Титановый потенциал Украины
Положительной тенденцией является то, что ряд перспективных проектов по разработке ильменитовых месторождений переходят в практическую фазу реализации.
Сейчас Украина является одной из пяти стран-производителей концентратов титановых руд в мире. На ее территории сосредоточено 20% мировых запасов и добычи ильменита, включая 40 титановых месторождений (из которых: 1 – уникальное, 13 – крупных, 12 – разведанных, 5 – разрабатываемых). В бывшем СССР доля Украины в производстве ильменитовых концентратов составляла 90%.
Запасы титана в Украине на 440 лет
Минерально-ресурсная база титана Украины представлена различными по масштабу оруденения и генезису месторождениями, которые находятся на разных стадиях геологического изучения. Основные ресурсы сосредоточены в больших ильменитовых и ильменит-рутил-цирконовых рассыпных месторождениях. Кроме того, в пределах Украины расположено крупнейшее в Европе Стремигородское коренное месторождение, также являющееся комплексным.
Промышленное извлечение титана в основном производится из ильменита – FeTiO3 (36,8% железа, 31,6% кислорода, 31,6% титана) и рутила – TiO2 (60% титана, 40% кислорода). Согласно информации отдела геологии полезных ископаемых Института геологических наук НАНУ, в целом ресурсы титановых руд Украины оцениваются потенциально в 20%, а утвержденные запасы находятся в пределах 7–12% от мировых запасов. В Украине разведано 26 месторождений титановых руд, имеющих коммерческие запасы, а кроме них – еще 48 месторождений, запасы и ресурсы которых оценены предварительно и составляют, условно, «базу запасов титана страны». При этом суммарно запасы и база запасов титановых руд Украины, по их оценкам, «превышают таковые любой другой страны мира».
Исходя из действующих лицензий на эксплуатацию (добычу) 17-ти наибольших титановых месторождений (из 26, запасы которых утверждены Государственной комиссией по запасам полезных ископаемых и внесены в Государственный фонд полезных ископаемых), запасы титанового сырья в Украине по состоянию на начало 2010 г.
составляют около 184 млн. т TiO2. Этих запасов, при сохранении нынешней среднегодовой добычи, хватит на 440 лет!
В то же время, несмотря на большой объем запасов, следует отметить, что само титановое сырье относится, преимущественно, к категории «бедного» и «убогого», с высокой волатильностью минерального состава и поликомпонентным составом. Эти факторы обусловливает, при прочих равных условиях, повышенные затраты на обогащение (концентрацию). Но при высоком уровне обогащения и последующей глубокой утилизации всех базовых и сопутствующих компонентов эти расходы часто вполне «окупаются». Все остальные производственные, трудовые и экологические ресурсы в Украине, необходимые для титановой промышленности, до настоящего времени остаются вполне конкурентными.
Впереди Китая, Бразилии и Индии
Исторический максимум производства титанового сырья в Украине приходится на 2008 г., когда объемы его добычи составили не менее 414 тыс. тонн TiO2. То есть, фактическая добыча титанового сырья в Украине на 10-15% выше, чем она оценивается авторитетным американским изданием Mineral Commodity Summaries (359 тыс.
т TiO2), и практически соответствует оценкам украинских ученых (380-400 тыс. т TiO2). По соотношению «запасы/годовая добыча» в 2008 г. Украина стала мировым лидером, существенно опередив следующие за ней Китай, Бразилию и Индию.
Отметим, что кроме двух государственных горных предприятий (Вольногорского ГМК и Иршанского ГОКа), согласно законодательству отнесенных к категориям «не подлежащих приватизации» и «имеющим стратегическое значение для экономики и безопасности государства», в Украине добычей и обогащением титанового сырья занимается еще 3 предприятия: «Валки-Ильменит» (выпуск ильменитового концентрата, ископаемого с содержанием TiO2 – важного компонента в химической промышленности, производстве бытовой техники и ВПК), Демуринский ГОК (добыча и обогащение титано-циркониевых руд, «Предприятие «Цветмет» (добыча и продажа титановых руд и концентратов).
«Новые ласточки»
В июле 2010 г. «производственно-коммерческая фирма «Велта» (Днепропетровск) начала строительство ГОКа по добыче рудных песков и производству ильменитового концентрата на Бирзуловском месторождении (Кировоградская обл.
По словам руководителя предприятия «Велта» Андрея Бродского, общие инвестиции в развитие комбината в этом году составят около 100 млн. долл. (часть средств – кредит одного из ведущих европейских банков), а на сегодняшний день уже вложено порядка 15 млн. грн. При этом использована нетривиальная для Украины схема финансирования – для этого налажено сотрудничество с чешской «Экспортно-гарантийной и страховой компанией» («EGAP»). Генподрядчиком работ и поставщиком оборудования выступает чешская компания «PSG».
В начале 2011 г. ПКФ «Велта» планирует освоение еще двух-трех месторождений с первоначальной разведкой и подтверждением запасов в Государственном комитете по запасам с целью расширения сырьевой базы общим объемом минимум до 25 млн.
т ильменитового концентрата., а в 2012 г. планируется строительство металлургического завода по производству титанового шлака. Объем выпускаемой продукции составит не менее 300 тыс. тонн в год. Вложение в разработку месторождений и строительство металлургического комбината, по словам А.Бродского, составят порядка $200 млн.
Помимо Бирзуловского месторождения, на финальной стадии создания производственных мощностей по добыче титанового сырья в Украине находится еще «Междуреченский ГОК» (75% его акций контролирует Ostchem Holding и 25% принадлежат государству, разрабатывает одноименное месторождение ильменитовых руд, которые должны покрыть около трети годовой потребности «Крымского титана»). На юниорской стадии (разведки месторождений и выполнения проектных исследований) находятся еще 4 месторождения, переданные в пользование «Тако», «Феррэкспо» и ЧП «Сириус».
ЕС стремится к независимости от Китая: нашли «залежи будущего»
В Норвегии обнаружили огромные залежи титана, фосфата и ванадия.
«Это настоящий клад»
Евросоюзу, который стремится к независимости в критически важном минеральном сырье, улыбнулась удача — в Норвегии обнаружено гигантское месторождение редких металлов, которые могут вызволить экономику всего сообщества от зависимости от Китая.
Компания Norge mining, проводя геологические исследования на юге Норвегии в окрестностях местечка Эгерсунд, объявила, что в этой местности под землёй, предположительно, находятся залежи 70-80 млрд тонн титана, фосфата и ванадия. Специалисты уже называют находку «настоящим кладом». Если результаты исследования подтвердятся, то это место станет самым крупным из известных месторождений этих металлов на планете.
Как пишет британское издание The Guardian, компания Norge Mining была образована в 2018 году на инвестиционные средства немецкого и шведского капиталов. Геологическая разведка очень быстро принесла результаты, а специалистов в первую очередь заинтересовали залежи ванадия.
Титан, в свою очередь, важен для металлургической промышленности, а фосфор — для производства удобрений. Первоначальные электромагнитные измерения показали, что пласт полезных залежей может достигать толщину в 200-300 метров, следующие, что порода встречается и на глубине 2,2 тыс. м, а последние уже показали наличие ископаемых на глубине в 4,5 тыс. м под землёй.
«В самом начале мы не рассчитывали на такие огромные богатства», — говорил немецкому Deutsche Welle глава компании Norge Mining Майкл Вурмсер. По его словам, компания уже получила разрешение на расширение территории геологоразведки, и в скором времени залежи будут искать в местности, которая по размерам превышает четыре Парижа.
Ещё в 2012 году, когда об ископаемых в этих местах только догадывались, потенциальную стоимость оценили в 30 млрд евро, но тогда предполагалось, что у Эгерсунда под землёй проходит относительно небольшой пласт на глубине в 100 метров.
Сейчас независимые консультанты предприятия считают, что залежи полезных ископаемых здесь могут насчитывать 70-80 млрд тонн фосфатной руды, что превратит эту территорию в крупнейший фосфатный рудник в мире. Самым большим сегодня считают месторождение в Марокко, в котором обнаружено 50 млрд тонн фосфатной руды.
По подсчётам Norge Mining, залежи ванадия могут составить около 2,45 млн тонн, а об объёмах титана никакой информации пока нет.
«Свобода ЕС»
Как титан, так и фосфат с ванадием внесены в список критически-важных ископаемых ЕС. Этот список появился в 2019 году, а в пояснении к документы власти ЕС подчеркнули, что 70% всех редких полезных металлов контролирует Китай. Редкие минералы используются при производстве турбин, а, например, литий необходим при производстве электромобилей.
В Брюсселе решились разработать список, опасаясь за доступ стран-членов ЕС к редким ресурсам. В итоге в него вошло 27 наименований, позже его расширили до 30 позиций. 62% необходимых объёмов из этого списка ЕС импортирует из Китая (сам глава Norge Mining говорит о свыше 90%). «Мы не можем сидеть сложа руки и спокойно смотреть, как Китай прибирает к рукам весь спрос», — в интервью Euractiv в прошлом году говорил уже бывший вице-президент Еврокомиссии, экс-еврокомиссар по энергетике Марош Шефчович.
Он призывал сообщество инвестировать в геологоразведку и утверждал, что среди членов ЕС есть как минимум 10 проектов по потенциальной добычи лития, которые до 2030 года могут помочь повысить долю ЕС на рынке предложения лития с 1 до 30%.
Пандемия коронавируса только ухудшила ситуацию — прервались цепочки поставок из Азии в Европу.
Работ хватит на столетие
Несмотря на то, что Норвегия не входит в ЕС, компания Norge Mining входит в Европейский альянс полезных ископаемых (The European Raw Materials Alliance — ERMA).
