химический каталог




Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия

Автор В.E.Плющев, Б.Д.Степин

имеет место и некоторое концентрирование лития, наблюдаемое в глинах, верхних горизонтах почв, марганцевых окислах, глауконитах, в рапе натровых и боровых озер, в илах и солях [10, 23, 25]. Эти процессы определяют образование третьего типа месторождений

* Среднее содержание лития в минералах редкометалльных гранитных пегматитов составляет примерно 0,45%. Около 96% его заключено в сподумене, лепидолите, монтебразите и литиофилите [24].

** В щелочных пегматитах минералы литня (полилитионит, ирвингит, тай-ниолнт) встречаются также в ассоциации с минералами натрия [17].

*** Помимо натрия и фтора литий ассоциирует с Не, Be и В [17]. Бериллий и бор являются частными спутниками лития во всех эндогенных месторождениях. В гранитных пегматитах, нефелиновых сиенитах и пневматолитовых месторождениях минералы лнтня ассоциируются с минералами бериллия и бора [10, 23]. **** По-видимому, лнтий выносится при пневматолитовых процессах в виде LiF.

175

лития — осадочных. В них литий концентрируется преимущественно в рапе соляных озер [10].

Литий по ионному радиусу (0,68 А) ближе не к натрию (0,98 А), а к магнию (0,74 А), железу (0,80 A Fe2+) и алюминию (0,57 А) и в минералах играет роль щелочноземельных металлов [10]. Изоморфизм лития с Mg, Fe(II), реже с А1 (при этом координационное число лития в природных соединениях всегда равно шести) является еще одной характерной геохимической особенностью лития [23]. Эта особенность объясняет вхождение лития в состав многих магнезиально-железистых минералов (биотиты, турмалины, амфиболы)*; известно много случаев прямого замещения магния литием, а в мусковитах литий может замещать и алюминий, без существенного изменения их структуры [10].

МИНЕРАЛЫ ЛИТИЯ Общие сведения

Литий обнаружен более чем в 150 минералах [10], хотя собственных минералов лития известно 28 [23]. Многие из них чрезвычайно редки, и их находки являются единичными.

Большая часть минералов лития — силикаты и фосфаты (преобладают силикаты), и лишь по одному минералу приходится на галогениды, окислы и бораты. Сульфидные минералы, иодаты, карбонаты, нитраты, хроматы, сульфаты, молибдаты, вольфраматы, арсенаты и ванадаты лития совершенно неизвестны [10]. В табл. 15 приведены перечень и кратная характеристика известных в настоящее время минералов лития.

С конца прошлого столетия и до 1940 г. основными источниками получения соединений лития служили лепидолит и амблиго-нит (50% мировой добычи), циннвальдит (30%) и сподумен (20%). В настоящее время практическое использование находят пять минералов лития — сподумен, лепидолит, петалит, амблигонит, циннвальдит, особенно первые три.

В последнее десятилетие доля этих минералов в мировой добыче литиевого сырья (без СССР) была такова (%): сподумен — 60, лепидолит — 22, петалит— 13, амблигонит— 1,3, циннвальдит — 0,7 [10]. Остальные 3% падают на новое сырье уникального месторождения осадочного типа — рапу озера Сирлс (шт. Калифорния, США), в которой литий в виде LiCl (~0,02%)** находится

* Литий в минералах часто выступает также спутником калия и встречается во многих полевых шпатах, лейците [26] и в других минералах.

** По данным химического состава наиболее богатой рапы иижиих горизонтов (на глубине 9—20 м). Колебания в содержании лития (считая на элемент) в маточных рассолах озера Сирлс находятся в пределах 0,003—0,009% [34]. Следует указать, что озеро Сирлс представляет собой впадину площадью 70— 80 км2, заполненную закристаллизовавшейся соляной массой, имеющей на глубине много пустот (пористость массы 25—45%), пронизанных насыщенным соляным рассолом (рапой). Поверхность озера покрыта плотным и прочным слоем сухих солей [10].

176

из

с л со

2 га ??. ic

5 га _

= —?

