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

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.04.2024

Просмотров: 101

Скачиваний: 3

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

горьев [67] указывает следующий ряд главных валентных со­ стояний в порядке их смены при изменении окислительно-восстано­ вительных условий минералообразования:

A s l —

A s U -

Aslïl

A s U U +

 

 

Восстановление

 

 

 

Окисление

 

Мышьяк

в виде As1—

находится

в кобальтине (Co[AsS]),

формула которого по соотношению ионной и ковалентной связи

будет выглядеть

как Co^+fAs^

5 Î _ ]

; мышьяк

в

в и д е А э * * -

в скуттерудите

C o 4 [ A s 4 ] 3

или

Co++++[As+ + ~As f t _

]

— ;

мышьяк

в виде As И *в самородном

мышьяке (AsAs — «арсенид

мышьяка»

или < A s + А * As* f f

> <As<• ^ Asttt > ) . В гипергенную стадию

ми­

нералообразования

происходит

дальнейшее сдвижение

окислитель­

но-восстановительных условий в окислительную сторону. Вначале об­

разуется As 2 0 3 ,

состоящий из

A s + ^ и O f t со структурной фор­

мулой [As4 * 1 il

06 f f ][As£ і^О^].

При дальнейшем развитии про­

цесса окисления появляются арсенаты кобальта, в которых мышьяк

выступает уже как As * * * 1 + , т. е. при сохранении

большой доли

ковалентной связи возникает мышьяк с положительной

валентно­

стью. В этом случае конституция образующегося эритрина

будет

выглядеть как С о + + +

[ A s 1 * * *•+ О ] - ] .

 

 

 

В. И. Вернадский

[34],

А. Е. Ферсман [173],

Г. А.

Крутов

[103], В. А. Унксов

[171]

и другие

исследователи

неоднократно

подчеркивали, что закономерность

образования

промышленных

концентраций кобальта вытекает из геохимических

особенностей

триады Fe—Со—Ni. Это положение

справедливо* для

эндогенных

месторождений кобальтовых и кобальтсодержащих руд. Однако в

экзогенных месторождениях

кобальт, как

правило, ассоциируется

с марганцем. А. Е. Ферсман

 

[173]

объяснял это тем, что

гидрат

М п 0 2 адсорбирует кобальт,

никель,

медь,

калий,

барий

и

другие

катионы. В этих

условиях М п

0 2 и его гидрат вследствие

исключи­

тельно малой

растворимости

являются

самыми

устойчивыми.

В коллоидных растворах гидрат заряжен отрицательно, благодаря чему легко поглощает перечисленные выше катионы.

В коллоидных образованиях марганца и в марганцевых мине­ ралах, прошедших метаколлоидную стадию, сосредоточен почти весь кобальт, содержащийся в никелевых месторождениях коры выветривания основных и ультраосновных пород. Кобальтсодержащие марганцевые минералы еще недостаточно изучены. Трудности их изучения обусловлены природой их образования из коллоидных растворов. Они имеют сложный состав (в одном и том же минера­ ле присутствует марганец различной валентности), содержат ме­ ханические примеси и обычно тонкозернисты. Вместе с тем уста­ новлено [103], что в кобальтсодержащих асболанах — гидроокис-

12

лах марганца сложного состава — содержание кобальта достигает иногда 32%.

Ассоциация кобальта с марганцем устанавливается и в огром­ ных по размерам скоплениях железо-марганцевых конкреций, раз­ витых на поверхности осадков дна океана. Е. Д. Гольдберг [227] объясняет накопление кобальта, никеля, меди и ряда других эле­ ментов в конкрециях сорбционной способностью коллоидов мар­ ганца и железа, собирающих их из морской воды. При этом, по

его мнению, намечается линейная зависимость между содержанием

железа и кобальта, с одной стороны, и марганца, никеля

и меди —

с другой.

 

 

 

Таким

образом, до сих пор

связь кобальта с марганцем объ­

яснялась

только сорбционной

способностью коллоидов

марганца.

По-видимому, объяснения ассоциации кобальта с марганцем сле­

дует искать

в общности свойств кобальта и марганца или, точнее,

в общности

свойств марганца со свойствами элементов триады

Fe—Со—Ni

(см. табл. 2). Эта общность свойств подчеркивается

идентичным железу, кобальту и никелю строением внешней элект­

ронной оболочки марганца (ls2 2 s2 p6 3 s2p6d5 | 4 s2 \ ) .

 

В геохимии

марганца наибольшее значение имеют

М п 2 + , Мп3 +

и Мп4 + и лишь

в некоторых искусственных соединениях встреча­

ются М п б + и М п 7 + и возможны Мп'+ и Мп5 +. Выше

подчеркива­

лось исключительное распространение ионов Мп4 + в зоне гипергенеза. В условиях доступа кислорода широко распространенные в природных образованиях соединения низших окислов марганца являются неустойчивыми, легко разлагаются, окисляются, обра­ зуя водные и безводные соединения Мп4 +, устойчивые в зоне гипергенеза и играющие поэтому большую роль в ней. Однако и в этих условиях в марганцевых минералах наряду с Мп4 + присут­

ствуют

Мп2 + и М п 3 + .

