ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.04.2021
Просмотров: 10845
Скачиваний: 9
Описательная часть
216
Диагностические признаки.
Весьма характерны бледный меднокрас
ный цвет, металлический блеск и относительно высокая твердость, а так
же налеты зеленых охр аннабергита.
П. п. тр. на угле плавится в блестящий хрупкий королек, причем изда
ет сильный чесночный запах. В закрытой трубке при сильном накалива
нии на холодных стенках образуется зеркало мышьяка. Раствор в HNO
3
имеет яблочнозеленый цвет, от прибавления аммиака раствор становит
ся голубым. С диметилглиоксимом дает густой розовый осадок.
Происхождение и месторождения.
Чаще всего встречается в
гидро'
термальных
жильных месторождениях, иногда в значительных количе
ствах в виде вкрапленности или сплошных масс. В парагенезисе с ним
нередко наблюдаются диарсениды никеля — хлоантит, раммельсбергит,
иногда самородный висмут, самородное серебро и др.
В процессе выветривания за счет никелина образуется яркозеленый
минерал аннабергит — Ni
3
[AsO
4
]
2
.
8H
2
O.
В России наиболее интересные находки никелина были сделаны
в
Берикульском
золоторудном месторождении в Кемеровской области (За
падная Сибирь). Вместе с другими арсенидами никеля (раммельсберги
том, герсдорфитом и др.) наблюдался в виде сплошных масс неправиль
ной гнездообразной формы в прожилках карбонатов. Никелин, совместно
с диарсенидами и сульфоарсенидами никеля и кобальта, слагает концен
трическизонные почковидные агрегаты с поздним доломитом на место
рождении
Хову'Аксы
(Тува). В
Белореченском
месторождении (Красно
дарский край) никелин с раммельсбергитом и урановыми чернями
формирует ветвистые сфероидолитовые дендриты, заключенные в кар
бонатный жильный материал.
Из иностранных следует отметить некоторые жильные гидротермаль
ные месторождения
Рудных
гор (Саксония) так называемой кобальто
никелевосеребряной формации с самородным висмутом (тип Шнееберг)
и затем известное месторождение
Кобальт
в Онтарио (Канада). Здесь он
наблюдается в ассоциации с сульфидами и арсенидами никеля и кобаль
та, а также самородным серебром и другими минералами.
Практическое значение.
Никелинсодержащие руды при значитель
ных запасах могут являться важной промышленной рудой.
МИЛЛЕРИТ
— NiS. Синоним: волосистый колчедан.
Химический состав.
Ni — 64,7 %, S — 35,3 %. Из примесей присутству
ют Fe (до 1–2 %), Со (до 0,5 %), Cu (до 1 %).
Сингония
тригональная: дитригональноскаленоэдрический в. с.
L
3
6
3
L
2
3
PC
.
Пр. гр.
R
3
m
(
С
5
3
v
).
а
0
= 9,60;
с
0
= 3,15.
Кристаллическая структуj
ра
отлична от структуры пирротина и искусственной модификации NiS
(тип никелина с координационным числом 6). Структура этой модифика
ции с координационным числом 5 (промежуточным между высокотемпе
ратурной модификацией NiS и пентландитом) очень сложная. Основной
ее мотив представляет собой пустотелую тригональную призму, стенки
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
217
которой сложены имеющими общие вершины и ребра полуоктаэдрами NiS
5
.
Квадратные основания полуоктаэдров обращены внутрь призм таким об
разом, что атомы никеля выступают внутрь призмы в направлении к ее оси
и сближаются на расстояния, достаточно малые для того, чтобы атомы ни
келя могли вступить в металлическую связь друг с другом.
Облик кристаллов.
Обычно кристаллы имеют игольчатую форму
с грубой продольной штриховкой.
Агрегаты.
Часто встречается в ради
альнолучистых, волосистых агрегатах. По этому признаку и назывался
раньше волосистым колчеданом.
Цвет
миллерита латунножелтый, иногда с радужной побежалостью.
Черта
зеленоваточерная.
Блеск
сильный металлический.
Твердость
3–4. Хрупок. Волосистые кристаллы несколько упруги.
Спайность
совершенная по {1011} и {0112}.
Уд. вес
5,2–5,6.
Прочие свойj
ства.
Хороший проводник электричества (следствие делокализации элек
тронов в металлической связи Ni—Ni).
Диагностические признаки.
Очень характерны часто встречающиеся
игольчатые формы и радиальнолучистые агрегаты латунножелтого цве
та. В тех случаях, когда он встречается в неправильной формы зернах или
массах, без проверки химическим путем содержания в нем никеля и серы
определить его бывает очень трудно.
