Contente
- O que é o rutilo?
- Ocorrência geológica de rutilo
- Mineração de Rutilo
- Polimorfos e impurezas
- Rutilo e Gemologia
- Usos do rutilo
- Rutilo Sintético
Quartzo Rutilado: Uma pedra caída de quartzo rutilado. O rutilo pode ocorrer como cristais em forma de agulha em minerais como quartzo, corindo, granada e andaluzita. Direitos autorais da imagem iStockphoto / Coldmoon_photo.
O que é o rutilo?
O rutilo é um mineral de óxido de titânio com uma composição química de TiO2. É encontrado em rochas ígneas, metamórficas e sedimentares em todo o mundo. O rutilo também ocorre como cristais em forma de agulha em outros minerais.
O rutilo tem uma alta gravidade específica e é frequentemente concentrado pela ação de correntes e ondas em “areias minerais pesadas” que existem hoje em depósitos onshore e offshore. Grande parte da produção de rutilo do mundo é extraída dessas areias.
O rutilo é usado como minério de titânio, é triturado em pó branco que é usado como pigmento em tintas e é processado para uso em diversos produtos. Redes de cristais rutílicos em forma de agulha produzem os "olhos" e as "estrelas" em muitas gemas, como rubi e safira.
Areia Mineral Pesada: A escavação superficial em Folly Beach, Carolina do Sul, expõe finas camadas de areias minerais pesadas. Essas areias são frequentemente uma fonte de rutilo natural. Fotografia por Carleton Bern, Estados Unidos Geological Survey.
Ocorrência geológica de rutilo
O rutilo ocorre como um mineral acessório em rochas ígneas plutônicas, como granito, e em rochas ígneas de fonte profunda, como peridotita e lamproita. Nas rochas metamórficas, o rutilo é um mineral acessório comum no gnaisse, no xisto e no eclogito. Às vezes, cristais bem formados de rutilo são encontrados no pegmatito e no skarn.
O rutilo e vários outros minerais metálicos são extraídos em conjunto de depósitos sedimentares conhecidos como “areias minerais pesadas”. Esses sedimentos são derivados do intemperismo de rochas ígneas e metamórficas que contêm grãos minúsculos abundantes de minerais de alta gravidade específica, como rutilo, ilmenita, anatase, brookita, leucoxeno, perovskita e titanita (também conhecido como esfeno).
À medida que essas rochas resistem, suas partículas minerais mais resistentes são lavadas no ambiente marinho costeiro, onde são classificadas e concentradas de acordo com sua densidade por ação das ondas e da corrente. Onde as condições são adequadas e minerais pesados são abundantes, esses sedimentos podem se tornar depósitos mináveis.
Mineração de minerais pesados: As escavadeiras removem areias minerais pesadas na mina de Concord, no centro-sul da Virgínia. Essas areias contendo até cerca de 4% de minerais pesados são escavadas e depois processadas para remover rutilo, ilmenita, leucoxeno e zircão. As areias foram intemperizadas e corroídas por uma exposição a anortosita a uma curta distância. Foto do Serviço Geológico dos Estados Unidos.
Mineração de Rutilo
As areias minerais pesadas são extraídas no ambiente marinho raso por navios que dragam sedimentos, separam os grãos minerais pesados, retêm os minerais pesados a bordo e descarregam a fração mais leve de sedimentos de volta ao fundo.
Areias minerais pesadas também são encontradas em terra em depósitos sedimentares que se acumulavam quando o nível do mar era muito mais alto do que é hoje. Esses sedimentos são extraídos, processados para remover os minerais pesados e retornados a uma paisagem recuperada à sua topografia original.
Areia Mineral Pesada: Um concentrado mineral pesado de uma operação de mineração terrestre na Geórgia. É composto de grãos do tamanho de areia, principalmente de rutilo, ilmenita e zircão.
Polimorfos e impurezas
O rutilo é a forma natural mais abundante de TiO2. Existem inúmeros polimorfos que incluem anatase e brookite. Ferro (Fe+2) às vezes substitui o titânio em algumas amostras de rutilo. Quando isso ocorre, uma diferença de valência entre ferro e titânio requer balanceamento - e esse equilíbrio geralmente é realizado pela substituição do nióbio (Nb+5) e / ou tântalo (Ta+5) para outro titânio. A substituição desses elementos aumenta a gravidade específica do rutilo e causa uma cor preta tanto no mineral quanto na sua faixa.