Эта инициатива, к которой уже присоединилось около 160 компаний, стремиться укрепить цепочку поставок важного сырья и повысить устойчивость ЕС к влиянию со стороны Китая.
Как пишет The Guardian, Norge Mining пока не раскрывает своих планов, какие именно объёмы титана, фосфата и ванадия она собирается поставлять в Евросоюз. По словам представителей предприятия, про это говорить ещё рано. Начало добычи намечено только через пять лет.
Майкл Вурмсер уверен, что новое месторождение может полностью закрыть потребности ЕС в титане и ванадии. По его словам, месторождение настолько гигантское, что кроме Европы можно удовлетворить и значительную часть мирового спроса, а ЕС станет играть основную роль в поставках этих материалов на общемировой рынок.
Выделите фрагмент с текстом ошибки и нажмите Ctrl+Enter
Месторождения титана — Интернет-энциклопедии Красноярского края
Титан применяется в металлургии, медицинской технике, ювелирной и красильной промышленности
Титан — легкий металл серебристо-белого цвета.
Элемент таблицы Менделеева с атомным номером 22.
Месторождения титана расположены на территории России, Китая, Казахстана, Украины, ЮАР, Бразилии, Индии, Японии, Австралии, Цейлона, Южной Кореи. Россия в настоящий момент обладает вторыми в мире запасами титана после Китая. Минерально-сырьевую базу титана России составляют 20 месторождений, рассредоточенных по территории всей страны.
Красноярский край обладает значительной сырьевой базой титана. Месторождения находятся в Восточном Саяне (Лысанская группа), на Сибирской платформе (Мадашенское) и в Маймеча-Котуйской провинции. Балансовые запасы двуокиси титана — 57,8 млн тонн.
Более изученным является Лысанское месторождение в Восточном Саяне. На месторождении выявлено 12 рудных тел, представленных титано-магнетитовыми и ильменитовыми рудами. Руды комплексные и могут использоваться в металлургическом производстве с попутным извлечением титана. Балансовые запасы двуокиси титана по категории А+В+С1 — 4,4 млн тонн, забалансовые — 3,2 млн тонн.
Наиболее перспективным для промышленного освоения из россыпных месторождений титана является Мадашенское проявление на правобережье Ангары, на водоразделе рек Нойды, Инчанбы и Мадашена. Оно было выявлено в 1963 г. при проведении поисковых работ на бокситы. Рудоносный горизонт сложен разнозернистыми кварц-полевошпатовыми песками мощностью от 1 до 32 м. Рудные минералы представлены ильменитом и лейкоксеном, сконцентрированным в естественных шлихах в виде маломощных линзовидных слоев. Прогнозные ресурсы составляют 5,7 млн тонн при среднем содержании 40—60 кг/куб. м. Площадь развития титано-магнетитовых песков — около 40 кв. км.
В Маймеча-Котуйской провинции интерес представляет Гулинский массив, прогноз ресурсов двуокиси титана составляет 9 млн тонн при содержании TiO2 — 5,92 %.
Титан, фосфаты, ванадий: в Норвегии обнаружено крупнейшее в мире месторождение | Экономика в Германии и мире: новости и аналитика | DW
Швейцарец Михаэль Вурмсер был банкиром, инвестором, работал над реструктуризацией госдолгов и долгов госкорпораций, в том числе, в России, пока не познакомился с несколькими бизнес-партнерами в Норвегии.
Они предложили выкупить пять лицензий на разработку привлекательного месторождения фосфатов в Норвегии, которое ранее попало в сферу внимания норвежских университетов и Геологического ведомства Норвегии (NGU).
Бизнес-идея была простой, но привела к одному из самых крупных открытий последних лет в сфере добычи полезных ископаемых, вызвав интерес Евросоюза и Китая. Фирма Вурмсера со ссылкой на результаты геологических разведок независимых компаний утверждает, что обнаружила крупнейшее в мире месторождение подобного рода: объемы запасов только фосфатной руды по оценкам составляют не менее 70-80 миллиардов тонн.
Norge Mining будет добывать титан, ванадий и фосфаты
Вурмсер и партнеры основали в Великобритании в 2018 году фирму Norge Mining, собрали капитал частных инвесторов из Швейцарии и Германии и начали сбор геологических проб в районе коммуны Эйгерсунн на юго-западе Норвегии. Помимо фосфатов в пробах были обнаружены в значительных количествах два других минерала: ванадий и титан.
Ванадий — кандидат на звание «металла будущего». Уже сегодня десятая часть добытого ванадия уходит на производство аккумуляторов. Ванадиевые аккумуляторы куда более высокопроизводительны, чем распространенные литий-ионные аккумуляторы: они быстрее заряжаются, имеют более долгий жизненный цикл и лучше поддаются переработке. Титан играет важную роль в сталелитейной промышленности, фосфаты необходимы для производства удобрений.
Анализ проб титана, фосфатов и ванадия, взятых на норвежском месторождении
Первоначальные электромагнитные разведывательные работы, проведенные в 2019 году, позволили предположить, что глубина месторождения достигает 300-400 метров. Последующие бурения и лабораторные анализы показали, что минерализация руды, то есть наличие в ней ценных полезных ископаемых, составляет не менее 2200 метров. Однако в Norge Mining надеются, что в итоге ископаемые можно будет добывать и на глубине до 4500 метров. Еще в 2012 году NGU оценивала общую стоимость месторождения в 30 миллиардов евро — исходя из предположения, что полезные ископаемые находятся на глубине не более 100 метров.
То, что у месторождения окажутся такие гигантские масштабы, никто в компании не ожидал, признается Вурмсер в интервью DW. В настоящее время Norge Mining владеет 46 лицензиями на разработку месторождений на общей территории порядка 420 квадратных километров. Это как четыре Парижа, объясняет Вурмсер. По заказу Norge Mining британская фирма SRK провела в 2020 году геологоразведку и пришла к выводу, что месторождение значительно крупнее, чем считалось ранее: по их оценкам, только объемы фосфатной руды составляют не менее 70-80 миллиардов тонн. Норвежское месторождение таким образом станет самым крупным в мире, опередив Марокко (около 50 миллиардов тонн) и КНР (более 3 миллиардов). Тем не менее речь, как говорят в Norge Mining, идет о консервативной оценке: масса полезных ископаемых, которые учитывались при расчете, ограничивалась глубиной в 1500 метров.
К этому еще следует добавить порядка 3,5 млрд тонн руды, из которой можно добыть, по предварительным расчетам, 2,45 млн тонн ванадия.
Оценок об объемах титана компания пока не предоставляет.
«Критически важные ископаемые» для ЕС
Месторождение полезных ископаемых на юго-западе Норвегии вызвало интерес у Европейского Союза (в который Норвегия не входит). Фосфаты, ванадий и титан находятся в списке «критически важных полезных ископаемых», который ЕС ведет с 2011 года. Всего в списке около 30 минералов, которые считаются системно значимыми для европейской экономической и экологической политики. Их в значительной степени приходится импортировать. Чаще всего импорт таких полезных ископаемых осложнен ограниченным числом поставщиков и проблемами с надежностью поставок. К примеру, согласно новому пятилетнему экономическому плану КНР, власти этой страны оставляют за собой право ограничить экспорт редких полезных ископаемых в случае увеличения собственной потребности.
Геологоразведка независимых компаний подтвердила запасы ценных минералов в норвежском месторождении, говорят в Norge Mining
Фосфаты, ванадий и титан Евросоюз импортирует, по данным из отрасли, из Китая (свыше 60%), России (20%), оставшийся объем — из Казахстана, Марокко и других стран Африки.
Считается, что спрос на эти три минерала будет только расти. Например, потребность в ванадии, по полученным DW прогнозам берлинского института EIT RawMaterials, созданного по инициативе ЕС, увеличится на 58% до 2030 года. Для снижения риска перебоев в поставках ЕС создал так называемый «Европейский альянс компаний в сфере добычи полезных ископаемых» (ERMA). Инициативу поддержали уже около 160 компаний, включая Norge Mining.
Norge Mining подчеркивает преимущества для европейских потребителей: короткий и надежный путь поставок, а также тот факт, что в непосредственной близости к ЕС нет сопоставимых по размеру месторождений. Вместе с тем пока в Norge Mining не готовы говорить о размерах и точных сроках будущих поставок — еще идут работы по подготовке к добыче. Старт производства, по собственным оценкам Norge Mining, должен начаться не ранее, чем через пять лет. Непосредственной угрозы для поставок указанных трех минералов в ЕС нет, говорят в Брюсселе. Тем не менее, в Европе раздаются призывы создать резервы редких полезных ископаемых. С такой инициативой выступает, в частности, совет по экономической политике Христианско-демократического союза (ХДС) — партии, входящей в правящую коалицию в ФРГ.
Норвегия ищет альтернативу нефти
В Еврокомиссии DW подтвердили, что ведут переговоры с властями Норвегии о поставках редких полезных ископаемых. В Осло, в свою очередь, активно строят планы на будущее после окончания эпохи интенсивной добычи нефти. Считается, что альтернативой экспорту нефти может стать добыча и экспорт редких полезных ископаемых.
По оценкам лабораторий, руда с месторождения Norge Mining имеет высокую концентрацию ценных полезных ископаемых
В норвежской коммуне Эйгерсунн рады, что в их регионе обнаружено такое крупное месторождение, рассказал DW мэр коммуны Одд Стангеланд. По его словам, надежды местных жителей связаны с тем, что разработка месторождения даст региону импульс к устойчивому развитию. Местные власти и Norge Mining утверждают, что добыча будет осуществляться с применением самых современных стандартов в сфере защиты окружающей среды, включая транспорт на водородном топливе.
