Файл: Шишкин Н.Н. Кобальт в рудах месторождений СССР.pdf

от

моно- к ди- и триарсенидам (см. рис. 15), что

подтверждается

и

результатами экспериментальных исследований

(см. рис. 28).

И С У Л Ь Ф О А Р С Е Н И Д О В КОБАЛЬТА, Н И К Е Л Я

И

Ж Е Л Е З А

В З О Н Е О К И С Л Е Н И Я М Е С Т О Р О Ж Д Е Н И Й И В

УСЛОВИЯХ,

И М И Т И Р У Ю Щ И Х ЭТУ З О Н У

ИССЛЕДОВАНИЯ В ПРИРОДНЫХ УСЛОВИЯХ

В зоне окисления сульфидных сульфоарсенидных

и арсенид-

легкорастворимых

соединений

металлов

попадает в систему по­

верхностных вод

и выносится

за пределы

месторождения,

часть

же просачивается

в глубину. С другой стороны, происходит

обра­

зование

и

накопление труднорастворимых

вторичных продуктов

окисления

первичных минералов.

При

изучении

автором совместно с

В. А. Михайловой

[182,

товой, В. А. Михайловой, А. И. Баженовым

и

другими

исследо­

вателями.

В начальной стадии окисления Со, Ni—Со

и Ni арсенидных

минералов

(рис. 34) происходит образование

трехокиси

мышьяка

обычно в

виде арсенолита (As 2 0 3 ) . Минерал

этот образует тон­

вивающихся по никелину и раммельсбергиту.

На

поверхности

кобальтистого лёллингита

в начальной стадии

окисления

(обычно

в участках слабой фильтрации) образуются

оранжевые

корки,

которые, по данным Л. К. Яхонтовой [211],

представляют собой

водный арсенит трех-

и

двухвалентного

железа

и

кальция

(4Fe2 03 -3FeO- 12As2 03

• 2 7 Н 2 0 с 5,19% СаО).

Т а б л и ц а

2

Кобальтин

^г^-<іхобахсит»-

(бурые никель-кобальтобые

охры)

——зритрин

зритрин

§

Никелистый

кобальтин

^-mßaxcum»

{бурые

никель-кобальтобые

охры

—-чпудитъ

(желтые

никель-кобальтобые

охры)-*-зритрин

^

зритрин

3

Глаукодот

-г^- бурый скородит

(?) ——мыиіьякобо-железистые

охры

î:

"ѵ>

зритрин

—»- гетерогенит

оысококобальтистый

глаукодот

-^бурый

• скородит (?) -^канирзоледидный

минерал

(?) -—мышьякоео -

железистые

«а

охры

*-зритрин-**гетерогенит

о

Сафоэлорит

арсенолит^^ходахсить

(бурые

никель-кобальтобые

охры

} —- зритрин -—

гетерогенит

<=;

зритрин

xg

Кобальтистый лёллингит-^-оранжеЗый

бодный

арсенит трех-и ддухЗалентного

железа

и

кальциякоричневато-

"X зритрин

черный

арсенат железа-~соеррисамплезит(?/^-железо

мышьяковистые

охры

П р и м е ч а н и е .

Сплошными стрелками показані.

направления окисления,

при которых

вторичные минералы

з у ю т с я непосредственно

по первичным (в контурах крпеталловили ввблизи их);

пунктирными

стрелками — направлен

которых вторичные минералы о б р а з у ю т с я в удалении от

первичных.

нейтральной (рН = 5,9), изменяющегося

температурного режима и

обильного

промывания

порошков-минералов

дистиллированной

водой.

Для опытов были отобраны под бинокулярной лупой следую­

щие минералы, предварительно

подвергнутые химическому

анали­

зу (в вес. % ) : кобальтин

(Со

30,70, Ni 2,37, Fe 2,05, As 44,40 S

18,75),

глаукодот

(Со

15,15, Ni 0,93,

Fe

18,88, As 44,60, S 19,40),

саффлорит

(Со

19,60,

Fe

8,38,

Ni

0,59,

As 70,09), Fe-Ni-Co-скѵт-

терудит

(зональный: Со 10,52,

Ni

8,88,

Fe

1,63,

As 76,60,

S

1,68),

Fe-Co-Ni-скуттерудит (зональный:

Ni

11,20, Со

6,97, Fe

2,31, As

74,80, S

0,84), кобальтраммельсбергит

(Ni

15,40, Со 8,94,

Fe 3,55,

As 66,40, S 1,94), кобальтистый

лёллингит

(Fe

20,20, Ni 4,34, Co

0,80, As 67,97, S 0,56), никелин (Ni 42,51,

As 53,79).