То же отмечается и в пока

еще слабо изу­

ченных

марганцевых

минералах железо-марганцевых конкреций,

образующихся на дне современных океанических

бассейнов.

КЛ А С С И Ф И К А Ц И Я К О Б А Л Ь Т О В Ы Х

ИК О Б А Л Ь Т С О Д Е Р Ж А Щ И Х М И Н Е Р А Л О В

Ккобальтовым минералам относятся минералы, в составе ко­ торых кобальт является главным или одним из главных компо­ нентов. В кобальтсодержащих минералах примесь кобальта обыч­ на, но содержание его изменяется в пределах от тысячных долей процента до нескольких процентов.

В настоящее время известно более 30 кобальтовых и более 100 кобальтсодержащих минералов. Однако более половины этого количества минералов либо встречаются редко, либо слабо изу­ чены, а существование некоторых вызывает сомнение.

Применение современных методов исследования позволило установить, что часть известных в литературе кобальтовых и ко-

13

 

 

Кобальтовые и кобальт

 

 

К о б а л ь т с о д е р ж а щ и е минералы

Кобальтовые минералы

Содер ­

 

жание Со,

содер ­

и разновидности их

 

вес. %

жание Со,

 

 

вес. %

Каттьерит— CoS2 , куб.

До

41

синг.,

структ.

типа

 

 

пирита

 

 

 

До

30

Никелькаттьерит —

(Со,

 

Ni)Sa ,

куб.

 

 

синг.,

структ.

типа

 

 

пирита

 

 

 

19-21

Кобальтпирит

— (Со,

Fe) S 2 ,

куб.

синг.,

 

 

структ. типа пирита

 

 

Кобальтваэсит

—

(Fe,

 

 

Ni.

Со) S,, куб.

 

 

 

синг.,

 

структ.

типа

 

 

пирита

 

 

 

39—53

Линнеит — (Co3 S4 ),

куб.

 

синг.,

структ.

 

 

типа

шпинели

 

48

Медистый

линнеит —

(Со,

 

Ni)2 CuS4 , куб.

 

 

синг.,

структ.

типа

 

 

линнеита

 

 

11—26

Зигенит — (Со, Ni)3 S4 ,

куб.

 

синг.,

структ.

 

 

типа

линнеита

 

 

 

Селенозигенит

— (Ni,

До

15

Со,

Cu),(S, Se, Те)4 ,

 

 

куб.

синг.,

структ.

 

 

типа

линнеита

 

27—42

Карролит — Co2 CuS4 ,

куб.

 

синг.,

структ.

 

 

типа

линнеита

 

36

Никелистый

карро­

лит — (Со, Ni)2 CuS4 ,

 

 

куб.

 

синг.,

структ.

 

 

типа

линнеита

 

65

Джайпурит — CoS,

гекс.

синг.,

структ.

 

 

типа

никелина

 

 

 

Кобальтовый пентлан66,6 дит (сульфид кобаль­

та) — Co9 S8 , куб. синг., структ. типа искусств. Coe S8

14

Ваэсит NiS2 куб. синг., структ.

типа пирита

Бравоит (Ni, Fe) S2 куб. синг., структ.

типа пирита

Полидимит Ni3 S4 куб. синг. структ. типа линнеита

Виоларит —

(Ni2 Fe) S 4 куб. синг., структ.

типа линнеита

Сильфиды До 3

До 10,5

Следы—4

До 2,5

Пирит FeS2 , куб. синг., структ.

типа галита Марказит FeS2 , ромб, синг., структ. марказита

Макинавит — Fei+jcS, тетраг. синг., структ. типа никелина (?)

Пирротин—Fet _^S гексаг. и монокл.

синг., структ. типа никелина

содержащие минералы

и разновидности их

содержа ­

 

ние Со,

марганца

вес. %

»

До 7

До 0,35

1—2

Следы—

0,90

t а б л и ц а 3

содержа ­

 

содержа ­

ние Со,

других элементов

ние Со,

вес. %

 

вес. %

1

15

 

 

Кобальтсодержащие минералы

Кобальтовые минералы

Содержа ­

 

и разновидности их

ние Со,

с о д е р ж а ­

 

в е с . %

ние Со ,

 

 

вес. %

Кобальтпентландит — 19—49 (Со, Fe, Ni)B S8 ,

куб. синг., структ. типа искусств. Coe S8

Кобальтин — CoAsS,

29—34

куб.

сннг.?

