідроксиди
Nickel-Strunz 10	4.CB.05^[3]
Dana 8	4.3.5.1
Генезис	магматичний, гідротермальний
Ідентифікація
Колір	залізо-чорний до чорного
Форма кристалів	товстотаблитчастого габітусу {0001}, {1011}
Сингонія	тригональна сингонія^[4]
Просторова група	^d^[4]
Спайність	відсутня
Злам	раковистий до напівраковистого
Твердість	5,5 ± 1
Блиск	напівметалевий
Прозорість	непрозорий
Колір риси	чорний
Густина	4,72 г/см³
Розчинність	повільно розчиняється в гарячій соляній кислоті
Інші характеристики
Хімічні властивості	стійкий в гіпергенних умовах
Подібні мінерали	магнетит, гематит
Магнетизм	слабкий
Названо на честь	Ільменські гори^[3]
Типова місцевість	Ільменський заповідник^[3]
Ільменіт у Вікісховищі

Етимологія та історія

Отримав назву від Ільменських гір на Уралі. Цінна руда для отримання титану. Мінерал вперше був виявлений в долині Менаккан в Корнуоллі (Англія) і описаний Вільямом Грегором в 1791 році. Спочатку його називали менаканітом (також менаханітом або менаканом) за місцем його відкриття.

Мінерал отримав назву ільменіт, яка діє й сьогодні, лише в 1827 році Адольфом Теодором Купфером (1799–1865), який, проаналізувавши мінерал з гори Ільмень у Ільменських горах на півдні Уралу, визначив, що це не титаніт, як передбачалося раніше, а скоріше нова сполука титаніту.

Загальний опис

Оксид титану з істотним вмістом заліза, магнію та марганцю шаруватої будови.

Чистий ільменіт має склад FeTiO₃. Однак ільменіт найчастіше містить значні кількості магнію і марганцю і до 6 мас.% гематиту Fe₂O₃, що заміщає в кристалічній структурі FeTiO₃. Таким чином, повна хімічна формула може бути виражена як (Fe, Mg, Mn, Ti)O₃. Fe — 36,8 %, Ti — 31,6 %, O — 31,6. Fe²⁺ізоморфно заміщується Mg²⁺ i Mn²⁺; відповідно ільменіт може містити до 17 % MgO (утворюючи безперервний ізоморфний ряд до ), і до 14 % MnO (утворюючи безперервний ізоморфний ряд до пірофаніту). Відомі також домішки Al, Nb, V, Cr, Со, Ni.

Кристалічна структура ільменіту подібна до структури гематиту, який часто присутній в ільменіті у вигляді твердого розчину, або є продуктом його розпаду. При кристалізації збагачених Ti залишкових магматичних розплавів з надлишком FeO і Fe₂O₃ утворюються титаномагнетити.

Різновиди

Розрізняють такі відміни ільменіту:

• ільменіт залізний (відміна ільменіту, в якому до 1/3 FeTiO₃ заміщено на Fe₂O₃)
• ільменіт магніїстий (, ) MgTiO₃
• ільменіт марганцевистий (пірофаніт) MnTiO₃
• ільменіто-магнетит, або титаномагнетит (магнетит з домішкою ільменіту, як продукту розпаду твердого розчину);
• ільменіт урановий (відміна ільменіту, яка містить до 9,8 % UO₃)
• ільменокорунд (гьогбоміт) Mg(Al, Fe, Ti)₄O₇
• лейкоксен

Структура і габітус

Сингонія тригональна, вид симетрії ромбоедричний. Структурна комірка містить Fe₂Ti₂O₆. Просторова група R3. Параметри структурної комірки: a = 5.093, c = 14.06, Z = 6; V = 315.84.

• Модель кристалічної структури ільменіту
• Габітус кристалів ільменіту

Звичайно ільменіт представлений вкрапленими зернами неправильної форми або суцільними зернистими масами, рідко сплощеними таблитчастими кристалами з гранями (0001), (1011), (1120), (1010), (0221) та ін., схожими на кристали гематиту; зустрічаються двійники по (1011).