П. п. тр. на угле плавится с образованием блестящего кипящего ко
ролька. В восстановительном пламени в конце концов дает плотную ме
таллическую слабомагнитную массу никеля. В HNO
3
и царской водке
растворяется, окрашивая раствор в зеленый цвет (в данном случае обус
ловленный никелем), выделяя серу. Наблюдается весьма характерная
реакция на никель с диметилглиоксимом.
Происхождение и месторождения.
Принадлежит к числу сравнитель
но редко встречающихся в природе минералов и в подавляющем боль
шинстве случаев является типичным образованием
гидротермального
происхождения.
Иногда встречается в месторождениях медноникелевых сульфидных
руд как позднейший гидротермальный минерал, развивающийся за счет
пентландита, в частности — в месторождениях
Норильской
группы.
В типичных жильных гидротермальных месторождениях скопления
его наблюдаются в ассоциации с другими никелевыми и кобальтовыми
минералами, представленными главным образом сернистыми и мышья
ковистыми соединениями. В этих случаях наблюдается в лучистых агре
гатах в парагенезисе с линнеитом, герсдорфитом, галенитом, флюоритом,
кальцитом, кварцем и др.
На территории России минералогическое значение имеют находки
в районе
Березовского
золоторудного месторождения на Урале в виде лу
чистых или сноповидных агрегатов в тонких карбонатных жилках среди
лиственитов (метасоматически измененных ультраосновных пород).
Описательная часть
218
Игольчатые кристаллы и их пучки с Crхлоритами и кальцитом находят
ся в пустотах минерализованных уваровитом трещин альпийского типа
в сплошных хромитовых рудах
Сарановского
месторождения на Север
ном Урале.
Из иностранных наибольшей известностью пользуются месторожде
ния
Рудных
гор (Саксония), в частности
Фрайберг, Шнееберг
и др., где
миллерит ассоциирует с другими сульфидами никеля и кобальта, а также
с галенитом, кальцитом, флюоритом и пр. Тонколучистые агрегаты мил
лерита известны в каменноугольном месторождении
Кладно
(Чехия).
Практическое значение.
Как один из наиболее богатых никелем ми
нералов представляет несомненный интерес для промышленности цвет
ных металлов даже в тех случаях, когда наблюдается редко вкрапленным
в породе или руде, особенно если находится в ассоциации с другими ни
келевыми или кобальтовыми минералами.
ПЕНТЛАНДИТ
— (Fe,Ni)
9
S
8
. Синоним: железоникелевый колчедан.
Химический состав
непостоянный. Соотношение между Fe и Ni обыч
но 1 : 1. Постоянно присутствует кобальт в количестве от 0,4 до 2,5 % (иногда
больше) в виде изоморфной примеси к никелю, иногда — серебро.
Сингония
кубическая; гексаоктаэдрический в. с. 3
L
4
4
L
3
6
6
L
2
9
PC
. Пр. гр.
Fm
3
m
(
O
5
h
).
а
0
= 10,02. В хорошо образованных кристаллах в природе до
сих пор не был встречен. В виде неправильной формы зерен и включе
ний распространен в пирротиновых рудах магматических месторожде
ний типа Норильска и Садбери.
Кристаллическая структура.
Анионы
серы образуют плотнейшую кубическую упаковку. Катионы железа
и никеля в основном заполняют половину тетраэдрических пустот (по
числу анионов серы), а другая часть их (в соответствии с химической фор
мулой) — одну восьмую октаэдрических пустот. Атомы металла в струк
туре склонны к образованию изометричных гроздьевидных обособлений
(кластеров) с осуществлением металлической связи.
Цвет
пентландита бронзовожелтый до серого, несколько светлее, чем
пирротина.
Черта
зеленоваточерная.
Блеск
металлический.
Твердость
3–4. Хрупок.
Спайность
совершенная по октаэдру {111},
излом ступенчатый.
Уд. вес
4,5–5.
Прочие свойства.
Магнитностью не
обладает. Хороший проводник электричества.
Диагностические признаки.
Макроскопически установить пентлан
дит крайне трудно, так как он обычно встречается в виде мельчайших
выделений среди пирротиновой массы. Лишь крупные зерна можно уз
нать по несколько более светлому оттенку по сравнению с пирротином
и хорошо выраженной спайности.
П. п. тр. сплавляется в черный магнитный шарик. HNO
3
растворяет
его, окрашиваясь в зеленый цвет. Прибавление NH
4
OH вызывает выпа
дение бурого осадка гидроокиси железа. С диметилглиоксимом дает рез
ко выраженную реакцию на никель.
Раздел II. Сульфиды, сульфосоли и им подобные соединения
219
Происхождение и месторождения.
