Л.Н. Комиссарова - Неорганическая и аналитическая химия Скандия (1110079), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Интересно отметить, что при формировании железорудных эндогенных месторождений поведение скандия тесно связано с Ге(П) и М8(П), в ряду предпочтительного вхождения трехвалентных катионов в октаэдрические позиции в структурах образующихся минералов скандий стоит в начале ряда перед титаном; Сг > Мп > Бс > '6 Ре > У, Са. При экзогенном образовании железных руд у скандия преобладают геохимические связи с Ге(11) и поведение скандия определяется высокой сорбционной способностью метогидроксида железа и глинистых минералов [167, 179].
В гипербазитах (ультраосновных породах), основных породах и развившихся на них корах выветривания прослеживается геохимическая связь скандия с Ге(!1) и А1(П1) [173, 177, 2738]. Наибольшее количество скандиеносных минералов обнаружено в гранитных пегматитах. Это — минералы РЗЭ, ниобия, циркония, тория; хпопинит, эвксенит, самарскит, ортит, ампангабеит, цнртолит, монацит и другие (> 0,1 % Бс,О,). Здесь же очень редко встречается собственный минерал скандия — тортвейтит. Значительная часть скандиеносных минералов является природными соединениями РЗЭ.
В этом также проявляется особенность геохимии скандия, близкого по ряду свойств к РЗЭ изтриевой подгруппы и сопутствующего последним в их минералах (самарскит, эвксенит, хлопинит). Эти минералы содержат не только значительные количества иттрия и итгербия, но и всех четных элементов иттриевой подгруппы [172]. Скандий входит в решетку минералов РЗЭ в резуль~ате изовалентного изоморфизма. В пневматолитовогидротермальных образованиях (грейзеновый тип) главными носителями скандия являются мусковит (особенно ферримусковит) и вольфрамит (до 0,4% 5сзОз), касситерит и берилл (до 0,2% БсзОз) [!72).
Вхождение скандия в слюды и касситерит осуществляется по схемам Вс(П1) — М(П) и 5с(П1) — М(!У), соответственно. Весьма вероятно, что в решетку минералов группы вольфрамита скандий входит в виде вольфрамата скандия. Не исключена возможность, что некоторое количество вошло в состав минерала в виде ниобата и танталата [174]. В берилле он, вероятно, замещает алюминий. Грейзеновый тип пневмотолитовогидротермальных месторождений наиболее благоприятен для концентрирования скандия. Однако и другие типы этих месторождений содержат богащенные скандием минералы.
Так, в карбонатитах установлено [172) присутствие скандия в бадделеите (0,07% ВстОп) и пирохлоре (0,08% ВсзОз), а в жилах альпийского типа найлен скандиевый берилл-баццит, содержащий от 3 до 10% Вс»От и заметные количества иттрия и иттербия [642, 1837, 2341). В СССР впервые обнаружен баццит с содержанием !4,44% ВстОт в ассоциации с флюоритом, кварцем, фенакитом и бертрандитом [17!). В гилротермальных образованиях, генетически связанных с гранитосиенитами, впервые найден минерал магбасит— КВа(А1,8стОз)Ге'~Мйз8!ьОтзрт, содержащий до 2% БстОп, и ассоциирующий с флюоритом, баритом и паризитом [1053]. Весьма незначительные количества скандия обнаружены в морской и речной воде (до 0,04 мкг/л Вс), в подземных водах(0,022 — 0,16 мкг/л Вс) и других водах до б 1О ~ г/л Вс [2357), в которых его концентрирование связано, вероятно, с образованием растворимых карбонатных комплексов.
Установлено присутствие скандия в почвах (7 1О '-2 10 '%) [241, 374, 375, 2142, 2!43, 2144), многих растениях [184, 203, 244, 2190, 2357), в животных организмах [172, 244, 2054, 2357). Таким образом, отмеченная выше близость скандия к Ге(П, П1), М8, Мп(11, П!) и РЗЭ иттриевой подгруппы способствует вхождению его во многие минералы (до 1% ВстОп), но препятствует образованию собственных скандиевых минералов. Нужны исключительные условия для локального обогащения расплава-раствора скандием, чтобы различие в размерах ионных радиусов Бс(1П) и лругих катионов оказалось достаточным для образования собственных минералов, В настоящее время известно более 120 минераюв — носителей сканлия.
