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: 106

Скачиваний: 3

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

 

 

 

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

Кобальтовыобальтовые минералы

Содержа ­

 

 

 

 

ние Со,

 

с о д е р ж а ­

 

и разновидности их

 

 

вес. %

никеля

ние

Со,

ж е л е з а

 

 

 

 

вес.

%

 

М о л и б д а т ы

Патераит — СоМо04 ?

Около

 

синг. ?

18

 

Корнетит — Си,Х

 

 

Х [ Р 0 4 ] (ОН),, ромб,

 

 

синг.

 

 

Кобальтоменит —

Около

Анфельцит —

Со (Se03 ) • п Н 2 0 , мо­

20

(Ni,Co(Se03 )-2H2 0,

нокл. синг.

 

монокл. синг.

С и л и

Ставролит — «люсакит»

Fe, Со[ОН] 2 Х

X 2 A l 2 S i 0 6 , монокл. синг.,

структ.

ставролита

Никелистый

Около 3

талькоподобный

 

минерал

 

28

и разновидности их

с о д е р ж а ­ ние Со, марганца

вес. %

иф о с ф а т ы

ни т ы

ка т ы Около 7

 

Продолжение

табл. ä

содержа ­

 

 

сЬдержа -

других элементов

ние

Co,

ние Со,

вес. %

 

 

вес. %

 

 

 

 

Халькантйт — (Си,

До

0,03

 

Fe) S 0 4 - 5 H 2 0 »

 

 

 

трикл. синг.

 

?

 

Плагиоцентрит —

 

2 (К, Na) 2 0-2 (Fe,

 

 

Mg, Ni, Ca) О-(Al,

 

 

Fe)2 O3 -10SO3 .18H2 O,

 

 

 

синг. ?

 

?

 

Клинофеит —

 

4 (К, Na)2 0-

(Fe, Mg,

 

 

Ni,

Ca) 0-(Fe,

A1)2 03 X

 

 

 

X l 0 S O 3 1 8 H 2 O ,

 

 

 

синг. ?

 

 

Отенит — Со (U02 ) X

 

?

 

Х ( Р 0 4 ) 2 8 Н 2 0 ,

 

 

 

синг. ?, структ.

 

 

отенита

Оливин — (Mg, Fe) 2 X

X [ S i 0 4 ] , ромб. синг., структ. оливина

Магнезиально-железистые пироксены, амфиболы и слюды Серпентин—-Mgj [Si4 05 ] X Х(ОН) 4 , структ. серпентина

Тальк-Mg, [Si8 O2 0 ](OH)4 структ. талька

2Ѳ

Кобальтсодержащие минералы

Кобальтовые минералы

Содержа ­

 

 

ние

Со,

с о д е р ж а ­

и разновидности их

 

вес.

%

ние

Со,

 

 

 

вес.

%

Никелистые й магДо 0,15 незиально-нике- листые гидроси­

ликаты и алюмосиликаты

I

I Железистые хло­

риты — (Mg, Al, Fe) 1 2 [(Si, Al)sX

X O 2 0 ) . ( O H ) l e монокл. синг.,

структ. хлорита Нонтронит — (Fe, Ai, Mg)2 .[OH]2 X

X { S i 4 0 l e } m H 2 0 , монокл. синг.,

структ. типа монтмориллонита

I

 

 

 

 

С а м о р о д н ы е э л е м е н т ы

Уайраут — (Со, Fe),

48,8

Железистый

До 3,5

Железо (феррит) -

куб. синг.

никель — Ni3 Fe,

 

' Fe куб. синг.,

 

 

куб. синг.,

 

структ. типа Fe

 

структ. типа Fe,

 

 

 

 

Самородный

2 Со +

Когенит — F e X ,

 

куб.

никель—Ni,

f Fe < 2

ромб. синг.

 

синг.,

структ

 

 

 

 

типа

Fe

 

 

 

 

 

 

 

О р г а н и ч е с к и е

Жюльенит—CoNa2 X

12,5

 

 

 

 

X ( C N S ) 4 - 8 H 2 0 ,

 

 

 

 

 

тетр. синг.

 

 

 

 

 

* Главнейшие кобальтовые и кобальтсодержащие минералы выделены полужирным шрифтом.

