Titanové rudy

Titanové rudy  jsou nerostné útvary, ze kterých je ekonomicky výhodné a technologicky možné těžit kovový titan (Ti), jeden z nejdůležitějších strukturních a strategických kovů. Vzhledem ke specifické pevnosti, tvrdosti a odolnosti proti korozi se titan používá ke stavbě letadel , kosmických lodí , složitých chemických zařízení a jaderných technologií. Díky nahrazení oceli titanem se výrazně sníží hmotnost letadel a výrazně se zvýší jejich účinnost.

Obecný popis

Hlavní minerály titanových rud: ilmenit (43,7-52,8 % ТiO 2 ); rutil , anatas a brookit (94,2-99,5); leukoxen (61,9-97,6); loparit (38,3-41); sfen (33,7-40,8); perovskit (38,7-57,8). Většina ložisek, z jejichž rud se získává titan, je složitá. Spolu s titanem se z nich získává Fe, V, Zr, Sc, P. Slibná náhodná produkce Nb, Ta, Th, REE. Průmyslová ložiska titanových rud se dělí na vyvřelá, exogenní a metamorfogenní. Obsah TiO 2 v rudách se podle typu ložisek pohybuje v rozmezí 0,5-35 %. Podle kvality titanové rudy se dělí na bohaté, střední a chudé (viz tabulka). Světové zásoby titanových rud jsou asi 400 milionů tun, z toho 70-80 % tvoří primární titan-magnetit, ilmenit, perovskit a další rudy. Rozsypy tvoří 20–30 % zásob, i když moderní těžba titanu se provádí ze 60 % z rozsypů. Hlavní producentské země: Austrálie, Kanada, Jižní Afrika, Norsko, Ruská federace. Obsah TiO 2 v koncentrátech ilmenitu je 42-45%, v koncentrátech rutilu - až 95%.

Hlavními producenty titanového koncentrátu jsou Austrálie , Spojené státy americké , Norsko a Ukrajina . Výroba kovového titanu byla zavedena v Rusku, Spojených státech amerických, Anglii a Japonsku. Unikátní primární ložiska mají zásoby desítek milionů tun, velká ložiska několik milionů tun, malá ložiska stovky tisíc tun TiO 2 . U aluviálních nánosů je pořadí čísel poloviční. Průmyslová ložiska jsou ta, která obsahují v rudách více než 10 % TiO 2 v primárních ložiskách a více než 10 % ilmenitu nebo 1,5 % rutilu v sypačích. Škodlivé nečistoty - Cr, P a S.

Mezi průmyslová ložiska titanu patří: vyvřelá, aluviální, zvětralinová, sedimentárně-vulkanogenní a metamorfogenní. Nejvýznamnější průmyslová vyvřelá ložiska titanu jsou omezena na velké masivy anortositických útvarů o rozloze stovek a tisíců kilometrů čtverečních. Příklady: ložiska Lac Tio v Kanadě; Masiv Malo-Tagulskoye, Lisanskoye, Kruchininskoye a Chiney (region Chita, na dálnici BAM) - v Ruské federaci. Lac Tio je největší světové ložisko hematitovo-ilmenitových rud, které se nachází v provincii Quebec, má zásoby 125 mil. t. Ilmenitové koncentráty obsahují 35 % oxidu titaničitého a 40 % železa.

Existují dva typy ložisek titanu: pobřežní-mořské a kontinentální. Hlavní z nich jsou pobřežně-mořský komplex ilmenit-rutil-zirkonové rýže; Kontinentální aluviálně-deluviální sypače ilmenitu jsou méně významné. Z moderních pobřežních-mořských rýžovišť se rutil a ilmenit těží v Západní Austrálii, Indii, Srí Lance, Sierra Leone, částečně v Brazílii a Spojených státech amerických. Velké zásoby ilmenitových písků byly nalezeny u severního pobřeží Grónska, na východním pobřeží Madagaskaru, podél břehů jezera Malawi, na pobřeží Mosambiku a Nového Zélandu. Pobřežně-mořské sypače komplexu ilmenit-rutil-zirkon se vyznačují velkou velikostí a velkými zásobami. Vyznačují se přehradními nebo čočkovitými ložisky, jejichž mocnost dosahuje desítek metrů a délka je několik desítek kilometrů s šířkou až kilometr. Písky jsou obvykle jemné a jemnozrnné. Průmyslový obsah ilmenitu a rutilu v sypačích se pohybuje v desítkách až stovkách kilogramů na 1 m 3 . Kontinentální rozsypy ilmenitu jsou rozmístěny především v aluviu, eluviu a proluviu kvartérních, paleogenních a spodnokřídových sedimentů. Rudná tělesa aluviálních sypačů mají obvykle podobu stuhovitých ložisek vázaných na říční údolí. Rudné minerály se hromadí ve spodních horizontech, v nejhrubším materiálu, reprezentovaném hrubozrnným pískem, štěrkem nebo drobnými oblázky . Z hlediska minerálního složení jsou kontinentální rozsypy obvykle polymiktické (křemen, živec, kaolinit). Velikosti zrn ilmenitu jsou 0,1-0,25 mm a více. Obsah ilmenitu v průmyslových kontinentálních sypačích se pohybuje od několika desítek do několika set kilogramů na 1 m 3 .

Moderní a pohřbené titanonosné zvětrávací kůry se tvoří v gabro-anortositech (Volyňský masiv) a metamorfovaných horninách ( Ukrajinský štít , Kazachstán ). Mocnost zvětrávacích krust dosahuje několika desítek metrů. Ilmenit obsahuje až několik stovek a rutil až několik desítek kilogramů na 1 m 3 .

Metamorfovaná ložiska titanu vznikají během metamorfózy starých sypačů a primárních magnetických rud podloží. Svrchnoproterozoické metamorfované rozsypy v Baškirském výzdvihu jsou omezeny na pískovce doby Zilmerdaku, kde jsou mezivrstvy o tloušťce až 2,5 m, obohacené ilmenitem (až 250-400 kg/t) a zirkonem (až 30 kg/t ).

Literatura