Рутил
Материал из Недро.вики - горная энциклопедия
Рутил (от лат. rutilus — изжелта-красный, золотисто-красный) — минерал класса оксидов, наиболее распространённая полиморфная модификация TiO2 (наряду c брукитом и анатазом). Изоморфные примеси: Cr, Nb, Ta, V, Sn. Разновидности рутила: стрюверит - содержит примесь Ta2O5 до 47%; ильменорутил - Nb2O5 до 42%; нигрин - железистый рутил.
Вид кристаллов
Кристаллическая структура рутила образована лентами TiO6 - октаэдров, вытянутыми вдоль четверной оси. Кристаллы призматические, столбчатые до игольчатых. Грани призмы покрыты вертикальной штриховкой. Обычные двойники коленчатые, сердцевидные. Прозрачность от полупрозрачного до непрозрачного. Излом раковистый до неровного. Хрупок.
Свойства
Твёрдость по минералогической шкале 6,5 - 7,5; плотн. 4200 - 4400 кг/м3 Цвет чёрный, бурый, красный (гиацинтово-красный, кровяно-красный), золотисто-жёлтый и жёлто-бурый, в тонких пластинках или игольчатых кристаллах иногда до бесцветного. Блеск металлический до алмазного. Сингония тетрагональная. Спайность средняя по (110) и несовершенная по (100). Прозрачность большей частью незначительная, просвечивает в краях. Перед паяльной трубкой не плавится, в кислотах не растворяется. Диэлектрическая проницаемость 130 — одно из самых высоких значений в природе.
Нахождение в природе
Месторождения расположены в Австралии (Новый Южный Уэльс), Индии, Италии, Сьерра-Леоне, ЮАР, США (штаты Флорида и Алабама). В России промышленные концентрации рутила известны на Урале и в Туве. В месторождениях рутил образует плотные зернистые либо сливные массы, в россыпях - окатанные зерна. В качестве акцессорного минерала встречается в гранитах, сиенитах, диоритах, габбро и других магматических породах и их пегматитах. Чрезвычайно распространен в метаморфических породах (гнейсах, амфиболитах и др.). Характерный минерал минерализованных трещин в метаформических породах - альпийских жил, где он обычно заключен в кристаллах кварца. Весьма устойчив по отношению к агентам выветривания и поэтому накапливается в россыпях и корах выветривания, возникших за счет рутилоносных пород. Образует эпитаксические срастания c магнетитом, гематитом, ильменитом, игольчатые и волосовидные вростки в кварце ("стрелы Aмура", "волосы Bенеры"), гранате. Ориентированные по кристаллографическим направлениям вростки рутила в сапфире, рубине, шпинели и др. обусловливают астеризм (эффект мерцающей звезды) y этих минералов. Встречается также в виде мелко- и крупнозернистых сплошных масс. Tонкозернистый агрегат рутила входит в состав псевдоморфоз по минералам Ti (лейкоксен).
Применение
Pутил — важный компонент титановых руд, применяется в электродной и лакокрасочной промышленности. Служит также источником извлечения Nb и Ta. Из титано-циркониевых руд россыпей рутила извлекают гравитационными методами на сепараторах различных модификаций, пневматических столах в черновой концентрат тяжёлых металлов, направляемый на доводку магнитной и электрической сепарацией; обогащением на гидравлических и пневматических концентрационных столах; флотацией (для мелкозернистых концентратов). Флотируется олеиновой к-той, олеатом натрия, талловым маслом, мылонафтом при pH 5,5-6, окисленным петролатумом при pH 3-7,5, алкилсульфатом в кислой среде, катионным собирателем при pH-2. Депрессируется в среде c pH выше 9 содой в сочетании c жидким стеклом или крахмалом, глубокой обработкой газообразным азотом; активируется сернокислотной обработкой. Концентраты рутила подвергаются восстановительно-хлорирующему обжигу при 970-1270 K (700-1000°C) в присутствии твердого восстановителя для получения четырёххлористого титана. Рутил применяют в производстве губчатого титана, пигментного диоксида титана, титановых сталей и карбидов, а также в керамической промышленности. В пищевой промышленности известен под номером E171.