«Звонок из Китая каждые 10 дней»
Михаэль Вурмсер, основатель и заместитель CEO Norge Mining
Все началось как обычный бизнес, но постепенно стало делом, в котором замешана большая политика, говорит Михаэль Вурмсер. Очень внимательно, по его словам, за проектом следят не только в ЕС, но и в КНР. Вурмсер утверждает, что с компанией Norge Mining постоянно пытаются наладить контакты государственные сырьевые китайские компании. Вурмсер рассказывает, что звонки поступают каждые десять дней: владельцев компании пытаются склонить к продаже Norge Mining китайским партнерам. «Но для нас это не вариант: мы рассматриваем компании из Китая только в качестве потребителей», — подчеркивает он.
Партнером Вурмсер хотел бы видеть только Евросоюз, с которым, по его словам, их объединяет общая цель: добиться климатической нейтральности к 2050 году. Добычу того же ванадия в Норвегии, который может быть использован в износостойких аккумуляторах, Вурмсер считает одним из элементов на пути к достижению этой цели.
Смотрите также:
Переход к альтернативной энергетике
Уголь, нефть и газ — главные враги
Парниковым газом номер один является СО2. Сжигание угля, нефти и газа — это причина образования 65 процентов всех парниковых газов. Вырубка лесов обуславливает выделение 11 процентов СО2. Главными причинами появления в атмосфере метана (16 процентов) и оксида азота (шесть процентов) на сегодня являются индустриальные методы в сельском хозяйстве.
Переход к альтернативной энергетике
Требуется новый подход
Если все останется, как и прежде, то, согласно данным Всемирного совета ООН по защите климата (IPCC), к 2100 году температура на Земле поднимется на 3,7-4,8 градуса. Однако еще можно добиться того, чтобы этот показатель не превышал 2 градуса. Для этого необходимо как можно скорее отказаться от использования ископаемого топлива — эксперты по климату говорят, что самое позднее к 2050 году.
Переход к альтернативной энергетике
Энергия солнца как двигатель прогресса
Солнце постепенно становится самым дешевым источником энергии. Цены на солнечные батареи за последние пять лет упали почти на 80 процентов. В Германии стоимость энергии, полученной в результате применения фотовольтаики, составляет уже 7 центов за киловатт-час, в странах с большим количеством солнечных дней — меньше 5 центов.
Переход к альтернативной энергетике
Все больше и эффективнее
Энергия ветра очень недорога, и в мире наблюдается бум в этой области. В Германии 16 процентов всей электроэнергии вырабатывается на ветряных установках, в Дании — почти 40 процентов. К 2020 году Китай планирует удвоить выработку на ветряках — сегодня они производят 4 процента всей электроэнергии страны. Типичная ветряная турбина покрывает потребности 1900 немецких домашних хозяйств.
Переход к альтернативной энергетике
Дома без ископаемого топлива
Хорошо изолированные дома требуют сегодня очень мало энергии, как правило, для электро- и теплоснабжения достаточно солнечных батарей, установленных на крыше. Некоторые дома производят даже слишком много энергии — она в дальнейшем может быть использована, к примеру, для зарядки электромобиля.
Переход к альтернативной энергетике
Эффективное энергоснабжение экономит деньги и CO2
Важный момент в деле защиты климата — это эффективное использование энергии. Качественные светодиодные лампы потребляют десятую часть энергии, по сравнению с традиционными лампами накаливания. Это позволяет сократить выбросы СО2 и сэкономить деньги. Запрет на продажу ламп накаливания в ЕС дал дополнительный толчок развития светодиодным технологиям.
Переход к альтернативной энергетике
Экологически чистый транспорт
Нефть имеет сегодня большое значение для транспорта, но ситуация может измениться. Альтернативы уже существуют — к примеру, этот рейсовый автобус в Кельне работает на водородном топливе, которое вырабатывается с помощью ветра и солнца путем электролиза. Такой транспорт не выделяет СО2.
Переход к альтернативной энергетике
Первый серийный автомобиль на водороде
С декабря 2014 года Toyota начала продажи первого серийного автомобиля, работающего на водородном топливе. Заправка длится всего несколько минут и «полного бака» хватит на 650 км пути. Эксперты полагают, что экологически чистый транспорт может использовать водород, биогаз или аккумуляторы.
Переход к альтернативной энергетике
Топливо из фекалий и мусора
Этот автобус из британского Бристоля ездит на биометане (СН4). Газ, который получают в результате переработки человеческих фекалий и пищевых отходов. Для того, чтобы автобус проехал 300 км необходимо столько отходов, сколько пять человек производят за год.
Переход к альтернативной энергетике
Бум на рынке батарей
Хранение электроэнергии до сих пор стоит немало. Но техника развивается стремительно, цены снижаются, а на рынке наблюдается настоящий бум. Электромобили стоят все меньше и для многих людей они становятся реальной альтернативой привычному транспорту.
Переход к альтернативной энергетике
Прогресс в области «чистых» технологий
На планете все еще два миллиарда человек живут без электричества. Однако, поскольку солнечные батареи и светодиодные лампы становятся все доступнее, их начинают активно применять жители сельской местности, как, например, здесь, в Сенегале. В специальном киоске, оборудованном солнечными батареями, заряжают переносные светодиодные лампы.
Переход к альтернативной энергетике
Движение в защиту климата
Движение в защиту климата приобретает все больше сторонников, как, к примеру, здесь — в центре германской угольной промышленности в городе Дюссельдорф. Немецкий энергоконцерн E.ON делает ставку на возобновляемые источники энергии; по всему миру инвесторы отзывают средства из проектов, связанных с ископаемыми источниками энергии.
Автор: Максим Филимонов
Общая информация, Администрация Правительства Кузбасса
Уголь является главным полезным ископаемым области. На территории Кузбасса расположен Кузнецкий каменноугольный бассейн и Западная часть Канско-Ачинского буро-угольного бассейна.
Кузбасс — один из самых крупных по запасам угля и объемов его добычи бассейнов России и главный, а по некоторым позициям единственный в стране поставщик технологического сырья для российской промышленности.
Некоксующие энергетические угли составляют около 70% от общих запасов углей в Кузбассе. Остальные каменные угли являются уникальными в том плане, что, обладая способностью спекаться, могут в зависимости от направления их обогащения служить как коксохимическим, так и энергетическим сырьем.
Кузбасские угли уникальны по своему качеству. Они представлены практически всеми технологическими марками и группами от бурых до антрацитов. Но самое главное их природное преимущество перед углями других бассейнов мира — это сочетание таких качественных показателей как высокая теплота сгорания (6250 ккал/кг), низкое содержание серы (0,4-0,6%), незначительное содержание влаги (7,8-10%) и средняя зольность (15,3-23,2%).Эти показатели значительно лучше средних по угольной отрасли России. Особое внимание заслуживают уникальные кузбасские угли, называемые сапро-микситами, Барзаского месторождения («барзаская рогожка»), содержащие высокое количество низкофенольной смолы (до 38%), которые являются ценным химическим сырьем для получения бензопродуктов и асфальтобетона.
Имеются в Кемеровской области и другие виды горючих ископаемых. Это торф (более 20 месторождений), проявление нефти и природного газа.
Геологические условия образования и развития региона Кемеровской области привели к тому, что большая часть региона, а именно центральная часть, представляет собой котловину, сложенную толщей осадочных пород, имеющих мощность порядка девяти километров. Обрамление этой котловины представляют горные сооружения в рельефе и сложные по глубинному строению комплексы древних осадочных, метаморфических и других пород, богатых различными полезными ископаемыми, как рудными, так и нерудными.
К настоящему времени в пределах Кузбасса открыто более 90 месторождений и 20 рудопроявлений различных металлов. Это золото, серебро, железо, алюминий, марганец, цинк, свинец, медь, титан, хром, вольфрам, молибден, ртуть, сурьма, уран, торий. Сконцентрированы они главным образом в районах Горной Шории и Кузнецкого Алатау.
Более 150 лет назад в нашем регионе началась добыча россыпного золота в Тяжинском районе на руднике «Центральный». Балансовые запасы золота — сотни миллионов кубических метров при содержании металла в руде от 153 мг. до 0,7 г. на куб.
С конца 18 века ведется добыча свинцово-цинковых руд на северо-восточном склоне Салаирского кряжа. В настоящее время здесь разведано 5 барит-свинцово-цинковых месторождений, 3 медно-цинковых и одно медно-колчеданное меторождения. Все полиметаллические руды этих месторождений высококондиционны. Открыто и разведано месторождение самородной меди в Горной Шории.
В области имеется богатейшее месторождение марганца. Среди них — Усинское в Горной Шории, Дурновское в Ленинском районе и др. При этом потребность металлургической промышленности области в марганце обеспечивается привозными рудами из Казахстана и Украины.
Нерудные полезные ископаемые
В Кемеровской области создана сырьевая база основных нерудных полезных ископаемых для металлургии: флюсовых известняков — 5 месторождений (Тяжинского, Гурьевского, Тисульского, Беловского и Новокузнецкого районов), кварцитов — 3 месторождения (Горная Шория и Яйский район), доломитов — 2 месторождения (Горная Шория), огнеупорных глин — 8 месторождений (Кемеровский, Новокузнецкий и Гурьевский районы) и формовочных песков — 6 месторождений (Чебулинский и Ижморский районы).
Среди природного сырья для строительной индустрии особое место занимают мраморы, которые по мнению специалистов лидируют среди мраморов в России по цвету и рисунку.
Ценным индустриальным сырьем является флюорит, как флюс для выплавки алюминия, добываемый в Тисульском районе. Базальты Горной Шории и Салтымаковского хребта Кузнецкого Алатау, ценнейшее сырье для получения супертонкого искусcтвенного волокна. Высококачественный тальк юга Кузнецкого Алатау, тремолитов Междуреченского района как сырье для электротехнической промышленности, а также графита, асбеста, керамзита, цеолита и других видов индустриального сырья. Ценное химическое сырье представляют месторождения минеральных красок, баритов и боратов комплексных руд.