* **i

н ж га

О Е-

= я

m Ч is

<" 5 ё

2 о I

га к "

?

5.Q s со

•е-—

о ¦ ч i

с ч

V

Ч >5

га ч

? а О

й__,

га о о a-tL, Ч

о со

о _,

со о

о.

X

к с

н о

1>

о к

5-

Я

? х а

? ? о

га га г,'—'

оз ? tf '~?

3 X о с «? ? оз ?. -^. гт, ^

4 ° ? о.

о 1>

с ?

о)

Я а)

Е- В

. га

S, Я *

~ ?— i'J L

9- >> га X.

Ч I* f- ?—,

? ?)

? ?. -

я ? °

3- ?

?) °- СО

sr С Я

о 3· о cj а) га

к о оз а. я а

о н ч с н

в - ¦ "

о)

о о cj ~ га н ч ? s а. У о -я ?-

? ? S

о) о)

Я Я

- Я

га аз

* о

? ™ э- а.

? Я о ч

а) а. С m

га* а

S 03 о

'кон о а.

- ч ч

оз к с о сп

3

ч га о. а> В S

О

Й

<

О

Й

< 'Л

ж

о

?

О

я" ?2. о

..? + d <

Й

<

а> ti,

ьЬ

о

К —

о „-

< Й Й ^

< л

+ сл «

о) «3

~ +

оз (Ti

s

ч

о с

U

га ?

н s

* ч

s о

43 u

ч

о

S ?

Ч S

Л Ч

ч ч

га

•е-

о

12

Зак. 301

177

Продолжение

Минерал Формула Класс, подкласс Литература Примечание

Протолитионит KLi0,5(Fe2+>Mg)2Alo,5[Si3A101o][F)OH]2 Силикаты, листо- [10] Другая разновидность

вые * (сло- между лепидолитом

истые) (с не- и циннвальдитом [17]

прерывными

слоями тетра-

эдров)

Литиевый биотит K(Mg, Fe2 + , Li)3[Si3AlO10]rF, OH]2 То же [10]

Литиевый муско- KLi0>25Al,,75[Si3l5А1о,50,о] [F, ОН]2 » [Ю]

вит

Битиит Ca4(Li, Be, Al)„[(Si, ?1)4?10]3[??]2 [16, 30] Очень редкий минерал,

встречается в пегмати-

тах; изучен плохо [30]

Кукеит LiAl4[Si3AlO!0][OH]8 » [10, 17, 30] Близок к хлоритам, ред-

Эфесит кий минерал [30]

(Na,Ca)(A!, Li)2[Si2Al2O10][OH]2 [10] Манандонит Li!>5Al4[Sib5BAl0>5O10][OH]8 > [10] Можно рассматривать

как борсодержащий

кукеит —

H24Li4Al14B4Sie053 [ 171

Тайниолит KLiMg2[Si4O10]F2 [10, 17,30]

Полилитионит KLi2Al[Si40,„]F2 [10,17] Рассматривается как

разновидность лепи-

долита, наиболее

Ирвингит богатая Li и F [30]

KLi.^Al.^ISUO.olIF, OH]2 » [Ю] Также относят к груп-

Петалит пе лепидолита

(Li,Na)[Si4AlO,„] Силикаты, кар- [17,30]

касные

Литиофосфат

Трифилин — ли-тиофилит

Сиклерит

Амблигонит —мон-тебразит

Фремонтит

Таворит Ежекит Роднцит

Криолитионит Литиофорит

Li3[P04]

Li(Fe2+, Mn)[P04] -Li(Mn,Fe2+][P04]

Ll.^Fe2* Mn^Fe^+IPOJ LiAl[P04][F,OH] -LiAl[P04][OH,F]

(Na,Li)Al[P04][OH, F]

