ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Минералы-концентраторы рубидия н цезия из "Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия" Рубидий распространен в природе сравнительно широко его кларк оценивается в 3-10 [2], 8-10 вес.% [38]. В литосфере [9, 139] содержание рубидия составляет 3,1 10 вес.%. Это означает, что в земной коре его больше, чем Ад, Аи, Нд, 5п, РЬ, Аз, 8Ь, В1, Со и других известных элементов, и лишь примерно в 100 раз меньше весьма широко распространенных натрия и калия [22]. Только высокая рассеянность рубидия в природе, трудность его концентрирования и извлечения из минерального сырья делают его, безусловно, редким металлом. [c.205] Цезий редок и в геохимическом отношении. Хотя данные о его кларке противоречивы — приводятся значения 0,001 вес.% [2] и ниже [140], в литосфере содержание цезия оценивается в 7 10 вес.% [9, 139]. Последняя величина действительно мала, однако она сопоставима с содержанием в земной коре молибдена или тория и даже несколько выше содержания ртути. На этом фоне цезий выделяется лишь тем, что не образует крупных месторождений и труднее извлекается из исходного сырья. [c.205] В процессах выветривания горных пород и минералов, содержащих рубидий и цезий, последние вымываются и попадают в минеральные источники. Например, в водах Дюркгеймского минерального источника (Германия), известного в связи с открытием в нем цезия , содержится [146] 0,21 мгЦ Rb I и 0,17 мг1л s l, а в среднем содержание рубидия и цезия в минеральных источниках Германии более высокое [147]. Найдены рубидий и цезий и в минеральных источниках Бразилии, СССР [146—148], в горячих источниках Японии [149]. В значительно меньших количествах присутствуют рубидий и цезий в озерах, лиманах, подземной, морской воде и в ничтожной концентрации в речной воде [140, 145, 150—154]. Например, содержание рубидия в воде различных морей и океанов почти одинаково, не зависит от глубины и колеблется в пределах (1,0—2,1)-10 вес.%, количество цезия в морской воде не превышает 5,0 10 вес.% [145]. Низкое содержание рубидия и цезия в водах морей и рек объясняется сорбцией их почвами и глинами, образовавшимися на месте разрушения первичных пород, из которых элементы в ионной форме выносятся почвенными растворами. [c.206] Из минеральных источников и морской воды рубидий и цезий переходят в соляные рассолы и отложения и поэтому содержатся в борнокислых фумаролах, поташе, селитре и особенно в залежах калийных минералов сильвина и карналлита [30, 40, 140]. При этом в верхних горизонтах калийных соляных месторождений, продуктах последних стадий усыхания морских бассейнов (карналлите, каините, сильвине, калиборите) рубидий концентрируется в большей степени, чем цезий, что определяется меньшей геохимической связью цезия с калием ввиду довольно заметного различия в их ионных радиусах (по сравнению с рубидием). [c.206] Как уже указывалось, рубидий является рассеянным элементом. Состояние высокого рассеяния рубидия в природе особенно резко проявляется в том, что собственные его минералы неизвестны. В виде же примеси он встречается преимущественно в минералах калия. Тесная геохимическая связь рубидия и калия, основанная на близости кристаллохимических характеристик их соединений, предопределяет постоянное совместное нахождение рубидия с калием на всех стадиях магматического и пегматитового процессов [157]. Цезий же не способен к такому четкому и широкому изоморфизму с калием, как рубидий. И хотя он также иногда выступает заместителем калия в изоморфном ряду его соединений и содержится в богатых калием алюмосиликатах (табл. 17), ограниченное вхождение цезия в кристаллические решетки минералов калия приводит к тому, что концентрация цезия в отдельных случаях может достигать уровня, достаточного для образования собственных минералов. [c.207] В пегматитах наиболее высокая концентрация