NộI Dung
- Rutile là gì?
- Sự xuất hiện địa chất của rutile
- Khai thác rutile
- Đa hình và tạp chất
- Ruồi và đá quý
- Công dụng của Rutile
- Tổng hợp
Thạch anh tím hóa: Một hòn đá vụn của thạch anh được sử dụng lại. Rutile có thể xảy ra dưới dạng tinh thể hình kim trong các khoáng chất như thạch anh, corundum, garnet và andalusite. Bản quyền hình ảnh iStockphoto / Coldmoon_photo.
Rutile là gì?
Rutile là một khoáng chất oxit titan có thành phần hóa học là TiO2. Nó được tìm thấy trong đá lửa, biến chất và trầm tích trên khắp thế giới. Rutile cũng xảy ra dưới dạng tinh thể hình kim trong các khoáng chất khác.
Rutile có trọng lượng riêng cao và thường được tập trung bởi tác động của dòng và sóng trong cát khoáng nặng nặng có thể tồn tại đến ngày nay ở cả các mỏ trên bờ và ngoài khơi. Phần lớn sản lượng rutile trên thế giới được khai thác từ những bãi cát này.
Rutile được sử dụng như một loại quặng titan, nó được nghiền thành bột trắng được sử dụng làm bột màu trong sơn và nó được xử lý để sử dụng trong vô số sản phẩm. Mạng lưới các tinh thể rutile hình kim tạo ra các mắt của ngôi sao và các ngôi sao của ngôi sao đá trong các loại đá quý, như ruby sao và sapphire sao.
Cát khoáng nặng: Đào cạn tại bãi biển Folly, Nam Carolina, phơi bày những lớp cát khoáng chất mỏng. Những cát này thường là một nguồn rutile tự nhiên. Ảnh của Carleton Bern, Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.
Sự xuất hiện địa chất của rutile
Rutile xảy ra như một khoáng vật phụ trong các loại đá lửa plutonic như đá granit và trong các loại đá lửa nguồn sâu như peridotite và lamproite. Trong đá biến chất, rutile là một khoáng chất phụ kiện phổ biến trong gneiss, đá phiến và eclogite. Các tinh thể rutile hình thành tốt đôi khi được tìm thấy trong pegmatit và skarn.
Rutile và một số khoáng sản quặng kim loại khác được khai thác cùng nhau từ các trầm tích trầm tích được gọi là cát khoáng nặng nặng. Những trầm tích này có nguồn gốc từ sự phong hóa của đá lửa và đá biến chất có chứa các hạt khoáng chất nhỏ có trọng lượng đặc biệt cao như rutile, ilmenite, anatase, brookite, leucoxene, perovskite và titanite (còn được gọi là sphene).
Khi những tảng đá này thời tiết, các hạt khoáng chất kháng hơn của chúng được rửa vào môi trường ven biển nơi chúng được phân loại và tập trung theo mật độ của chúng theo sóng và hành động hiện tại. Khi điều kiện phù hợp và khoáng chất nặng có nhiều, những trầm tích này có thể trở thành trầm tích có thể khai thác.
Khai thác khoáng sản nặng: Các máy xúc loại bỏ cát khoáng sản nặng tại mỏ Concord ở phía nam trung tâm Virginia. Những cát này chứa tới 4% khoáng chất nặng được khai quật và sau đó được xử lý để loại bỏ rutile, ilmenite, leucoxene và zircon. Các cát đã bị phong hóa và xói mòn từ một tiếp xúc anorth cùng một khoảng cách ngắn. Ảnh của Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ.
Khai thác rutile
Các cát khoáng nặng được khai thác trong môi trường biển cạn bằng các tàu nạo vét trầm tích, tách các hạt khoáng nặng, giữ lại các khoáng chất nặng trên tàu và xả phần trầm tích nhẹ hơn xuống đáy.
Cát khoáng nặng cũng được tìm thấy trên đất liền trong các trầm tích trầm tích tích lũy vào thời điểm mực nước biển cao hơn nhiều so với hiện nay. Những trầm tích này được khai thác, xử lý để loại bỏ các khoáng chất nặng và trở lại cảnh quan được khai hoang về địa hình ban đầu.
Cát khoáng nặng: Một tập trung khoáng sản nặng từ một hoạt động khai thác trên bờ ở Georgia. Nó bao gồm các hạt cỡ cát chủ yếu là rutile, ilmenite và zircon.
Đa hình và tạp chất
Rutile là dạng TiO tự nhiên phong phú nhất2. Có rất nhiều dạng đa hình bao gồm anatase và brookite. Sắt (Fe+2) đôi khi thay thế cho titan trong một số mẫu vật của rutile. Khi điều này xảy ra, sự khác biệt hóa trị giữa sắt và titan đòi hỏi phải cân bằng - và sự cân bằng đó thường được thực hiện bằng cách thay thế niobi (Nb+5) và / hoặc tantalum (Ta+5) cho một titan khác. Thay thế các yếu tố này làm tăng trọng lượng riêng của rutile và gây ra màu đen trong cả khoáng chất và vệt của nó.
Thạch anh tím hóa: Một viên đá quý được cắt từ thạch anh được sử dụng lại. Các tinh thể lăng trụ dài với một ánh vàng là rutile. Mẫu vật và ảnh của Arkenstone / www.iRocks.com.
