Содержание
- Что такое рутил?
- Геологическое вхождение рутила
- Рутил Майнинг
- Полиморфы и примеси
- Рутил и Гемология
- Использование рутила
- Синтетический рутил
Рутилированный кварц: Камень из рутилированного кварца. Рутил может встречаться в виде игольчатых кристаллов в минералах, таких как кварц, корунд, гранат и андалузит. Авторские права на изображения iStockphoto / Coldmoon_photo.
Что такое рутил?
Рутил - это оксид титана с химическим составом TiO2, Это найдено в магматических, метаморфических и осадочных породах во всем мире. Рутил также встречается в виде игольчатых кристаллов в других минералах.
Рутил имеет высокий удельный вес и часто концентрируется потоком и волнами в «тяжелых минеральных песках», которые существуют сегодня как на суше, так и на море. Большая часть рутилов в мире добывается на этих песках.
Рутил используется в качестве руды из титана, его измельчают в белый порошок, который используют в качестве пигмента в красках, и обрабатывают для использования во множестве продуктов. Сети игольчатых кристаллов рутила производят «глаза» и «звезды» во многих драгоценных камнях, таких как звездный рубин и звездный сапфир.
Тяжелый минеральный песок: Мелкие копания на Фолли Бич, Южная Каролина, обнажают тонкие слои тяжелых минеральных песков. Эти пески часто являются источником природного рутила. Фото Карлтон Берн, Геологическая служба США.
Геологическое вхождение рутила
Рутил встречается в качестве дополнительного минерала в плутонических магматических породах, таких как гранит, и в глубоководных магматических породах, таких как перидотит и лампроит. В метаморфических породах рутил является распространенным вспомогательным минералом гнейсов, сланцев и эклогитов. Хорошо сформированные кристаллы рутила иногда встречаются в пегматите и скарне.
Рутил и ряд других рудных минералов добываются вместе из осадочных отложений, известных как «тяжелые минеральные пески». Эти отложения происходят от выветривания магматических и метаморфических пород, которые содержат обильные крошечные зерна минералов с высокой удельной массой, таких как рутил, ильменит, анатаз, брукит, лейкоксен, перовскит и титанит (также известный как сфен).
По мере того как эти породы выветриваются, их более устойчивые минеральные частицы вымываются в морскую прибрежную среду, где они сортируются и концентрируются в соответствии с их плотностью волной и текущим воздействием. Там, где условия хорошие и тяжелые минералы в изобилии, эти отложения могут превращаться в полезные отложения.
Добыча тяжелых минералов: Экскаваторы удаляют тяжелые минеральные пески на шахте Конкорд в южной и центральной частях Вирджинии. Эти пески, содержащие до 4% тяжелых минералов, выкапываются и затем обрабатываются для удаления рутила, ильменита, лейкоксена и циркона. Пески выветривались и разрушались от воздействия анортозита на небольшом расстоянии. Фото Геологической службы США.
Рутил Майнинг
Тяжелые минеральные пески добываются в мелководной морской среде судами, которые занимаются углублением отложений, отделяют тяжелые минеральные зерна, удерживают тяжелые минералы на борту и выгружают фракцию более легких отложений обратно на дно.
Тяжелые минеральные пески также обнаружены на суше в осадочных отложениях, которые накапливались в те времена, когда уровень моря был намного выше, чем сегодня. Эти отложения добываются, обрабатываются для удаления тяжелых минералов и возвращаются в ландшафт, который возвращается к своей первоначальной топографии.
Тяжелый минеральный песок: Тяжелый минеральный концентрат, добываемый на суше в Грузии. Он состоит из зерен размером с песок в основном из рутила, ильменита и циркона.
Полиморфы и примеси
Рутил является наиболее распространенной природной формой TiO2, Есть многочисленные полиморфы, которые включают анатаз и брукит. Железо (Fe+2иногда заменяет титан в некоторых образцах рутила. Когда это происходит, валентная разница между железом и титаном требует балансировки - и этот баланс часто достигается путем замены ниобия (Nb+5) и / или тантал (Та+5) для другого титана. Замена этих элементов увеличивает удельный вес рутила и вызывает черный цвет как минерала, так и его полосы.
Рутилированный кварц: Граненый драгоценный камень, вырезанный из рутилированного кварца. Длинные призматические кристаллы с золотым блеском рутиловые. Образец и фотография от Arkenstone / www.iRocks.com.
