Contenido
- ¿Qué es la ilmenita?
- Suceso geológico
- Composición química de la ilmenita
- Propiedades Físicas de Ilmenita
- Usos de ilmenita
- Ilmenita en la luna
Ilmenita: Un espécimen de ilmenita masiva de Saint-Urbain, Quebec, Canadá. La ilmenita masiva se puede formar como material de relleno venoso o durante la segregación magmática. Este espécimen mide aproximadamente 4 pulgadas (10 centímetros) de ancho.
¿Qué es la ilmenita?
La ilmenita es un mineral accesorio común en rocas ígneas, sedimentos y rocas sedimentarias en muchas partes del mundo. Los astronautas del Apolo encontraron abundante ilmenita en las rocas lunares y el regolito lunar. La ilmenita es un óxido de hierro y titanio negro con una composición química de FeTiO3.
La ilmenita es el mineral principal del titanio, un metal necesario para fabricar una variedad de aleaciones de alto rendimiento. La mayor parte de la ilmenita extraída en todo el mundo se usa para fabricar dióxido de titanio, TiO2, un importante pigmento, merlán y pulido abrasivo.
Arena mineral pesada: La excavación superficial en Folly Beach, Carolina del Sur, expone delgadas capas de arenas de minerales pesados. La mayor parte de la ilmenita extraída hoy proviene de arenas con una fuerte concentración de minerales. Fotografía de Carleton Bern, Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Minería Minerales pesados: Las excavadoras eliminan arenas minerales pesadas en la mina Concord en el centro-sur de Virginia. Las arenas débilmente consolidadas que contienen aproximadamente 4% de minerales pesados se excavan y procesan para eliminar ilmenita, leucoxeno, rutilo y circón. Las arenas fueron erosionadas y erosionadas por una exposición a la anortocita a poca distancia. Foto del Servicio Geológico de los Estados Unidos.
Suceso geológico
La mayoría de las ilmenitas se forman durante el enfriamiento lento de las cámaras de magma y se concentran a través del proceso de segregación magmática. Una gran cámara subterránea de magma puede tardar siglos en enfriarse. A medida que se enfría, los cristales de ilmenita comenzarán a formarse a una temperatura específica. Estos cristales son más pesados que la masa fundida circundante y se hunden hasta el fondo de la cámara de magma.
Esto hace que los minerales de ilmenita y temperatura similar, como la magnetita, se acumulen en una capa en el fondo de la cámara de magma. Estas rocas con ilmenita a menudo son gabro, norita o anortosita. La ilmenita también se cristaliza en venas y cavidades y, a veces, se presenta como cristales bien formados en las pegmatitas.
Ilmenite tiene una alta resistencia a la intemperie. Cuando las rocas que contienen clima ilmenita, los granos de ilmenita se dispersan con el sedimento. La alta gravedad específica de estos granos hace que se segreguen durante el transporte de la corriente y se acumulen como "arenas minerales pesadas". Estas arenas son de color negro y fácilmente reconocidas por los geólogos. La "prospección de arena negra" ha sido durante mucho tiempo un método para encontrar depósitos de placer de minerales pesados. La mayor parte de la ilmenita producida comercialmente se recupera excavando o dragando estas arenas, que luego se procesan para eliminar los granos minerales pesados como la ilmenita, leucoxeno, rutilo y circón.
Ilmenita: Un espécimen de ilmenita masiva de Normanville, Australia del Sur. La muestra mide aproximadamente 3 pulgadas (7,6 centímetros) de ancho.
Composición química de la ilmenita
La composición química ideal de Ilmenites es FeTiO3. Sin embargo, a menudo se aparta de esa composición al contener cantidades variables de magnesio o manganeso. Estos elementos sustituyen al hierro en una solución sólida completa. Existe una serie de soluciones sólidas entre ilmenita (FeTiO3) y geikielita (MgTiO3) En esta serie, cantidades variables de magnesio sustituyen al hierro en la estructura cristalina de los minerales. Existe una segunda serie de soluciones sólidas entre ilmenita y pirofanita (MnTiO3), con manganeso sustituyendo al hierro. A altas temperaturas, existe una tercera serie de soluciones sólidas entre ilmenita y hematita (Fe2O3).
Ilmenita: Un espécimen de ilmenita masiva de Kragero, Noruega. La muestra mide aproximadamente 4 pulgadas (10 centímetros) de ancho.
Ilmenita de arena negra: Ilmenite arena de Melbourne, Florida. Las muestras son granos del tamaño de arena.