Ruồi và đá quý
Có lẽ hơn bất kỳ khoáng sản nào khác, rutile có ái lực phát triển như các tinh thể hình lăng trụ trong các khoáng chất khác. Lăng kính dài của rutile xảy ra trong nhiều khoáng sản đá quý khác nhau. Thạch anh, corundum (ruby và sapphire), garnet và andalusite là một số loại quen thuộc hơn.
Đôi khi những chiếc kim này thô và có thể nhìn thấy rõ ràng trong đá quý, như trong nhiều mẫu vật của thạch anh được sử dụng lại. Những chiếc kim này tạo ra những viên đá quý mới lạ hấp dẫn và thú vị khi chúng có màu sắc và sự sắp xếp đẹp mắt. Xem hình ảnh liền kề của thạch anh tái sử dụng.
Ngôi sao của Ấn Độ: Viên ngọc này là một viên sapphire sao 563,35 cara, được cắt từ thô được tìm thấy ở Sri Lanka. Nó có màu xanh xám và đã được cắt để hiển thị một ngôi sao ở cả trên và dưới. Nó được trưng bày tại Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên Hoa Kỳ tại Thành phố New York. Hình ảnh Wikimedia Commons của Daniel Torres, Jr.
Trong một số đá quý, chẳng hạn như ruby và sapphire, sự phản xạ ánh sáng từ một mạng lưới các tinh thể rutile tinh xảo trong một chiếc cabbon được cắt đúng cách sẽ tạo ra một ngôi sao ánh sáng đẹp đẽ trên bề mặt của viên đá quý. Đá quý ruby và ngọc bích đá quý với ngôi sao này được biết đến trong thương mại là đá quý hiện tượng Đá, và hiện tượng của ngôi sao được biết đến với tên gọi là asterism Hồi. Xem hình ảnh liền kề của một viên sapphire sao màu xanh nhạt có tên là Ngôi sao của Ấn Độ.
Trong các loại đá quý khác, một hướng của các tinh thể song song sẽ tạo thành một đường ánh sáng trên bề mặt của viên đá quý được gọi là mèo Mèo-mắt-mắt. Hiện tượng tạo ra một con mèo mèo được biết đến với cái tên là chat chatance, và những viên đá quý thể hiện hiện tượng đó được cho là của chat chatantant. Loại đá quý được biết đến nhiều nhất với tính chất trò chuyện của nó là cat-eye chrysoberyl.
Thạch anh tím với mắt mèo: Một viên đá cắt từ thạch anh được khai thác ở Brazil. Các kim rutile có màu vàng và có kết cấu thô đến mức có thể nhìn thấy nhiều kim riêng lẻ. Chiếc taxi có kích thước xấp xỉ 12 x 16 mm.
Công dụng của Rutile
Các ứng dụng chính của rutile và titan oxit làm từ rutile là: sản xuất bột màu oxit titan, sản xuất gốm chịu lửa và sản xuất kim loại titan. Việc sử dụng rutile để tạo sắc tố chạm đến cuộc sống của hầu hết mọi người ở Hoa Kỳ theo nhiều cách gần như mỗi ngày.
Khi được nghiền mịn và xử lý để loại bỏ tạp chất, rutile trở thành một loại bột trắng sáng phục vụ như một sắc tố tuyệt vời. Nó được sử dụng để làm sơn bằng cách đình chỉ bột trong một chất lỏng. Chất lỏng đóng vai trò là chất mang trong ứng dụng sơn, và bay hơi để lắng đọng một lớp oxit titan lên vật thể được sơn. Các sắc tố oxit titan trở nên rất quan trọng trong ngành sơn vào năm 1978, khi chính phủ Hoa Kỳ cấm sử dụng các sắc tố có chứa chì trong các sản phẩm sơn tiêu dùng.
Các sắc tố oxit titan được sử dụng để tạo ra màu trắng trong nhựa và chúng được sử dụng để tạo ra giấy có độ sáng cao. Titanium oxide cho các sản phẩm này một màu có khả năng chống phai. Titan oxit cũng không độc hại và ổn định hóa học. Những đặc tính này cho phép nó được sử dụng làm sắc tố trong thực phẩm, mỹ phẩm, dược phẩm và nhiều sản phẩm tiêu dùng như kem đánh răng.
Cách tốt nhất để tìm hiểu về khoáng sản là nghiên cứu với một bộ sưu tập các mẫu vật nhỏ mà bạn có thể xử lý, kiểm tra và quan sát các thuộc tính của chúng. Bộ sưu tập khoáng sản rẻ tiền có sẵn trong Cửa hàng.
Tổng hợp
Rutile có chỉ số khúc xạ rất cao, độ phân tán mạnh và ánh sáng adamantine. Đây là những tính chất quang học có thể tạo ra một viên đá quý tuyệt vời, và những tính chất này trong đối thủ thô lỗ hoặc vượt xa những viên kim cương. Thật không may, rutile tự nhiên hiếm khi có sự rõ ràng và màu sắc cần thiết để phục vụ như một loại đá quý thay thế cho kim cương.
Tuy nhiên, rutile tổng hợp có thể được làm gần như không màu với độ rõ nét tuyệt vời. Khi được sản xuất lần đầu tiên vào những năm 1940 và 1950, nó đã được cắt thành đá quý và được bán dưới dạng mô phỏng kim cương có tên là Tit Titania. Nó đã đạt được một chút phổ biến sớm, nhưng nó đã bắt đầu mờ dần khi người mua phát hiện ra rằng rutile tổng hợp bị chấn thương mài mòn chỉ trong một thời gian ngắn - rutile có độ cứng Mohs là 6 so với độ cứng kim cương 10.