• Formule chimique : FeTiO3, oxyde de fer et de titane
• Classe : Oxydes et hydroxydes
• Groupe : Hématite
• Sous-groupe : Ilménite
• Utilisations : Comme minerai principal du titane, minerai mineur du fer, comme fondant dans les hauts fourneaux, comme abrasif et comme spécimens minéraux.
• Spécimens

L’illménite est un minéral économiquement important et intéressant. Elle porte le nom de son lieu de découverte (de tels lieux sont appelés localités types) au lac Ilmen dans les monts Ilmen, Miask dans la partie sud des montagnes de l’Oural en Russie. L’ilménite se forme en tant que minéral primaire dans les roches ignées mafiques et est concentrée en couches par un processus appelé « ségrégation magmatique ». En conséquence, les cristaux d’ilménite les plus lourds tombent au fond de la chambre magmatique et s’accumulent en couches. Ce sont ces couches qui constituent un riche gisement pour les mineurs de titane. L’ilménite est également présente dans les pegmatites et certaines roches métamorphiques, ainsi que dans les roches sédimentaires formées par l’altération et l’érosion de ces dernières.

Depuis sa découverte, le minéral ilménite a beaucoup gagné en importance.C’est aujourd’hui le plus important minerai de titane. À une époque, le titane était un métal peu utilisé et personne ne savait quoi en faire. Même en 1946, lorsqu’il a été démontré que le métal pouvait être produit commercialement, il était considéré comme une « curiosité de laboratoire ». Depuis lors, il a été démontré que le titane est un métal solide semblable à l’aluminium, léger, non corrosif, capable de résister à des températures extrêmes (notamment à son point de fusion élevé, 1800 degrés C) et très résistant (aussi solide que l’acier et deux fois plus solide que l’aluminium). Les alliages de titane ont trouvé de nombreuses applications dans les avions de haute technologie, les missiles, les véhicules spatiaux et même dans les implants chirurgicaux.

En outre, le dioxyde de titane TiO2, est un pigment blanc qui est de plus en plus utilisé dans les peintures à mesure que la peinture au plomb est abandonnée pour des raisons de santé. En fait, le plus grand pourcentage (jusqu’à 95%) de l’utilisation mondiale du titane est pour la production de ce pigment blanc.Le pigment a un grand éclat, une bonne endurance, une grande opacité (il cache ce qui est en dessous, important pour la peinture) et une couleur blanche pure.Le pigment est également utilisé pour fournir de la couleur pour le caoutchouc, les plastiques, les textiles, l’encre, les cosmétiques, le cuir, la céramique et le papier.Le titane et les composés de titane ont trouvé des utilisations dans les usines de désalinisation, les composants électriques, les produits en verre, les pierres précieuses artificielles, les bijoux et même comme écrans de fumée. L’ilménite est exploitée en Australie, au Brésil, en Russie, au Canada, au Sri Lanka, en Norvège, en Chine, en Afrique du Sud, en Thaïlande, en Inde, en Malaisie, en Sierra Leone et aux États-Unis.

L’ilménite n’est pas la seule source de titane. Il existe plusieurs minéraux de titane communs à relativement rares comme le rutile, le sphène, la brookite, l’anatase, la pyrophanite, l’osbornite, l’ecandrewsite, la geikielite et la perovskite pour n’en citer que quelques-uns.Il y a au moins un petit pourcentage de titane dans de nombreux minéraux silicatés et oxydés, car le titane est en fait un élément assez commun (le 9e plus abondant dans la croûte terrestre). De tous ces minéraux, seul le rutile, dont la formule est TiO2, rivalise avec l’ilménite pour la domination dans le département des sources de titane. Même si le rutile est le minéral le plus commun et a un pourcentage plus élevé de titane dans sa formule, il n’est pas concentré dans les dépôts ignés comme l’ilménite et est donc moins utile comme minerai.

Cependant, dans les dépôts détritiques sédimentaires connus sous le nom de « placers », les deux minéraux peuvent être concentrés en minerais utilisables. Les placers se produisent lorsqu’un minéral lourd et résistant est trié mécaniquement et gravitairement par des processus naturels en un dépôt récupérable. Les placers se produisent dans les coudes des rivières ou derrière les obstacles des rivières et dans les dépôts de sable des rivages océaniques où les courants d’eau plus lents permettent aux minéraux les plus lourds de se déposer.Les dépôts de placers contiennent souvent à la fois du rutile et de l’ilménite et il y a suffisamment de ces dépôts dans le monde pour nous fournir du titane pendant des décennies, voire des siècles.

L’ilménite est un minéral métallique à submétallique qui est généralement noir de fer.Parfois, elle peut former des cristaux à facettes complexes au lustre éclatant ou des amas radiaux disposés en rosette.Les cristaux hexagonaux plats avec des faces rhomboédriques sur les bords peuvent sembler très similaires aux habitudes tabulaires de l’hématite.Cependant, l’hématite a une strie nettement différente.La magnétite est également similaire et facilement confondue avec l’ilménite, mais l’ilménite a une forme cristalline différente et n’est pas aussi fortement magnétique.Elle est souvent associée à la magnétite et, par conséquent, l’ilménite est un minerai de fer mineur, car la magnétite et l’ilménite sont traitées pour leur teneur en fer.L’ilménite par elle-même n’est pas un minerai de fer rentable, car le titane inhibe le processus de fusion.

