黑钛石固溶体的矿物学特征.pdf

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1、第3期矿产综合利用NO．32012年6月MultipurposeUtilizationofMineralResourcesJun．2012}}}}}}}}}蹲采问题讨论圭}{{{÷{÷}{÷÷}{黑钛石固溶体的矿物学特征洪秉信，傅文章(中国地质科学院矿产综合利用研究所，四川成都610041)摘要：黑钛石是钒钛磁铁矿还原球团、电炉熔炼渣和高钛渣的主要组成矿物，但可供参考的矿物学资料很少。2005～2009年，在钒钛磁铁矿铁精矿／钛精矿预还原一电炉熔炼工艺流程试验研究中，笔者对不同条件下的还原球团和电炉熔炼渣进行了工艺矿物学研究。根据多年的钒钛磁铁矿还原球团和

2、电炉渣工艺矿物学研究，归纳总结黑钛石的显微镜下鉴定特征、x射线衍射图谱特征和化学成分变化和化学式，为今后工艺矿物学研究提供参考。关键词：黑钛石；光学性质；衍射特征；化学成分；化学式计算中图分类号：P616．4文献标识码：A文章编号：1000—6532(2012)03—0055—05黑钛石是高钛渣的主要组成矿物，并广泛地出隙中。微量黑钛石呈针状、毛发状生长于辉石和低现于钒钛磁铁矿铁精矿、钛精矿还原球团和电炉熔熔点玻璃相中(图2)。黑钛石晶体中还常常包裹微炼渣中。随着铁精矿、铁精矿质量变化，熔炼配料不细金属铁和硅酸盐玻璃。黑钛石性极脆，致使光片同和还原气氛强弱

3、、温度变化，不仅还原球团和熔炼中黑钛石上常出现碎裂纹和孔。黑钛石莫氏硬度约渣矿物组成发生变化，黑钛石化学成分和物理性质5～6，密度随化学成分变化，磁性微弱。也发生很大变化。1．2光学性质作为人工矿物，黑钛石在20世纪50年代已有天然黑钛石发现于月岩中，在玻基玄武岩的钛研究，并随着钛化工发展，合成出一系列黑钛石型化铁矿内呈残留体的矿物，化学式(Mg，Fe)TiTiO⋯。合物。但是，有关资料多分散于冶金文献J，少见从矿物学角度报道，致使后来的矿物学研究者不得电炉渣黑钛石实体镜下呈黑色，玻璃光泽，不透明。不从各种零星报道中查找相关资料。2005～2009反射光下

4、，随着端元分子含量比的变化，颜色呈灰年，在钒钛磁铁矿铁精矿／钛精矿预还原一电炉熔炼白、淡灰蓝、淡灰褐色。反射率低于钙钛矿，变化于工艺流程试验研究中，作者对不同条件下的还原球14～16。反射多色性、非均性微弱。团和电炉熔炼渣进行了工艺矿物学研究。1黑钛石显微镜下鉴定特征1．1晶形和物理性质实体镜下，黑钛石呈斜方柱状一长柱状一针状自形晶，柱状晶体顶部呈锥状(图1)。电炉渣气孔中，黑钛石晶体短轴断面大者可达0．4mm×0．6mm，延长方向可达10mm以上，长短径之比达20以上。光图1斜方柱状黑钛石晶体片中，断面呈长柱状、板柱状、板状。多数黑钛石呈Fig．1Rho

5、mbicprismanosovitecrystal束状近于平行排列，辉石和玻璃质充填于黑钛石间收稿日期：2011—06—29作者简介：洪秉信(1943一)，男，研究员，主要从事工艺矿物学研究。第3期洪秉信等：黑钛石固溶体的矿物学特征：：表1中列入两个电炉渣黑钛石的主要衍射谱线2O个黑钛石产出于不同条件下的电炉熔炼渣中，分和标准物质对应衍射谱线。由表1可见，电炉渣黑析结果多数为3—5个测点平均值，少数为1O个测钛石衍射谱线介于各端元组分谱线之间，并且和镁点的平均值。由表1看出黑钛石主要化学成分变化铁钛矿的谱线吻合较好。幅度较大：TiO2为69．64％一91．

6、52％，AI203为1．47％～7．82％，MgO为4．54％～12．37％，FeO为0．3黑钛石的化学成分和化学式05％～16．55％；V2O5为0．34％～5．44％，Cr203与3．1黑钛石化学成分V205变化趋势一致，为0．03％～1．85％。表2列入20个黑钛石电子探针分析结果。这表2黑钛石电子探针分析结果／％Table2Electronicmicroprobeanalysisresultsofanosovite注：①本表数据l、2、3由中国地质科学院矿产资源研究所电子探针室测试，其余均由中国地质科学院矿产综合利用研究所电子探针室测试。②l1、1

7、5、16产自于钛精矿电炉渣，20产自于QIT高钛渣，其余均产自于钒铁精矿电炉熔炼试验渣。·58·矿产综合利用3．2黑钛石化学式子数表示，列于表3。表3中同时列入计算的Ti’离根据理论计算，黑钛石中Ti可以呈Ti“、Ti¨、子分数。由表3可以看出，黑钛石和假板钛矿最大Ti等多种价态。但是，电子探针不能实测变价元区别是八面体空隙中一般没有Fe，较多1ri。和Mg+Ti“素的价态。为研究黑钛石中Ti的价态，按照假板钛。黑钛石中Ti分数、Ti3O5和FeTi2O分子数矿型矿物晶体结构中配位要求分配Ti的占位，并计变化很大，个别黑钛石中没有低价钛，并出现少量算黑钛石

8、的化学式。计算结果以黑钛石端元组分分FeTiO分子，反映不同的生成