ТИТАН

Т А Л Л Ы
Т И Т А Н

но применяться начал лишь с середины XX в.
Свойства титана

уникальны: температура плавления 1725 °С, удельный вес 3,6 г/см3.
Титан отличается высокой прочностью и коррозионной стойкостью.
Титановые сплавы, отличающиеся высокой прочностью, ковкостью и свариваемостью, применяются в космической технике, авиационной, автомобильной, судостроительной, пищевой и медицинской отраслях промышленности.
Карбид титана применяется для изготовления сверхтвердых сплавов, двуокись титана для производства стойких титановых белил, пластмасс и в целлюлозно-бумажной промышленности.

в 420 млн. т.
Около 90 % этих запасов сосредоточено

на Украине, Бразилии, ЮАР, Австралии, Индии, Китае, Норвегии и Канаде.
Производство титановых концентратов в зарубежных странах составляет 5,2 млн. т.
Основные производители титановых концентратов Австралия, ЮАР, Канада и Норвегия.
Добыча титанового сырья осуществляется в 14 странах на 36 разрабатываемых месторождениях, из которых только три относятся к коренным: Теллнес (Норвегия), Аллард Лейк (Канада), Панчджихуа (Китай).
Среди россыпных месторождений крупнейшими являются россыпи ЮАР, Австралии, Индии, Бразилии.
В России запасы титана сосредоточены в 20 месторождениях (53,1% - в россыпных и 46,9% в магматогенных).
После завершения эксплуатации Кусинского месторождения титан получают попутно из лопаритовых концентратов и апатит-нефелиновых руд Кольского полуострова.
Кроме того, производится импорт титана из Украины, Австралии, Канады.

ПРЕЗЕНТАЦИИ ПО ХИМИИ
http://prezentacija.biz/

World mine production 2.5 m t metal content
Proven+probable resources

390 m t metal content
Mine production by country Top 5: 84.4%. Top 10: 99.5%
Australia (31.1%)
South Africa (20.2%)
Canada (16.4%)
Ukraine (8.7%)
Norway (8.0%)
Major producer Top 5: 72.5%. Top 10: 83.5%
Rio Tinto (Great Britain 23.8%)
Iluka Resources (Australia 20.4%)
Anglo American (Great Britain 12.1%)
NL Industries (USA 9.3%)
BHP Billiton (Australia 6.9%)

% TiO2 и россыпные, в которых более 10 % ильменита

или 1,5 % рутила.

со средним содержанием 0,9 %.
В дунитах среднее содержание TiO2

- 0,02 %, в габбро - 1,34 % и гранитах 0,30 %.
Среди осадочных пород глины в среднем содержат 0,80, пески – 0,25 и известняки менее 0,10 % TiO2.
В настоящее время известно около 70 минералов титана. Во многие из них титан входит в качестве примеси. Промышленными являются ильменит FeTiO3 и рутил TiO2. Извлечение ильменита из титаномагнетита возможно при размерах зерен ильменита более 0,3 мм.
Частично титан извлекают из лейкоксена и лопарита.

Accessory mineral in igneous and metamorphic rocks (gneisses), placers
Brookite

(100 wt.% TiO2)
– TiO2
– Accessory mineral in igneous and metamorphic rocks and veinlike (gneisses), placers
Rutile (100 wt.% TiO2)
– TiO2
– Accessory mineral in igneous, gneiss, schists, quartzites, crystalline limestone+dolomite, placers
Ilmenite (53 wt.% TiO2)
– FeTiO3
– Igneous+metamorphic rocks, veinlike and in pegmatites, placers
Perovskite (58.75 wt.% TiO2) Knopite (Ce), Dysanalyte (Nb)
– (Ca,Fe,REE)TiO3
– Accessory mineral in ultrabasic and basic alkaline igneous, chlorite-talc schists, contact metamorphic limestones
Sphene (30.3 wt.% TiO2, 4.25 wt.% REE2O3)
– CaTiSiO5
– Accessory mineral in igneous rocks (nepheline syenite), schists, gneisses, Fe ore, detrital mineral

ы е м е с т о р о

ж д е н и я

Магматические (позднемагматические) месторождения связаны с основными и ультраосновными породами.
Наиболее значительные месторождения приурочены к крупным массивам анортозитовой формации, интрузиям габбро-норитов и габбро-долеритов.
Рудные тела имеют жилообразную форму.
Преобладают массивные текстуры.
Руды по составу ильменит-магнетитовые.
Содержание TiO2 32-36%, Fe 39-43%.
В России к ним принадлежат месторождения Восточного Саяна (Мало-Тогульское и др.), месторождения Урала (Кусинское); Карелии (Пудожгорское);
в Канаде - Лак-Тио, Аллард-Лейк; в США – Тегавус; в ЮАР – Бушвельд; в Норвегии – Теллнес.
С интрузиями щелочного состава связаны вкрапленные руды лопаритового, перовскитового и титаномагнетитового состава, в которых титан является побочным компонентом, главное промышленное значение в них имеют редкие (Nb) и редкоземельные элементы.