Кроме перечисленных полезных ископаемых наш край богат самоцветами: аметисты, яшмы, агаты, сердолики и другие, которые являются ценным поделочным и ювелирным сырьем.
Украина ожидает около 10 млрд долл. США инвестиций в добычу критических и стратегических полезных ископаемых в стране
Речь идет в т.ч. о добыче лития, титана, урана, никеля, кобальта, ниобия.
Киев, 27 янв — ИА Neftegaz.RU. Государственная служба геологии и недр (Госгеонедр) Украины и правительственный Офис по привлечению и поддержке инвестиций UkraineInvest ожидают около 10 млрд долл. США инвестиций в разработку участков с залежами критических и стратегических полезных ископаемых в стране.
Об этом сообщили в Госгеонедрах.
Речь идет в т.ч. о добыче лития, титана, никеля, кобальта, ниобия.
О планах объявили глава Госгеонедр Р. Опимах и исполнительный директор UkraineInvest С. Цивкач в рамках презентации инвестиционного потенциала Украины и пресс-конференции «Минералы будущего».
На пресс-конференции были представлены 30 инвестобъектов.
Среди них — участки с залежами цветных, редкоземельных металлов и других полезных ископаемых.
Госгеонедра намерены привлекать инвесторов к разработке месторождений полезных ископаемых путем выставления объектов на прозрачные аукционы.
UkraineInvest включит эти лоты в UkraineInvest Guide и окажет необходимую поддержку на всех этапах привлечения инвесторов.
Первой группой были представлены участки с залежами лития — на Украине находится один из крупнейших в Европе объектов с разведанными запасами и прогнозными ресурсами лития.
На данный момент литий на Украине не добывается.
На аукцион также будут выставляться и титановые лоты. Украина входит в топ-10 стран по объему разведанных запасов руд титана и обеспечивает более 6% их мировой добычи. У
На аукционы планируется выставить 7 участков.
На аукционы также будут выставляться новые участки по добыче углеводородов, урана.
Минеральные ресурсы Китая
Китай богат минеральными ресурсами. По запасам минералов, составляющим 12% мировых залежей, Китай занимает третье место в мире. А по объему залежей на душу населения, который составляет 58% от мировых залежей, Китай занимает лишь 53 место. До настоящего времени, в Китае был обнаружен 171 порода минералов, подтверждены запасы 158 пород минералов (включая богатые запасы 10 пород энергетических ресурсов, 5 видов черных металлов, 41 вид цветных металлов, 8 пород редких и драгоценных металлов, 91 порода неметаллических руд, 3 вида гидроископаемых). Китай является одной из немногих стран, в которых находятся большое количество месторождений разных пород полезных ископаемых. По данным подтвержденных запасов минеральных ресурсов, Китай занимает третье место в мире по 25 породам минералов из 45 главных видов в мире и первое место по запасам 12 минералов, таких, как запасы редкоземельных металлов, гипс, ванадий, титан, тантал, вольфрам, бентонит, графит, мирабилит, барит, магнезит и сурьма.
Местоположение и состав минеральных ресурсов Китая: основные месторождения нефти и природного газа находятся на Северо-востоке, Севере и Северо-западе страны. Угольные копи располагаются во многих регионах, но в основном они сосредоточены на Северо-востоке, Севере и Юго-западе. Залежи медь находятся на Юго-западе, Северо-западе и Востоке. Залежи свинца и цинка распространены по всей стране. Запасы вольфрама, олова, молибдена, сурьмы, редкоземельных металлов сконцентрированы на Юге и Севере. Залежи золота и серебра расположены во всех уголках страны, включая Тайвань, где находятся их основные месторождения. Запасы фосфорных руд в основном располагаются в южной части страны.
Основные запасы минеральных ресурсов:
◆ Угольные ресурсы: По запасам угля Китай занимает 1- e место в мире. Разведка запасов угля в Китае оцениваются в 1 триллион тонн. Залежи каменного угля, главным образом, расположены в северо-центральной и северо-западной частях страны, в частности, в провинциях Шаньси, Шэньси и Внутренней Монголии и в других районах, где запасы угля особенно богаты.
◆ Запасы нефти и природного газа: Основные месторождения нефти и природного газа находятся в северо-западной части страны. На втором месте по объемам нефтяных запасов находятся Северо-восток, Северо-центральная часть страны вдоль морского шельфа юго-восточного побережья Китая. До конца 1998 года в Китае была проведена разведка 509 нефтепромыслов и 163 месторождений природного газа. Обнаруженные запасы нефти и природного газа оцениваются в 19 миллиардов 850 миллионов тонн и 1 триллион 950 миллиардов кубометров соответственно. По этим показателям Китай занимает 9 и 20 место в мире. Объем ресурсов нефти и природного газа континентального шельфа составляет соответственно 73,8% и 78,4% от общего объема данных ресурсов. В настоящее время в стране функционируют 6 крупных нефтепромыслов, а именно, Сунляоские нефтепромыслы, нефтепромыслы Бохайского залива, Таримские нефтепромыслы, Джунгаро-Турфанские нефтепромыслы, Сычуаньские промыслы и нефтяная разведка в районе Шаньганьнинь.
Запасы металлов:
◆ Черные металлы: Среди разведанных запасов металлов имеются запасы железа, марганца, ванадия, титана, в частности запасы железа достигают 50 миллиардов тонн. Они расположены, главным образом, в провинциях Ляонин, Хэбэй, Шаньси и Сычуань.
◆ Цветные металлы: В Китае находятся залежи всех видов существующих в мире цветных металлов, в частности, объем залежей редкоземельных металлов составляет около 80 % от общемирового показателя.. Запасы сурьмы составляют 40 % общемировых запасов. Запасы вольфрама в 5 раза превышают общемировые запасы.
Источник: http://ru.china-embassy.org/rus/zggk/t1110604.htm
Отдел геологии и минеральных ресурсов
Алюминий | Мышьяк | Барит | Кобальт | Графитовый | Гафний | Марганец | Ниобий | REE | Тантал | Олово | Титан | Вольфрам | Уран | ЦирконийХарактеристики титана
Элемент титан — очень прочный металл с низкой плотностью.Титан — немагнитный серебристый металл с химическим обозначением Ti. Он устойчив к коррозии и имеет очень высокое отношение прочности к весу. Титан преимущественно связан с минералами рутилом и ильменитом (табл. 1). Титан используется в основном как диоксид титана для белых пигментов.
| Название минерала | Химическая формула | Удельный вес | Ti% |
|---|---|---|---|
| Рутил | TiO 2 | 4.25 г / куб.см | 59,94 |
| Ильменит | Fe +2 TiO 3 | 4,79 г / куб.см | 31,56 |
| Анатас | TiO 2 | 3,88 г / куб.см | 59,94 |
| Брукайт | TiO 2 | 4,12 г / куб.см | 59.94 |
| Перовскит | CaTiO 2 | 4,03 г / куб.см | 35,22 |
| Титанит | КАТИСИО 5 | 3,55 г / куб.см | 18,16 |
Таблица 1: Минералы, содержащие элемент Титан
Использование титана
Хотя титан был открыт в 1791 году, он не использовался за пределами лаборатории до 20 века, когда ученые смогли отделить его от минералов-хозяев, что было трудным и дорогостоящим процессом.Титан считается «критически важным минералом» в отечественной металлургии, где используются аэрокосмические, оборонные и энергетические технологии (Fortier and others, 2018). Основное применение диоксида титана — пигменты и металлический титан, используемый для сплавов в сталелитейной промышленности. К 1950-м годам титан стал применяться в конструкции военной авиации, требующей малой прочности. Из-за его устойчивости к высоким температурам и низкой плотности большая часть (80 процентов) титана в настоящее время используется в аэрокосмической технике.Другие приложения включают химическую обработку, производство электроэнергии, пигменты и морское оборудование. Титан нетоксичен и не вступает в реакцию с живыми тканями, что делает его безопасным для использования в медицинских процедурах, требующих имплантатов, штифтов и искусственных суставов.
Кристалл ильменита.
Фото любезно предоставлено Робертом Лавински https://www.mindat.org/photo-65675.html
Геология титана
Элемент титан не существует в своей элементарной форме в природе, скорее, он обычно находится в химической комбинации с кислородом или железом.Связанные с кислородом оксиды титана могут присутствовать в самых разных вулканических породах при высоких температурах и давлениях в таких минералах, как рутил и ильменит. Обогащенные титаном минералы ильменит и рутил являются обычными составляющими многих метаморфических, магматических и осадочных пород, а также кварцевых жил. Титансодержащие минералы, такие как рутил, устойчивы к атмосферным воздействиям и, таким образом, могут выветриваться из вмещающих пород и накапливаться в сапролите, почве или переноситься и накапливаться в виде тяжелых минеральных песков в условиях осадконакопления.Анортозит (разновидность габбро, состоящая в основном из кальциевого полевого шпата плагиоклаза и следов минералов силиката железа, магния и алюминия) и нельсонит (гипабиссальная интрузивная порода, состоящая в основном из ильменита и апатита с переменным количеством рутила) являются двумя основными типами пород. этот источник титана в Вирджинии (Pegau, 1956).
| Минеральная система | Тип депозита | Геологические провинции |
|---|---|---|
| Россыпь | Ильменит / рутил / лейкоксен | Прибрежная равнина |
| Апатит-оксид железа (IOA) / химическое выветривание | остаточная концентрация и магматический Ti-Fe-P (анортозит, нельсонит) | Пьемонт, Голубой хребет |
| Апатит оксид железа (IOA | магматический Ti-Fe-P (дайки нельсонитов) | Долина и хребет и Пьемонт |
Таблица 2: Перспективные системы минералов титана, типы месторождений (Hofstra and Kreiner, 2020) и геологические провинции в Вирджинии
Титан в промышленности
Титан относительно широко распространен на Земле, хотя обычно встречается в небольших концентрациях.США не поддерживают поставки титана в запасы национальной обороны и на 91 процент зависят от импорта из Японии, Казахстана, Украины, Китая, России, где существуют значительные месторождения ильменита. В США титан в меньших количествах добывается в Неваде и Юте. Вирджиния — один из трех штатов США, которые в настоящее время производят минералы титана.
