钛铁矿

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（重定しげさだ向こう自じ钛酸亚铁）
钛铁矿
来き自じ俄にわか罗斯乌拉尔地区ちく南みなみ乌拉尔车里さと雅みやび宾斯克かつ州しゅう伊い尔门山やま米まい亚斯的てき钛铁矿。4.5 x 4.3 x 1.5cm
基本きほん資料しりょう
類別るいべつ氧化物ぶつ矿物
化学かがく式しきFeTiO
3
IMA記號きごうIlm[1]
施ほどこせ特とく龙茨分ぶん类4.CB.05
戴納礦物分類ぶんるい04.03.05.01
晶あきら体からだ分ぶん类菱ひし面体めんてい (3)
H-M记号: (3)
晶あきら体からだ空そら间群R3 (no. 148)
晶あきら胞a = 5.08854(7)
c = 14.0924(3) [Å]: Z = 6
性質せいしつ
顏色かおいろ铁黑色しょく；灰色はいいろ，反射はんしゃ光こう下か带褐色しょく
晶あきら体からだ惯态粒状りゅうじょう到いた块状和わ赤あか铁矿或ある磁铁矿的层状出で溶
晶あきら系けい三さん方ぽう
雙そう晶あきら{0001}简单，{1011}层状
解かい理り无；{0001}和かず{1011}裂きれ理り
断だん口こう贝壳状じょう到いた亚贝壳状
韌性/脆性ぜいせい脆もろ
莫氏硬度こうど5–6
光澤こうたく金属きんぞく到いた半はん金属きんぞく光こう泽
條じょう痕こん黑色こくしょく
透明とうめい性せい不透明ふとうめい
比重ひじゅう4.70–4.79
光學こうがく性質せいしつ单轴 (–)
双そう折おり射しゃ强つよ；O = 粉こな棕色，E = 深ふか棕色（双そう反射はんしゃ）
其他特徵とくちょう弱じゃく磁性じせい
參考さんこう文獻ぶんけん[2][3][4]

钛铁矿（英語えいご：Ilmenite）是ぜ一いち种钛铁氧化物ぶつ矿物，理想りそう分子ぶんし式しきFeTiO
3。是ぜ一种弱磁性黑色或钢灰色矿物。钛铁矿是最さい重要じゅうよう的てき钛矿石[5]，也是二に氧化钛的てき主要しゅよう来き源げん，[6]用よう于油漆うるし、印刷いんさつ油ゆ墨すみ、[7]织物、塑料、纸张、防ぼう晒さらし霜しも、食品しょくひん和わ化か妆品。 [8]

结构和わ性せい质[编辑]

钛铁矿是一いち种重（比重ひじゅう4.7）、中等ちゅうとう硬度こうど（莫氏硬度こうど5.6至いたり6）、具有ぐゆう亚金属ぞく光こう泽的不透明ふとうめい黑色こくしょく矿物。[9]它几乎总是ぜ大だい规模的てき出で现，厚あつ板いた状じょう晶あきら体たい非常ひじょう罕见。它没有ゆう显示出で明あきら显的解かい理り，而是以贝壳状到いた参差しんし状じょう的てき断だん口こう。[10]

钛铁矿在空そら间群R3的てき三さん方ぽう晶あきら系けい中ちゅう结晶。[11][3]钛铁矿的晶あきら体からだ结构由ゆかり刚玉结构的てき有ゆう序じょ衍生物せいぶつ组成；在ざい刚玉中ちゅう，所有しょゆう阳离子こ都と是ぜ相しょう同どう的てき，但ただし在ざい钛铁矿中，Fe2+和わ Ti4+离子占うらない据すえ垂直すいちょく于三さん方ぽうc轴的交替こうたい层。

纯钛铁矿是ぜ顺磁性せい的てき（对磁铁的吸引きゅういん力りょく非常ひじょう弱じゃく），但ただし钛铁矿与赤あか铁矿形成けいせい固溶体こようたい，赤あか铁矿具有ぐゆう弱じゃく铁磁性せい，因いん此明显被磁铁吸引きゅういん。钛铁矿的天然てんねん矿床通常つうじょう含有がんゆう共生きょうせい或ある溶解ようかい的てき磁铁矿，这也有ゆう助じょ于其铁磁性せい。[9]