L’ilménite, l’hématite et le corindon ont tous des structures similaires et appartiennent à un groupe plus ou moins informel appelé le groupe de l’hématite avec une formule générale de A2O3.La structure est composée de couches alternées de cations et d’oxygènes.Les cations occupent des sites dans les couches entre les couches d’oxygène et chacun est lié à trois oxygènes dans la couche supérieure et trois oxygènes dans la couche inférieure.Les cations occupent des sites dans les couches entre les couches d’oxygène et chacun est lié à trois oxygènes dans la couche supérieure et à trois oxygènes dans la couche inférieure. Tous les sites disponibles pour ces cations ne sont pas occupés car seulement deux sur trois sont remplis. Si tous les sites étaient remplis, alors la formule serait AO au lieu de A2O3.

Dans l’ilménite et d’autres membres du groupe de l’ilménite, des couches alternées de cations sont occupées par seulement des ions de titane et l’autre couche de cations est occupée seulement par des ions de fer et forme une séquence ordonnée de Ti/O/Fe/O/Ti/O/Fe . . . . Cela abaisse effectivement la symétrie de l’ilménite (qui est bar 3) par rapport aux autres membres du groupe de l’hématite (qui sont bar 3 2/m).Les autres membres sont plus symétriques parce que leurs cations A sont tous les mêmes et donc il n’y a pas d’ordonnancement de leur séquence d’empilement.Comparez le même phénomène de symétrie qui se produit entre le groupe de la calcite et le groupe de la dolomite des carbonates.

L’ilménite prête son nom à un groupe d’oxydes de titane similaires, simples, trigonaux, appelé le groupe de l’ilménite, un sous-groupe du groupe de l’hématite des minéraux.La formule générale du groupe est ATiO3;où le A peut être soit du fer, du magnésium, du zinc et/ou du manganèse.Les membres du groupe de l’ilménite diffèrent des autres membres du groupe de l’hématite en ce que la structure est plus ordonnée, les titanes et les ions A occupant des couches alternées entre les couches d’oxygène (voir ci-dessus).Les couches d’oxygène sont hexagonales.Chaque ion métallique est lié à trois oxygènes dans la couche d’oxygène au-dessus et à trois oxygènes dans la couche en dessous.Tous les membres, à l’exception de l’ilménite, sont très peu communs à rares.

Ce sont les membres du groupe de l’ilménite
• Ecandrewsite (oxyde de zinc fer manganèse titane)
• Geikielite (oxyde de magnésium titane)
• Ilménite (oxyde de fer titane)
• Pyrophanite (oxyde de manganèse titane)

Les minéraux brizziite, NaSbO3, et la mélanostibite, Mn(Sb, Fe)O3, sont isostructuraux et sont parfois inclus dans le groupe de l’ilménite.

CARACTÉRISTIQUES PHYSIQUES:

• La couleur est noire.
• L’éclat est métallique, submétallique à terne lorsqu’il est terni.
• Transparence : Les cristaux sont opaques.
• Système cristallin : Système cristallin – trigonal ; barre 3
• Les cristaux comprennent des cristaux tabulaires minces et épais avec des troncatures rhomboédriques (semblables aux habitudes tabulaires de l’hématite) ; parfois formés en rosettes.Également granulaires et massifs.Se présente sous forme de grains dans les sables placériens.
• Le clivage est absent.
• La fracture est conchoïdale ou inégale.
• Dureté de 5 à 6
• Densité spécifique de 4,5 à 5,0 (moyenne pour les minéraux métalliques).
• La strie est noire brunâtre.
• Autres caractéristiques : Parfois magnétique (deviendra toujours magnétique si chauffé) et il y a une séparation basale et rhomboédrique.
• Les minéraux associés comprennent le zircon, l’hématite, la magnétite, le rutile, le spinelle, l’analcime, l’albite, l’apatite, la monazite, la calcite, la natrolite, la microcline, l’olivine, la pyrrhotite, la biotitenepheline et le quartz.
• Les occurrences notables sont très répandues et comprennent la localité type d’où elle tire son nom, le lac Ilmen dans les monts Ilmen, Miask dans les portions méridionales de la chaîne de montagnes de l’Oural, en Russie ainsi qu’en Suède ; en Allemagne ; à Froland, Arendal et Kragero, en Norvège ; à Gilgit, au Pakistan ; au lac Allard et au mont Saint-Hilaire, au Québec et à Bancroft, en Ontario, au Canada ; Finlande ; les côtes orientales de l’Australie et le Brésil, le Sri Lanka, la Chine, la Thaïlande, l’Afrique du Sud, l’Inde, la Malaisie, la Sierra Leone et dans les comtés d’Orange et d’Essex, New York ; Iron Mountain, Wyoming ; Chester, Massachusetts ; plusieurs sites en Californie et le long de la côte est des États-Unis.
• Les meilleurs indicateurs de terrain sont le port du cristal, la densité, l’absence de clivage, l’éclat, les associations et la strie.