سعر الروتيل وحدوثه واستخراجه واستخداماته

الروتيل هو معدن متكرر الحدوث من فئة المعادن من "الأكاسيد والهيدروكسيدات" مع التركيب الكيميائي TiO2 وبالتالي ، من الناحية الكيميائية ، ثاني أكسيد التيتانيوم.

يتبلور الروتيل في النظام البلوري رباعي الزوايا ويتطور في الغالب قصير إلى طويل وبلورات مخططة رأسياً ومنشورية وفي كثير من الأحيان توأمان بلوريان في شكل توائم متعددة التركيبات ، وصفائحي ، ودوري ، ورباعية وأربعة توائم ، ولكن أيضًا حبيبية إلى مجاميع معدنية ضخمة. يتراوح حجم معظم بلورات الروتيل بين بضعة مليمترات وبضعة سنتيمترات. يمكن أيضًا العثور على بلورات يصل طولها إلى 25 سم. [3]

يتنوع لون البلورات الشفافة إلى الشفافة بين البني المحمر والأحمر القوي ، ولكن يمكن أيضًا أن يكون أصفر ذهبيًا أو مزرقًا أو أرجوانيًا. الألوان الباهتة الملونة ممكنة أيضًا. أسطح البلورات لها لمعان يشبه الماس.

علم أصل الكلمة والتاريخ

تم وصف الروتيل في عام 1803 من قبل أبراهام جوتلوب ويرنر ، الذي أطلق على المعدن اسمًا على أساس لونه المحمر المتكرر بعد الكلمة اللاتينية rutilus التي تعني الأحمر أو المحمر.

حتى عام 1795 ، عندما أصبح التركيب الكيميائي للروتيل معروفًا ، تم الخلط بين الروتيل كمعدن من مجموعة التورمالين.

تصنيف

في الإصدار الثامن من تصنيف المعادن وفقًا لـ Strunz ، والذي أصبح قديمًا منذ عام 1982 ، ينتمي الروتيل إلى فئة المعادن من "الأكاسيد والهيدروكسيدات" وهناك قسم الأكاسيد بالصيغة العامة "MO8 والمركبات ذات الصلة" ، حيث سمي على اسم "الروتيل" مع النظام لا. IV / D.2 وأعضاء أخرى حجر القصدير ، بلاتنيريت ، فارلاموفيت.

في آخر دليل معدّل ومحدّث لمعدن اللازورد بواسطة Stefan Weiß في عام 2018 ، والذي لا يزال يعتمد على النظاميات النظامية الكلاسيكية من قبل Karl Hugo Strunz ، بعيدًا عن جامعي المجموعات الخاصة والمجموعات المؤسسية ، تم إعطاء المعدن النظام والرقم المعدني. IV / D.02-10 ، والتي تتوافق في "نظام اللازورد" مع قسم "الأكاسيد ذات النسبة المولية للمعدن: الأكسجين = 1: 2 (MO2 والأقارب)".

الإصدار التاسع من النظاميات المعدنية لسترنز ، ساري المفعول منذ عام 2001 وتم تحديثه من قبل الرابطة الدولية للمعادن (IMA) حتى عام 2009 ، يعين الروتيل أيضًا لتقسيم "الأكاسيد ذات النسبة المولية للمعدن: الأكسجين = 9: 1 وقابل للمقارنة". ومع ذلك ، يتم تقسيم هذا أيضًا وفقًا لحجم الكاتيونات المعنية والبنية البلورية ، بحيث يتم تصنيف المعدن في القسم الفرعي "مع الكاتيونات متوسطة الحجم ؛ يمكن العثور على سلاسل من ثماني السطوح المرتبطة بالحافة "، حيث تم تسميتها أيضًا باسم" مجموعة الروتيل "مع النظام رقم. 2. DB.4 والأعضاء الآخرين الأرجوتيت ، القصدير ، البلاتنريت ، البيرولوزيت ، التريبوهيت ، التوجارينوفيت ، الفارلاموفيت.

