{{Infobox mineral
| name = 钛铁矿
| category = 氧化物矿物
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| image = Ilmenite-155036.jpg
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| caption = 来自俄罗斯乌拉尔地区南乌拉尔车里雅宾斯克州伊尔门山米亚斯的钛铁矿。4.5 x 4.3 x 1.5cm
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| IMAsymbol = Ilm
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| dana = 04.03.05.01
| system = 三方
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H-M记号: ()
| symmetry = R (no. 148)
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c = 14.0924(3) [Å]: Z = 6
| color = 铁黑色;灰色,反射光下带褐色
| habit = 粒状到块状和赤铁矿或磁铁矿的层状出溶
| twinning = {0001}简单,{101}层状
| cleavage = 无;{0001}和{101}裂理
| fracture = 贝壳状到亚贝壳状
| tenacity = 脆
| mohs = 5–6
| luster = 金属到半金属光泽
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| opticalprop = 单轴 (–)
| birefringence = 强;O = 粉棕色,E = 深棕色(双反射)
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| streak = 黑色
| gravity = 4.70–4.79
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| diaphaneity = 不透明
| other = 弱磁性
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钛铁矿()是一种钛铁氧化物矿物,理想分子式。是一种弱磁性黑色或钢灰色矿物。钛铁矿是最重要的钛矿石,也是二氧化钛的主要来源,用于油漆、印刷油墨、织物、塑料、纸张、防晒霜、食品和化妆品。
结构和性质
钛铁矿是一种重(比重4.7)、中等硬度(莫氏硬度5.6至6)、具有亚金属光泽的不透明黑色矿物。
钛铁矿与赤铁矿的区别在于其较不强烈的黑色和较暗的外观以及黑色条痕,而与磁铁矿的区别在于其较弱的磁性。并将其命名为manaccanite。在俄罗斯米阿斯附近的伊尔门山发现了相同的矿物,并命名为Ilmenite。
中国原生钛铁矿共有45处,主要分布在四川攀西和河北承德;钛铁砂矿资源有85处,主要分布在海南、云南、广东、广西等地。
化学性质
纯钛铁矿化学成分为。但钛铁矿通常含有可观量的镁和锰以及高达6wt%的赤铁矿(),在晶体结构中替代了。因此完整的化学式可以表示为.并且在一些高度分化的长英质岩中,钛铁矿中可能含有大量的红钛锰矿成分。
在高于的温度下,钛铁矿和赤铁矿之间存在完全固溶体。在较低温度下存在溶解度间隙,导致这两种矿物在岩石中共存但没有固溶体。含有6%至13%的钛铁矿有时被称为“铁钛铁矿”。
钛铁矿变质或风化会形成伪矿物白钛石,一种细粒黄色至灰色或褐色材料,富含70%或更多的。
加工和消费
,挪威]]
大多数钛铁矿用于生产二氧化钛。2011年,全球生产的二氧化钛中约有47%是由这种材料生产的。钛铁矿和二氧化钛用于生产钛金属。
二氧化钛最常用作白色颜料,TiO2颜料的主要消费行业是油漆和表面涂料、塑料以及纸张和纸板。中国人均TiO2消费量约为每年1.1千克,而西欧和美国为2.7千克。
钛铁矿可以通过硫酸盐工艺或氯化物工艺转化为颜料级二氧化钛。钛铁矿也可以使用Becher法改进和提纯成金红石形式的二氧化钛。
钛铁矿也可以通过冶炼工艺转化为液态铁和富钛矿渣。
钛铁矿被钢铁制造商用作熔剂来衬砌高炉炉膛耐火材料。
钛铁矿可用于通过铝热反应生产钛铁。
月球钛铁矿
钛铁矿已在月球岩石中发现,并且通常富含镁,类似于金伯利岩组合。2005年NASA使用哈勃太空望远镜定位可能富含钛铁矿的位置。这种矿物可能对最终的月球基地至关重要,因为钛铁矿将为建造结构和必要的氧气提取铁和钛的来源。
参考文献
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