إلمنيت

إلمنيت Ilmenite
Ilmenite-155036.jpg
إلمنيت من مياسك، جبال إلمن، اوبلاست چليابنسك، جنوب الاورال، منطقة الاورال، روسيا. 4.5 * 4.3 * 1.5 سم
العامة
التصنيفمعدن أكسيد
الصيغة
(repeating unit)
أكسيد الحديد تيتانيوم، FeTiO 3
تصنيف سترونز04.CB.05
تصنيف دانا04.03.05.01
النظام البلوريمعين الأوجه 3 ثلاثي الأضلاع
التعرف
Colorأسود حديدي؛ رمادي بمسحة بنية في الضوء المنعكس
Crystal habitحبيبي إلى متكتل و lamellar exsolutions في الهماتيت أو الماگنتيت
Twinning{0001} بسيط، {1011} lamellar
Cleavageلا يوجد؛ ينفصم على {0001} و {1011}
FractureConchoidal إلى subconchoidal
Mohs scale hardness5–6
Lusterفلزي
Streakأسود
DiaphaneityOpaque
الجاذبية النوعية4.70–4.79
الصفات البصريةأحادي المحور (–)
Refractive indexمعتم
Birefringenceقوي؛ O = بني وردي، E = بني داكن (bireflectance)
سمات أخرىمغناطيسي ضعيف
References[1][2]

إلْمـِنيت Ilmenite معدن أسود ثقيل، تركيبه الكيميائي FeTiO3 ، ويُطلق عليه أيضاً خام الحديد التيتاني. وهو مهم، لأنه مصدر لمادة التيتانيوم. ويتم تكوينه في درجات الحرارة العالية. ويحتوي على 36,8% من الحديد و31,6% تيتانيوم. وتعوق الصعوبات التي تعترض صهر الإيلمنيت انتشار استعماله حديداً خاماً. ويُستخرج الإيلمنيت من مناجم الولايات المتحدة وروسيا والنرويج وكندا.

إلمنيت


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

البنية والخصائص

البنية البلورية للإلمنيت

يتبلور الإلمنيت في نظام ثلاثي الأضلاع. البنية البلورية للإلمنيت consists of an ordered derivative of the corundum structure; in corundum all cations are identical but in ilmenite Fe2+ and Ti4+ ions occupy alternating layers perpendicular to the trigonal c axis. Containing high spin ferrous centers, ilmenite is paramagnetic.

Ilmenite is commonly recognized in altered igneous rocks by the presence of a white alteration product, the pseudo-mineral leucoxene. Often ilmenites are rimmed with leucoxene, which allows ilmenite to be distinguished from magnetite and other iron-titanium oxides. The example shown in the image at right is typical of leucoxene-rimmed ilmenite.

In reflected light it may be distinguished from magnetite by more pronounced reflection pleochroism and a brown-pink tinge.

Samples of ilmenite exhibit a weak response to a hand magnet.


الاكتشاف

في 1791، اكتشف وليام گريگور الإلمنيت، في غدير ينساب عبر وادي جنوب قرية مناكان (كورنوال)، وتعرف لأول مرة التيتانيوم كأحد مكونات الإلمنيت.

الكيمياء المعدنية

إلمنيت من فرولاند، أوست-آگدر، النرويج، 4.1 * 4.1 * 3.8 سم


Paragenesis

منجم الإلمنيت المفتوح في تلنس Tellnes، سوكندال، النرويج

Ilmenite is a common accessory mineral found in metamorphic and igneous rocks. It is found in large concentrations in layered intrusions where it forms as part of a cumulate layer within the silicate stratigraphy of the intrusion. Ilmenite generally occurs within the pyroxenitic portion of such intrusions (the 'pyroxene-in' level).

Magnesian ilmenite is indicative of kimberlitic paragenesis and forms part of the MARID association of minerals (mica-amphibole-rutile-ilmenite-diopside) assemblage of glimmerite xenoliths. Manganiferous ilmenite is found in granitic rocks and also in carbonatite intrusions where it may also contain anomalous niobium.

Many mafic igneous rocks contain grains of intergrown magnetite and ilmenite, formed by the oxidation of ulvospinel. Ilmenite also occurs as discrete grains, typically with some hematite in solid solution, and complete solid solution exists between the two minerals at temperatures above about 950 °C.

التيتانيوم تعرف عليه لأول مرة وليام گريگور في 1791 في الإلمنيت من وادي مناكان في كورنوال، بجنوب غرب إنگلترة.