(псевдо-

 

кубич.,

моноклин.,

 

псевдоромбич.),

 

структ. типа пирита

 

Никелистый

 

кобаль­

34

тин — (Со, Ni) AsS,

 

куб. синг.,

структ.

 

типа

пирита

 

7—14

Кобальтгерсдорфит

(джулукулит) —

 

( С о 0 5 _ 0 > 7 Х

 

 

X N i 0 i 5 _ 0 3 ) A s S ,

 

куб. синг.,

структ.

 

типа

пирита

 

 

Высококобальтистый

20—32

глаукодот—

 

 

( ^ О , 3 - 0 , 7

X

 

 

X F e 0 7 _ 0 j 3 ) AsS,

 

ромб,

синг.,

структ,

 

типа

арсенопирита

15—20

Глаукодот—

 

 

( С о 0 7 _ 0 9 Х

 

 

X F e 0 3 _ 0

,)AsS,

 

ромб,

синг.,

структ.

 

типа

арсенопирита

 

16

Пектландит •— 0,Ю—3 (Fe, Ni)„S8 , куб.

синг., структ. типа искусств.

Co„S8 Миллерит—NiS, До 2 тригон. синг.,

структ. типа искусств. NiS

С у л ь ф о а р

Герсдорфит—NiAsS, Следы— 7, куб. синг., структ.

типа пирита

Кобальтарсенопирит (данаит)— (^е о,8—о,эХ

Xc °o,2-o,i) A s S '

монокл. синг., структ. типа арсенопирита Арсенопирит— FeAsS, монокл. синг., структ.

арсенопирита

 

 

 

Продолжение

табл. 3

и разновидности их

 

 

 

 

содер ­

 

содер ­

 

содер ­

жание Со,

марганца

жание Со,

других элементов

жание Со,

вес. %

 

вес. %

 

вес. %

с е н и д ы

3—12

До 3

2 Зак . 1380

Сфалерит—ZnS, куб.

До

0,34

синг.,

структ. типа

 

 

 

алмаза

 

 

Блеклые руды—

Следы—1

C u 1 2

(As, Sb4 ) Si3,

 

 

куб.

синг., структ.

 

 

типа сфалерита

До

0,07

Халькопирит—CuFeS2

тетраг. синг., структ.

 

 

типа сфалерита

 

Гее.публкч^ая|

 

 

гт-ччно - т е х и : . к о л

17

 

іСлкотвна С С С Р

 

 

I

Э К З Е М П Л Я Р

 

 

 

К о б а л ь т с о д е р ж а щ ие минералы

Кобальтовые минералы

С о д е р ­

 

жание Со ,

содер ­

и разновидности их

 

вес. %

жание Со,

 

 

вес. %

А р С е

Се- и Fe-Co-скуттеру-

дит —

CoAs3

и (Со,

Fe) A s 3 _ x , куб.

синг.,

структ.

скут-

терудита h'e-Ni-Co-скуттерудит

(смальтин, шмальтин, шмальтин-хлоан- тит) — (Со, Ni, Fe)As 3 _ x , куб. синг., структ. типа скуттерудита

Fe-Co-Ni-скуттерудит (шмальтин-хлоантит, хлоантит) — (Ni, Со, Fe)Asg _ X ) куб. синг., структ. типа скуттерудита

Диарсенид кобальта— CoAs2 , монокл. синг., структ. типа мар­ казита

Саффлорит — (Со,

Fe) As2 , ромб, синг., структ. типа марка­ зита

Железистый саффлорит

(Fe, Со) As 2 ,

ромб,

синг., структ.

типа

марказита Кобальтраммельсбер-

гит — (Ni, Со) As2 , ромб, синг., структ. типа марказита

Моддерит — СоAs, ромб. синг., структ. типа никелина

Лангисит—(Со0 8 N i 0 2 . As), гекс. синг.,

структ. типа нике­ лина

17-24

11—17

7—11

28,2—

28,8

10—23

5—10

 

 

 

4—9

Раммельсбергит—

 

NiAs2 ,

ромб,

 

синг.,

структ.

 

типа марказита

 

Парараммельсбер-

 

гит — NiAs2 ,

 

ромб. синг., структ.

 

типа марказита

Теорети­

Никелин — NiAs,

чески

гекс.

синг.,

до 44

структ.

никелина

35,5

May херит —

 

N i n A s 8 ,

тетр.

 

синг.

 

Динерит — Ni3 As,

 

куб.

синг.

Лёллингит — FeAs2

ромб, синг., структ. типа марказита

Следы—4

0,4—2

До 2

0,2—2

1,29

Продолжение таел. 3

и разновидности их

 

 

 

 

с о д е р ж а ­

 

содер ­

 

с о д е р ж а ­

ние Со,

марганца

жание Со,

других элементов

ние Go,

вес. %

 

вес. %

 

вес. %

H й д ы

Следы—5

18

2*

19

Смотрите также файлы