Генезис і родовища

Утворюється у вигляді дрібних кристаликів на початковій стадії магматичної кристалізації як акцесорний мінерал. Відомий як мінерал пневматолітового, пегматитового і гідротермального походження. Ільменіт асоціює з магнетитом, сфеном і рутилом, який інколи утворює в ільменіті виділення. На земній поверхні стійкий і утворює розсипні родовища. Ільменіт — основна титанова руда. Крупні родовища знаходяться на Південному Уралі в Росії, Норвегії, Швеції, Фінляндії, в рудах Бушвельдського комплексу в ПАР і рудного району в Канаді, крім того ільменітом збагачений місячний ґрунт.

У межах Українського щита розсипі родовища ільменіту і рутилу були відкриті на початку 1950-их років XX століття. Невдовзі почалася їх експлуатація на Іршанському родовищі і Самотканському. Розпочинається розробка Бирзулівського родовища ільменітів.

• Мапа світового видобутку ільменіту, 2005 рік
• Найбільший у світі кар'єр з видобутку ільменіту на родовищі Теллнес, Норвегія

Головні методи збагачення — гравітаційні (на ґвинтових сепараторах, концентраційних столах, шлюзах, у важких суспензіях, струминних та конусних концентраторах) і магнітна сепарація з виділенням І. в колективний концентрат. Доводка концентратів ведеться магнітною і електростатичною сепарацією, гідравліч. або пневматич. концентрацією на столах. З тонкозернистих колективних концентратів і тонковкраплених титано-магнетитових руд І. добувається флотацією з жирнокислотними збирачами.

Сировинний потенціал України оцінюється в 900 млн т ільменіту і рутилу, що відповідає 30 % зафіксованих світових запасів.

Використання

• хімічна промисловість — для виробництва титанових білил (TiO₂), наповнювач для пластмас і емалей
• металургія — для отримання титану і титанових сплавів
• будівництво — як заповнювач для важких бетонів

Див. також

• Список мінералів

Примітки

1. Нікель Е. Г., Nichols M. C. IMA/CNMNC List of Mineral Names (March 2007) — 2007.
   d:Track:Q20645057d:Track:Q16917772d:Track:Q1356348
2. Warr L. N. IMA–CNMNC approved mineral symbols // Mineralogical Magazine — Cambridge University Press, 2021. — Vol. 85. — P. 291–320. — ISSN 0026-461X; 1471-8022 — doi:10.1180/MGM.2021.43
   d:Track:Q912887d:Track:Q3314880d:Track:Q59767631d:Track:Q110360213
3. Ralph J., Nikischer T., Hudson Institute of Mineralogy Mindat.org: The Mineral and Locality Database — [Keswick, VA], Coulsdon, Surrey: 2000.
   d:Track:Q15221937d:Track:Q6395268d:Track:Q2463831
4. mineralienatlas.de
   d:Track:Q1936589
5. Hans Lüschen: Die Namen der Steine. Das Mineralreich im Spiegel der Sprache. Ott Verlag, Thun und München 1968, S. 332 (Titan).
6. Велика Радянська Енциклопедія^{[недоступне посилання з червня 2019]}(рос.)
7. Мінералогічна база даних [ 13 липня 2018 у Wayback Machine.] (англ.)
8. Каталог мінералів [ 20 жовтня 2009 у Wayback Machine.] (рос.)

Література

• Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — Д. : Донбас, 2004. — Т. 1 : А — К. — 640 с. — .
• Лазаренко Є. К., Винар О. М. Ільменіт // Мінералогічний словник. — К. : Наукова думка, 1975. — 774 с.
• Ільменіт // Мінералого-петрографічний словник / Укл. : Білецький В. С., Суярко В. Г., Іщенко Л. В. — Х. : НТУ «ХПІ», 2018. — Т. 1. Мінералогічний словник. — 444 с. — .
• Курс мінералогії. У 2 ч. Ч. 2. Опис мінералів / за ред. Є. К. Лазаренка. — Львів : «Вид-во Львівського ун-ту», 1959.

Посилання