• Chemische Formel: FeTiO3, Eisen-Titan-Oxid
• Klasse: Oxide und Hydroxide
• Gruppe: Hämatit
• Untergruppe: Ilmenit
• Verwendungen: Als Haupterz des Titans, als Nebenerz des Eisens, als Flussmittel in Hochöfen, als Schleifmittel und als Mineralproben.
• Stichproben

Ilmenit ist ein wirtschaftlich wichtiges und interessantes Mineral. Benannt ist es nach seinem Fundort (solche Orte werden Typuslokalitäten genannt) am Ilmen-See im Ilmen-Gebirge, Miask im südlichen Teil des Uralgebirges in Russland. Ilmenit bildet sich als primäres Mineral in mafischem Eruptivgestein und wird durch einen Prozess, der als magmatische Entmischung“ bezeichnet wird, in Schichten konzentriert, aus denen es relativ früh vor den meisten anderen Mineralien auskristallisiert. Infolgedessen fallen die schwereren Ilmenitkristalle auf den Boden der Magmakammer und sammeln sich in Schichten an, die für die Titanbergleute einen reichen Erzkörper darstellen. Ilmenit kommt auch in Pegmatiten und einigen metamorphen Gesteinen sowie in den Sedimentgesteinen vor, die durch Verwitterung und Erosion entstanden sind.

Seit seiner Entdeckung hat das Mineral Ilmenit stark an Bedeutung gewonnen und ist heute das wichtigste Titanerz. Einst war Titan ein Metall, das kaum Verwendung fand und mit dem im Grunde niemand etwas anzufangen wusste. Noch 1946, als endlich nachgewiesen wurde, dass das Metall kommerziell hergestellt werden kann, galt es als „Laborkuriosität“. Seitdem hat sich gezeigt, dass Titan ein starkes, aluminiumähnliches Metall ist: Es ist leicht, korrosionsbeständig, widersteht extremen Temperaturen (insbesondere seinem hohen Schmelzpunkt von 1800 Grad Celsius) und hat eine hohe Festigkeit (so stark wie Stahl und doppelt so stark wie Aluminium). Titanlegierungen haben viele Anwendungen in High-Tech-Flugzeugen, Raketen, Raumfahrzeugen und sogar in chirurgischen Implantaten gefunden.

Außerdem ist Titandioxid TiO2 ein weißes Pigment, das immer häufiger in Farben verwendet wird, da Bleifarben aus gesundheitlichen Gründen nicht mehr verwendet werden. Das Pigment hat einen starken Glanz, eine gute Haltbarkeit, eine hohe Deckkraft (es verbirgt alles, was sich darunter befindet, was für Farben wichtig ist) und eine rein weiße Farbe. Das Pigment wird auch zur Einfärbung von Gummi, Kunststoffen, Textilien, Tinte, Kosmetika, Leder, Keramik und Papier verwendet. Titan und Titanverbindungen finden Verwendung in Entsalzungsanlagen, elektrischen Bauteilen, Glasprodukten, künstlichen Edelsteinen, Schmuck und sogar als Rauchschutz. Ilmenit wird in Australien, Brasilien, Russland, Kanada, Sri Lanka, Norwegen, China, Südafrika, Thailand, Indien, Malaysia, Sierra Leone und den Vereinigten Staaten abgebaut.

Ilmenit ist nicht die einzige Quelle für Titan. Es gibt mehrere häufige bis relativ seltene Titanminerale wie Rutil, Sphen, Brookit, Anatas, Pyrophanit, Osbornit, Ecandrewsit, Geikielit und Perowskit, um nur einige zu nennen.In vielen Silikat- und Oxidmineralen ist zumindest ein kleiner Prozentsatz an Titan enthalten, da Titan ein recht häufig vorkommendes Element ist (9. häufigstes Element in der Erdkruste). Von all diesen Mineralen konkurriert nur Rutil mit der Formel TiO2 mit Ilmenit um die Vorherrschaft in der Abteilung der Titanquellen. Obwohl Rutil das häufigere Mineral ist und einen höheren Prozentsatz an Titan in seiner Formel hat, ist es in magmatischen Lagerstätten nicht so konzentriert wie Ilmenit und daher als Erz weniger nützlich.

In sedimentären Detritalablagerungen, die als „Seifen“ bekannt sind, können beide Mineralien jedoch zu brauchbaren Erzen konzentriert werden. Placer entstehen, wenn ein schweres, widerstandsfähiges Mineral durch natürliche Prozesse mechanisch und durch Schwerkraft zu einer gewinnbaren Lagerstätte sortiert wird. Placer kommen in Flussbiegungen oder hinter Flusshindernissen und in Sandablagerungen an Meeresküsten vor, wo langsamere Wasserströmungen es den schwereren Mineralien erlauben, sich abzusetzen. Placer-Lagerstätten enthalten oft sowohl Rutil als auch Ilmenit, und es gibt genug von diesen Lagerstätten auf der ganzen Welt, um uns für Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte mit Titan zu versorgen.

Ilmenit ist ein metallisches bis submetallisches Mineral, das im Allgemeinen eisenschwarz ist und manchmal hell glänzende, kompliziert facettierte Kristalle oder radiale, rosettenförmig angeordnete Büschel bilden kann. plättchenförmige, hexagonale Kristalle mit rhomboedrischen Flächen an den Rändern können den tafelförmigen Gewohnheiten von Hämatit sehr ähnlich sein, aber Hämatit hat eine deutlich andere Zeichnung.Magnetit ist auch ähnlich und leicht mit Ilmenit zu verwechseln, aber Ilmenit hat eine andere Kristallform und ist nicht so stark magnetisch.Es ist oft mit Magnetit vergesellschaftet und daher ist Ilmenit ein kleineres Eisenerz, da der Magnetit und Ilmenit für ihren Eisengehalt verarbeitet werden.Ilmenit allein ist kein profitables Eisenerz, da das Titan den Verhüttungsprozess hemmt.

