• Kemiallinen kaava:
• Kategoria: Oksidit ja hydroksidit
• Ryhmä:
• Alaryhmä: Hematiitti
• Alaryhmä: Hematite
• Alaryhmä: Ilmeniitti
• Käyttötarkoitukset: Käyttötarkoitukset: Titaanin päämalmina, raudan vähäisenä malmina, vuolukivenä masuuneissa, hioma-aineena ja mineraalinäytteinä.
• Näytteet

Ilmeniitti on taloudellisesti tärkeä ja mielenkiintoinen mineraali. Se on nimetty löytöpaikkansa mukaan (tällaisia paikkoja kutsutaan tyyppipaikoiksi) Ilmen-järvellä Ilmen-vuoristossa, Miaskissa Venäjän Ural-vuoriston eteläosassa. Ilmeniitti muodostuu primäärimineraalina mafisissa magmakivissä ja konsentroituu kerroksiksi prosessissa, jota kutsutaan ”magmaattiseksi segregaatioksi”.Se kiteytyy magmasta suhteellisen aikaisin ennen useimpia muita mineraaleja. Tämän seurauksena painavammat ilmeniittikiteet putoavat magmakammion pohjalle ja kerääntyvät kerroksiksi. nämä kerrokset muodostavat titaanikaivostoiminnan kannalta rikkaan malmion. Ilmeniittiä esiintyy myös pegmatiiteissa ja joissakin metamorfisissa kivilajeissa sekä sedimenttikivissä, jotka ovat muodostuneet niiden sään ja eroosion seurauksena.

Ilmeniittimineraalin merkitys on sen löytymisen jälkeen kasvanut huomattavasti.Se on nykyään tärkein titaanimalmi. Titaani oli aikoinaan metalli, jolla ei ollut juurikaan käyttöä eikä periaatteessa kukaan tiennyt, mitä sillä voisi tehdä. Vielä vuonna 1946, jolloin metallia vihdoin osoitettiin voitavan tuottaa kaupallisesti, sitä pidettiin ”laboratorion kuriositeettina”. Sittemmin titaani on osoittautunut vahvaksi alumiinin kaltaiseksi metalliksi; se on kevyt, ei syövytä, kestää äärimmäisiä lämpötiloja (erityisesti sen korkeaa sulamispistettä, 1800 celsiusastetta) ja sillä on hyvä lujuus (yhtä vahva kuin teräs ja kaksi kertaa vahvempi kuin alumiini). Titaaniseokset ovat löytäneet monia käyttökohteita korkean teknologian lentokoneissa, ohjuksissa, avaruusaluksissa ja jopa kirurgisissa implanteissa.

Titaanidioksidi TiO2 on lisäksi valkoinen pigmentti, jota käytetään yhä enemmän maaleissa, kun lyijymaaleista luovutaan terveyssyistä. Itse asiassa suurin osa (jopa 95 %) titaanin maailmanlaajuisesta käytöstä on tämän valkoisen pigmentin tuotantoa.Pigmentillä on suuri kiilto, hyvä kestävyys, korkea peittävyys (se peittää alleen sen, mitä sen alla on, mikä on tärkeää maaleille) ja puhdas valkoinen väri.Pigmenttiä käytetään myös värin tuottamiseen kumiin, muoveihin, tekstiileihin, musteisiin, kosmetiikkaan, nahkaan, keramiikkaan ja paperiin.Titaania ja titaaniyhdisteitä käytetään suolanpoistolaitteissa, sähköisissä komponenteissa, lasituotteissa, keinotekoisissa jalokivissä, koruissa, ja jopa savunerottimissa. Ilmeniittiä louhitaan Australiassa, Brasiliassa, Venäjällä, Kanadassa, Sri Lankassa, Norjassa, Kiinassa, Etelä-Afrikassa, Thaimaassa, Intiassa, Malesiassa, Sierra Leonessa ja Yhdysvalloissa.