LiFe3+[P04][OH] Na4CaAl2[P04]2[F, OH]40 KNaLi4Al4Be3Bi0O27

Li3Na3Al2F12 m (Mn, Li2)0 · Mn02 · rcH20

Фосфаты,

водные

стые Фосфаты,

водные

стые То же

без-про-

без-про-

Фосфаты, безводные сложные (основные безводные фосфаты) То же

Бораты, безводные

Галогениды, фториды

Окислы, гидрати-рованные

[10,17,32] 17, 30 [10] [;17, 30]

[10, 30]

[10, 17,33] [17, 30] [17, 30]

[Ю, 17] [17, 30]

Продукт первой стадии окислении трифилииа [17]

Рассматривается как промежуточный минеральный вид между амблигонитом и мон-тебразитом [17]

Железистый ;шалог монтебразита

Очень редкий минерал [30]

Калий частично замещен рубидием [10] и цезием [22]

Трактуется как Na3Al2[LiF4]3 [30]

* Листовые силикаты за небольшим исключением представляют собой алюмосиликаты, в листовой структуре которых на каждые три группы [Si04] приходится одна группа [АЮ41. В частности, все минералы группы слюд являются алюмосиликатами [17, 301.

совместно с солями натрия, калия и бора [10]. В результате переработки рапы (см. гл. IV) литий извлекается в виде Li2NaP04 с содержанием 21% Li20 попутно с добычей поташа, буры и дру: г их солей [35].

Минералы лития есть на всех континентах. Их запасы в порядке убывания располагаются следующим образом [1]: Северная Америка — Африка — Южная Америка — Европа — Австралия — Азия. Известные месторождения минералов лития находятся в Канаде, США, Юго-Западной Африке, Южной Родезии, Мозамбике, на о. Мадагаскар, в Северо-Западной Бразилии, Аргентине, Швеции, Испании, Португалии, ГДР, ФРГ, Франции, Австралии, Китае и СССР [1, 10, 17, 36].

Наиболее крупные месторождения литиевого сырья находятся в Канаде и США, где основным промышленным минералом является сподумен (запасы амблигонита там исчерпаны, а крупных месторождений лепидолита нет [37]).

Главное промышленное значение имеют месторождения гранитных пегматитов натро-литиевого типа, генетически связанных с последними стадиями формирования гранитных интрузий [38]. Литий в пегматитах связан со сподуменом, лепидолитом, ам-блигонитом и петалитом. Из этих пегматитов важнейшими являются сподуменовые и петалито-лепидолитовые. Сподуменовые пегматиты содержат сподумен, мусковит, кварц, полевые шпаты (альбит и микроклин) и другие минералы. В петалито-лепидоли-товых пегматитах помимо перечисленных минералов присутствуют петалит, лепидолит, часто — амблигонит, кукеит и ряд других минералов [17, 10].

Литиевые руды гранитных пегматитов чаще всего комплексные— они содержат другие полезные минералы таких элементов, как цезий (поллуцит), бериллий (берилл), олово (касситерит), ниобий и тантал (колумбит и танталит), а иногда и драгоценные камни *. Так как число попутно добываемых ценных элементов может быть значительным, то даже при низком содержании каждого из них в отдельности комплексная переработка сырья месторождений гранитных пегматитов может быть вполне целесообразной [39].

Месторождения гранитных пегматитов дают около 95% всего литиевого сырья, добываемого за рубежом [10]. Всемирно известные месторождения этого типа находятся в Манитобе и Квебеке (Канада), штатах Южная Дакота и Северная Каролина (США), в районах Намакваленда и Дамараленда (Юго-Западная Африка), северо-запада Бразилии и некоторых других [10, 17].

Пневматолито-гидротермальные месторождения представлены циннвальдитовыми и амблигонитовыми рудами, однако запасы их

* Полихромные и розовые турмалины, воробьевит и кунцнт.

180

небольшие и экономическая значимость невелика * [10]. Самое крупное из известных месторождений этого типа находится в Цин-новце (Чехословакия).

Месторождения осадочного типа являются

страница 44
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100

Скачать книгу "Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия" (3.51Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
учебные центры по вентиляции и кондиционированию
купить котел отопления
маникюр,педикюр обучение в люберцах
качели и гамаки для дачи

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(03.12.2016)