Ilmenit đƣợc biết đến là một khoáng vật titan-sắt oxit, có từ tính yếu, giòn, có màu đen, tỷ trọng 4,6 – 5,2g/cm3 và có công thức hoá học FeTiO3. Tên gọi ilmenit đƣợc đặt theo tên dãy núi Ilmenski ở Nga, là nơi khoáng vật này đƣợc phát hiện đầu tiên
Bảng 1.2: Trữ lƣợng Ilmenit của một số nƣớc trên thế giới
Tên nƣớc Trữ lƣợng ( triệu tấn) Tên nƣớc Trữ lƣợng (triệu tấn)
Oxtraylia 24 Phần lan 1
Canada 27 Nauy 32
Nam Phi 36 Mỹ 8
Ấn Độ 31 Brazil 2
Trung Quốc 30 Srilanka 4
Việt Nam có nguồn ilmenit rất phong phú, tồn tại dƣới hai dạng: quặng gốc và quặng sa khoáng ven biển. Quặng sa khoáng ven biển nhƣ ở Bình Định, Hà Tĩnh, Thanh Hoá, Nam Định, Thừa Thiên Huế và Bình Thuận; quặng gốc ở Cao Bằng và Thái Nguyên, có hàm lƣợng TiO2 tƣợng đối cao, trữ lƣợng lớn là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất TiO2 và các sản phẩm khác của titan. Tổng quát, trên toàn quốc, tổng trữ lƣợng quặng gốc đã đƣợc thăm dò đánh giá là 4.435 nghìn tấn ilmenit và trữ lƣợng dự báo là 19.600 nghìn tấn. Trữ lƣợng quặng sa khoáng ven biển đã đƣợc điều tra, thăm dò, đánh giá là 12.700 nghìn tấn ilmenit + rutile và trữ lƣợng dự báo là 15.400 nghìn tấn ilmenit + rutile.
*Thành phần hóa học quặng ilmenit
Theo công thức hoá học của ilmenit (FeTiO3), hàm lƣợng TiO2 là 52,63%, nhƣng thực tế nó tùy thuộc từng mỏ và mức độ phong hoá. Thƣờng ilmennit có hàm lƣợng khoảng 48% TiO2, ở các mỏ bị phong hoá có thể chứa tới 61- 64% TiO2 nhƣ ở Nam Phi, Florida và New Jersey. Đa số quặng ilmennit ở các mỏ khác nhau, đều có chứa một lƣợng sắt cao hơn trong lý thuyết (FeO.TiO2 47,37% FeO), các tạp chất khác nhƣ: SiO2, MnO, MgO, Cr2O3… có hàm lƣợng không đáng kể.
*Ứng dụng của quặng ilmenit
Ilmenit là nguồn nguyên liệu dồi dào để sản xuất TiO2 kích thƣớc nano cũng nhƣ các sản phẩm khác của titan. Titan đioxit đƣợc tách ra và nghiền thành bột mịn đƣợc xử dụng trong các sản phẩm sơn, nhựa chất lƣợng cao; bột nano titan đioxit
đƣợc sử dụng làm chất xúc tác quang trong lĩnh vực xử lý môi trƣờng, sản xuất nguồn năng lƣợng sạch H2. Sản phẩm phụ của quá trình tách TiO2 chủ yếu là sắt, đƣợc sử dụng trong lĩnh vực luyện kim.
Từ năm 1991, ở Việt Nam bắt đầu hình thành công nghiệp khai thác, tuyển quặng titan với sản lƣợng ngày càng tăng. Từ khoảng 10.000 tấn (năm 1990) lên 177.000 tấn (năm 2000) và khoảng 508.000 tấn (năm 2008) chỉ tính riêng các đơn vị thuộc Hiệp hội Titan Việt Nam. Cùng với ilmenit còn thu đƣợc các sản phẩm đi kèm khác nhƣ rutil, zircon, monazit. Trừ một số ít quặng tinh ilmenit và zircon đƣợc sử dụng trong nƣớc còn lại phần lớn quặng các loại đƣợc xuất khẩu dƣới dạng tinh quặng thô nên giá thành sản phẩm thấp, gây thất thu lớn cho nền kinh tế cũng nhƣ nguồn tài nguyên của đất nƣớc.