бальтсодержащих минералов представляет собой механические смеси нескольких минералов. По мере детального изучения уточ­ няются виды и разновидности кобальтовых и кобальтсодержащих

минералов,

но

некоторые

изучены еще

недостаточно. Требуется

накопление

и

тщательная

обработка данных по составу, свойст­

вам и условиям образования отдельных

минералов.

Все известные кобальтовые и кобальтсодержащие минералы по общепринятой классификации, основанной на химическом принци­ пе, приведены в табл. 3.

Описание кобальтовых и кобальтсодержащих минералов приве­ дено в справочной минералогической литературе. По группам эти минералы описаны Г. А. Крутовым [103]. Вместе с тем со времени выпуска монографии Г. А. Крутова в советской и иностранной литературе появились новые данные по кобальтовым и кобальтсо-

 

 

 

 

 

Продолжение табл.

3

и разновидности

их

 

 

 

 

 

с о д е р ж а ­

 

с о д е р ж а ­

 

с о д е р ж а ­

ние

Со,

марганца

ние

Со,

других элементов

ние

С о ,

вес.

%

 

вес.

%

 

вес .

%

До 1

 

 

 

Гидросиликаты й алю­

До

о,зо

 

 

 

 

 

мосиликаты марганца

 

 

 

 

 

 

 

й железа

 

 

До

0,02

 

 

 

 

 

 

ик а р б и д ы

0,06—

1,07

0,95—

1,13

с о е д и н е н и я

держащим минералам [37, 46, 57, 61, 69, 75, 85, 106, 125, 211, 214, 226, 245, 256, 263, 264, 267]. Ряд новых данных был получен авто­ ром.

Ниже приведено описание изоморфных рядов кобальтовых и ко­ бальтсодержащих минералов. К таким рядам первичных минера­

лов относятся:

1) "линнеит (Co3 S4 ) —зигенит [(Со, Ni) 3 S 4 ]

—поли-

димит

(Ni3 S4 );

2) пентландит [(Fe, Ni) 9 S 8 ] — кобальтистый пент-

ландит

[(Fe, Ni, Co)9 S8 ] — кобальтпентландит (Со, Fe,

Ni) 9 S 8 —

кобальтовый пентландит (Co9 S8 ); 3) пирит (FeS2 ) —кобальтистый

пирит

[(Fe,

Co)S 2 ] — кобальтпирит

[(Со, F e ) S 2 ] — к а т т ь е р и т

(CoS2 ); 4) феррокобальтин [(Fe, Co)AsS] —кобальтин

(CoAsSi —

никелистый

кобальтин

[ (Со0 ,7№0 ,з) AsS]—кобальтгерсдорфит

[джулукулит

(Coo,5-o,7Nio,5-o,3)AsS]—кобальтистый

герсдорфит

[(Ni,

Со)AsS] — герсдорфит

(NiAsS);

5) арсенопирит — FeAsS

30

31

 

кобальтистый

арсенопирйт

(Fë> о,эСо<о,і) — кобалвтарсенопирйт

[данаит

(Fe0,8-o,9Co0>2-o,i) AsS] — глаукодот — [ (Co0,7-o,3Fej,3_o,7) X

XAsS] —высококобальтистый

 

глаукодот

[ (Cop,7-o,9Fe0,3-o,i) AsSj ;

6) моддерит (GoAs)—лангисит

[ (Соо,в№о,2 )As]—кобальтистый

никелин

[(Ni, Co)As] — никелин

(NiAs); 7) лёллингит (FeAs2 ) —

кобальтистый

лёллингит

[(Fe> o,9Co< 0 ,i)As 2 ] — железистый

саф-

флорит

[ (Fe0,7Co0,3) As2 ] —- саффлорит

(Go, Fe) As2 — диарсенид

кобальта

(G0AS2) ;

8)

Со-

и

Fe-Co-скуттерудит [CoÀs3 и

(Go,

Fe)As3 _x ] —Fe-Ni-Co-скуттерудит

[(Со, Ni, Fe)Ase-X ]—Fe-

Co-Ni-скуттерудит—

[ ( N i , Co,

Fe)As3 _x ].

 

 

 

Первый из этих рядов известен по

справочной

минералогиче

ской

литературе, второй,

пятый

и шестой

рассматриваются

впер­

вые, третий и четвертый были

ранее

предложены

автором

[183,

184,

195j; седьмой

рассмотрен

В. И.