钛铁矿与赤あか铁矿的てき区く别在于其较不强烈きょうれつ的てき黑色こくしょく和わ较暗的てき外そと观以及黑色しょく条じょう痕こん，而与磁铁矿的区く别在于其较弱的てき磁性じせい。[10][9]

在ざい岩石がんせき薄片はくへん中なか，钛铁矿呈褐色かっしょく、略りゃく带粉红色或ある紫色むらさきいろ。该矿物ぶつ具ぐ有明ありあけ显的双そう反射はんしゃ性せい并且是ぜ多た向むこう色しょく性的せいてき。在ざい正せい交偏光こう镜中，钛铁矿具有ぐゆう高度こうど的てき各かく向こう异性，其干涉かんしょう色しょく范围从灰色しょく到いた棕灰色しょく。[11]

  • 钛铁矿的晶体结构
    钛铁矿的晶あきら体からだ结构
  • 来自挪威Aust-Agder，Froland的钛铁矿；4.1 x 4.1 x 3.8 cm
    来き自じ挪威Aust-Agder，Froland的てき钛铁矿；4.1 x 4.1 x 3.8 cm
  • 正常光照下的钛铁矿和赤铁矿
    正常せいじょう光照みつてる下か的てき钛铁矿和赤あか铁矿
  • 偏振光下的钛铁矿和赤铁矿
    偏へん振ふ光ひかり下か的てき钛铁矿和赤あか铁矿

发现[编辑]

1791年ねん，威い廉かど·格かく雷かみなり戈ほこ尔是ぜ在ざい一条流经英格兰康かん沃尔郡ぐん的てきMenaccan村むら以南いなん的てき山谷さんや的てき溪流けいりゅう中ちゅう发现了りょう一种黑色沙质矿物，并首次じ确定钛是该矿物的ぶってき成分せいぶん之の一いち，[12][13][14]并将其命名めいめい为manaccanite。[15]在ざい俄にわか罗斯米べい阿おもね斯附近ふきん的てき伊い尔门山やま发现了りょう相しょう同どう的てき矿物，并命名めいめい为Ilmenite。[10]

分布ぶんぷ[编辑]

钛铁矿常和わ磁铁矿共生きょうせい，星ほし散在さんざい基もと性せい火成岩かせいがん中ちゅう，也产于碱性せい岩がん中ちゅう。美国びくに地ち质调查局（USGS）2015年ねん公布こうふ的てき数すう据すえ表明ひょうめい，全ぜん球たま钛铁矿储量りょう约为7.2亿吨，其中中国ちゅうごく储量2亿吨，占うらない全ぜん球たま储量28%，排はい名めい全ぜん球たま第だい一いち。其次是ぜ澳大利おおとし亚东西海岸にしかいがん（1.7亿吨）、印度いんど半はん岛南部なんぶ喀拉拉ひしげ邦くに（8500万まん吨）、南みなみ非理ひり查兹湾わん（6300万まん吨）、巴ともえ西にし东南海岸かいがん（4300万まん吨）、美国びくに南部なんぶ和わ东海岸かいがん（200万まん吨）、乌克兰（590万まん吨）、斯里兰卡等地とうち。[16]

中国ちゅうごく原生げんせい钛铁矿共有きょうゆう45处，主要しゅよう分布ぶんぷ在ざい四川攀西和河北承德；钛铁砂すな矿资源げん有ゆう85处，主要しゅよう分布ぶんぷ在ざい海南かいなん、云うん南みなみ、广东、广西等地とうち。

化学かがく性せい质[编辑]

纯钛铁矿化学かがく成分せいぶん为FeTiO
3。但ただし钛铁矿通常つうじょう含有がんゆう可か观量的てき镁和锰以及高达6wt%的てき赤あか铁矿（Fe
2O
3），在ざい晶あきら体からだ结构中ちゅう替がえ代だい了りょうFeTiO
3。因よし此完整せい的てき化学かがく式しき可か以表示ひょうじ为(Fe,Mg,Mn,Ti)O
3.[9]钛铁矿与镁钛矿 （MgTiO
3）和わ红钛锰矿（MnTiO
3）形成けいせい固溶体こようたい。它们是ぜ固溶体こようたい系列けいれつ的てき镁和锰的末まつ端はし成なり员。[3]

