محتويات
استخدامات معدن الإلمنيت
استخدامات معدن الإلمنيت عديدة حيث تحتاج العديد من السبائك لهذا المعدن، واستخداماته على النحو التالي:
- تصنيع ثاني أكسيد الألمنيوم TiO2، وهي عبارة عن مادة كاشطة تستخدم في تبييض وتلميع كافة الأواني.
- تشكيل السبائك حيث أن الإلمنِيت يتم خلطه مع التيتانيوم ووضعه في السبائك ذات الوزن الخفيف لتزيد من قوتها وصلابتها.
- صنع الكثير من الأدوات نحو المفاصل الصناعية للإنسان، والدراجات النارية، وهياكل الطائرات.
- إنتاج معدن التيتانيوم حيث أن حوالي 5 بالمائة من معدن الإلمنِيت يستخدم في إنتاج معدن التيتانيوم.
- الحصول على معدن الروتيل الصناعي وهو أحد أشكال أكسيد التيتانيوم يستخدم في إنتاج نوع من الأصبغة البيضاء الناصعة البياض.
- تصنيع مادة ثاني أكسيد التيتانيوم وهي عبارة عن مادة ذات لون أبيض عاكسة.
- إنتاج المبيض وهو عبارة عن مسحوق أبيض يعطي السطوع على الأوراق والأسنان والألبسة والمواد الأخرى. [1]
ما هو معدن الإلمنيت
معدن الإلمنيت هو معدن أكسيدي (الذي يحتوي على أيون الأكسيد السالب)، يكون ذو لون أسود أو رمادي.
وهو معدن ضعيف المغناطيسية، صيغته الكيميائية FeTiO3، غالباً ما يتم استخراجه من الصخور الرسوبية والنارية، وقد تم العثور على هذا المعدن في الصخور والثرى القمرية، وهو أكسيد الحديد والتيتانيوم الأسود.
هذا ما يفسر استخدامه كخامة لمعدن التيتانيوم، كما يستخدم على نطاق واسع في تصنيع مادة ثاني أكسيد الألمنيوم لتببيض الأواني وتلميعها، تبلغ كثافة هذا المعدن 4.7 – 4.79 جرام / سنتيمتر مكعب، وأكبر دولة منتجة له أستراليا والصين.
سبب تسمية معدن الإلمنيت بهذا الاسم
سمي معدن الإلمنيت بهذا الاسم نسبةً إلى جبال إلمنسكي الروسية، حيث تم العثور على هذا المعدن للمرة الأولى في هذا الجبل.
وحري بالذكر أن هذا المعدن ضعيف المغناطيسية، اكتسب هذه الخاصية كون أن بلورات الحديد تتداخل في تركيبته، لذلك يتم استخدام المغناطيس في استخراج رواسب هذا المعدن من بين رواسب المعادن الأخرى.
ومن أهم مميزات هذا المعدن قدرته على تحمل درجات الحرارة القصوى، وقد اكتسب هذا المعدن هذه الخاصية كونه يتشكل داخل الصهارة، وهذا ما يفسر استخدامه في صناعة الصلب لبطانة أفران الصهر، والكثير من الصناعات الأخرى.
كيف يتشكل معدن الإلمنيت
يتشكل معدن الإلمنيت في الأحجار البركانية تحت الأرض أثناء تبرد الصهارة، أو تترسب حبيباته من الصخور وتتجمع عند مصبات المياه.
وبشكل عام يحتاج هذا المعدن مئات السنين حتى يتشكل داخل الصهارة، تستغرق هذه المعادن قرون لتتشكل، تبدأ بلورات هذا المعدن بالتشكل بدرجة حرارة معينة، أثناء تبرد الصهارة، فبلورات معدن الإلمنِيت أثقل من اللافا.
لذلك تغوص في قاع الصخور الاندفاعية، وهذا ما يفسر وجود معظم أنواع المعادن ومن بينها الإلمِنيت في قاع الصخور البركانية، وفي الغالب يوجد داخل الصخور الحاملة للإلمِنيت جابرو أو نوريت أو أنورثوسيت، وقد يتبلور الإلمِنيت في البجماتيت.
تترسب حبوب الإلمنيت من الصخور الأندفاعية، وتنتقل رواسبها من مكان إلى آخر عن طريق المياه، والسبب في ذلك لأن حبيبياتها ثقيلة لا يمكن أن تطير في الهواء، وأثناء انتقال هذه الحبيبات عبر الماء تتشتت.
لكنها وبفعل جاذبية حبيباتها لبعضها البعض تتجمع مع بعضها البعض، وخاصة عند مصبات المياه، وتكون على شكل رمال معدنية ثقيلة، تعالج هذه الرمال، ويستخرج منها معدن الإلمنِيت والمعادن الأخرى نحو الزركون أو الروتيل، وتكون هذه الرمال ذات لون أسود لذلك يمكن اكتشافها بسهولة. [2]
مميزات معدن الإلمنيت
- المقاومة.
- ثقل حبيبات المعدن.
- تمتلك حبيباته جاذبية.
- التركيب الكيميائي.
- المتانة.
- تحمل درجات الحرارة العالية.
تتعدد مزايا معدن الإلمنيت، ومزاياه يكتسبها من خصائصه الفيزيائية والكيميائية، وهذه المزايا هي ما يلي:
المقاومة: يعد الإلِمنيت من أكثر المعادن مقاومة للعوامل الجوية.