كما أن منهجية المعادن وفقًا لدانا تخصص الروتيل إلى فئة "الأكاسيد والهيدروكسيدات" ، ولكن في البداية إلى فئة "الأكاسيد". يوجد هنا مع ilmenorutil و struverite و pyrolusite و cassiterite و plattnerite و argutite و squawcreekite و stishovite في "مجموعة الروتيل (tetragonal: P42 / mnm)" مع النظام رقم. 04.04.01 موجود في القسم الفرعي "أكاسيد بسيطة بشحنة كاتيون 4+ (AO2)".

التركيب البلوري

هيكل الروتيل هو نوع من الهياكل يحدث بشكل متكرر لمركبات AB2 ، وعلى عكس هيكل الفلوريت ، لا يعتمد على أقرب تعبئة للمجالات. يتم ترتيب الأنيونات الأكسيدية بطريقة طبقات "سداسية" مشوهة ومموجة ، مع نصف الفجوات الاوكتاهدرا بينها التي تشغلها كاتيونات التيتانيوم ، ولكن بسبب التناظر رباعي الزوايا ، لا تشكل هذه الطبقات المموجة أقرب تعبئة للكريات. لذلك يمكن وصف التركيب البلوري بشكل أفضل على أنه حشو قضيب رباعي الزوايا لخيوط تقاسم الحواف [TiO6] ثماني السطوح (وفقًا لتدوين Niggli: [TiO4 / 2O2 / 1]) ، والتي تعمل بالتوازي مع المحور c البلوري. لا تزال الخيوط مرتبطة عبر الزوايا المشتركة لتشكيل شبكة ثلاثية الأبعاد [TiO6 / 3] ، والتي ينتج عنها في شكل مختصر صيغة الجمع TiO2. وبالتالي فإن كاتيونات التيتانيوم المحاطة ثماني السطوح بذرات الأكسجين يكون لها رقم التنسيق 6 ، في حين أن أنيونات الأكسيد محاطة بثلاث ذرات تيتانيوم في ترتيب مستوٍ ثلاثي الزوايا مشوه قليلاً (التنسيق رقم 3).

يتبلور عدد من المركبات غير العضوية الأخرى أيضًا في بنية الروتيل ، بما في ذلك أكاسيد NbO2 و TaO2 و MnO2 و SnO2 وكذلك الفلوريدات CrF2 و MnF2 و FeF2 و CoF2 و NiF2 و CuF2 و ZnF2.

المواصفات
علم التشكل المورفولوجيا

غالبًا ما يشكل الروتيل بلورات موشورية ذات عمودي سميك إلى عادة إبرة دقيقة ، والتي تسود عليها الأشكال المسطحة {110} و {010} وتكون وجوهها البلورية متوازية ممتدة ومخططة. بالإضافة إلى العديد من الأشكال الأخرى ، هناك أيضًا مناشير ثنائية الزوايا.

يعتبر الروتيل ، المحاط بإبرة رفيعة إلى شكل ليفي ، مسؤولاً عن النجمة (نجمة الضوء) التي تحدث في الياقوت والياقوت ، من بين أشياء أخرى. في الشوائب المجهرية ، بالإضافة إلى الهيماتيت وشوائب معدنية أخرى ، يمكن أن تؤكد على "البلورات الوهمية" التي لوحظت بشكل خاص في الكوارتز.

توجد التوائم عمومًا في الروتيل ، والتي يمكن تشكيلها وفقًا لقانونين: التوائم ، والتوائم الثلاثية ، والخيوط المتعددة التركيبية شائعة بشكل خاص في شكل رقائقي أو دوري وفقًا لـ (101) ، حيث يلتقي الأفراد بزاوية 65 درجة 35. السمة المميزة هي توأمان على شكل الركبة وعلى شكل واقي وعلى شكل حرف V وحتى التوائم السداسية التي تشكل حلقات مغلقة. تعتبر التوائم وفقًا لـ (301) على شكل قلب ، والتي تلتقي محاورها الرأسية عند 54 درجة 44 ، أقل شيوعًا. يمكن أن يحدث كلا القانونين أيضًا في نفس الوقت ، وبالتالي يشكلان مجموعًا شبيهًا بالشبكة أو شبكيًا ، وهو ما يسمى sagenite.

