钛铁矿化学成分为FeTiO3、晶体属三方晶系的氧化物矿物。英文名称来源于最初发现本矿物的产地俄罗斯乌拉尔的伊尔门山(Ильменскиегоры)。含TiO252.66%,是提取钛和二氧化钛的最主要矿物原料。晶体常呈板状,集合体呈块状或粒状。钢灰至铁黑色,条痕黑色至褐红色,半金属光泽。摩斯硬度5~6,比重4.70~4.78。具弱磁性。钛铁矿一般作为副矿物见于火成岩和变质岩中,也可以形成砂矿。著名矿山有俄罗斯的伊尔门山、挪威的克拉格勒和美国怀俄明州的铁山、加拿大魁北克的埃拉德湖等。中国四川攀枝花铁矿,也是一个大型的钛铁矿产地,其钛铁矿成显微粒状或片状分布于磁铁矿颗粒之间或裂理中。FeTiO3 理论含钛量31.6%,含铁36.8%。
物理性质
铁黑色或钢灰色;条痕钢灰色或黑色。含赤铁矿包裹体时呈褐或褐红色。金属至半金属光泽。不透明。无解理。有时出现或裂开。硬度5~ 5.5。性脆。相对密度4.0~5.0。具弱磁性。
偏光镜下:深红色,不透明或微透明。一轴晶(-)。具非常高的折射率(N=2.7)和重折率。
化学特性
实验使用的钛铁矿为天然矿石,还原剂为木炭粉。矿石中的主要物相为CaO、MgO、SiO2、Al2O3、MnO2、V2O5、Cr2O3等。矿石的成分为47.86%TiO2,35.12%Fe,0.22%CaO,2.01%MgO,1.86%SiO2,0.70%。矿石的粒度小于0.087mm,木炭粉的粒度小于0.076mm。矿石和木炭粉在105℃干燥24h,然后按一定比例混合并压制成块。混合料中含碳量为20%。在微波碳热还原过程中,物料的温度是逐步升高的。用微波将物料从室温加热至1123—1263K需要3—8min,实验发现:钛铁矿的还原反应从一施加微波就开始进行,表明钛铁矿的微波碳热还原反应即使在极低的温度条件下就已开始进行