Михеевым

[129], а

позже

А. А. Годовиковым [57] и дополнен Р. А. Виноградовой и др. [37]; восьмой впервые предложили Р. И. Холмс [234] и Е. Г. Розебум [260] на основании синтеза и исследований искусственных соеди­ нений. Этот ряд подтвержден автором в данной работе как для искусственных соединений, так и для минералов.

Среди минералов зоны окисления представляют интерес изо­ морфный ряд эритрин [Co3 (As04 )2 • 8Н 2 0] — никель - эритрин [(Со,

Ni) 3(As0 4 ) г • 8 Н 2 0 ] — аннабергит [ N i 3 ( A s 0 4 ) 2 • 8 Н 2 0 ] , описанный ранее Г. А. Крутовым [103].

Среди кобальтсодержащих минералов окислов и гидроокислов марганца наибольший практический интерес представляют мине­ ралы группы асболанов (кобальтмеланы, никель-кобальтмеланы, кобальттникельмеланы, никельмеланы) и псиломелан [(Ва, Мп2 +,

Со ) 8 ( 0 , О Н ) 6 М п 8 4 + 0 1 6 ] .

ОП И С А Н И Е 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

СУЛЬФИДЫ

Изоморфный

ряд линнеит — зигенит —

полидимит

Из минералов рассматриваемого изоморфного ряда наиболее распространен линнеит. Минерал этот встречается обычно в ко­ бальт-медных метаморфизованных (медистые песчаники) и ко­ бальтсодержащих жильных меднорудных месторождениях; обра­ зует редкие рассеянные вкрапленники в кобальтсодержащих скар- ново-железорудных и иногда в сульфидных медно-никелевых ме­ сторождениях.

32

Зигенит обнаруживается в ассоциации с линнеитом в перечис­

ленных

 

выше типах месторождений, кроме скарново-железоруд-

ных, а

также в кобальтсодержащих свинцово-цинковых. Зигепит

чаще, чем линнеит,

отмечается в сульфидных

медно-никелевых ме­

сторождениях.

 

 

 

 

 

 

 

Полидимит

встречается значительно

реже

линпеита и зигенпта.

В ассоциации

с

этими

минералами

полидимит обнаруживается

только в кобальтсодержащих

меднорудных месторождениях. В зна­

чительном количестве

поли­

 

 

 

димит

 

встречается

в

 

кон-

 

 

 

тактово-карстовых

 

кобальт­

 

 

 

содержащих

 

никелевых

ме­

 

 

 

сторождениях

коры

вывет­

 

 

 

ривания

ультраосновных по­

 

 

 

род. Таким

образом,

совер­

 

 

 

шенно

очевидно,

что

поли­

 

 

 

димит

является самым

низ­

 

 

 

котемпературным

 

минера­

 

 

 

лом рассматриваемого

 

ряда.

 

 

 

Все

 

минералы

 

рассмат­

 

 

 

риваемого

ряда

кристалли­

 

 

 

зируются в кубической син-

 

 

 

гонии

и

имеют

структуру

 

 

 

шпинели

[124].

 

 

 

 

 

 

 

Все

три

минерала

обра­

 

 

 

зуют

октаэдрические

 

кри­

Рис. 1. Отношение

Со : Ni : Fe в минералах

сталлы,

причем

кристаллы изоморфного ряда

линнеит—зигениг—поли­

полидимита редки и для

/ — лиснеит; 2—

димит

них характерны

полисинте­

зигенит: 3— полидимит

 

 

тические

двойники. Линнеит

 

 

и полидимит встречаются также в виде зерен неправильной формы

и сплошных масс, а полидимит

и

в виде натечных образований.

В отраженном

свете

цвет минералов белый

с красноватым или

кремовым

оттенком.

 

 

 

 

 

 

По

мере

изменения

соотношения

между

Со и Ni в составе ми­

нералов рассматриваемого ряда

изменяется

ай

и некоторые их фи­

зические свойства

(табл. 4).

 

 

 

 

 

На треугольной

диаграмме отношений Со, Ni и Fe в

минералах

рассматриваемого

ряда

(рис. 1)

видно, что ряд этот прерывистый

и Fe в составе

минералов редко

превышает

10% от суммы атом­

ных количеств Со, Ni и Fe.