Ilmeniitti ei ole ainoa titaanin lähde. On olemassa useita yleisiä tai suhteellisen harvinaisia titaanimineraaleja, kuten rutiili, sfeeni, brookiitti, anataasi, pyrofaniitti, osborniitti, ekandrewsiitti, geikieliitti ja perovskiitti muutamia mainitakseni.Titaania on ainakin pieni prosenttiosuus monissa monissa silikaatti- ja oksidimineraaleissa, sillä titaani on itse asiassa melko yleinen alkuaine (yhdeksänneksi runsain maankuoressa).Kaikista näistä mineraaleista vain rutiili, jonka kaava on TiO2, kilpailee ilmeniitin kanssa titaanilähteiden hallitsevasta asemasta. Vaikka rutiili on yleisempi mineraali ja sen kaavassa on enemmän titaania, se ei ole rikastunut magmakiviesiintymiin kuten ilmeniitti ja on siksi vähemmän käyttökelpoinen malmina.

Kummatkin mineraalit voivat kuitenkin rikastua käyttökelpoisiksi malmeiksi sedimenttisissä detritaaliesiintymissä, jotka tunnetaan nimellä ”placers”. Avolouhoksia syntyy, kun raskas, vastustuskykyinen mineraali lajittuu luonnonprosessien avulla mekaanisesti ja painovoimaisesti hyödynnettäväksi esiintymäksi. Placer-esiintymiä esiintyy jokien mutkissa tai jokiesteiden takana ja merenrannan hiekkakerrostumissa, joissa hitaammat vesivirrat antavat raskaampien mineraalien laskeutua.Placer-esiintymät sisältävät usein sekä rutiilia että ilmeniittiä, ja näitä esiintymiä on eri puolilla maailmaa niin paljon, että ne riittäisivät titaanin hankintaan vuosikymmeniksi, ellei vuosisadoiksi.

Ilmeniitti on metallinen tai submetallinen mineraali, joka on yleensä raudanmusta.Toisinaan se voi muodostaa kirkkaasti kiiltäviä, monimutkaisesti fasettoituneita kiteitä tai säteittäisiä klustereita, jotka ovat järjestäytyneet ruusukkeen muotoon.Laattamaiset heksagonaaliset kiteet, joiden reunoilla on romboedriset pinnat, voivat näyttää hyvin samankaltaisilta kuin hematiitilla on tabulaarisia asentoja.Hematiitilla on kuitenkin selvästi erilainen raita.Myös magnetiitti on samankaltainen ja helposti sekoitettavissa ilmeniittiin, mutta ilmeniitin kidemuoto on erilainen eikä se ole yhtä voimakkaasti magneettinen. se liittyy usein magnetiitin kanssa, ja siksi ilmeniitti on raudan vähäisempi malmi, sillä magnetiitti ja ilmeniitti jalostetaan rautapitoisuutensa vuoksi. ilmeniitti itsessään ei ole kannattava rautamalmi, sillä titaani estää sulatusprosessin.

Ilmeniitti, hematiitti ja korundi ovat kaikki rakenteeltaan samankaltaisia ja kuuluvat enemmän tai vähemmän epäviralliseen ryhmään nimeltä hematiittiryhmä, jonka yleiskaava on A2O3.Rakenne koostuu vuorottelevista kationi- ja happikerroksista.Kationit valtaavat paikkoja happikerrosten välisissä kerroksissa, ja kukin niistä on sitoutunut kolmeen happigeeniin ylemmässä kerroksessa ja kolmeen happigeeniin alemmassa kerroksessa.Kaikki näiden kationien käytettävissä olevat paikat eivät ole varattuja, sillä vain kaksi paikkaa kolmesta on varattu.Jos kaikki paikat olisivat varattuja, kaava olisi A2O3:n sijasta AO.

Ilmeniitissä ja muissa ilmeniittiryhmän jäsenissä vuorotellen esiintyvissä kationikerroksissa on vain titaani-ioneja ja toisessa kationikerroksessa vain rautaioneja, ja ne muodostavat järjestäytyneen järjestyksen Ti/O/Fe/O/Ti/O/Ti/O/Fe . . . . . Tämä heikentää tehokkaasti ilmeniitin (joka on bar 3) symmetriaa muista hematiittiryhmän jäsenistä (jotka ovat bar 3 2/m).Muut jäsenet ovat symmetrisempiä, koska niiden A-kationit ovat kaikki samoja, eikä niiden pinoamisjärjestys siten ole järjestäytynyt.Verratkaa samaa symmetriailmiötä, joka esiintyy kalsiittiryhmän ja karbonaattien dolomiittiryhmän välillä.