По составу они приналлежат к семи классам соединений; силикатам, оксидам (простым и сложным), фосфатам, карбонатам, танталато-ниобатам, вольфраматам (молибдатам), гапогенидам. Содержание скандия в них колеблется в прелелах 0,0001 — 6%, в скандиевом иксиолите (танталит, (Ге, Мп)(Та, ЫЬ)тОь, содержащий олово) этот интервал составляет 3 — !8,8 нас% БстОз [183, 2709). Интересно отметить, что при высоком содержании ВстО! наблюдается переход ромбической структуры танталита в моноклинную, а стехиометрический состав, соответствующей 18,8 мас % БстОз, приблизительно отвечает формуле Вс(Ь!Ь, Та)0„[2709). В большинстве же случаев содержание скандия не преяышает 0,3 % В природе число собственных минералов ограничено и по последним данным охарактеризовано 7 минералов.
Их количества невелики и лишь тортвейтит был использован в качестве скандиевого сырья. т~юБ,я,О, р г ( %): 5 О, — 53,5; 8!От — 46,5. Моноклннная сингония, пр. гр. С2/т, ап — — 6,542, бп = 8,519, сп = 4,669А, 13 = 102'ЗЗ', д = 2, пл. 3,58, тв. 6-7. Впервые найден в пегматитах Южной Норвегии, затем в пегматитах о. Мадагаскара [2001) и Японии [2434], помимо этого, в аплитах Шипово-Коневского массива на Урале [!72], пневматолито-гидротермальных флюоритовых образованиях США [2286).
Минерал редкий, но наиболее распространен среди минералов скандия. Тортвейтит содержит до 10% УзОп и заметные количества УЬ, Ег и Оу. Его характерными примесями являются также А1, Ре, Ве, Хг и НГ, !г Глава 1. История, геохимия и технология 13 История, геохимия и технология Баццит 807Ве 8!601 (разновидность берилла), теоретический состав (%): 80103 — 24,0, ВеΠ— 13,1, 8!02 — 62,9. В нем содержатся [Ча, К,С8, МВ, Мп, Ее,А1, причем содержание 80703 понижается до !4,44%. Сингония гексагональная, пр. гр. Рб/тсс, ао = 9,521, со = 9,165 А, Я = 2, пл.
2,8, тв. 6,5. Найден в гранитах (Бовена, Италия; Германии [2711]), пегматитах (Казахстан), ассоциирует с кварцем, альбитом, гематитом (Швейцария). ДжеРвесит ([Чао43Саоза Еео+,4, Оодз)(ЯсоааЕео~зМ80,18)8!204) ЯвлЯетсЯ природным аналогом синтетического !ча808!206. Сингония моноклинная: пр. гр. С2/с, ао — — 9,853, Ь = 9,042, со — — 5,312, 73 = 106'37'. Обнаружен в гранитах (Бавено, Италия). Каскандит Са808 08 ОН . Химический состав (%); 80203 — 14,14, СаΠ— 16,83, [ч[а20 — 0,06, М80 — 0,20, МпΠ— 2,3, А1203 — О,!1, ТГ02 — 0,08, 8!01 — 51,83, Н20 — 2,59. Сингония триклинная; пр. гр. Р1, ао = 7,529, Ь = 7,051, со = 6 755, ст = 92'7', 73 = 93'40', ? = 104'39', Я = 4, Обнаружен в гранитах (Бовено, Италия).