وقد أخذ الإلمنيت اسمه من مكان اكتشافه في جبال إلمنسكي، بالقرب من مياس، روسيا.

الاستهلاك

انتاج الإلمنيت عام 2005

المعالجة والاستهلاك

Most ilmenite is mined for titanium dioxide production.[3] In 2011, about 47% of the titanium dioxide produced worldwide were based on this material.[4] Finely ground titanium dioxide is a bright white powder widely used as a base pigment in paint, paper and plastics. Metallic Titanium can be easily derived from it for uses such as aircraft and high-strength steel devices.

North America and Europe together consume about 50% of the world's titanium dioxide production. Demand by India and China is growing rapidly and may eventually surpass Western consumption.

مختلف درجات مُدخل الإلمنيت[5]
المُدخـَل المحتوى من TiO 2 العملية
(%)
خام <55 كبريتات
خام >55 كلوريد
خام <50 خبث الصهر
روتيل إصطناعي 88-95 كلوريد
خبث كلوريد 85-95 كلوريد
خبث كبريتات 80 كبريتات


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

السبائك

Ilmenite is an ingredient in the manufacture of the ferrotitanium[6] and ferro-carbon-titanium[7] alloys.

الانتاج

تقدير المحتوى من TiO 2.
انتاج[5][8]
(طن متري سنوياً × 1,000,
إلمنيت و روتيل)
السنة 2011 2012-13
البلد USGS المتوقع
أستراليا 1,300 247
جنوب أفريقيا 1,161 190
موزمبيق 516 250
كندا 700
الهند 574
الصين 500
ڤيتنام 490
أوكرانيا 357
السنغال - 330
النرويج 300
الولايات المتحدة 300
مدغشقر 288
كينيا - 246
سري لانكا 62
سييرا ليون 60
البرازيل 48
بلدان أخرى 37
الإجمالي العالمي ~6,700 ~1,250

في يوليو 2018، بلغ سعر الطن من الإلمنيت 170 دولار. وإذا تم صهره ليصبح روتيل يقفز سعره إلى 1,250 دولار للطن.

Australia was the world's largest ilmenite ore producer in 2011, with about 1.3 million tonnes of production, followed by South Africa, Canada, Mozambique, India, China, Vietnam, Ukraine, Norway, Madagascar and United States.

Although most ilmenite is recovered from heavy mineral sands ore deposits, ilmenite can also be recovered from layered intrusive sources or "hard rock" titanium ore sources.

The top four ilmenite and rutile feedstock producers in 2010 were Rio Tinto Group, Iluka Resources, Exxaro and Kenmare Resources, which collectively accounted for more than 60% of world's supplies.[9]

The world's two largest open cast ilmenite mines are:

  • The Tellnes mine located in Sokndal, Norway, and run by Titania AS (owned by Kronos Worldwide Inc.) with 0.55 Mtpa capacity and 57 Mt contained TiO 2 reserves.
  • The Rio Tinto Group's Lac Tio mine located near Havre Saint-Pierre, Quebec in Canada with a 3 Mtpa capacity and 52 Mt reserves.[10]

Major mineral sands based ilmenite mining operations include:

Attractive major potential ilmenite deposits include:

  • The Karhujupukka magnetite-ilmenite deposit in Kolari, northern Finland with around 5 Mt reserves and ore containing about 6.2% titanium.
  • The Balla Balla magnetite-iron-titanium-vanadium ore deposit in the Pilbara of Western Australia, which contains 456 million tonnes of cumulate ore horizon grading 45% Fe, 13.7% TiO 2 and 0.64% V 2O 5, one of the richest magnetite-ilmenite ore bodies in Australia[12]
  • The Coburn, WIM 50, Douglas, Pooncarie mineral sands deposits in Australia.
  • The Magpie titano-magnetite (iron-titanium-vanadium-chrome) deposits in eastern Quebec of Canada with about 1 billion tonnes containing about 43% Fe, 12% TiO2, 0.4% V2O5, and 2.2% Cr2O3.
  • The Longnose deposit in Northeast Minnesota is considered to be "the largest and richest ilmenite deposit in North America."[13]

الإلمنيت القمري

عـُثر على الإلمنيت في صخور القمر، وهو غني بالمغنسيوم مثل الرابطة الكمبرليتية. وفي 2005[14] استخدمت ناسا تلكسوب الفضاء هبل لتحديد المواقع الغنية بالإلمنيت. وقد يكون هذا المعدن فائق الأهمية لأي قاعدة قمرية محتملة، إذ أن الإلمنيت سيكون مصدراً للحديد والتيتانيوم لبناء المنشآت ولاستخلاص الأكسجين.


. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

الإلمنيت في مصر

The Egyptian magmatic ilmenite is classified as a medium-grade ore. The present work is an attempt to produce a high-quality TiO2 that can be used in several industries from this medium-grade raw material using the mechanical activation, carbothermic reduction, hydrochloric acid leaching and calcination. A mixture from the ilmenite (FeTiO3) and activated carbon was milled for 30 h. This mixture was annealed at 1200 °C for one hour and the product was leached by hydrochloric acid and calcined at 600 °C for two hours. The role of the ball milling was to grind the raw ilmenite to obtain the nano size, and the carbothermic reduction was to reduce all the Fe-Ti phases to a mixture from Fe metal and TiO2. Leaching procedure was carried out to remove all the Fe metal and obtain a high-grade TiO2. After leaching and calcination of the milled and annealed mixture of FeTiO3/C under the optimal conditions, TiO2 nanoparticles with a size of 10–100 nm and purity more than 95% were obtained. The qualifications of the synthesized high purity rutile nanoparticles from the Egyptian natural ilmenite match the conditions of many industrial applications.[15]

الخام

رواسب أكاسيد Fe-Ti الصهارية Magmatic في مصر تتواجد في جنوب الصحراء الشرقية. Among these deposits, there are considerable reserves من خام الإلمنيت في منطقة أبو غلقة. The estimations of the إحتياطيات خام الإلمنيت في منطقة أبو غلقة متغيرة، يتراوح من 3 مليون طن (Holman، 1956)، إلى 10 مليون طن (محرم، 1959) إلى 50 مليون طن (محمود ورفاقه، 2004).

خامات إلمنيت أبو غلقة ينكن تصنيفها إلى خام أسود (طازج) وخام أحمر (مؤكسد) ولكن التجارب أُجريت على الخام الأسود لأنه يشكل أغلبية الاحتياطي في منجم أبو غلقة المفتوح للإلمنيت.[15]

المصادر

  1. ^ http://webmineral.com/data/Ilmenite.shtml Webmineral data
  2. ^ http://rruff.geo.arizona.edu/doclib/hom/ilmenite.pdf Mineral Handbook
  3. ^ "Industry Fundamentals". Mineral Commodities Ltd. Retrieved 2016-08-08.
  4. ^ Market Study Titanium Dioxide, published by Ceresana, February 2013
  5. ^ أ ب Hayes (2011), p. 5
  6. ^ Gasik, Michael (editor) (2013). Handbook of Ferroalloys: Theory and Technology. London: Elsevier. p. 429. ISBN 978-0-08-097753-9.CS1 maint: extra text: authors list (link)
  7. ^ Baughman, Will (1927). "The Utilzation and Metallurgy of Titanium". In Root, Lloyd L. (ed.). Report XXIII of The State Mineralogist covering Mining in California and the Activities of The State Mining Bureau. San Francisco: California State Mining Bureau. p. 300.
  8. ^ USGS 2012 Survey, p. 174
  9. ^ خطأ استشهاد: وسم <ref> غير صحيح؛ لا نص تم توفيره للمراجع المسماة Hayes 2011, p. 3
  10. ^ "Lac Tio Mine". InfoMine. Retrieved 16 Aug 2012.
  11. ^ "TiZir Limited". Mineral Deposits Limited. Archived from the original on 2012-08-18. Retrieved 16 Aug 2012. Unknown parameter |deadurl= ignored (help)
  12. ^ http://www.australianminesatlas.gov.au/aimr/commodity/vanadium.html
  13. ^ Kraker, Dan. "Titanium Range? Breakthrough could lead to new kind of mining in NE Minn". Retrieved 2017-05-31.
  14. ^ http://news.bbc.co.uk/1/hi/magazine/4177064.stm How to set up a moonbase. NASA
  15. ^ أ ب Mohamed G. Shahien, Mohamed M.H. Khedr, Ayman E. Maurice, Ahmed A.Farghali, Rabea A.M.Ali (2015-09-01). "Synthesis of high purity rutile nanoparticles from medium-grade Egyptian natural ilmenite". جامعة بني سويف.CS1 maint: multiple names: authors list (link)

قالب:Titanium minerals