Размеры зерен отобранных минералов 0,6—1,0 мм у кобальт-

раммельсбергита

и 0,2—0,3 мм у глаукодота.

ралов: саффлорит + никелин (Со 9,85, Ni 21,50, Fe 4,00, As

58,90

и S 0,89) и Fe-Ni-Co-скуттерудит

(Со : Ni «s 1 : 1)

и никелин

(Со

5,26, Ni 25,20, Fe 0,80, As 30,00, S

0,91).

Из порошка каждого минерала были приготовлены пять

наве­

сок по 1 г. При приготовлении двойных смесей

минералов

отби­

дой

двойной

смеси минералов

было приготовлено

пять

навесок

по

1 г.

МЕТОДИКА

ИССЛЕДОВАНИЯ

Минералы

и их смеси помещались в специально

приготовлен­

ные воронки

(стеклянные трубки диаметром 1 см и длиной

6,7 см)

ходились в специально

изготовленном термостате из листового

железа толщиной 2 мм. Размер

термостата — 82X66X31

см. На

дне термостата был слой песка толщиной в 5 см. Колбы

разме­

щались

на деревянной

подставке,

расположенной на высоте 7 см

от дна

слоя, песка в термостате.

Под дном термостата была рас­

верхности дна. В крышке термостата

были

просверлены

отвер­

стия для циркуляции воздуха.

Опыты проводились следующим образом. Ежедневно

минера­

лы и их смеси

смачивались

1 см3

дистиллированной

воды

(рН = 5,9). После

этого крышка

термостата

закрывалась

и в те­

чение четырех часов термостат

постепенно

нагревался от

темпе-

ратуры 20+2° С до 40° С. Равномерность нагрева

регулировалась

реостатом и контролировалась показаниями

термометра.

Затем

ток отключали и термостат остывал.

Через 30 суток после начала опытов

минералы и

их

смеси

были

проанализированы. Твердый остаток

на

стеклянной

вате

и сама вата были тщательно промыты трехпроцентным

раствором

HCl

и горячей водой и промывные воды были

присоединены к

вергали фазовому химическому анализу на кобальт,

никель и

мышьяк по методике, разработанной В. Д. Тархиной

[165]. То же

повторялось по истечении 60 (для ряда минералов),

120 и 180 су­

ток. Относительная ошибка анализа для всех трех

компонентов,

как правило, не превышала ± 1 0 % . Только

в случае,

когда в со­

ставе минерала кобальт резко преобладал

над никелем (кобаль­

тин, саффлорит) или никель над кобальтом

(никелин),

относитель­

По результатам окисления

арсенидных

и сульфоарсенидных

минералов кобальта, никеля и

железа и

некоторых

смесей их

(рис. 36)* арсениды делятся на быстро окисляющиеся

и медлен­

но окисляющиеся. Для первых

характерно

бурное окисление по

(Со : Ni = 1 : 1,5)

окисляется быстрее,

чем Fe-Ni-Co-скуттерудит

(Со : N i » 1 : 1).

Следовательно, скорость

окисления этих минера­

выше,

величина

зерен

у кобальтраммельсбергита

и

глаукодота

была

0,2—0,3 мм, тогда

как у всех остальных минералов — 0,6—

1,0 мм. Это привело

к

тому,

что окисляющаяся

поверхность ко­

бальтраммельсбергита

была

увеличена по сравнению

с другими

минералами, так

как

отношение

величин

поверхностей

обратно

пропорционально

отношению

размеров

зерен

S:Si = ai:a;

0,8:0,25 = 3,2. Следовательно,

данные, характеризующие

скорость