рубидия и цезия наблюдается в слюдах (мусковит, флогопит, лепидолит). При этом если рубидий, замещая калий в структуре слюд, в лучшем случае образует рубидиевый лепидолит с содержанием рубидия до 6% [157], то цезий в силу своих индивидуальных геохимических свойств накапливается в бериллах ( цезиевые бериллы содержат до 4% цезия) и, наконец, образует собственный минерал поллуцит . [c.209] В специальной литературе можно найти подробное освещение геохимии как рубидия [162], так и цезия [163]. [c.209] К минералам, в которых содержание рубидия и цезия достигает относительно высоких концентраций и которые, следовательно, можно назвать минералами-концентраторами рубидия и цезия, относятся лепидолит, биотит, амазонит, петалит, берилл, воробьевит (розовая s-содержащая разновидность берилла), циннвальдит (табл. 15 и 17), лейцит (K[AlSi20e]), трифилин (табл. 15), карналлит и некоторые другие [30, 40, 164, 165. Все эти минералы, за исключением двух последних, являются алюмосиликатами (преимущественно калия) и встречаются главным образом в пегматитовых жилах, отвечающих наиболее низкотемпературным образованиям и характеризующихся обилием минералов лития — амблигонита, лепидолита и сподумена [166]. Большинство указанных минералов было с той или иной степенью подробности охарактеризовано выше многие из них не представляют большой редкости [30, 40, 167, 168], однако возможности промышленного использования многих из них (особенно наиболее распространенных) для извлечения рубидия и цезия ограничены. [c.209] Ниже рассматриваются минералы-концентраторы рубидия и цезия из группы калиевых минералов, составляющих соляные отложения. [c.209] Карналлит обычно встречается в сплошных зернистых массах и окрашен в розовый, красный (за счет включений диспергированной окиси железа) или желтовато-бурый цвет (примесь гидроокислов железа) блеск на свежем изломе стеклянный, но на воздухе быстро тускнеет и становится жирным [40]. [c.210] Кристаллизуется карналлит в ромбической сингонии параметры кристаллической решетки а = 9,54 Ь = 16,02 с = 22,52 A [40]. [c.210] Карналлит является минеральным образованием, характерным для верхних горизонтов соляных месторождений, так как представляет собой типичный продукт последних стадий усыхания морских бассейнов . [c.210] Крупнейшими месторождениями карналлита являются [140, 172] всемирно известные Соликамское (СССР) и Стасфуртское (ГДР). Имеются залежи карналлита в Калуше (УССР) [40] и в ряде других мест [173]. [c.210] Спутниками карналлита являются галит, кизерит, гипс и некоторые другие соли калия, магния и кальция — ангидрит, сильвин, эпсомит, каинит, полигалит, тахгидрит [30, 40, 174]. [c.210] Сильвин — природный хлорид калия КС1, в котором постоянно в незначительных количествах [175] присутствуют Rb l и s l, а также КВг (до 0,1%). [c.210] Встречается в виде сплошных зернистых масс. Цвет их — молочно-белый, розовый или ярко-красный (за счет диспергированной РегОз), но бывают и бесцветные блеск стеклянный. Сильвин похож на галнт (Na l), с которым часто образует зернистые срастания. Кристаллизуется в кубической. гранецентрированной решетке типа Na l (величина элементарной -ячейки больше, чем у Na l). Плотность 1,97—1,99 aj M (меньше, чем у галита) твердость по Моосу 1,5—2, хрупкий, спайность весьма совершенная по (100) показатель преломления равен 1,490 (ниже, чем у галита). Плавится при 800° С, гигроскопичен, легко растворяется в воде [40]. [c.211] Образуется сильвин, подобно галиту, в усыхающих соляных озерах [40]. [c.211] Наиболее крупные месторождения сильвина величайшее в мире Соликамское (СССР) и Стасфуртское (ГДР). Известны залежи сильвина в Эльзасе (Франция) [40]. [c.211] Хотя для сильвина характерно концентрирование в верхних слоях залежей вместе с карналлитом и эпсомитом, в месторождениях он часто сопровождается галитом [40]. [c.211] Вернуться к основной статье