В Вирджинии титан добывался в нескольких местах из минералов ильменита (FeTiO 3 ) и рутила (TiO 2 ).Начиная примерно с 1900 года, добыча росла, пока Вирджиния не стала основным производителем ильменита и рутиловых концентратов в Соединенных Штатах с 1939 по 1944 год. К 1950 году производство рутила в Вирджинии прекратилось, но производство ильменита составило примерно 30 тысяч тонн (Pegau, 1956).
Округа Нельсон и АмхерстТитан был впервые добыт в Вирджинии в 1901 году. Место, называемое районом Розленд-Пайни-Ривер, состоит из анортозитовой породы, простирающейся в юго-западном направлении от южного округа Нельсон до округа Амхерст, на расстоянии около 13 миль (см. Карту ниже).В районе Розленд-Пайни-Ривер нельсонит встречается в виде дайкообразных интрузивных тел внутри и на окраинах анортозита Розленд, который содержит вкрапленные рутил и ильменит. Росс (1941) сообщил о доказательствах замещения ильменита в дайках нельсонита, в то время как другие предположили когенетическое происхождение через магматическую сегрегацию (Watson and Tabor, 1913; Kolker, 1982) или как комбинацию кумулятивного происхождения и мобилизации в дайкоподобные тела. (Dymek, 0wens, 2001). Эти богатые титаном породы позволяют производить сапролит, богатый титаном.Большая часть исторического производства рутила и ильменита была получена из сапролита, образовавшегося на выветрившихся коренных породах в районе Розленд-Пайни-Ривер. Первоначально извлеченный титан использовался в качестве красителя в керамике. Начиная примерно с 1920 года, ильменит из этого района также добывался и обрабатывался для извлечения титана для использования в качестве пигмента краски и сплавов титана и стали. Добыча титана в районе Розленд Пайни Ривер закончилась в 1971 году.
Районы добычи титана в Вирджинии
Графства Ганновер и ГучлендВ 1910 году месторождения рутила были обнаружены в восточной части Пьемонта в графствах Ганновер и Гучланд (см. № 2 на карте выше).Здесь мощные сапролиты покрывают гранитные биотитовые гнейсы, прорванные дайками пегматитов, содержащих рутил и ильменит, а также диоритом, диабазом и пироксенитом (Watson, 1913). Рутил с ильменитом выветрились из вмещающей породы и могут быть найдены в виде мелкого песка и масс в вышележащем сапролите (Watson, 1913).
Сегодня промышленный полевой шпат добывается в округе Ганновер из метанортозита Монпелье. Это крупнокристаллическое метаморфизованное тело анортозита прорвало протерозойские породы террейна Гучленд в восточной части Пьемонта.Метанортозит Монпелье изначально добывался для получения титансодержащего рутила и ильменита компанией Metal and Thermit Corporation, начиная с 1957 года. Этот объект был приобретен US Silica Corporation в 1993 году и с тех пор производит полевой шпат и кремнеземные продукты на горнодобывающих и перерабатывающих предприятиях недалеко от Монпелье. к северо-западу от Ричмонда.
Округ Роанокминералов титана также были добыты в небольшом масштабе в округе Роанок. Порода нельсонит, содержащая ильменит и апатит, впервые была обнаружена в этом районе еще в 1890 году.Хотя некоторые образцы богатой ильменитом руды были добыты и переработаны в Ричмонде, и имеются записи о последующей разведке полезных ископаемых в этом районе, участок был заброшен, и дальнейшая добыча не велась (Watson and Taber, 1913).
Округа Динвидди и ГринсвиллВ восточных округах Динвидди и Гринсвилл промышленные тяжелые минеральные пески, содержащие титан, встречаются в виде палеопластовых отложений вдоль ныне обнаженной древней береговой линии. Тяжелые минералы были естественным образом сконцентрированы на береговой линии плиоценового возраста и дюнных песках под действием ветра и волн.Ключевые тяжелые минералы в этих месторождениях включают ильменит, рутил, циркон и лейкоксен (смесь измененных титансодержащих минералов). В 1996 году началась добыча и переработка тяжелых минеральных песков на месторождении Old Hickory. Вторая шахта (Бринк) была разрешена примерно в 19 милях к югу в округе Гринсвилл в 2008 году. пески добываются экскаватором, а затем обрабатываются для разделения каждого тяжелого минерала (ильменита, лейкоксена, рутила и циркона) по весу и магнетизму.В 2017 году Iluka Resources Ltd. приостановила свою деятельность, но продолжает арендовать горнодобывающие предприятия на этих участках.
Отложения тяжелого минерального песка плиоцена считаются наземным аналогом того, что может представлять собой неоткрытый экономический ресурс, содержащийся в песчаных отмелях, которые образовались на внешнем континентальном шельфе Вирджинии. В исследовании, которое включало анализ 390 проб отложений от морских вибраокоренных и отборных проб, Берквист (1990) сообщил о концентрациях одного или нескольких полезных ископаемых, которые были равны или превышали пороговые уровни экономичности для береговых отложений.Отдел геологии и минеральных ресурсов Вирджинии проводит исследования для оценки потенциала морских ресурсов.
Berquist, C.R. Jr., 1990, Химический анализ морских образцов тяжелых минералов, внутренний континентальный шельф Вирджинии. В: Berquist, C.R., Jr., (редактор), Исследования тяжелых минералов Внутренний континентальный шельф Вирджинии: Публикация 103 Отделения минеральных ресурсов Вирджинии, стр. 109–124.
Дымек, Р.Ф. и Оуэнс Б.Е., 2001, Петрогенезис апатит-богатых пород (нельсонитов и оксидно-апатитовых габброноритов), связанных с анортозитами массивов: Economic Geology v.96, стр. 797-815.
Fortier, SM, Nassar, NT, Lederer, GW, Brainard, J., Gambogi, J., and McCullough, EA, 2018, Draft Critical Mineral List — Summary of Methodology and Background Information — US Geological Survey Technical Input Document in Response к Распоряжению Секретаря № 3359: Открытый отчет Геологической службы США за 2018-1021, 15 стр.
Хофстра, А.Х., Крейнер, округ Колумбия, 2020, Таблица систем-месторождений-товаров-критических минералов для Инициативы по картированию ресурсов Земли: У.S. Отчет геологической службы в открытом доступе за 2020-1042 гг.
Джонсон, С. С., 1964, Минеральные пигменты железа и титана в Вирджинии: Virginia Minerals, т. 10, н. 3, стр. 1-6.
Колкер А., 1982, Минералогия и геохимия оксидов Fe-Ti и месторождений апатита (нельсонита) и оценка гипотезы жидкой несмесимости: Economic Geology v. 77, n. 5, стр. 1146-1158.
Ньютон, М. и Ромео А.Дж., 2006 г., Геология месторождения тяжелого минерального песка Старый Гикори, округа Динвидди и Сассекс, Вирджиния.В: Reid, C.J. (ed), Proceedings of the 42nd Forum on the Geology of Industrial Minerals. Геологическая служба Северной Каролины, Информационный циркуляр 34, стр. 464-480.
Пегау А.А., 1956, Титан: Отдел минеральных ресурсов Вирджинии, Циркуляр по минеральным ресурсам 5, 17 стр.
Росс, К.С., 1941, Возникновение и происхождение титановых месторождений в округах Нельсон и Амхерст, Вирджиния: U.S. Geological Survey Professional Paper 198, 59 p.
Уотсон, Т.Л., Табер С., 1913, Геология титановых и апатитовых месторождений Вирджинии: Бюллетень Геологической службы Вирджинии III-A, 308 с.
Уотсон, Т. Л., 1913, Рутиловые месторождения восточной части Соединенных Штатов, Вклад в экономическую геологию, часть I.
Геология титано-минеральных месторождений | Геология титано-минеральных месторождений | Книги GeoScienceWorld
Более 90 процентов добываемых в настоящее время минералов титана поступают из магматических месторождений ильменита и молодых россыпных месторождений береговой линии.Это означает, что два геологических процесса, наиболее непосредственно ответственные за экономические месторождения титановых минералов, — это (1) накопление плотных богатых оксидом жидкостей, несмешивающихся в охлаждающих магмах от ферродиоритного до габброидного состава, и (2) интерференция между отложениями и уносом в обогащение плотными минералами в верхних зонах переката пляжей (и вынос некоторых концентратов в эоловые среды). Оба процесса по сути механические; т.е. химическая ремобилизация титана не приводит к его основным рудным месторождениям.
Оба процесса также требуют условий для прекурсора, которые гарантируют, что титан присутствует преимущественно в форме оксидных минералов. В магматических месторождениях эти физические и химические условия благоприятствуют оксиду титана по сравнению с силикатными минералами титана. В осадочных отложениях эти условия представляют собой сочетание надлежащих нефтематеринских пород, истории выветривания и осадочных каналов, что необходимо для обеспечения поступления полезных ископаемых и предотвращения их разбавления неблагоприятными.