虽然钛铁矿通常つうじょう接近せっきん理想りそう的てきFeTiO
3组成，Mn和わMg的てき摩ま尔比例ひれい很小，[3]金きむ伯はく利り岩がん的てき钛铁矿通常つうじょう含有がんゆう大量たいりょう的てき镁钛矿成分ぶん，[17]并且在ざい一いち些高度こうど分化ぶんか的てき长英质岩中いわなか，钛铁矿中可能かのう含有がんゆう大量たいりょう的てき红钛锰矿成分せいぶん。[18]

在高ありだか于950 °C（1,740 °F）的てき温度おんど下か，钛铁矿和赤あか铁矿之これ间存在そんざい完全かんぜん固溶体こようたい。在ざい较低温度おんど下か存在そんざい溶解ようかい度ど间隙，导致这两种矿物ぶつ在ざい岩石がんせき中ちゅう共存きょうぞん但ただし没ぼっ有ゆう固溶体こようたい。[9]这种共存きょうぞん可能かのう导致冷却れいきゃく的てき钛铁矿中出で现外溶层，系けい统中的てき铁比晶あきら格かく中ちゅう均ひとし匀容纳的铁更多た。[19]含有がんゆう6%至いたり13%Fe
2O
3的てき钛铁矿有时被称しょう为“铁钛铁矿”。[20][21]

钛铁矿变质或ある风化会かい形成けいせい伪矿物ぶつ白しろ钛石，一种细粒黄色至灰色或褐色材料，[9][22]富とみ含70%或ある更さら多た的てきTiO
2。[21]白しろ钛石是ぜ重じゅう砂すな矿床中ちゅう钛的重要じゅうよう来き源げん。[23]

加工かこう和わ消しょう费[编辑]

Tellnes露天ろてん钛铁矿，索さく肯达尔，挪威

大だい多数たすう钛铁矿用于生产二に氧化钛。[24]2011年ねん，全ぜん球たま生せい产的二氧化钛中约有47%是ぜ由よし这种材料ざいりょう生せい产的。[25]钛铁矿和二氧化钛用于生产钛金属きんぞく。[26][27] 二氧化钛最常用作白色颜料，TiO2颜料的てき主要しゅよう消しょう费行业是油ゆ漆うるし和わ表面ひょうめん涂料、塑料以及纸张和わ纸板。中国人ちゅうごくじん均ひとしTiO2消しょう费量约为每年まいとし1.1千せん克かつ，而西欧せいおう和わ美国びくに为2.7千せん克かつ。[28]

钛铁矿可以通过硫酸りゅうさん盐工艺或氯化物ぶつ工こう艺转化か为颜料りょう级二に氧化钛。[29]钛铁矿也可か以使用しようBecher法ほう改あらため进和提ひさげ纯成金きむ红石形式けいしき的てき二に氧化钛。[30]

钛铁矿也可か以通过冶炼工艺转化か为液态铁和富かずとみ钛矿渣。[31]

钛铁矿被钢铁制せい造づくり商用しょうよう作さく熔剂来らい衬砌高だか炉ろ炉ろ膛耐火ひ材料ざいりょう。[32]

钛铁矿可用よう于通过铝热反はん应生なま产钛铁。[33]

月つき球だま钛铁矿[编辑]

钛铁矿已在ざい月つき球だま岩石がんせき中ちゅう发现，[34]并且通常つうじょう富とみ含镁，类似于金きむ伯はく利り岩がん组合。2005年ねん[35]NASA使用しよう哈勃太ふと空むなし望もち远镜定位ていい可能かのう富とみ含钛铁矿的てき位置いち。这种矿物可能かのう对最终的月つき球だま基地きち至いたり关重要じゅうよう，因いん为钛铁矿将はた为建造けんぞう结构和わ必要ひつよう的てき氧气提ひっさげ取ど提供ていきょう铁和钛的来らい源げん。

参考さんこう文献ぶんけん[编辑]

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