La mejor manera de aprender sobre minerales es estudiar con una colección de especímenes pequeños que pueda manejar, examinar y observar sus propiedades. Las colecciones de minerales de bajo costo están disponibles en la tienda.
Propiedades Físicas de Ilmenita
La ilmenita es un mineral negro con un brillo submetálico a metálico. Con solo un vistazo, se puede confundir fácilmente con hematita y magnetita. La diferenciación es fácil. La hematita tiene una raya roja, mientras que la ilmenita tiene una raya negra. La magnetita es fuertemente magnética, mientras que la ilmenita no es magnética. Ocasionalmente, la ilmenita es débilmente magnética, posiblemente por pequeñas cantidades de magnetita incluida.
La ilmenita suele ser más duradera que los otros minerales en las rocas ígneas en las que es abundante. Por esa razón, los restos de meteorización producidos durante la erosión de estas rocas son especialmente ricos en ilmenita. Su gravedad específica relativamente alta hace que se concentre en depósitos de placer como oro, gemas y otros minerales pesados.
Pigmentos y compuestos para pulir: El polvo de dióxido de titanio se procesa cuidadosamente para eliminar impurezas y se clasifica por tamaño de partícula. Luego se vende para su uso como merlán, pigmentos y compuestos para pulir. La imagen es un barril de roca recién abierto con una gruesa espuma blanca de esmalte de óxido de metal.
Basalto ilmenita lunar: Los astronautas del Apolo encontraron basaltos ricos en ilmenita en múltiples lugares de la Luna. El bloque de referencia en la parte inferior derecha es un centímetro cúbico. Imagen de la NASA.
Usos de ilmenita
La ilmenita es el mineral principal del metal de titanio. Pequeñas cantidades de titanio combinadas con ciertos metales producirán aleaciones duraderas, de alta resistencia y ligeras. Estas aleaciones se utilizan para fabricar una amplia variedad de piezas y herramientas de alto rendimiento. Los ejemplos incluyen: partes de aviones, articulaciones artificiales para humanos y equipos deportivos como cuadros de bicicleta. Alrededor del 5% de la ilmenita extraída se usa para producir titanio metálico. Algo de ilmenita también se usa para producir rutilo sintético, una forma de dióxido de titanio que se usa para producir pigmentos blancos altamente reflectantes.
La mayor parte de la ilmenita restante se usa para fabricar dióxido de titanio, un material inerte, blanco y altamente reflectante. El uso más importante del dióxido de titanio es como merlán. Las láminas son materiales blancos, altamente reflectantes, molidos en polvo y utilizados como pigmentos. Estos pigmentos producen un color blanco y brillo en pintura, papel, adhesivos, plásticos, pasta de dientes e incluso alimentos.
El dióxido de titanio también se usa para hacer polvos con un rango de tamaño de partícula estrechamente controlado. Estos polvos se usan como abrasivos de pulido económicos en una variedad de trabajos lapidarios que incluyen caída de rocas, lapeado, cableado, fabricación de esferas y facetado. Los abrasivos de óxido de titanio se utilizan en muchas otras industrias.
Regolito lunar ilmenita: Los astronautas del Apolo encontraron depósitos de regolito lunar compuestos principalmente de ilmenita de tamaño limo a arena (negro) y vidrio volcánico máfico (naranja). Imagen de la NASA.
Ilmenita en la luna
Los astronautas del Apolo encontraron basaltos ricos en ilmenita en múltiples lugares de la Luna. La mayoría de estos basaltos eran extremadamente viejos y se formaron hace al menos 3 mil millones de años. Estas rocas a menudo contenían más del 10% de dióxido de titanio (TiO2) Los minerales presentes en estas rocas eran principalmente feldespatos y piroxenos, con ilmenita a continuación en abundancia.
Algunas muestras de regolito lunar contenían cantidades significativas de ilmenita. Ocurrió en partículas que van desde limo fino hasta arena gruesa. Se pensaba que la ilmenita había sido liberada de los basaltos lunares durante los eventos de impacto.
Las muestras de regolito lunar recogidas en Shorty Crater contenían una mezcla de esferas de vidrio volcánico y granos de ilmenita. El depósito se estratificó con una capa inferior compuesta principalmente de ilmenita y otros materiales opacos negros. Esto graduó hacia arriba a una capa superior, conocida como "suelo anaranjado", que estaba compuesta principalmente de cuentas esféricas de vidrio volcánico naranja con pequeñas cantidades de ilmenita. Los granos eran en su mayoría de menos de 1/2 milímetro de tamaño. Se creía que este regolito había sido producido por erupciones volcánicas intensas durante la historia lunar temprana.