金紅石

金紅石，是含鈦的主要礦物之一。四方晶系，常具完好的四方柱狀或針狀晶形,集合體呈粒狀或緻密塊狀。暗紅、褐紅、黃或橘黃色，富鐵者呈黑色；條痕黃色至淺褐色。金剛光澤,鐵金紅石呈半金屬光澤。性脆，硬度6～6.5，密度4.2～4.3g/cm³，富含鐵、鈮、鉭者密度增大，高者可達5.5g/cm³以上。能溶於熱磷酸，冷卻稀釋後加入過氧化鈉可使溶液變成黃褐色（鈦的反應）。金紅石可產於片麻岩、偉晶岩、榴輝（閃）巖體和砂礦中。

金紅石是就是較純的二氧化鈦，一般含二氧化鈦在95%以上，是提煉鈦的重要礦物原料，但在地殼中儲量較少。它具有耐高温、耐低温、耐腐蝕、高強度、小比重等優異性能，被廣泛用於軍工航空、航天、航海、機械、化工、海水淡化等方面。金紅石本身是高檔電焊條必須的原料之一，也是生產金紅石型鈦白粉的最佳原料。

TiO_2，Ti60%，有時含Fe、Nb、Ta、Cr、Sn等。

鑑定特徵：以其四方柱形、雙晶、顏色為鑑定特徵；可以和錫石（cassitoritc）區別；不溶於酸類，加入碳酸鈉予以燒熔，則可溶解於硅酸，若再加入過氧化氫，可使溶液變為黃色。

Rutile一字；來自拉丁語Rutilus，指紅色（Red），象徵着金紅石的顏色；

復四方雙錐晶類，常具完好的四方柱狀或針狀晶形。常見單形為四方柱m、a和四方雙錐s等，有時出現復四方柱和復四方雙錐。

晶系和空間羣：四方晶系，P42/mnm；

晶胞參數：a=45.9pm，c=29.6pm

粉晶數據：3.245（1）1.687（0.5）2.489（0.41）

硬度：6

比重：4.2-4.3g/cm³

斷口：斷口不平坦

顏色：紅棕色、紅色、黃色或黑色

條痕：淺棕色至淺黃色

透明度：透明到不透明

光澤：半金光澤至金屬光澤

發光性：無

其他：有鈦的反應

一軸晶（+）,No=2.621,Ne=2.908,雙反射率=0.2870。

金紅石顯微針狀晶體常被包裹於石英、金雲母、剛玉等晶體中，尤其在剛玉中呈六射星形分佈形成星光紅寶石和星光藍寶石。金紅石主要用於提取二氧化鈦。製造光觸媒產品。有少量金紅石可用作寶石，還可作半導體和檢波器。 ^[1] 

形成於高温條件下，主要產於變質岩系的含金紅石石英脈中和偉晶岩脈中。此外，在火成岩中作為副礦物出現，也常呈粒狀見於片麻岩中；金紅石由於其化學穩定性大，在岩石風化後常轉入砂礦

中國河南省方城縣世界級特大型金紅石礦牀、湖北省棗陽市、世界著名產地有瑞典Binnental和Campolungo、俄羅斯烏拉爾、挪威的Kfagero、法國Limoges附近的Yrieix、瑞士、奧地利的Tyr01、美國的Georgia、NorthCarolifonia和Arkansas各州、澳洲NewSouthWales的北部和Queensland的南部，以及美國Florida州的東北部等地。

南召縣金紅石礦主要產在二疊紀寬坪羣片岩、變粒巖、鈄長角閃片岩和大理岩中，這套地層東起雲陽鎮的朱坪村，與方城縣的柳河鎮金紅石礦區接壤；往西北方向經雲陽的火石岈、鹿鳴山、官山、八里橋、小店的楊樹林、留山的油坊、土門、玲瓏山、張莊、城郊的小東莊到縣城東的青峯山；經縣城西的羅坪南山、周灣、貫溝等地直到馬市坪鄉的西北部，均有大面積出露，全長約50公里，最寬處6公里，最窄處1公里（指含礦地層）。金紅石品位一般為2%，最高達4.1%。按省地勘二院提供的平均寬800米，採深50米估算，全縣金紅石礦石量達50 億噸以上。這套含礦地層中，按照金紅石粒度大小可分為粗、細兩種類型，其中粗粒佔90%。

（一）粗粒金紅石礦礦體長數萬米，一般3層，最多6層。礦石類型簡單，為含金紅石角閃片岩及斜長角閃片岩。主要有益組分金紅石TiO₂含量最高4.1%，平均2.2%。金紅石為自形、半自形柱狀，棕紅色，油脂光澤，粒徑0.02×0.12mm--0.12×0.8mm，嵌布在角閃巖、斜長石、綠簾石等脈石礦物之間。

（二）細粒金紅石礦

礦體長數千米，一般10--20層。礦層以含金紅石角閃片岩為主，所佔比例為60%。其它含金紅石雲母片巖、斜長片岩、綠簾片岩次之。其金紅石TiO₂含量一般1.76--3.60%，平均2.00%。金紅石的基本特徵與粗粒近似，但粒度較細，大多在0.05--0.1mm 之間。

人造金紅石

人造金紅石又稱合成金紅石（syntheticrutile），係指利用化學加工方法，將鈦鐵礦中的大部分鐵成分分離出去所生產的一種在成分上和結構性能上與天然金紅石相同的富鈦原料，其TiO₂含量視加工工藝之不同波動在91%～96%，是天然金紅石的優質代用品，大量用於生產氯化法二氧化鈦，也可用於生產四氯化鈦、金屬鈦以及搪瓷製品和電焊條藥皮，還可用於生產人造金紅石黃顏料。主要生產國家有澳大利亞、美國、日本、印度、馬來西亞等，產量已超過天然金紅石，主要原因是天然金紅石貯量日漸枯竭，產量逐年下降。

應用價值

金紅石是一種重要的金屬和非金屬礦物，從其中提煉的金屬鈦，由於具有耐高温、耐低温、耐腐蝕、高強度、小比重等優異性能。由於中國金紅石供應嚴重短缺，金紅石型鈦白粉的生產極其有限，絕大部分依賴國外進口，價格高達每噸20000元以上。我國金紅石年生產量僅數千噸，而需求量已達十萬噸以上，除了花費鉅額外匯大量進口外，不足部分仍需用成本不菲的人造金紅石等代替。因此，有關部門把金紅石列入我國嚴重依賴國外資源的14種戰略儲備礦種之一。需要特別指出的是，我國金紅石的主要消費領域是電焊條，尚不能滿足，國際上則主要用於金紅石型高檔鈦白粉，而這一用途的市場空間十分巨大。據有關外資企業人士估算，全球鈦白粉產量約400萬噸，如在未來20年內中國達到世界平均消費水平的話，年需求量將達到100萬噸，其中至少一半以上為金紅石型鈦白粉。另據有關資料，已有數家外國公司準備在我國設廠生產金紅石型鈦白粉，為了獲得穩定的原料來源，也正在積極聯繫金紅石原料產地事宜。總之，未來金紅石資源需求旺盛，市場空間巨大。 ^[2] 

中國科學院地球化學研究所聯合澳門科技大學和廣東工業大學，通過對嫦娥五號月壤顆粒開展研究，在月壤玻璃珠表面微隕石撞擊坑中發現一系列含Ti的蒸發沉積顆粒，分析顯示包括金紅石（TiO2）（2為下角標，下同）、三方結構Ti2O（Trigonal-Ti2O）和三斜結構Ti2O（Triclinic-Ti2O）共3種Ti納米礦物。 ^[3]