Некоторое количество титановых минералов в настоящее время добывается из россыпных флювиальных месторождений (Гбангбама, Сьерра-Леоне) и из сильно выветрившихся щелочных пироксенитов (Тапира, Бразилия). Кроме того, несколько других типов месторождений вполне могут стать экономически выгодными в ближайшем будущем: (1) рутил из эклогитов, (2) рутил из контактно-метасоматических зон щелочных анортозитов, (3) перовскит из щелочных пироксенитов и (4) побочный продукт рутила. из порфировых Cu-Mo месторождений; обломочные месторождения титан-минералов могут быть разработаны (5) на континентальных шельфах, (6) в плейстоценовых ледниково-озерных дельтах или (7) в более старых, полуиндуцированных пляжных отложениях.Если молодые россыпи береговой линии истощаются, эти другие типы отложений могут стать важными.
обработка титана | Технологии, методы и факты
Обработка титана , извлечение титана из его руд и подготовка титановых сплавов или соединений для использования в различных продуктах.
Титан (Ti) — мягкий, пластичный серебристо-серый металл с температурой плавления 1675 ° C (3047 ° F). Благодаря образованию на его поверхности оксидной пленки, которая является относительно инертной химически, он имеет превосходную коррозионную стойкость в большинстве природных сред.Кроме того, он легкий, с плотностью (4,51 грамма на кубический сантиметр), что находится посередине между алюминием и железом. Сочетание низкой плотности и высокой прочности обеспечивает наиболее эффективное соотношение прочности и веса среди обычных металлов при температурах до 600 ° C (1100 ° F).
металлический титанМеталлический титан высокой чистоты (99,999%).
Alexander C. WimmerПоскольку его атомный диаметр подобен диаметру многих обычных металлов, таких как алюминий, железо, олово и ванадий, титан можно легко легировать для улучшения его свойств.Как и железо, металл может существовать в двух кристаллических формах: гексагональной плотноупакованной (ГПУ) при температуре ниже 883 ° C (1621 ° F) и объемно-центрированной кубической (ОЦК) при более высоких температурах вплоть до точки плавления. Такое аллотропное поведение и способность легироваться со многими элементами приводят к получению титановых сплавов, которые обладают широким диапазоном механических и коррозионно-стойких свойств.
Хотя титановые руды широко распространены, высокая реакционная способность металла с кислородом, азотом и водородом в воздухе при повышенных температурах требует сложных и, следовательно, дорогостоящих процессов производства и изготовления.
Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту. Подпишитесь сейчасИстория
Титановая руда была впервые обнаружена в 1791 году на песчаных пляжах Корнуолла английским священником Уильямом Грегором. Фактическая идентификация оксида была сделана несколько лет спустя немецким химиком М. Клапрот. Клапрот дал металлической составляющей этого оксида название титан в честь титанов, гигантов греческой мифологии.
Чистый металлический титан впервые был произведен в 1906 или 1910 году компанией M.А. Хантер из Политехнического института Ренсселера (Трой, Нью-Йорк, США) в сотрудничестве с General Electric Company. Эти исследователи полагали, что титан имел температуру плавления 6000 ° C (10800 ° F) и, следовательно, был кандидатом для нити накаливания, но, когда Хантер произвел металл с температурой плавления, близкой к 1800 ° C (3300 ° F), усилия были прекращены. Тем не менее, Хантер указал, что металл обладает некоторой пластичностью, и его метод получения его путем взаимодействия тетрахлорида титана (TiCl 4 ) с натрием в вакууме был позже коммерциализирован и теперь известен как процесс Хантера.Металл значительной пластичности был получен в 1925 году голландскими учеными А.Э. ван Аркелем и Дж. де Бур, который диссоциировал тетраиодид титана на горячей нити накала в вакуумированной стеклянной колбе.
В 1932 году Уильям Дж. Кролл из Люксембурга произвел значительное количество пластичного титана, объединив TiCl 4 с кальцием. К 1938 году Kroll произвел 20 килограммов (50 фунтов) титана и был убежден, что он обладает превосходными коррозионными и прочностными свойствами. В начале Второй мировой войны он бежал из Европы и продолжил свою работу в Соединенных Штатах в Union Carbide Company, а затем в U.С. Горное бюро. К этому времени он сменил восстановитель с кальция на металлический магний. Kroll теперь признан отцом современной титановой промышленности, а процесс Kroll является основой для большинства современных производств титана.
Исследование ВВС США, проведенное в 1946 году, показало, что сплавы на основе титана были конструкционными материалами, имеющими потенциально большое значение, поскольку возникающая потребность в более высоких отношениях прочности к весу в конструкциях и двигателях реактивных самолетов не могла быть эффективно удовлетворена ни сталью, ни алюминий.В результате Министерство обороны предоставило производственные стимулы для запуска титановой промышленности в 1950 году. Подобные производственные мощности были созданы в Японии, СССР и Великобритании. После того, как аэрокосмическая промышленность дала этот импульс, доступность металла открыла возможности для новых применений на других рынках, таких как химическая обработка, медицина, производство электроэнергии и обработка отходов.
Титан — четвертый по распространенности структурный металл на Земле, уступая только алюминию, железу и магнию.Обрабатываемые месторождения полезных ископаемых разбросаны по всему миру и включают участки в Австралии, США, Канаде, Южной Африке, Сьерра-Леоне, Украине, России, Норвегии, Малайзии и некоторых других странах.
Преобладающими минералами являются рутил, который составляет около 95 процентов диоксида титана (TiO 2 ), и ильменит (FeTiO 3 ), который содержит от 50 до 65 процентов TiO 2 . Третий минерал, лейкоксен, представляет собой разновидность ильменита, из которого часть железа была выщелочена естественным образом.В нем нет определенного содержания титана. Минералы титана встречаются в аллювиальных и вулканических образованиях. Месторождения обычно содержат от 3 до 12 процентов тяжелых минералов, состоящих из ильменита, рутила, лейкоксена, циркона и монацита.
Горно-обогатительный комбинат
Хотя известные полезные запасы рутила уменьшаются, месторождения ильменита многочисленны. Обычно добыча ведется открытым способом. Всасывающее ковшовое колесо на плавучей земснаряде подает богатый минералами песок на набор сеток, называемых троммелями, которые удаляют нежелательные материалы.
Обычно минералы отделяются от отходов гравитационным разделением в мокром спиральном концентраторе. Полученные концентраты разделяются, пропуская их через сложную серию электростатического, магнитного и гравитационного оборудования.
Титановая руда — Kyocera SGS Europe
Титановые руды и промышленная добыча титана
Титан — 9-й по величине элемент на планете. Он содержится как в оксидных, так и в силикатных минералах. Земная кора на 90% состоит из силиката, причем титан присутствует в
концентрациях от 0 до 1%.В таких низких концентрациях извлекать неэкономично. Между тем оксиды титана имеют концентрации от 15 до> 95%. Те, у кого больше 25%, являются лучшими источниками для производства. Из оксидов титана рутил (TiO2) и ильменит (FeTiO3) имеют самые высокие концентрации и являются основными промышленными оксидами титана в мире.
Титан можно добывать из интрузивных кристаллических пород, выветрелых пород и рыхлых отложений. Половина всего добываемого титана поступает из рыхлых отложений, известных как россыпи прибрежных отложений.Россыпи — это аллювиальные отложения, образованные реками, когда они достигают моря. Взвешенные отложения имеют разную плотность, известную как удельный вес. Река будет откладывать различные отложения, поскольку ее скорость колеблется, образуя отдельные слои наносов. Титановые руды, ильменит и рутил находятся в россыпях по всему миру.
Как образуются рутил и ильменит?
Рутил традиционно использовался в качестве основного сырья при производстве металлического титана. Его название происходит от латинского rutilus, что означает красный.Его темно-красный цвет вызван примесями железа в его решетке. Рутил образуется при высоких давлениях и температурах как вспомогательный минерал в метаморфических породах, таких как эклогит. Добывать рутил из первичной породы неэкономично, поэтому его извлекают из выветрелых отложений в минеральных песках.
Сьерра-Леоне — крупнейший в мире экспортер рутила с одними из крупнейших в мире природных запасов рутила. Важные сайты включают Gbangbama, Rotifunk, Sembehun и Kambia. Титановые руды являются вторым по величине экспортом Сьерра-Леоне после алмазов и играют важную роль в восстановлении страны после гражданской войны.
Рудный ильменит гораздо более богат, чем рутил. Он образуется в магматических очагах в интрузивных породах, таких как нортит, анотозит и габбро. Ильменит затвердевает при гораздо более низкой температуре, чем другие минералы. Это заставляет его опускаться на дно камеры по мере охлаждения. Этот процесс, известный как «магматическая сегрегация», занимает сотни лет и приводит к образованию отдельных слоев минералов. В отличие от рутила, который является акцессорным минералом, эти слои ильменита считаются первичными месторождениями.
Ильменит может добываться как из слоистых интрузивных месторождений, так и из месторождений тяжелых полезных ископаемых. Он часто встречается вместе с рутилом в месторождениях тяжелых полезных ископаемых. Ильменит используется для производства пигмента диоксида титана
или его можно перерабатывать в сырье, которое можно использовать при производстве титана. Это стало более обычным явлением, поскольку жизнеспособных рутиловых отложений становится все меньше. Южная Африка и Австралия являются одними из крупнейших в мире производителей ильменита, каждый из которых добывает более миллиона метрических тонн в год.
Добыча титана из интрузивных пород ограничена ильменитом и его выветренным производным лейкоксеном. Самый крупный открытый ильменитовый рудник — Теллнес в норвежском муниципалитете Сокндал.
Разработка месторождений россыпей титана
Добыча россыпных месторождений осуществляется либо методом мокрой дноуглубительной, либо сухой разработки. Высота уровня грунтовых вод, на котором находится отложение, определяет, какой метод требуется.