اللون

يمكن أن يتواجد الروتيل بألوان مختلفة ، ولكن غالبًا ما يتواجد باللون البني المحمر إلى الأحمر القوي واللون الأسود. نظرًا لوجود شوائب (شوائب) في معادن أخرى - مثل الكوارتز - يلمع الروتيل أيضًا بلون أصفر ذهبي قوي ويشار إليه في هذا الشكل بشعر الزهرة وغالبًا ما تتم معالجته في الأحجار الكريمة. من ناحية أخرى ، نادرًا ما تظهر نغمات مزرقة أو أرجوانية.

الخصائص الكيميائية والفيزيائية

الروتيل غير قابل للذوبان في الأحماض وغير قابل للانصهار قبل أنبوب اللحام. في شكله النقي ، يكون مغناطيسيًا ضعيفًا مع قابلية مغناطيسية محددة (حساسية جماعية) تبلغ 7,7 · 10 إيمو / Oe · ملغ ، ولكن إذا كان يحتوي أيضًا على الحديد ، فإنه يصبح مضادًا للمغناطيسية [7].
التعديلات والأصناف.

الروتيل هو التعديل الوحيد والأهم لثاني أكسيد التيتانيوم الذي يكون مستقرًا عند درجات الحرارة العالية. الاثنان الآخران هما anatase و brookite.

يُطلق على Sagenite مجموعة متنوعة من الروتيل ، والتي لها نواتج داخلية مسطحة تشبه الشبكية لتوائم الروتيل الرقيقة الشبيهة بالإبرة. ومن المعروف أيضًا باسم النمو الفوقي (الموجه).

نيجرين هو اسم الروتيل الأسود الحديدي.

التعليم والمواقع
الظروف التعليمية

كمعدن عالي الحرارة وعالي الضغط ، يشكل الروتيل كلاً من الصخور المنصهرة والمتحولة ويمكن العثور عليه كعنصر إضافي في العديد من الصخور ، بما في ذلك كمعدن صابون في رواسب الأنهار. في المقابل ، يمكن العثور على الروتيل بالاقتران مع العديد من المعادن الأخرى ، مثل adulara ، و albite ، و apatite ، و calcite ، و chlorite ، و ilmenite ، و pyrophyllite ، و titanite ، و quartz بالإضافة إلى تعديلات TiO2 الأخرى anatase و brookite التي سبق ذكرها. مع الهيماتيت ، يشكل الروتيل أيضًا التصاقات فوقية.

يحدث الروتيل في eclogites وهو طور Ti السائد في أمفيبوليت العقيق.

المواقع

كتكوين معدني متكرر ، يمكن العثور على الروتيل في العديد من الأماكن حول العالم ، حيث تم توثيق حوالي 5900 موقعًا حتى الآن (اعتبارًا من عام 2019).

تجدر الإشارة إلى "منجم Graves Mountain Mine" في مقاطعة لينكولن (جورجيا) بالولايات المتحدة الأمريكية ، حيث ظهرت بلورات يصل حجمها إلى 15 سم ، وهي جديرة بالذكر نظرًا لاكتشافاتها المعدنية غير العادية. تُعرف النبتات الهيماتيت الروتيل الجميلة بشكل خاص من "Cavradi Gorge" بالقرب من Sedrun في كانتون Graubünden السويسري وبلدية Ibitiara في ولاية باهيا البرازيلية. بالإضافة إلى ذلك ، غالبًا ما يتم اكتشاف شوائب الروتيل في الكوارتز المدخن في إيبيتيارا وبلدية إيتابيرا ، التي تنتمي إلى ولاية ميناس جيرايس. تم العثور على توائم كبيرة في الركبة أو على شكل حاجب يصل حجمها إلى حوالي 7 سم في Golčův Jeníkov و Soběslav في جمهورية التشيك. تم العثور على بلورات يصل قطرها إلى 9 سم وطولها 3 سم في رواسب Paragachay على جبل Kapujuk ، جمهورية ناخيتشيفان المتمتعة بالحكم الذاتي في أذربيجان.

