Zusammensetzung, Vorkommen und industrielle Anwendung von Titanomagnetit
Titanomagnetit ist eines der wertvollsten Mineralien. Es wird hauptsächlich in basischen oder ultrabasischen Gesteinskörpern gebildet und enthält eine Vielzahl von Mineralien, darunter Titan, Eisen, Chromoxide, verschiedene Silikatmineralien und eine kleine Menge Schwefel, Arsenverbindungen und Phosphatmineralien. Titanmagnetit hat eine vielfältige Mineralzusammensetzung. Ilmenit und Titanmagnetit sind die am häufigsten in Erzen vorkommenden wertvollen Mineralien. Darüber hinaus kann es auch Magnetit, Hämatit und Sulfid enthalten.
Titanmagnetit entsteht normalerweise in Form von plattenförmigem und säulenförmigem Ilmenit und in Magnetitkörnern eingebettetem gewebeförmigem Ilmenit-Edelstein, dessen Eigenschaften denen von Magnetit ähneln. Dieses Mineral hat einen erheblichen industriellen Wert und wird hauptsächlich in Magmalagerstätten gewonnen. Es ist der wichtigste mineralische Rohstoff für die Raffination von metallischem Titan und Eisen und wird hauptsächlich zur Herstellung von Titanschwamm und Titandioxid verwendet.
In Bezug auf seine chemische Zusammensetzung wird Titanmagnetit als Ilmenit bezeichnet, wenn der TiO2-Gehalt größer oder gleich 25 % ist, während Titanmagnetit als solches bezeichnet wird, wenn es einen TiO2-Gehalt von weniger als 25 % aufweist. Es wird als Vanadium-Titan-Magnetit bezeichnet, wenn es zusätzliches Titan und Vanadium enthält. Titanomagnetit und Vanadium-Titan-Magnetit bilden bei hohen Temperaturen eine feste Anordnung und brechen auf, wenn die Temperatur sinkt. Im optischen Segment kann man sehr gut erkennen, dass das winzige gerichtete Verwachsen von Ilmenit in den Magnetitkörnern häufig entlang der oktaedrischen Brüche des Magnetits verläuft, was als Ilmenit-Eisen-Magnetit bezeichnet wird.
Titanmagnetitmetall hat eine feste, geordnete Zerfallsstruktur. Die meisten seiner Mineralien sind Gangart, wobei Magnetit Fe3O4 und Ilmenit FeTiO3 möglicherweise auch eine kleine Menge Hämatit Fe2O3 enthalten. Vanadium ist in Magnetit hauptsächlich als V3+ vorhanden, um einen Teil von Fe3+ zu ersetzen. Der Gehalt an Vanadiumoxid V2O3 im Mineral beträgt im Allgemeinen 0.2-0.4 %, und einige Metalle haben einen höheren Gehalt von 1.4-1.9 %. Der Eisengehalt reicht von 15 bis 55 Prozent und der TiO2-Gehalt reicht von 15 bis 25 Prozent.
Titanmagnetit kommt an vielen Orten auf der ganzen Welt vor, vor allem in China, Russland, Südafrika, den Vereinigten Staaten, Kanada, Norwegen, Finnland, Schweden, Indien, Australien und Neuseeland. Die Vanadium-Titan-Magnetit-Lagerstätte in Panzhihua, Sichuan, die zu den weltweit bekanntesten Ilmenit-Produktionsgebieten zählt, verfügt über bedeutende Ilmenitreserven in China. Die wichtigsten Eisenerzvorkommen in Sichuan sind Vanadium-Titan-Magnetit-Lagerstätten, die Teil der spätmagmatischen Lagerstätte sind. Die Vorkommen machen über 85 % der gesamten Eisenmetallvorkommen in der Region aus und stehen damit an dritter Stelle der Eisenerzvorkommen des Landes.
Auch die Technologie zur Titanmagnetitaufbereitung und -verhüttung entwickelt sich ständig weiter. Typischerweise wird eine magnetische Trennung verwendet, um das Vanadium-Titan-Magnetit-Konzentrat zu trennen, wobei Titanmagnetit als primäres Rückgewinnungsobjekt dient. Flotation, Schwerkrafttrennung, starke magnetische Trennung, Schwerkrafttrennung, Flotation und andere Techniken werden dann verwendet, um Ilmenit aus den Rückständen zu gewinnen und Ilmenitkonzentrat herzustellen. Flotation wird typischerweise verwendet, um Schwefel im Eisenselektionsprozess zurückzugewinnen. Das gewonnene Vanadium-Eisen-Magnetit-Konzentrat wird hauptsächlich zur Extraktion von Eisen und Vanadium verwendet; das Eisenerzkonzentrat wird hauptsächlich zur Herstellung von Titanschwamm und Titandioxid verwendet; das Sulfidkonzentrat wird hauptsächlich zur Rückgewinnung von Kobalt, Nickel und deren Oxiden verwendet; und der Prozess der Rückgewinnung von Eisen und Vanadium führt auch zur Rückgewinnung wertvoller Elemente wie Scandium und Gallium.