 

 

 

 

 

К

линнеиту

по

физическим

свойствам

близок

карролит

[(Со, Ni)2 CuS4 ], также кристаллизующийся в кубической сингонии (Со —35,30—42,42%; Ni — следы — 7,60% ; Си — 15,43—17,23% ; а0 = 9,48А; уд. вес измеренный— 4,76, вычисленный — 4,84). Свя­ зующим звеном между линнеитом и карролитом является меди­ стый линнеит (Со —40,71—47,63%; Ni — 0,19—7,35%; Си — 8,22— 9,13%; « 0 = 9,416 А, уд. вес вычисленный — 4,83).

3 Зак . 1380

33

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

4

Изменение а 0 и некоторых физических свойств минералов изоморфного ряда

линнеит—зигенит—полидимит

по мере увеличения содержания никеля в них

 

 

 

[39,

116,

124,

148]

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Удельный вес

Твердость

 

Минералы

Содержание

Содержание

 

о

 

 

 

 

 

 

 

 

С о ,

вес. %

N i , вес. %

а0,А

 

 

измерен­

вычис­

по шкале

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

к г с / м м 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ный

ленный

Мооса

 

Линнеит

39,33—53,35

Следы — 14,09

9,42

 

 

4,75-4,85

4,85

5 - 5, 5

 

 

 

Зигенит

11,00—26,08

26,55—38,16

9,42

 

 

Не опр .

4,83

5 - 5, 5

 

503-553,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

524

 

Полидимит

0,61—3,99

49,24—54,99

9,44

 

 

 

 

4,78

3 , 5 - 5

 

362—449,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

средняя

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

408

 

П р и м е ч а н и е .

Отражательная

способность

(%)

полидимита, определенная

с

п о м о щ ь ю

микрофотометрокуляра: а) в воздухе — для зеленых

лучей

45 — 46,5; оранжевых 44 — 45,5;

к р а с ­

ных 43—45; б) в иммерсии — 28,5 — 32,5;

29,5 — 35,5

 

и

33,5—38

соответственно.

Данные с

фотоэлементом

(Х . =460 нм) для линнеита — 46,2%, дл я полидимита — 48,2 — 50,4%,

 

 

 

Изоморфный

ряд

пентландит

 

—

кобалътистый

 

пентландит

— кобальтпентландит

 

—

кобальтовый

 

 

 

 

пентландит

 

 

 

 

 

 

 

 

Пентландит — главный

никелевый

 

минерал сульфидных

медно-

никелевых месторождений. Минерал этот обычно содержит примесь кобальта (0,1—3%) и является в этом типе месторождений кобальтсодержащим минералом. Кобальт в пентландите изоморфно замещает никель и железо. Элементарная ячейка пентландита [246] такая же, как у искусственного сульфида кобальта (CogS8 ). Атомы серы образуют плотнейшую упаковку. В октаэдрических пустотах размещаются атомы кобальта с координационным числом 6, в тетраэдрических — атомы кобальта с координационным чис­ лом 4.

Кобальтовый аналог пентландита состава Co9 S8 , названный сульфидом кобальта, установлен в последние годы Е. Ф. Стрампфлом и А. М. Кларком [263] в медноколчеданном месторождении Воце, Квебек (Канада). Минерал обнаружен при минераграфическом исследовании руд в виде мелких закономерно ориентиро­ ванных включений в медистом линнеите. Состав минерала, опре­ деленный с помощью электронного микрозонда (в вес. % ) : Со—• 66,6, Ni — 0 , 1 , Fe—1,3, Си —0,3, S (по разности) — 31,7. По со­ держанию кобальта и структуре минерал аналогичен искусствен­ ному Co9 S8 [246].

Несколько ранее О. Коуво и др. [243] был установлен мине­ рал, переходный между кобальтовым пентландитом (Co9 S8 ) и кобальтистым пентландитом [(Fe, Ni, CoJgSs], содержащий от 18,84 до 49,33% Со и названный кобальтпентландитЪм [(Со, Fe, Ni)gSs]. Минерал обнаружен в Финляндии в небольших сульфидных медноникелевых месторождениях Варислахти (в пирротин-кубанит-халь-

34

Смотрите также файлы