Добыча титана мокрым экскаватором
При добыче земснарядами искусственный водоем создается путем выкапывания грунта ниже уровня грунтовых вод.Некоторые предприятия заполняют шахтные пруды водяными насосами. Присосное ковшовое колесо, прикрепленное к плавучей земснаряде, используется для удаления тяжелых минеральных отложений с земли. Затем осадок концентрируется, пропуская его через набор наклонных цилиндрических барабанных сит, поскольку они вращают материал, который слишком мал для обработки, и падает через сита.
Частицы, которые продвигаются так далеко, затем сортируются спиральным концентратором, а желоб сортирует взвешенные в воде частицы в зависимости от их размера и плотности.Их смывают водой по желобу. Частицы с высокой плотностью остаются ближе всего к внутренней части поперечного сечения спиральных желобов, а частицы с более низкой плотностью находятся на внешнем крае. Отсортированные отложения затем собираются в отдельные контейнеры. Руды с высокой плотностью отделяются от силикатов с гораздо меньшей плотностью, которые составляют 98 единиц добытого осадка.
Сухая добыча ильменита и рутила
Сухая добыча тем временем осуществляется с помощью обычных землеройных машин, включая экскаваторы, скреперы, погрузчики и бульдозеры.Как и при проведении влажных дноуглубительных работ, осадки от сухой добычи также должны быть сконцентрированы. Это тот же процесс, что и описанный выше, но выполняется без воды в спиральном концентраторе.
После того, как минералы были сконцентрированы, они проходят через завод по приготовлению кормов, где они очищаются истирающими скрубберами и подвергаются дополнительной гравитационной концентрации перед пенной флотацией, которая может удалить сульфиды или другие местные нежелательные отложения.
Последним этапом является мельница сухого типа, где используется комбинация магнитной и электростатической сепарации для улучшения качества руды.Руды титана ильменит и рутил являются проводящими из-за содержания в них железа и могут быть легко отделены от циркона и нежелательных силикатов. После сухой мельницы руда готова к экспорту.
Титан
Титан
Титан (Ti) — это легкий металл, который был открыт в 1791 году и известен своей коррозионной стойкостью и высоким отношением прочности к весу. Титан составляет около 0,62 процента земной коры и присутствует в основном в рутиле, бруките, анатазе (весь TiO2), лейкоксене (мелкозернистые оксиды титана), ильмените (Fe2 + TiO3), перовските (CaTiO3) и титаните ( CaTiSiO5).В Арканзасе наиболее важными рудными минералами являются рутил, брукит и ильменит. Рутил и брукит имеют удельный вес более 4,0 и одинаковую химическую формулу, но различаются по кристаллической структуре. Оба обычно черные в Арканзасе и встречаются в виде зерен и кристаллов, истертых в воде гальки и гранул или кристаллических масс. Ильменит имеет черный цвет с металлическим блеском и имеет удельный вес 4,7. Встречается в виде песчинок размером с песок, истираемых водой.
Титан используется в основном в форме диоксида титана, хотя металл также используется в качестве сплава.Диоксид титана используется в основном в качестве белого пигмента в красках, бумаге и пластмассах. Минералы титана используются в керамике, химикатах, покрытиях сварочных стержней, тяжелых заполнителях и флюсе для сталеплавильных печей. Использование металлических сплавов титана включает заменители металлических костей для людей и детали для сердец, оправы очков, а также в качестве деталей для самолетов, двигателей подводных лодок, клюшек для гольфа и электростанций. Титан считается стратегически важным металлом.
Титансодержащие минералы в Арканзасе находятся в округах Пуласки, Солен, Горячий источник, Гарленд, Пайк, Ховард, Севьер и Литл-Ривер, а также в аллювиальных песках реки Арканзас.Титансодержащие минералы из округов Пуласки и Салин находятся в интрузивных телах нефелиновых сиенитов и месторождениях бокситов. Ильменит также присутствует в бокситах обоих округов
Рутил, брукит и перовскит встречаются в Магнитной бухте, графство Хот-Спринг. В Magnet Cove присутствуют два основных типа рутил-брукитовых месторождений: полевошпат-карбонатно-рутиловые жилы во интрузии и брукит-кварцевые жилы в измененной зоне контакта арканзасского новакулита, прилегающей к интрузии.Перовскит связан с проникающими телами поздней стадии, богатыми карбонатами, в недрах интрузии. Рутил добывался на карьерах в Magnet Cove с 1932 по 1944 год, где было извлечено около 5400 тонн рутиловых концентратов. Исследования Горного управления США показывают, что месторождения в районе Магнет-Коув содержат 8 миллионов тонн титансодержащего материала с содержанием TiO2 от 4 до 8 процентов. Однако высокое содержание микроэлементов, особенно ниобия, препятствует коммерческой разработке.Отложения террас высокого уровня к югу от Magnet Cove содержат хорошо окатанный россыпный рутил, размер зерна которого варьируется от песка до галечного гравия. В 1930-х годах на этом участке добыча открытым способом была незначительной. В округе Гарланд во время добычи ванадия в Potash Sulphur Springs были отмечены спорадические количества титана, но ни один не был извлечен.
В графствах Пайк, Ховард, Севье и Литл-Ривер ильменит находится в верхней песчаной части формации Токио мелового периода. Формация Токио вырастает недалеко от Аркадельфии, округ Кларк, и простирается на запад до границы штата Арканзас, к северу от Аркинды, округ Литл-Ривер.Самые крупные месторождения ильменитовых песков находятся недалеко от Минеральных источников в округе Ховард. Одно месторождение было разработано открытым способом, но было извлечено минимальное количество ильменита. Недавние исследования бурения, проведенные Геологической комиссией Арканзаса, показали, что около 110 000 тонн TiO2 находятся в пределах 50 футов от поверхности. В течение 1939 и 1940 годов 12,8 коротких тонн ильменита было извлечено путем обработки песка из реки Арканзас компанией в округе Йелл. Сегодня в Арканзасе ильменит не добывают.
Список литературы
Калхун, В.A., 1950, Минералы титана и железа из черных песков в бокситах: Отчет о исследованиях Бюро горнодобывающей промышленности США 4621, 15 стр.
Фриклунд, В. К., младший, Харнер, Р. С. и Кайзер, Э. П., 1954, Ниобий (колумбий) и титан в Магнитной бухте и калийных серных источниках, Арканзас: Бюллетень геологической службы США 1015-B, стр. 23-57.
Фриклунд В. К. младший и Холбрук Д. Ф., 1950, Месторождения титановой руды округа Хот-Спринг, Арканзас: Комиссия по ресурсам и развитию Арканзаса, Бюллетень отдела геологии 16, 173 с.
Hanson, W. D., 1997, Тяжелые минеральные пески формации Токио на юго-западе Арканзаса: Информационный циркуляр 33 Геологической комиссии Арканзаса, 39 стр.
Холбрук, Д. Ф., 1947, месторождение брукита в округе Хот-Спринг, Арканзас: Комиссия по ресурсам и развитию Арканзаса, Бюллетень отдела геологии 11, 21 стр.
Изображение предоставлено Стасом 1995 с https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Titanium_crystals.jpg
Титановая руда — обзор
РАДИОАКТИВНЫЕ ЗАГРЯЗНИТЕЛИ
Радиоактивные отходы возникают в основном в результате производства и переработки ядерного топлива, производства ядерной энергии, разработки военного оружия и биомедицинской и промышленной деятельности. Наибольшие количества радиоактивных отходов с точки зрения как радиоактивности, так и объема генерируются коммерческой ядерной энергетикой и производством военного ядерного оружия, а также деятельностью, поддерживающей эти отрасли, например, добычей и переработкой урана.Однако радиоактивный материал также может происходить из естественных источников.
Природные источники радиоактивных материалов, включая почву, горные породы и минералы, содержащие радионуклиды, могут быть сконцентрированы и подвержены воздействию промышленной деятельности человека, такой как добыча урана, добыча нефти и газа и производство фосфатных удобрений. Например, при добыче урана с использованием выщелачивания in situ или наземных методов, объемные отходы образуются из выемки верхнего слоя почвы, урановых пустых пород и руд земляного полотна, которые могут содержать радионуклиды радия, тория и урана.Другие методы добычи и обработки, которые могут генерировать и накапливать радиоактивные отходы, аналогичные добыче урана, — это добыча алюминия и меди, добыча титановой руды и добыча нефти. Согласно отчетам Агентства по охране окружающей среды, общее количество естественных радиоактивных отходов, увеличивающееся в результате производственной практики, превышает 1 миллиард тонн ежегодно. Иногда уровни радиации относительно низкие по сравнению с большим объемом материала, содержащего радиоактивные отходы.Это вызывает проблему из-за высокой стоимости захоронения радиоактивных отходов по сравнению с относительно низкой стоимостью продукта, от которого отделяются радиоактивные отходы (т. Е. Удобрений). Кроме того, относительно небольшое количество свалок или других лицензированных мест захоронения может принимать радиоактивные отходы.