Рутил и Гемология
Более чем любой другой минерал, рутил обладает сродством к росту в виде призматических кристаллов внутри других минералов. Длинные призмы рутила встречаются во многих драгоценных минералах. Кварц, корунд (рубин и сапфир), гранат и андалузит - некоторые из наиболее знакомых.
Иногда эти иглы грубые и хорошо видны внутри драгоценного камня, как во многих образцах рутилированного кварца. Эти иглы производят привлекательные и интересные новинки, когда они имеют приятный цвет и расположение. Смотрите соседнюю фотографию рутированного кварца.
Звезда Индии: Этот драгоценный камень представляет собой звездный сапфир весом 563,35 карата, вырезанный из алмазов, найденных в Шри-Ланке. Это серовато-синий цвет, и оно было вырезано так, чтобы отображать звезду сверху и снизу. Он выставлен в Американском музее естественной истории в Нью-Йорке. Wikimedia Commons фото Даниэля Торреса младшего
В некоторых драгоценных камнях, таких как рубин и сапфир, отражения света от сети мелких кристаллов рутила в правильно вырезанном кабошоне будут создавать красивую «звезду» света на поверхности камня. Рубины драгоценных камней и сапфиры с этой звездой известны в торговле как «феноменальные драгоценные камни», а феномен звезды известен как «астеризм». Посмотрите на соседнюю фотографию голубоватого звездного сапфира под названием «Звезда Индии».
В других драгоценных камнях одно направление параллельных кристаллов сформирует линию света на поверхности драгоценного камня, известного как «кошачий глаз». Явление, вызывающее кошачий глаз, известно как «чатоянство», а самоцветы, демонстрирующие это явление, называют «болтливыми». Самая известная жемчужина своей дружелюбия - хризоберилл кошачьего глаза.
Рутилированный кварц с кошачьим глазом: Кабошон, вырезанный из рутилированного кварца, добытого в Бразилии. Иглы рутила золотистого цвета и имеют настолько грубую текстуру, что можно ясно увидеть множество отдельных игл. Кабошон размером примерно 12 х 16 мм.
Использование рутила
Основные виды использования рутила и оксид титана, изготовленные из рутила являются: производство оксида титана пигментов, производство огнеупорных керамических, и производства металлического титана. Использование рутила для производства пигментов затрагивает жизнь почти каждого человека в Соединенных Штатах во многих отношениях почти каждый день.
При тонком измельчении и обработке для удаления загрязнений рутил становится ярко-белым порошком, который служит отличным пигментом. Это используется, чтобы сделать краску, суспендируя порошок в жидкости. Жидкость служит носителем при нанесении краски и испаряется, чтобы нанести слой оксида титана на окрашиваемый объект. Пигменты на основе оксида титана стали очень важными в лакокрасочной промышленности в 1978 году, когда правительство США запретило использование пигментов на основе свинца в потребительских лакокрасочных материалах.
Пигменты на основе оксида титана используются для получения белого цвета в пластмассе, и они используются для изготовления бумаги высокой яркости. Оксид титана придает этим продуктам стойкий к выцветанию цвет. Оксид титана также нетоксичен и химически стабилен. Эти свойства позволяют использовать его в качестве пигмента в пищевых продуктах, косметике, фармацевтике и многих потребительских товарах, таких как зубная паста.
Лучший способ узнать о минералах - это изучить коллекцию мелких образцов, с которыми вы можете обращаться, исследовать и наблюдать их свойства. Недорогие минеральные коллекции доступны в магазине.
Синтетический рутил
Рутил имеет очень высокий показатель преломления, сильную дисперсию и адамантиновый блеск. Это оптические свойства, которые могут привести к образованию большого драгоценного камня, и эти свойства у конкурента рутила или превосходят свойства алмаза. К сожалению, природный рутил редко обладает ясностью и цветом, необходимыми для того, чтобы служить альтернативой драгоценному камню для алмаза.
Однако синтетический рутил можно сделать практически бесцветным с превосходной прозрачностью. Когда он впервые был произведен в 1940-х и 1950-х годах, он был разрезан на драгоценные камни и продан как алмазный имитатор под названием «Титания». Он приобрел некоторую раннюю популярность, но он начал угасать, как только покупатели обнаружили, что синтетический рутил в течение короткого времени пострадал от истирания - у рутила твердость по Моосу равна 6 по сравнению с твердостью алмаза, равной 10.