ثقل حبيبات المعدن: فلا يمكن لرواسب الإِلِمنيت أن تنتقل في الهواء لثقلها، إنما تنتقل بالماء فقط.
تمتلك حبيباته جاذبية: عندما تنتقل حبيبات هذا المعدن بين مكان أو آخر عبر الماء تنجذب الحبيبات إلى بعضها البعض وتتجمع عند مصبات المياه.
التركيب الكيميائي: الصيغة الكيميائية لمعدن الإلِمنيت هي FeTiO3.
المتانة: يعد الإلِمنيت أكثر المعادن متانة، فهو من أكثر المعادن حفظاً في الصخور النارية، هذا ما يفسر وجود حبيبات هذا المعدن بكثرة في فتات الصخر الناري المتعرض للتجوية.
تحمل درجات الحرارة العالية: يتحمل معدن الإلمِنيت الحرارة الشديدة، وهذا ما يفسر استخدامه في تبطين الأفران الحرارية، ليمتص حرارتها.
الخصائص الكيميائية لمعدن الإلمنيت
إن التركيب الكيميائي للإلمينت FeTiO3، لكن يمكن أن تتغير هذه الصيغة بحسي نسبة المغنيسيوم أو المنغنيز الموجودة فيها.
وغالباً ما تحل هذه المواد محل الحديد في هذا المعدن، مثال الجيكيليت (MgTiO3) يأتي تركيب هذا المعدن من خلال وجود معدن المغنيسيوم مكان الحديد في هذا المركب، فتحل بلورات المغنيسيوم مكان الحديد في البنية البلورية للمعدن، أما البيروفانيت (MnTiO3) يتم استبدال ذرات الحديد في بنيته البلورية بذرات المنجنيز، شريكة أن تكون درجات الحرارة مرتفعة.
الخصائص الفيزيائية لمعدن الإلمنيت
- التصنيف الكيميائي له معدن أكسيدي.
- لونه أسود أو رمادي.
- معدن براق كريستالي ثلاثي الأبعاد.
- كثافة المعدن.
- صلابة المعدن.
- ضعيف المغناطيسية.
- الاسم الكيميائي.
- الصيغة الكيميائية.
- أنواع المعدن.
- الاستخدامات.
يعد معدن الإلِمنيت من المعادن ذات اللون الأسود أو الرمادي، قليل المغنطة، يوجد داخل الصخور الاندفاعية، كما يمكن أن توجد حبيباته في الصخور الرسوبية، ولهذا المعدن عدة خصائص فيزيائية، يمكن حصرها فيما يلي:
التصنيف الكيميائي له معدن أكسيدي: يصنف هذا المعدن على أنه معدن أُكسيدي، أي أنه يحتوي على أيون الأكسيد السالب.
لونه أسود أو رمادي: الإلِمنيت معدن ذو لون أسود أو رمادي، يكتسب لونه من تبرده داخل الصهارة.
معدن براق كريستالي ثلاثي الأبعاد: يتميز معدن الإلمِينت أنه ذو بريق معدني، ومع ذلك هو ليس بالمعدن الشفاف، سطحه الخارجي كريستالي، ثلاثي الأبعاد.
كثافة المعدن: تبلغ كثافة معدن الإلمِنيت 4.7 إلى 4.79 جرام / سنتيمتر مكعب.
صلابة المعدن: يعد معدن الإلمِنيت من المعادن الصلبة القاسية، تبلغ كثافته المعدنية من 5.5 إلى 6.
ضعيف المغناطيسية: يعد معدن الإلمِنيت من المعادن ضعيفة المغناطيسية.
الاسم الكيميائي: الاسم الكيميائي لمعدن الإلمِنيت أكسيد التيتانيوم الحديدي.
الصيغة الكيميائية: الصيغة الكيميائية لمعدن الإلمِنيت FeTiO3.
أنواع المعدن: يكتسب هذا المعدن أكثر من نوع نتيجة تفاعله مع المغنيزيوم أو المنغنيز، فتحل ذرات هذين العنصرين محل الحديد لتشكل المركبات التالية: FeTiO3، MnTiO3، MgTiO3.
الاستخدامات: إنتاج خام التيتانيوم الأساسي، مصدر ثانوي للحديد، إنتاج ثاني أكسيد التيتانيوم.
سعر خام الإلمنيت
يبلغ متوسط سعر معدن الإلمنيت للكيلو جرام الواحد الخام من هذا المعدن 290 دولار أمريكي.
وبشكل عام تستورد الولايات المتحدة الأمريكية هذا المعدن خاماً، فهو من المعادن ذات الأهمية الاستراتيجة الكبيرة في مجال الصناعة، حيث أن أكثر استخداماته شيوعاً في هياكل الطائرات، وفي صنع الأطراف الصناعية للإنسان، إضافة إلى تغليف أنابيب البترول والغاز فيها، وفي تبطين الأفران الحرارية من الداخل، وصنع أسياخ اللحام.
والكثير من الصناعات الأخرى التي لا يمكن الاستغناء عنها أبداً، فضلاً عن استخدامه في إنتاج معادن أخرى نحو التيتانيوم والذي يعد نوع من أنواعه، ونتيجة ازدياد الطلب على هذا المعدن النابع من أهميته الصناعية بدأت العديد من الدول بالتنقيب عن هذا المعدن لتسخيره لخدمة الصناعة. [3]
