Gostota in masa titanomagnetitne rude
Titanomagnetitne rude so naravne tvorbe iz rudotvornih mineralov in različnih dodatnih vključkov. Njihovi glavni minerali so:
- magnetit Fe3O4;
- titanomagnetit Fe2+(Fe3+,Ti)2O4;
- ilmenit FeTiO3;
- različni silikati.
Titanomagnetit in magnetit imata izrazite magnetne lastnosti; ilmenit je navadno precej šibkeje magneten, zato se pri bogatenju rude upoštevajo razlike v magnetni susceptibilnosti.
Rude se razvrščajo glede na sestavo:
- masivne rude sestavljajo zrna magnetita z lamelarnimi vključki ilmenita in titanomagnetita;
- porfirske rude vsebujejo vključke titanomagnetita in magnetita, bolj ali manj enakomerno razporejene v masi silikatov.
Za izkoriščanje so bogatejše masivne rude, saj je delež glavnih koristnih mineralov, železa in titana, precej večji kot v porfirskih. Razlikujejo se tudi pretežno železove in pretežno titanove rude.
Glavni minerali titanomagnetitne rude
Titanomagnetit je s titanom bogata različica magnetita ali trdna raztopina na njegovi osnovi. Poleg železa vsebuje titanove okside in različne primesi, kot so vanadij, aluminij in germanij. Črn mineral je zrnat ali v obliki oktaedrskih kristalov.
Ilmenit je črn mineral z značilno rjavo sledjo in kovinskim leskom. Tvori ploščate kristale, zrnate mase ali sklenjene skupke. Pri običajnih pogojih nima magnetnih lastnosti.
Magnetit oziroma magnetovec je neprozoren črn mineral s kovinskim ali mastnim sijajem, nekateri vzorci pa so motni. Je močan feromagnet, ki lahko vpliva na kompas.
Sestava in nahajališča titanomagnetitnih rud
Kemična sestava je lahko zelo raznolika. Poleg glavnih sestavin so lahko v rudi silicij, vanadij, aluminij, krom, magnezij, kalcij, kobalt, žveplo, nikelj, arzen in celo redki tantal, platina, zlato, baker, niobij ter drugi elementi.
Za industrijsko izkoriščanje so pomembne titanomagnetitne rude z vanadijem. Nastajajo v ultrabazičnih in bazičnih kamninah ter vsebujejo veliko vanadija in titana. Največje zaloge te industrijske vrste so na Kitajskem, v Rusiji, Kanadi, na Norveškem, v Južni Afriki in ZDA, bogata nahajališča pa tudi na Finskem ter v Braziliji. V Avstraliji, Indiji in nekaterih obalnih afriških državah so peščena nahajališča titanomagnetitnih rud.
Masa in uporaba titanomagnetitnih rud
Nahajališča imajo različno sestavo in fizikalne lastnosti. Gostota trdnih mineralnih sestavin je okvirno od 4,8 do 5,3 g/cm³. Nasipna gostota zdrobljene rude je lahko manjša zaradi praznin, vlage in zrnavosti. Gostote glavnih sestavin so v tabeli.
Tabela gostote titanomagnetitne rude
| Mineral | Kemična formula | Trdota po Mohsu | Gostota (g/cm³) | Masa kubičnega metra (kg) | Masa 1 m³ (t) |
|---|---|---|---|---|---|
| magnetit | Fe3O4 | 5,5–6 | 4,9–5,2 | 4900–5200 | 4,9–5,2 |
| titanomagnetit | Fe2+(Fe3+,Ti)2O4 | 5–5,5 | 4,8–5,3 | 4800–5300 | 4,8–5,3 |
| ilmenit | FeTiO3 | 5–6 | 4,72 | 4720 | 4,72 |
Titanomagnetitna nahajališča se izkoriščajo za pridobivanje Fe, Ti, V in številnih spremljajočih koristnih mineralov, tudi plemenitih ter redkih kovin.
Pogosta vprašanja
Koliko tehta 1 m³ titanomagnetitne rude?
Za goste minerale je naveden okvirni razpon okoli 4,8–5,3 t/m³. Nasipna masa zdrobljene rude je zaradi praznin med kosi in vlage lahko manjša.
Zakaj titanomagnetit nima ene stalne formule?
Titanomagnetit se navadno obravnava kot magnetit s titanom ali trdna raztopina magnetita in ulvöspinela, zato se sestava spreminja glede na nahajališče.
Katere sestavine titanomagnetitne rude so pomembne?
Glavne industrijske sestavine so železo, titan in pogosto vanadij. Na gostoto in vrednost rude vplivajo tudi ilmenit, magnetit, silikatna kamnina in spremljajoče primesi.