板钛矿

板钛矿晶体化学性质

板钛矿属斜方晶系，在板钛矿晶体结构中，O形成歪曲的四层最紧密堆积，层平行（100）晶面，Ti在八面体空隙中，每个[TiO₆]八面体有三个棱角同周围三个[TiO₆]八面体共用，这些共用的棱角比其他棱角要短些，Ti微偏离八面体中心，形成歪曲的八面体。[TiO₆]八面体平行c轴组成锯齿形链，链与链平行（100）联结成层。

板钛矿化学性质

板钛矿的分子式也与金红石相同，化学式为TiO₂，Ti 59.95%，O 40.05%。成分中含有少量的Fe³ ，有时Fe₂O₃可达4.5%；含少量Nb₂O₅及Ta₂O₅。仅以板状晶体与金红石、锐钛矿相区别。成分中Ti可被Fe³ 、Nb⁵ 、Ta⁵ 代替。富含Fe者称铁板钛矿，富含Nb者称铌板钛矿。

板钛矿物理性质

板钛矿晶体呈板状、叶片状。颜色淡黄、褐到黑色。条痕浅黄色、浅灰至褐色。透明或半透明。金刚光泽或半金属光泽。莫氏硬度5.6～6。密度3.9～4.1g/cm³。

板钛矿光学性质

薄片中呈淡黄褐色、金黄褐色或淡红褐色，具异常干涉色，很高的突起。二轴晶（正光性），平行消光。折射率很高：n_p=2.583，n_m=2.584～2.586，n_g=2.700～2.741，n_g一n_p=0.117～0.156，多色性弱，n_g：亮黄色、浅绿褐色，n_m：亮黄色、橙黄褐色，n_p：无色、橄榄色、黄褐色。在反射光下光片中板钛矿呈灰色，可根据较暗的颜色分出特有的生长锥。

板钛矿光性特征

黄褐色、红褐色或褐黑色；薄片中黄褐色或金褐色。多色性弱n_p一橙色、浅黄褐色，n_m—橙色紫褐色，n_g一柠檬黄色、紫褐色。吸收性：n_g> n_m>n_p 或n_m>n_g>n_p。正极高突起。糙面极显著。干涉色高级白，有时可见异常干涉色，以至在任何位置都不见真正消光。双晶沿（120）面。光率体色散极强，为交叉轴面色散。对于红光、黄光光轴面平行于（001），光轴角色散r< v；对于蓝光、绿光，光轴面平行于（010），光轴角色散r>v；而对于黄绿色光，光轴角为0°。

光性方位和2V随温度变化。在固定波长的光源照射下，光轴面平行于（001）时，温度下降，2V减小；光轴面平行于（010）时，温度下降，2V增大。

板钛矿成因产状

板钛矿是热液矿物，与石英、钠长石、榍石、金红石、锐钛矿等共生，比金红石形成晚，比锐钛矿形成早。板钛矿在自然条件下稳定，在矿砂中常见。

变化：在高温700℃左右时，板钛矿可变为金红石。

鉴定特征：特殊的光性、极高的折射率和双折射率、异常强的色散，是板钛矿极好的鉴定特征。金红石有较好的解理和棱状的外形；铁板钛矿（Pseudoarkansite）的折射率较低，光轴角较大，不出现显著的色散；针铁矿为红褐色、负光性，均与板钛矿不同，可以区别。

提炼钛的矿物原料。二氧化钛的另一种同质异像矿物。化学成分为TiO₂。含钛59.95%。斜方晶系。与金红石和锐钛矿成同质三象。晶体呈板状、叶片状。淡黄、褐到黑色。条痕浅黄色、浅灰至褐色。透明或半透明。金刚光泽或半金属光泽。莫氏硬度5.6～6。密度3.9～4.1g/cm³。产于区域变质岩系的石英脉中，或作为火成岩的副矿物，有时产于接触变质岩石中，也是沉积岩的一种造岩矿物。主要产于变质岩中的阿尔卑斯型矿脉，也见于热液蚀变、接触变质作用及砂矿中。著名产地有美国阿肯色州磁铁矿湾（magnet cove）、瑞士蒂洛尔（tirol）、俄国乌拉尔以及巴西、英国等。透明－半透明晶体，因色散高、出火强，少数鲜红色者色泽胜过红宝石；而一些浅黄色者可用作钻石代用品。

谱图说明：

晶系：斜方，空间群：Pcan， Z：8

晶胞参数：a₀=0.5448，b₀=0.9184，c₀=0.5144

辐射条件：CoKα

图谱来源：武汉工业大学材料研究与测试中心

我国钛矿资源的地质勘查，主要是新中国成立后的50年代至60年代进行的，并相继投入开发。我国钛矿资源的深加工利用（生产钛白、焊条涂料、海绵钛、钛金属、钛材等），则是从1954年由北京有色金属研究院研制海绵钛开始，1958年沈阳有色金属加工厂建成海绵钛及钛材加工车间投产，60年代末开始形成钛工业体系（生产海绵钛、钛加工材等多种产品），至1997年，我国钛工业已形成矿山-冶炼-加工和科研-设计-生产-应用两个相互关联、比较完整的体系。我国是世界上钛精矿、锻轧钛、钛制品、钛氧化物和锐钛型钛白颜料的出口国之一。

我国探明的钛资源分布在21个省（自治区、直辖市）共108个矿区，主要分布在四川攀西、河北承德、云南、海南、广西和广东，其中以四川储量最大。

全国原生钛铁矿共有45处，主要分布在四川攀西和河北承德，2011年我国原生钛铁矿储量2.46亿吨，是我国最主要的钛矿资源。

钛铁砂矿资源有85处，主要分布在海南、云南、广东、广西等地，储量500万吨，也是我国重要的钛矿资源。相比之下，金红石矿资源较少，资源产地41处，主要分布在河南、湖北和山西等地，储量仅有200万吨。

分布情况2100433B