2020-09-27
310
Насчитывается более 80 минералов, содержащих титан, они разбиты на 5 характерных групп.
1 Группа рутила. Минералы рутил, анатаз, брукит - полиморфные модификации ТО2, состоят на 90-98 % из чистой окиси титана. Самый устойчивый минерал титана - рутил, имеет тетрагональную кристаллическую решётку. Анатаз и брукит неустойчивы, в природе встречаются только вместе с рутилом в осадочных породах, глинах и бокситах. Рутил - наиболее высококачественное сырьё для получения титана, но его месторождения немногочисленны, наиболее крупные находятся в Австралии, США и ЮАР. Австралия производит до 90% рутиловых концентратов.
2 Группа ильменита. Все минералы этой группы являются двойными окислами; кристаллизующимися в решётке корунда. Наиболее распространённый из этой группы минералов ильменит FeTiO3 (FeO*TiO2) имеет промышленное значение. Часто в ильмените присутствует избыток ТiO2 как примесь рутила. В результате совместной кристаллизации ильменита с гематитом (Fe2O3) или магнетитом (Fe3O4) образуются гематитоильменит FeTiO3*Fe2O3 или титаномагнетит FeTiO3*Fe3O4 соответственно. В зависимости от соотношения окислов железа и титана, физические свойства, химический и минералогический составы ильменита сильно колеблются. Цвет его изменяется от темно-металлического до серо-стального, плотность от 4,05 до 5,24 г/см3 и твердость от 5 до 6. Месторождения ильменита встречаются во многих странах, Австралия - самый крупный производитель ильменитовых концентратов.
3 - Группа перовскита СаТiO3.
4 - Группа пирохлора (Na, Са,..) (Nb, Тi)O (Р, ОН).
5 - Группа сфена СаТi(SiO4)О.
Близость радиуса иона титана (0,64 А) к радиусам ионов магния, марганца, ванадия, алюминия, хрома, ниобия и других, обусловливает присутствие этих примесей до нескольких процентов.
Самостоятельная работа № 1. Титаносодержащее сырьё
Цель работы. Научиться рассчитывать содержание компонентов в сырье.
Ход работы.
1 Изучить минералы титана
2 Рассчитать процентное содержание компонентов в минералах и заполнить таблицу
Таблица 1 - Содержание элементов в минералах титана
| Минерал | Формула | Молекулярная масса | Содержание, % | |||||
| Ti | O | Fe | Ca | Si | Всего | |||
| Рутил | ||||||||
| Ильменит | ||||||||
| Гематитоильменит | ||||||||
| Титаномагнетит | ||||||||
| Перовскит | ||||||||
| Сфен | ||||||||
Контрольные вопросы по теме
1 Кларк титана. Что это?
2 Какая валентность возможна у титана?
3 Перечислить элементы и вещества, с которыми титан вступает в реакции.
4 Почему титан химически стоек при н.у.?
5 Что такое руда, минерал, зачем нужно обогащение?
6 Назвать месторождения титана.
7 Назвать формулы рутила, ильменита, титаномагнетита, гематитоильменита.
8 Основания применения руд и минералов для промышленного производства титана.
9 Чем обусловлен богатый состав железотитановых руд?
10 Проанализировать современное состояние титановой промышленности в России
