Language
Country/Area
No result found
鉭鐵礦的超強磁性：這些神奇的礦石是如何吸引磁鐵的？
鉭鐵礦（Ilmenite）是一種含有鈦和鐵的氧化物礦物，具有公式FeTiO3。儘管其為一種弱磁性礦物，但其獨特的結構和化學特性使其在現代工業中扮演著不可或缺的角色。鉭鐵礦是鈦的主要礦石，加工後能得到二氧化鈦，這是一種應用廣泛的工業原料。
鉭鐵礦的主要用途包括在油漆、印刷墨水、塑料、紙張、化妝品等產品中作為白色顏料。
鉭鐵礦的結構與性質
鉭鐵礦是一種具有4.7的比重的重礦物，摩氏硬度為5.6至6，通常呈現不透明的黑色或鋼灰色。其結構為三方晶系，沒有明顯的解理，破裂時呈現貝殼狀或不均勻的斷裂特徵。雖然純鉭鐵礦是順磁性的，僅對磁鐵有很弱的吸引力，但當其與赤鐵礦形成固體溶液時，便可以展現出微弱的鐵磁性。
鉭鐵礦在開採過程中會與其他礦物如磁鐵礦相互交織，並增強其鐵磁性。
鉭鐵礦的發現歷史
鉭鐵礦的發現可追溯到1791年，威廉·格雷戈（William Gregor）在康沃爾的曼納坎村附近的溪流中發現了一種黑沙，首次識別出鈦元素。後來，該礦物在俄羅斯伊爾曼山被重新發現，並以「鉭鐵礦」命名。
鉭鐵礦的化學成分
鉭鐵礦的純組成為FeTiO3，但實際上常含有相當量的鎂和錳，甚至有達到6重量百分比的赤鐵礦替代其結晶結構中的Fe。這使得鉭鐵礦能夠與其他礦物如方鎂鐵礦和黃鐵礦形成固體溶液。
在高達950°C的溫度下，鉭鐵礦與赤鐵礦之間存在著完整的固體溶解。
鉭鐵礦的加工與消費
鉭鐵礦主要用於鈦的生產，尤其是鈦白粉的製造。這些白色顏料在油漆、表面塗層以及塑料和紙張中佔据了主要地位。根據統計，中國的鈦白粉人均消費量為每年約1.1公斤，而西歐和美國則為2.7公斤。
鉭鐵礦能夠按照氫氧化物過程或氯化過程的方式轉換成鈦白粉，大約80%的鈦原料生產來自於鉭鐵礦的加工。
鉭鐵礦作為原料的生產
鉭鐵礦通常從重礦砂礦中回收，這些沉積中鉭鐵礦的含量增加，並通過風化過程減少其鐵含量。這時候鉭鐵礦的鈦含量會相對增高。除了重礦砂，鉭鐵礦也可以從「硬岩」資源獲得，像是層狀侵入岩或鋼橄欖岩。
全球的鉭鐵礦開採現狀
全球最大的鉭鐵礦存量主要分布在南非、印度、美國、加拿大、挪威、澳大利亞、烏克蘭、俄羅斯和哈薩克等地。這些地區的鉭鐵礦礦藏隨著開採技術的提升，現今被大量利用，成為重要的鈦來源。
未來的鉭鐵礦研究趨勢
隨著對鉭鐵礦及其製品需求的增加，相關的專利活動也在持續增長。特別是在鈦白粉的生產技術中，預處理工藝的重要性愈加凸顯。這些技術不僅提高了鈦的生產效率，還有效解決了低品位礦石的加工挑戰。
不僅如此，鉭鐵礦在未來的月球探索中也顯得格外重要，尤其是在利用其資源提取水和氧氣的潛力上。
在探索鉭鐵礦的磁性與工業應用的過程中，我們是否能發現更多未來科技和資源開發的潛力呢?
