Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Перовскит CaTiO3 58,9 4 5,5—6
Сфен CaO TiO2 SiO2 40,8 3,3—3,6 5-6
Лопарит 1 (Na, Ce, Sr, Ca)(NbTi)O2 39,2 4,7—5 5,5-6
Лейкоксен 2 TiO2-TiO2-SiO2 50—95 3,3—4,3 5-6
Титаномагнетит Fe3O4-FeTiO3 2—30 4,5—5 5,5-6
или Fe3O4 TiO2
» По относительной ценности элементов, содержащихся в них, они в большей степени являются минералами ниобия.
а По лейкоксенизацни*ильменит имеет формулу TiOa • Fe2O».
ильменит, рутил и перовскит. Лопарит является основным минералом при производстве ниобия и редкоземельных элементов, при попутной добыче титана, а ильменорутил, содержащий до 32 % пятиоксида ниобия и 53 % диоксида титана, может рассматриваться и как ниобиевый и титановый минерал. Титаномагнетит широко представлен в коренных месторождениях титаномагнетитовых руд, в которых титан встречается как в виде ильменита, так и в виде титаномагнетита.
Ильменит FeTiO3. Название минерала происходит от Ильменских гор на Урале. Магнитен, содержит до 47,4 % FeO, имеет бурый или буро-черный цвет, устойчив, накапливается в россыпях, являющихся важнейшими источниками добычи ильменита. Примеси: магний, марганец, оксид железа. Существует непрерывный изоморфный ряд FeTiO3—MgTiO3—MnTiO3. В ультраосновных коренных породах преобладает титаномагнетит, представляющий тонкое срастание ильменита и магнетита, или твердый раствор типа FeTiO3-Fe3O4 при различном соотношении этих соединений.
Крупнейшие месторождения ильменита известны в СССР, Индии (шт. Керала, Траванкор), где россыпи тянутся на 130 км
189
вдоль побережья Индийского океана, Канаде, Норвегии, США, Индонезии, Японии.
Ильменит встречается не только в основных изверженных породах в ассоциации с магнетитом, но и в пегматитах с полевым шпатом, биотитом, ильменорутилом. Важным источником получения ильменита являются титаномагнетитовые железные руды, в которых содержится от 5 до 30 % TiO2-
При крупной вкрапленности ильменита в магнетитах их можно разделить магнитной сепарацией. Титаномагнетиты, представляющие собой твердые растворы TiO2 в Fe3O4, не поддаются механическому обогащению; их подвергают металлургической плавке. Порошок ильменита медленно растворяется в горячей HCl, с трудом — в горячей концентрированной H2SO4.
Содержание TiO2 в ильменитах коренных промышленных руд колеблется от 40 до 53 % и от 60 до 70 % в россыпях.
Рутил TiO2 — самый богатый титаном минерал и наиболее химически устойчивый. Обычно содержит небольшие примеси оксидов железа, олова, иногда хрома, ванадия, ниобия, тантала и воды. В кислотах не растворяется. Имеет цвет от темно-желтого до бурого и красного.
Разновидность рутила, богатая ильменитом (в виде твердого раствора), называется нигрином. В промышленных рудах рутил содержит от 95 до 99 % TiO2.
Нигрин (TiFe2O) содержит до 20% TiO2; иногда — до 1,4% SnO2, плотность до 5,2 г/см3, цвет черный.
Кроме рутила известны аллотропические модификации диоксида титана: анатаз — менее устойчивый, чем рутил, его плотность 3,9 г/см3; брукит — плотность 3,9—4 г/см3, твердость 5—6.
В условиях выветривания помимо первичного образуется вторичный рутил, который выделяется в последовательности: ильменит — лейкоксен — брукит — рутил. Иногда вместо ильменита содержится сфен.
Рутил имеет промышленное значение в месторождениях СССР, Бразилии, Австралии, Норвегии, США (Северная Каролина). Он содержится почти во всех россыпных титано-цир-кониевых месторождениях.
Ильменорутил (Ti, Nb, Fe)O2 содержит до 53%) TiO2, до 32% Nb2Os и до 14,5% Ta2Os (содержание их колеблется). Плотность ильменорутила увеличивается с повышением содержания тантала и ниобия. Распространен в пегматитах (Норвегия, Италия и др.), а также в россыпях. Встречается значительно реже ильменита.
Перовскит CaTiO3 — титанат кальция, содержит примеси Fe, Cr, Al. Цвет черный, красно-бурый, желтый. Перовскит разлагается в кипящей концентрированной H2SO4 или после сплавления в KHSO3. Известны месторождения перовскитовых руд на Урале, Кольском полуострове, в Швейцарии. В перов-
190
скитах Кольского п-ова содержится от 50 до 57 % TiO2, до 8 % суммы пятиоксидов тантала и ниобия, до 10,7 % суммы редких земель и др. Перовскит в пирохлоровых рудах месторождения Ока (Квебек, Канада) содержит до 48 % пятиок-сида ниобия.
Сфен CaTi[Si04]0 содержит примеси: до 6% FeO, до 3% MnO, MgO, Fe2O3 и др. Цвет желтый, бурый, зеленый, имеет более низкое (чем перовскит) содержание TiO2, но может быть использован при комплексной переработке руд (вместе с апатитом, нефелином). Известны месторождения в СССР, США, Канаде, Швейцарии, на Мадагаскаре.
Лопарит (Na, Ce, Sr, Ca)(Nb, Ti) O2 содережит 39,2% TiO2, до 11,6% (Nb, Ta)2O5, 32,3—34,6 % суммы редких земель це-риевой группы, 0,53 % ThO2, до 3 % SrO и др. Лопарит немагнитен, разлагается в плавиковой кислоте, в других кислотах не растворяется.
Лейкоксен по составу близок к TiO2 — рыхлые землистые или плотные скрытокристаллические или аморфные выделения сероватого, желтоватого или буроватого цвета. Лейкоксен — продукт изменения многих титановых минералов, чаще всего ильменита и сфена. Характеризуется более высоким содержанием диоксида титана, чем ильменит, является основным минералом Ярегского месторождения и представлен в значительной доле в других россыпных месторождениях.