Ilmenit, Hämatit und Korund haben alle eine ähnliche Struktur und gehören zu einer mehr oder weniger informellen Gruppe, die als Hämatitgruppe mit der allgemeinen Formel A2O3 bezeichnet wird.Die Struktur besteht aus abwechselnden Schichten von Kationen und Sauerstoff.Die Kationen besetzen Plätze in den Schichten zwischen den Sauerstoffschichten und sind jeweils an drei Sauerstoff in der oberen Schicht und drei Sauerstoff in der unteren Schicht gebunden.Wenn alle Plätze besetzt wären, würde die Formel AO statt A2O3 lauten.

In Ilmenit und anderen Mitgliedern der Ilmenitgruppe sind abwechselnde Kationenschichten nur mit Titanionen und die andere Kationenschicht nur mit Eisenionen besetzt und bilden eine geordnete Abfolge von Ti/O/Fe/O/Ti/O/Fe … . Die anderen Mitglieder der Hämatitgruppe sind symmetrischer, weil ihre A-Kationen alle gleich sind und es daher keine geordnete Stapelfolge gibt.Vergleichen Sie das gleiche Symmetriephänomen, das zwischen der Calcitgruppe und der Dolomitgruppe der Carbonate auftritt.

Ilmenit ist Namensgeber für eine Gruppe ähnlicher, einfacher, trigonaler Titanoxide, die Ilmenit-Gruppe, eine Untergruppe der Hämatit-Gruppe von Mineralien.Die allgemeine Formel für die Gruppe ist ATiO3;wobei das A entweder Eisen, Magnesium, Zink und/oder Mangan sein kann.Die Mitglieder der Ilmenit-Gruppe unterscheiden sich von den anderen Mitgliedern der Hämatit-Gruppe dadurch, dass die Struktur geordneter ist, wobei die Titan- und A-Ionen abwechselnd Schichten zwischen den Sauerstoffschichten einnehmen (siehe oben).Die Sauerstoffschichten sind hexagonal gepackt.Jedes Metall-Ion ist an drei Sauerstoff in der oberen Sauerstoffschicht und an drei Sauerstoff in der unteren Schicht gebunden.Alle Mitglieder, außer Ilmenit, sind sehr selten bis selten.

Dies sind die Mitglieder der Ilmenit-Gruppe
• Ecandrewsit (Zink-Eisen-Mangan-Titan-Oxid)
• Geikielit (Magnesium-Titan-Oxid)
• Ilmenit (Eisen-Titan-Oxid)
• Pyrophanit (Mangan-Titan-Oxid)

Die Mineralien Brizziit, NaSbO3, und Melanostibit, Mn(Sb, Fe)O3, sind isostrukturell und werden manchmal zur Ilmenit-Gruppe gezählt.

PHYSIKALISCHE EIGENSCHAFTEN:

• Die Farbe ist schwarz.
• Der Glanz ist metallisch, submetallisch bis stumpf, wenn er angelaufen ist.
• Durchsichtigkeit: Die Kristalle sind undurchsichtig.
• Kristallsystem: Trigonal; Balken 3
• Kristallformen: dünne und dicke tafelförmige Kristalle mit rhomboedrischen Stümpfen (ähnlich den tafelförmigen Formen von Hämatit); manchmal zu Rosetten geformt; auch körnig und massiv; kommt als Körner in Seesanden vor.
• Spaltbarkeit ist nicht vorhanden.
• Bruch ist muschelig oder uneben.
• Die Härte beträgt 5 – 6
• Das spezifische Gewicht beträgt 4,5 – 5,0 (Durchschnitt für metallische Minerale).
• Die Streifung ist bräunlich schwarz.
• Andere Eigenschaften: Manchmal magnetisch (wird beim Erhitzen immer magnetisch) und es gibt basale und rhomboedrische Teilung.
• Assoziierte Minerale sind Zirkon, Hämatit, Magnetit, Rutil, Spinell, Analcim, Albit, Apatit, Monazit, Calcit, Natrolith, Mikroklin, Olivin, Pyrrhotit, Biotitenephelin und Quarz.
• Bemerkenswerte Vorkommen sind weit verbreitet und umfassen die Typlokalität, von der er seinen Namen hat, den Ilmen-See im Ilmen-Gebirge, Miask in den südlichen Teilen der Ural-Gebirgskette, Russland, sowie Schweden; Deutschland; Froland, Arendal und Kragero, Norwegen; Gilgit, Pakistan; Allard Lake und Mont Saint-Hilaire, Quebec und Bancroft, Ontario, Kanada; Finnland; die Ostküste Australiens und Brasiliens, Sri Lanka, China, Thailand, Südafrika, Indien, Malaysia, Sierra Leone und in Orange County und Essex County, New York; Iron Mountain, Wyoming; Chester, Massachusetts; mehrere Standorte in Kalifornien und entlang der Ostküste der Vereinigten Staaten.
• Die besten Feldindikatoren sind der Kristallhabitus, die Dichte, das Fehlen von Spaltbarkeit, Glanz, Assoziationen und Schlieren.