في ألمانيا ، تم العثور على الروتيل بشكل أساسي في بعض مناطق الغابة السوداء (بادن فورتمبيرغ) ، في Fichtelgebirge و Spessart والغابات البافارية وغابة بالاتينات العليا (بافاريا) ، هيسن ، ساكسونيا السفلى ، في شمال الراين - ويستفاليان Siebengebirge ، إيفل (راينلاند بالاتينات) ، في سارلاند ، في جبال ساكسون أور ، شليسفيغ هولشتاين وتورينجيا.

تم العثور على المعدن في النمسا في بورغنلاند ، على شقوق جبال الألب في العديد من مناطق كارينثيا ، سالزبورغ وستيريا ، في بعض مناطق النمسا السفلى وتيرول وكذلك في النمسا العليا وفورارلبرغ.

في سويسرا ، ظهر الروتيل بشكل رئيسي في الشقوق الألبية في كانتونات غراوبوندن وتيسينو وفاليه.

يمكن أيضًا العثور على الروتيل في عينات صخرية من سلسلة جبال وسط المحيط الأطلسي وجنوب غرب الهند ريدج وخارج الأرض على سطح القمر ، وبشكل أكثر تحديدًا في مرتفعات فرا ماورو.

أكبر الدول المنتجة

في جميع أنحاء العالم ، تقدر احتياطيات التعدين لأهم معادن التيتانيوم اللمينيت والروتيل بـ 692,58 مليون طن ، مع أكبر تركيزات إقليمية في الصين بنسبة 28,9 ٪ وأستراليا بنسبة 17,0 ٪ والهند بنسبة 13,3 ٪ (اعتبارًا من نوفمبر 2014).

استعمال

يعتبر الروتيل ، الذي يحتوي على نسبة 60٪ من المعدن ، أهم معدن تيتانيوم بعد الإلمنيت.

يستخدم ثاني أكسيد التيتانيوم في تعديل الروتيل كصبغة بيضاء بسبب ارتفاع انكسارها. بالإضافة إلى ذلك ، فإنه يعمل بمفرده أو بالاشتراك مع السليلوز كغطاء للأقطاب الكهربائية للحام القوسي ، مما يحسن اللحام أو يجعله ممكنًا في المقام الأول.

نظرًا لخصائصه شبه الموصلة ، يستخدم الروتيل في صبغ الخلايا الشمسية ، والتي تسمى خلايا Grätzel. تبلغ فجوة النطاق الخاصة بها حوالي 3,0 فولت ، لذا يمكنها امتصاص الضوء بطول موجي أصغر من حوالي 400 نانومتر.

كجوهرة

تتم معالجة الروتيل الطبيعي في بعض الأحيان فقط إلى أحجار كريمة بواسطة هواة جمع الأحجار الكريمة ، حيث إنه عادة ما يشكل بلورات صغيرة جدًا. من ناحية أخرى ، تم بيع الروتيل الصناعي تحت الاسم التجاري "تيتانيا" أو "ديامونايت" (يجب عدم الخلط بينه وبين الماس!) باعتباره ماسًا مقلدًا منذ عام 1948 ، حيث يتجاوز لمعانه بمقدار ستة أضعاف التشتت العالي (إطلاق النار).

إبر الروتيل المحاطة بمعادن أخرى شائعة أيضًا ، والتي بالإضافة إلى اللمعان الذهبي توفر أيضًا تأثيرات بصرية مختلفة مثل asterism (انعكاسات الضوء على شكل نجمة) و chatoyance (تأثير عين القط).

سعر الروتيل

أسعار الروتيل -> أسعار المعادن الإستراتيجية