Отдельные примеры радиоизотопов представлены в таблице 16.5. Существует три основных типа ионизирующего излучения как в естественных, так и в антропогенных источниках: альфа, бета и гамма-рентгеновское излучение.Альфа-частицы — это субатомные фрагменты, состоящие из двух нейтронов и двух протонов. Альфа-излучение возникает, когда ядро атома становится нестабильным (отношение нейтронов к протонам слишком низкое) и альфа-частицы испускаются для восстановления баланса. Альфа-распад происходит в элементах с высокими атомными номерами, таких как уран, радий и торий. Ядра этих элементов богаты нейтронами, что делает возможным испускание альфа-частиц. Альфа-частицы относительно тяжелые и медленные, поэтому они легко взаимодействуют с материалами, с которыми соприкасаются.В результате эти частицы обладают низкой проникающей способностью и могут быть заблокированы листом бумаги. Бета-излучение возникает, когда электрон испускается из ядра радиоактивного атома. Бета-распад также происходит в элементах, богатых нейтронами. Как и электроны на орбитали атома, бета-частицы имеют отрицательный заряд и весят значительно меньше нейтрона или протона. Следовательно, бета-частицы могут путешествовать дальше, чем альфа-частицы, потому что они менее легко взаимодействуют с материалами, с которыми сталкиваются.Бета-частицы могут быть заблокированы листом металла или пластика и обычно производятся в ядерных реакторах. Гамма- или рентгеновское излучение возникает во время возбужденного состояния ядра после реакции распада. Вместо того, чтобы выпустить другую альфа- или бета-частицу, он очищает избыточную энергию, испуская импульс электромагнитного излучения, называемый гамма-лучами. Гамма-лучи по своей природе похожи на свет и радиоволны, за исключением того, что они обладают очень высокой энергией. Гамма-лучи не имеют массы или заряда, но они проникают в материалы, сталкиваясь с электронами в атомных оболочках.Они могут путешествовать на большие расстояния и, таким образом, представляют для людей внешние и внутренние опасности. Примером гамма-излучателя является цезий-137, который используется для калибровки ядерных инструментов.
ТАБЛИЦА 16.5. Избранные природные и антропогенные радиоизотопы
| Элемент | Радиоизотоп | Происхождение | Активность | |
|---|---|---|---|---|
| Уран | 238 U | Природный, обогащенный | Добыча урана | Радий |
| Природный обогащенный | Добыча урана | |||
| Радон | 222 Rn | Природный обогащенный | Добыча урана, строительство | |
| Стронций | 90 Sr | Продукт деления | Реакторы, оружие | |
| Цезий | 137 Cs | Естественный продукт деления | Реакторы, оружие |
Радиоактивные отходы классифицируются для захоронения в соответствии с их физическими и химическими свойствами вместе с источником из который возникли отходы.Период полураспада радионуклида и химическая форма, в которой он существует, являются наиболее важными из физических свойств, определяющих обращение с отходами. Соединенные Штаты делят свои радиоактивные отходы на следующие категории: низкоактивные отходы, высокоактивные отходы, и трансурановые отходы. Высокоактивные отходы состоят из отработавшего облученного ядерного топлива коммерческих реакторов и жидких отходов циклов экстракции растворителем, а также твердых веществ, в которые жидкие отходы были преобразованы в результате переработки.Трансурановые отходы представляют собой альфа-излучающие остатки, которые содержат элементы с атомным номером больше 92, что является атомным номером урана. Отходы считаются трансурановыми, если период полураспада элементов превышает 20 лет, а их концентрация превышает 100 нКи г –1 . Отходы этой категории происходят главным образом от военного производства, при этом плутоний и америций являются основными элементами, вызывающими озабоченность. Под низкоактивными отходами понимаются радиоактивные отходы, не относящиеся к вышеупомянутым категориям.Отходы с низким уровнем активности разделены на подкатегории: классы A, B, C и выше класса C (GTCC), причем класс A является наименее опасным, а GTCC — наиболее опасным. Коммерческие низкоактивные отходы производятся промышленностью, медицинскими учреждениями, исследовательскими институтами и университетами, а также некоторыми государственными учреждениями.
В некоторых случаях коммерческой и военной деятельности радиоактивные отходы смешиваются с опасными отходами, что создает сложную экологическую проблему. Смешанные отходы подлежат двойному регулированию EPA и U.S. Комиссия по ядерному регулированию и переработчики отходов должны соблюдать положения Закона об атомной энергии и Закона о ресурсах, консервации и рекуперации, если отходы считаются смешанными отходами. Источники военного назначения регулируются Министерством энергетики и соответствуют Закону об атомной энергии в отношении радиационной безопасности.
Радон, радиоактивный газ природного происхождения, который образуется в результате радиоактивного распада урана в горных породах, почве и воде, вызывает серьезную озабоченность из-за возможности концентрации газа в зданиях и домах.Чем выше уровень урана в породах, тем выше вероятность загрязнения дома или здания газом радоном. Когда исходный материал распадается на радон, он растворяется в воде, содержащейся в поровых пространствах между зернами почвы. Часть радона в поровой воде улетучивается в газ почвенной атмосферы, делая его более подвижным за счет диффузии в газовой фазе.
Облучение людей радоном происходит несколькими путями. Продукты распада радона при образовании имеют электрический заряд, поэтому они имеют тенденцию прикрепляться к частицам атмосферной пыли, которые обычно присутствуют в воздухе.Эту пыль можно вдохнуть, и хотя инертные газы в основном выдыхаются немедленно, часть частиц пыли оседает в легких, накапливаясь при каждом вдохе. Радон, растворенный в грунтовых водах, является еще одним источником воздействия на человека, главным образом потому, что газ радон выделяется в домашнюю атмосферу из воды, когда она выходит из крана. Еще одним источником воздействия на человека в жилых домах и зданиях является тенденция газообразного радона проникать в конструкции путем диффузии через их фундаменты и из определенных строительных материалов.Наличие газа радона в конструкциях в основном связано с концентрацией радона в трещинах горных пород и порах почвы, окружающих конструкцию, и проницаемостью почвы для газов. Небольшие перепады давления между конструкциями и грунтовыми основаниями, которые могут быть вызваны барометрическими изменениями, ветрами и перепадами температур, создают градиент, по которому газ радон перемещается из почвенного газа через фундаменты в конструкционную атмосферу.
Луна в драгоценном титане
Новая карта Луны обнаружила кладезь областей, богатых драгоценной титановой рудой, причем некоторые лунные камни содержат в 10 раз больше материала, чем камни здесь, на Земле.
Карта, объединившая наблюдения в видимом и ультрафиолетовом диапазонах волн, выявила ценные месторождения титана. По словам исследователей, эти находки могут пролить свет на некоторые загадки лунных недр, а также заложить основу для будущих разработок на Луне.
«Глядя на Луну, ее поверхность кажется окрашенной в оттенки серого — по крайней мере, для человеческого глаза», — говорится в заявлении Марка Робинсона из Университета штата Аризона. «Марии в одних местах кажутся красноватыми, а в других — синими.Несмотря на то, что эти цветовые вариации неуловимы, они рассказывают нам важные вещи о химии и эволюции лунной поверхности. Они указывают на содержание титана и железа, а также на зрелость лунного грунта ». [См. Фотографии карты новолуния]
Результаты исследования были представлены в пятницу (7 октября) на совместном заседании Европейской планетарной организации. Научный конгресс и Отделение планетарных наук Американского астрономического общества в Нанте, Франция.
Составление карты лунной поверхности
Карта поверхности Луны была построена с использованием данных лунного разведывательного орбитального аппарата НАСА (LRO), который вращался вокруг Земли. Луна с июня 2009 года.Широкоугольная камера зонда сделала снимки поверхности в семи разных длинах волн с разным разрешением.
Поскольку определенные минералы сильно отражают или поглощают различные части электромагнитного спектра, инструменты LRO смогли дать ученым более четкую картину химического состава поверхности Луны.
Робинсон и его коллеги собрали мозаику из примерно 4000 изображений, собранных космическим кораблем за один месяц.
На этом составном изображении лунной поверхности выделяются регионы с различным составом кобыл и загадочными небольшими вулканическими структурами, известными как «купола». (Изображение предоставлено NASA / GSFC / Университет штата Аризона)Исследователи отсканировали поверхность Луны и сравнили яркость в диапазоне длин волн от ультрафиолетового до видимого света, выбрав участки, богатые титаном. Затем ученые сопоставили свои выводы с лунными образцами, которые были привезены на Землю во время полетов НАСА «Аполлон» и российских миссий «Луна».
Эти богатые титаном области на Луне озадачили исследователей. Ученые объяснили, что максимальное содержание титана в подобных породах на Земле колеблется в пределах 1 процента или меньше. Новая карта показывает, что эти запасы титана на Луне колеблются от 1 процента до чуть более 10 процентов.
«Мы до сих пор не понимаем, почему мы находим на Луне гораздо более высокое содержание титана по сравнению с аналогичными типами горных пород на Земле», — сказал Робинсон. «То, что лунное богатство титаном действительно говорит нам об условиях внутри Луны вскоре после ее образования, — это знание, которое геохимики ценят для понимания эволюции Луны.»
Ценная титановая руда
Титан на Луне в основном содержится в минерале ильмените, соединении, содержащем железо, титан и кислород. Если люди однажды начнут добывать на Луне, они могут разрушить ильменит для разделения этих элементов
Кроме того, данные Apollo показали, что богатые титаном минералы более эффективно удерживают частицы солнечного ветра, такие как гелий и водород. Эти газы, вероятно, будут жизненно важными ресурсами при строительстве лунных колоний и для исследования Луны, исследователи сказал.[Лунное наследие: 45 фотографий миссии Аполлона на Луну]
«Астронавты захотят посетить места с высокой научной ценностью и большим потенциалом ресурсов, которые могут быть использованы для поддержки исследовательской деятельности», — сказал Робинсон. «Области с высоким содержанием титана обеспечивают как путь к пониманию внутренней части Луны, так и потенциальных ресурсов добычи полезных ископаемых».
На лунной карте также показано, как космическая погода меняет поверхность Луны. Заряженные частицы от солнечного ветра и ударов микрометеоритов могут изменять материалы поверхности Луны, превращая горную породу в мелкий порошок и изменяя химический состав лунной поверхности.
«Одно из замечательных открытий, которые мы сделали, заключается в том, что эффекты выветривания проявляются гораздо быстрее в ультрафиолетовом, чем в видимом или инфракрасном диапазоне длин волн», — говорит соавтор исследования Бретт Деневи из Лаборатории прикладной физики Университета Джона Хопкинса в Лореле.