Обогащение руд и россыпей редких и благородных металлов - Полькин С.И.
Скачать (прямая ссылка):
Основная область применения рубидия—электроника. Он применяется в качестве геттера в вакуумных электронных приборах и в фотоэлементах, где используются его фотоэлектрические свойства, а также при производстве газосветных трубок, заполненных инертным газом. Амальгамы рубидия применяются как катализаторы в процессе гидрогенизации.
Среди рубидиевых и цезиевых солей найдены полупроводники, сегнето-электрики и пьезоэлектрические кристаллы. К числу последних относятся однозамещенные фоефаты и арсенаты рубидия, а также их твердые растворы с аналогичными солями аммония, если они получены в условиях, способствующих кристаллизации в тетрагональной системе.
Препараты цезия и рубидия нашли применение в медицине при лечении эпилепсии, а также как снотворное и болеутоляющее средство, йодистый рубидий используется при лечении базедовой и венерических болезней.
§ 5.2. РУДЫ И МИНЕРАЛЫ ЛИТИЯ
В земной коре содержание лития составляет 0,01% (0,013% Li2O). Концентрируется литий в самой верхней оболочке земной коры. Наиболее крупные промышленные скопления лития известны в гранитных пегматитах, в меньшей степени он концентрируется в пневматито-гидротермальных образованиях. Значительные содержания его имеются в осадочных горных породах, в морях, озерах, озерных илах, минеральных источниках, подземных водах, а также в растениях и животных организмах.
Литий обнаружен более чем в 150 минералах, но собственно литиевых минералов известно около 30, из них большая часть представлена силикатами и фосфатами. Совершенно неизвестны сульфидные минералы лития, сульфаты, карбонаты, нитраты, йодаты, хроматы, молибдаты, вольфраматы, ванадаты, арсенаты. Промышленное значение в настоящее время имеют только пять минералов: сподумен, лепидолит, петалит, амблиго-нит и циннвальдит (табл. 5.1).
Важнейшим промышленным минералом в мировой добыче лития является сподумен, относящийся к группе алюмосиликатов. Он содержит до 8% оксида лития, до 64,5% кремнезема, до 27,5% оксида алюминия. Температура плавления составляет 138O0C Сподумен генетически связан с гранитными пегматита-
8* 115
Таблица 5.1. Минералы лития, имеющие промышленное значение
Минерал Формула Содержание Li2O, % Плотность, г/см8 Твердость по шкале Мооса
теоре. тиче-ское практическое
Сподумен Лепидолит Амблигонит Циннваль-дит Петалит LiAl[Si2O6] KLiL5Al115[Si3AlO10] [F, OH]2 LlAl(PO4)(F, ОН) или Al2O3 •2LiF •P2O5Li2O KLiFeAl[Si3AlO10[F, OH]2 (Li, Na)AlSi4On 8,1 5,9 10,1 4,13 4.89 4,5—8 3,2 1,23—5,92,8—2,9 8—9,5 3-3,15 2—3,5 2.9—3,2 I 2—4 2.39-I 2,46 6,5—7 2-3 6 2—3 6—6,5
ми и встречается в них в виде кристаллов различных размеров в ассоциации с кварцем, полевым шпатом, амблигонитом, бериллом, колумбитом, танталитом. В месторождении Южной Дакоты (США) найден кристалл сподумена до 16 м в длину и 1 м в поперечнике массой около 65 т. Современные промышленные сподуменовые руды имеют обычно тонкую вкрапленность.
Блеск сподумена — стеклянный, цвет — серый, зеленовато-серый, желтовато-зеленый. В ходе пегматитового процесса легко замещается другими минералами (петалитом, кварцем, альбитом, мусковитом и др.). В условиях гипергенеза сподумен легко разрушается под действием проточных вод с образованием глинистых минералов. Ценная примесь в сподумене — галлий (от 0,03 до 0,1%).
Сподумен может находиться в двух модификациях а и ?. В природе он находится в а-модификации плотностью 3,2 г/см3. При обжиге (при температуре 900—10000C) он переходит в ?-модификацию плотностью 2,4 г/см3 и с уже иной кристаллической структурой— с каркасным строением комплексного аниона подобно кварцу. При переходе из а- в ?-модификацию сподумен, увеличиваясь в объеме, разрушается и превращается в порошок. Эти свойства сподумена используются при обогащении руд методом декрипитации.
Лепидолит, а также циннвальдит и петалит содержат меньше лития, поэтому руды этих минералов являются менее ценным сырьем, чем сподуменовые. Лепидолит принадлежит к числу литиевых слюд, обычно имеет непостоянный состав (содержание AI2O3 колеблется от 11,3 до 28,8%, ІЛ2О — от 1,5 до 5,5%, SiCb-от 46,9 до 60,1%, фтора 9%). Ценными примесями являются рубидий (до 3,7% Rb2O) и цезий (до 1,5% Cs2O)-
Кристаллическая структура, как у мусковита, облик кристаллов пластинчатый, агрегаты листовато-пластинчатые или тонкочешуйчатые; хорошо образованных кристаллов не наблюдается. Генетически лепидолит связан с розовым турмалином, амблигонитом, поллуцитом, воробьевитом. Цвет — фиолетовый,
116
сиреневый, розовый, серый. Руды, содержащие лепидолит, перерабатывают в Канаде (провинция Манитоба), в Юго-Западной Африке, в Португалии, в Швеции, в США (штаты Мэн, Калифорния, Колорадо, Нью-Мексико и Южная Дакота).
Лмблигонит — фосфат лития и алюминия; имеет наибольшее содержание лития (до 10,1% Li2O), но в промышленности он играет второстепенную роль ввиду ограниченных запасов ам-блигонитовых руд. Цвет — белый, желтоватый, серый, голубоватый, зеленоватый. Внешне похож на полевой шпат. Добыча этих руд известна во Франции, Испании, Южной Корее, на Мадагаскаре, в ЮАР. Амблигонит содержит до 54% P2Os, до 347о Al2O3, до 12% фтора.
