Ільменіт

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

Ільменіт
Загальні відомості
Статус IMA	чинний (успадкований, G)[d][1]
Абревіатура	Ilm[2]
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	кристалографічна група 148d[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.^[5]

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 гейкіліту), 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^[6].

Різновиди

Розрізняють такі відміни ільменіту:

• ільменіт залізний (відміна ільменіту, в якому до 1/3 FeTiO₃ заміщено на Fe₂O₃)
• ільменіт магніїстий (пікроільменіт, ґейкіліт) 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^[7]. 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)^[8].

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 мірмекітові 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 Седбері 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