Quartzo Rutilado: Uma pedra preciosa lapidada em quartzo rutilado. Os longos cristais prismáticos com um brilho dourado são rutis. Espécime e foto de Arkenstone / www.iRocks.com.
Rutilo e Gemologia
Mais do que qualquer outro mineral, o rutilo tem uma afinidade por crescer como cristais em forma de prisma em outros minerais. Prismas longos de rutilo ocorrem em muitos minerais de gemas diferentes. Quartzo, corindo (rubi e safira), granada e andaluzita são alguns dos mais familiares.
Às vezes, essas agulhas são grosseiras e claramente visíveis dentro da gema, como em muitas amostras de quartzo rutilado. Essas agulhas produzem joias de novidade atraentes e interessantes quando possuem cores e arranjos agradáveis. Veja a foto ao lado de quartzo rutilado.
A estrela da Índia: Esta jóia é uma safira estrela de 563,35 quilates, cortada a partir de bruto encontrado no Sri Lanka. É de cor azul acinzentada e foi cortada para exibir uma estrela na parte superior e inferior. É exibido no Museu Americano de História Natural da cidade de Nova York. Foto do Wikimedia Commons por Daniel Torres, Jr.
Em algumas gemas, como rubi e safira, os reflexos da luz de uma rede de cristais rutílicos finos dentro de um cabochão cortado adequadamente produzirão uma bela "estrela" de luz na superfície da gema. Rubis de gemas e safiras de gemas com esta estrela são conhecidos no comércio como "gemas fenomenais", e o fenômeno da estrela é conhecido como "asterismo". Veja a foto ao lado de uma safira azul clara chamada “A Estrela da Índia”.
Em outras gemas, uma direção de cristais paralelos formará uma linha de luz na superfície da gema conhecida como "olho de gato". O fenômeno que produz um olho de gato é conhecido como "chatoyance", e as gemas que exibem esse fenômeno são consideradas "chatoyant". A gema mais conhecida por sua chatoyance é o crisoberil olho de gato.
Quartzo Rutilado com Olho de Gato: Um corte de cabochão de quartzo rutilado extraído no Brasil. As agulhas de rutilo são de cor dourada e têm uma textura tão grossa que muitas agulhas individuais podem ser vistas claramente. O cabochão tem aproximadamente 12 x 16 milímetros de tamanho.
Usos do rutilo
Os principais usos do óxido de rutilo e titânio feitos a partir de rutilo são: fabricação de pigmentos de óxido de titânio, fabricação de cerâmica refratária e produção de metal de titânio. O uso de rutilo na fabricação de pigmentos afeta a vida de quase todas as pessoas nos Estados Unidos de várias maneiras, quase todos os dias.
Quando finamente triturado e processado para remover impurezas, o rutilo se torna um pó branco brilhante que serve como um excelente pigmento. É usado para fazer tinta suspendendo o pó em um líquido. O líquido serve como transportador na aplicação da tinta e evapora para depositar uma camada de óxido de titânio no objeto que foi pintado. Os pigmentos de óxido de titânio tornaram-se muito importantes na indústria de tintas em 1978, quando o governo dos Estados Unidos proibiu o uso de pigmentos à base de chumbo em produtos de tintas de consumo.
Os pigmentos de óxido de titânio são usados para produzir a cor branca nos plásticos e são usados para fazer papel de alto brilho. O óxido de titânio confere a esses produtos uma cor resistente ao desbotamento. O óxido de titânio também é não tóxico e quimicamente estável. Essas propriedades permitem que ele seja usado como pigmento em alimentos, cosméticos, produtos farmacêuticos e em muitos produtos de consumo, como pasta de dente.
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Rutilo Sintético
O rutilo tem um índice de refração muito alto, uma forte dispersão e um brilho adamantino. Essas são propriedades ópticas que podem produzir uma grande pedra preciosa e rivalizam ou superam as do diamante. Infelizmente, o rutilo natural raramente tem a clareza e a cor necessárias para servir como uma jóia alternativa ao diamante.
No entanto, o rutilo sintético pode ser feito quase incolor com excelente nitidez. Quando foi produzido pela primeira vez nas décadas de 1940 e 1950, foi cortado em pedras preciosas e vendido como um simulador de diamantes chamado "Titania". Alcançou um pouco de popularidade inicial, mas isso começou a desaparecer quando os compradores descobriram que o rutilo sintético sofria lesões por abrasão em pouco tempo - o rutilo tem uma dureza Mohs de 6 em comparação com a dureza do diamante de 10.