Ilmeniitti antaa nimensä samankaltaisten, yksinkertaisten, trigonaalisten titaanioksidien ryhmälle, jota kutsutaan Ilmeniittiryhmäksi, joka on hematiittiryhmän mineraalien alaryhmä.Ryhmän yleinen kaava on ATiO3;jossa A voi olla joko rautaa, magnesiumia, sinkkiä ja/tai mangaania.Ilmeniittiryhmän jäsenet eroavat hepatiittiryhmän muista jäsenistä siinä, että rakenne on järjestäytyneempi siten, että titaanit ja A-ionit ovat vuorotellen happikerrosten välissä olevissa kerroksissa (ks. edellä).Happikerrokset ovat heksagonaalisesti pakattuja.Kukin metalli-ioni on sitoutunut kolmeen happikerroksen yläpuolella olevaan happikerrokseen ja kolmeen alapuolella olevassa kerroksessa olevaan happikerrokseen.

Nämä ovat Ilmeniittiryhmän jäseniä
• Ecandrewsite (sinkki-rauta-mangaani-titaanioksidi)
• Geikielite (magnesium-titaanioksidi)
• Ilmeniitti (rauta-titaanioksidi)
• Pyrofaniitti (mangaani-titaanioksidi)

Mineraalit brizziitti, NaSbO3 ja melanostibiitti, Mn(Sb, Fe)O3, ovat isorakenteisia, ja ne sisällytetään joskus Ilmeniittiryhmään.

FYSIKAALISET OMINAISUUDET:

• Väri on musta.
• Kiilto on metallinen, himmeänä submetallinen tai himmeä.
• Läpinäkyvyys: Kiteet ovat läpinäkymättömiä.
• Kristallijärjestelmä: Trigonaalinen; palkki 3
• Kideominaisuuksiin kuuluu ohuita ja paksuja tabulaarisia kiteitä, joissa on rhomboedrisiä typistymiä (samanlaisia kuin hematiitin tabulaarisissa ominaisuuksissa); muodostuu joskus ruusukkeiksi.myös rakeisia ja massiivisia.esiintyy rakeina louhintahiekoissa.
• Halkeilua ei esiinny.
• Murtuma on kartiomainen tai epätasainen.
• Kovuus on 5 – 6
• Ominaispaino on 4,5 – 5,0 (metallimineraalien keskiarvo).
• Raita on ruskeamusta.
• Muut ominaisuudet: Joskus magneettinen (muuttuu aina magneettiseksi, jos sitä kuumennetaan) ja siinä on basaalista ja romboedristä jakautumista.
• Liittyneitä mineraaleja ovat mm. zirkoni, hematiitti, magnetiitti, rutiili, spinelli, analsiimi, albiitti, apatiitti, monatiitti, kalsiitti, natroliitti, mikrokliini, oliviini, pyrrotiitti, biotitenefeliini ja kvartsi.
• Huomionarvoiset esiintymät ovat laajalle levinneet, ja niihin kuuluu tyypin esiintymispaikka, josta se on saanut nimensä, Ilmenjärvi Ilmen-vuoristossa, Miaskissa Ural-vuoristoketjun eteläosissa Venäjällä sekä Ruotsissa, Saksassa, Frolandissa, Arendalissa ja Kragerossa Norjassa, Gilgitissä Pakistanissa, Allard-järvellä ja Mont Saint-Hilaire-järvellä Quebecissä ja Bancroftissa Ontariossa Kanadassa; Suomessa; Australian itärannikolla ja Brasiliassa, Sri Lankassa, Kiinassa, Thaimaassa, Etelä-Afrikassa, Intiassa, Malesiassa, Sierra Leonessa sekä Orange Countyssa ja Essex Countyssa, New Yorkissa; Iron Mountainissa, Wyomingissa; Chesterissä, Massachusettsissa; useissa paikoissa Kaliforniassa ja Yhdysvaltojen itärannikolla.
• Parhaita kenttäindikaattoreita ovat kiteen tapa, tiheys, halkeilemattomuus, kiilto, assosiaatio ja raita.