м е с т о р о ж д

е н и я

Месторождения выветривания.
Современные и погребенные титаноносные коры образуются на габброидных и метаморфических породах. Мощность кор достигает нескольких десятков метров. Титан представлен ильменитом и рутилом. Содержание ильменита может достигать нескольких сотен, а рутила десятков килограммов на кубический метр. Коры имеют самостоятельное промышленное значение и являются источником рудного материала для образования россыпных месторождений.
Более 140 минералов (например, пироксены, амфиболы, слюды) содержат более 1 % TiO2. Эти минералы менее устойчивы в зоне гипергенеза чем окислы титана, и следовательно, в латеритных корах выветривания обогащены титаном.

типа: прибрежно-морские и континентальные.
Более важными являются прибрежно-морские, меньшее значение

имеют континентальные аллювиально-делювиальные россыпи.
По времени образования среди прибрежно-морских россыпей выделяют древние (ископаемые) и современные.
В России главное значение имеют древние россыпи, распространенные в отложениях неогена и палеогена Ставрополья, палеогена Зауралья, Северного Приаралья, юго-западной части Сибирской плиты, палеогена и мезозоя Чулымо-Енисейской и Амуро-Зейской впадин, мезозойских депрессий Уральской складчатой системы, Иркутского угленосного бассейна, палеозоя Тиманского и Томь-Колыванского поднятий.
Прибрежно-морские ильменит-рутил-цирконовые комплексные россыпи отличаются большими размерами и крупными запасами.
Для них характерны пласто- и линзообразные залежи, мощность которых достигает десятков метров, а протяженность нескольких десятков километров.
По составу эти россыпи обычно олигомиктовые: главный породообразующий минерал – кварц. Пески тонко- и мелкозернистые.
Содержание в россыпях ильменита и рутила от десятков до сотен кг/м3 (рис. 1).

месторождения и график изменения содержания тяжелых минералов в среднесарматских продуктивных

песках, по М. Векличу и др.: 1 - лессы и лессовидные суглинки; 2 - глины и суглинки; 3 - глины; 4 - пески кварцевые мелко- и среднезернистые; 5 - пески кварцевые мелко- и тонкозернистые; 6 - пески кварц-глауконитовые. Содержание тяжелых минералов: 7 - низкое, 8 - высокое, 9 - очень высокое; 10 - циркониево-титановые залежи в отложениях полтавской серии.

Рудные тела аллювиальных россыпей имеют обычно лентовидную форму. Рудные минералы

накапливаются в нижних горизонтах.
По составу континентальные россыпи обычно полимиктовые (кварц, полевой шпат, каолинит).
Содержание ильменита изменяется от нескольких десятков до нескольких сотен кг/м3.
Из современных прибрежно-морских россыпей ильменит и рутил добывают в Австралии, ЮАР, Индии, Шри-Ланке, частично в Бразилии и США.
Это пляжевые пески океанических побережий тропических и субтропических климатических поясов.
Россыпи имеют большую протяженность, измеряемую сотнями и тысячами километров.
Мощность их 1 – 1,3 м.
Рудоносные пески или совсем не перекрыты или перекрыты маломощным слоем безрудных песков. Россыпи постоянно возобновляемы. По составу они аналогичны ископаемым россыпям.

Baai coastal placers, South Africa (SEM). b) Rounded rutile from

Brandse Baai coastal placers, South Africa (SEM). c) Platy aggregates of anatase from kaolinitic saprolite which formed under subtropical climatic conditions (thin section, plane polarized light). d) Subrounded brookite from saprolite (thin section, partly crossed polars to show its anomalous optical properties).

области.
Месторождение сложено осадочными и вулканогенно-осадочными породами палеозоя, мезозоя и

кайнозоя, залегающими на докембрийском фундаменте.
Рудоносными являются отложения ястребовского горизонта девонского возраста мощностью от нескольких до 35 м.
Общая протяженность примерно 100 км при ширине 20-40 км.
Наибольшее количество ильменита приурочено к грубообломочным туфам, туффитам и туфопесчаникам.
Образование вулканогенных пород, обогащенных ильменитом, вероятно, происходило в мелководном морском бассейне и явилось следствием подводной вулканической деятельности.

е н н а я с е р и

я

В этой серии выделяются месторождения метаморфизованной и метаморфических групп.
Метаморфизованные месторождения образуются при метаморфизме древних россыпей и коренных магматических руд.
Метаморфические месторождения образуются при метаморфизме интрузивных, эффузивных и осадочных пород, обогащенных титаном.
На Кузнечихинском месторождении (Средний Урал) в амфиболитах содержится около 1,5% рутила, а в эклогитах Шубинского месторождения (Южный Урал) - 4,5%.
Промышленное значение таких месторождений невелико.