Скандиобабинггонит — Бс совсем недавно [1429[ был найден в тех же гранитах Бовена (Италия). Новый минерал скандия — аналог бобингтонита, (СазЕе' Ее~э)[8!50140Н[, обычные примеси: Н, [к[а, К, МВ, Мп, А[. Бабинггонит примыкает к группе пироксенов, близок родониту. В нем скандий замешает железо, (Са280Ее) [8!50140Н], причем возможно, как гетеро-„так и изовалентное замешение. Кольбекит 80РО 2Н О, синоним — эггонит, ранее называли стерреттит, теоретический состав (час%): 80201 — 39,22, Р205 — 40,35, Н20 — 20,43.
Сингония моноклинная, пр. гр. Р2,2,2, ао — — 5,41-5,44, Ьо = 10,19 — 10,25, со = 8,89 — 8,93 А,,О = 90'45', Я = 4, пл. 2,32 — 2,36, тв, 5. Впервые найден [2169] в месторождении варисцита (США, шт. Юта), где он образовался в зоне брекчирования фосфатных отложений, вероятно, под действием поверхностных фосфоросодержаших вод [! 72, 2004].
Очень редок. Нахождение скандия в этом минерале в качестве главного катиона, так же как присутствие скандия в ксенотиме, карбонат-апатите, триплите, крандаллите и псевдовавеллите подчеркивает тесную геохимическую связь скандия с фосфором. Пины. 4.ЬО, « ° ьу-Г. Ь.
° Ь .Е. ° ...а.— лов скандия. Он содержит небольшие количества иттрия, (800,88Уо,оз) Р04 содержание иприя может колебаться в пределах У/(У+ Бс) = 0,5— 3,2 мол%, в нем присутствуют следы ЪЬ, Ет и Оу. Он является природным аналогом 80Р04 н минерала ксенотима УРОД Сингония тетрагональная а = 0,6589(1), с = 0,5806(1) нм, Я = 4, пл. 3,71 г/см', пр. гр. 741/ате(, структурный тип — Хг8!04. Новый минерал был обнаружен в лазулиткварцевых жилах Австралийских Альп (Восточная Австралия), ассоциирует с лазулитом, (Ее'+, МВ)А12[Р04/ОН]2, фтор- и хлорапатитом, кварцем, мусковитом, ксенотимом-(У), флоренситом-(Се) и др. [2232].
По сравнению с собственными минералами скандия значительно более распространенными являются те, в которых он содержится в ши- Таблица 1 Характеристика сканднйсодержащик месторождений [169-1?7) Основной промышленный компонент Содержание бегов в руде и миноратах, мас% Другие патезные элементм Тип месторождений Ге, Тн У Титаночатнститовые в пи- роксенитах, перидотитах ТЬ У, Р1 и платиноиды, Оа, Мй 0,007-0,13 0,007-0,015 Ге, Т1 Нльменитовые Ге, Ве Слюдисто-матнетит-флюо- ритовые с хризобериллом 0,005 — 0,02 0,4 (ферриыусковит) 0,07 (мусковит, берилл) < 0,003 в, Ай, Ы1, Со, Вь бе, Те Та, 1ЧЬ Р, Ге Танталит-колумбитовые в кислых редкоземельных гранитах РЗЭ 0,005-0,01 Р, Са РЗЭ, ?т, ";4Ь, ТЬ Апатит'ы ьх, Зп Ве < 0,25 (вольфрамит) Волы!трамиговые и касси- теритовые < 0.13 (касситернтз берилл) Никелевые руды кор выве- триванил 0,001-0,005 0,006-0,01 0,001-0,014 < ОЛ2 (ниркон) Оа, У ч 'П, НГ, РЗЭ Бокситы А1 Бурые железники Цирконневые и ильменнто- вые (россыпи и лр.) ?т, Т[ < (ильменит) 0,05 (браннерит) ТЬ, РЗЭ У Сн РЗЭ бе О, Ан 0,0001 — 0,01 ц у Ц РЗЭ Ое, У Глины Керамическое сырье Ге, Мп Железо-чартанневые кон- крении Н1, Со, Сн роких пределах от < 0,0005 до 1,5 — 2 мас% [17!].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