Встречается почти постоянно в па
рагенетической ассоциации с пирротином и халькопиритом, но только в тех
сульфидных рудах, которые генетически связаны с основными и ультраос
новными изверженными породами (габброноритами, перидотитами и др.).
Парагенезис этих трех минералов в указанных породах настолько характе
рен, что достаточно бывает установить в них более легкоопределяемые ми
нералы — пирротин и халькопирит, чтобы получить уверенность в том, что
при тщательном микроскопическом изучении может быть обнаружен и пент
ландит, имеющий важное промышленное значение. В небольших количе
ствах встречаются также магнетит и минералы платины: сперрилит — Pt[As
2
],
палладистая платина, куперит — PtS, брэггит — (Pt,Pd,Ni)S и др.
В зоне окисления за счет никелевых сульфидов образуется легко ра
створимый в воде сульфат никеля, нередко наблюдаемый в пустотах и на
стенках выработок в виде бледнозеленых сталактитов и кристаллических
корочек состава NiSO
4
.
7H
2
O (
моренозит
) или NiSO
4
.
6H
2
O (
рётгерсит
).
На территории России известны крупнейшие залежи пентландитсо
держащих медносульфидных руд в
Норильске
,
Мончегорске
и в
Печенге
.
Одно из крупнейших месторождений таких руд, известное под назва
нием
Садбери
, находится в Канаде (у оз. Онтарио). Рудные тела в виде
крупных залежей и жил располагаются в низах магматического массива,
сложенного основными породами (норитами, габбро и др.), а также в под
стилающих породах метаморфического комплекса. Эти руды содержат
1–5 % Ni, 2–3 %Cu и платиновые металлы.
Практическое значение.
Пентландитсодержащие руды являются глав
ным источником выплавляемого никеля. Около 90 % мировой продукции
никеля извлекается из медноникелевых сульфидных руд. Кроме никеля
из этих руд извлекаются также кобальт, медь, серебро, металлы платино
вой группы и в небольших количествах селен и теллур.
Никель применяется для изготовления специальных инструментов,
посуды, как составная часть многих важных в техническом отношении
сплавов (нейзильбер, никелевая сталь, сплавы с медью и цинком для ре
остатов, монет и др.), для получения соединений, применяемых для ни
келирования, и т. д.
5. Группа халькопирита
В этой группе опишем сложные сульфиды Сu, Fe и Sn — халькопирит
и станнин, — кристаллизующиеся в тетрагональной сингонии. По кристал
лической структуре они близки к сфалериту, но по физическим свойствам
сильно отличаются от него. В сфалерите они иногда встречаются в виде мель
чайших включений как продукты распада ограниченного твердого раствора,
что может быть объяснено именно близостью кристаллических структур, осо
бенно при высоких температурах. Сфалерит, в свою очередь, в виде продук
тов распада твердых растворов наблюдается также в станнине.
Описательная часть
220
Рис. 103.
Кристаллическая структура халькопирита
а
— расположение центров атомов меди, железа и серы;
б
— та же структура, изображенная в виде тетраэдров
Здесь же опишем еще один сложный сульфид меди и железа — бор
нит, по ряду свойств близкий к халькопириту, с которым он способен об
разовывать широкие изоморфные смеси, распадающиеся при охлажде
нии, а также кубанит.
ХАЛЬКОПИРИТ
— CuFeS
2
. Название образовано от греч.
халькос
—
медь,
пирос
— огонь. Синоним: медный колчедан.
Химический состав.
Сu — 34,57 %, Fe — 30,54 %, S — 34,9 %. Данные
химических анализов обычно очень близки к этим цифрам. В качестве
примесей в ничтожных количествах иногда присутствуют Ag, Аu и др.
Сингония
тетрагональная; тетрагональноскаленоэдрический в. с.
L
2
4
2
L
2
2
P
.
Пр. гр.
I
42
d
(
D
12
2
d
).
а
0
= 5,24;
с
0
= 10,30.
а
:
с
= 1 : 1,9705.
Кристаллическая структура
характеризуется сравнительно простой
тетрагональной решеткой (рис. 103), производной от кубической гране
центрированной. Элементарная ячейка халькопирита состоит как бы из
удвоенной по высоте ячейки типа сфалерита (ср. с рис. 94). Так же как и в
сфалерите, каждый ион серы окружен четырьмя металлическими иона
ми в углах тетраэдра — меди и железа, располагающимися в каждом слое
в определенном порядке. В первом и пятом катионных слоях, т. е. на верх
ней и нижней гранях тетрагональной призмы (рис. 103
а
) по углам квад
рата располагаются ионы Fe, а в середине — Сu. В третьем слое (в середине
призмы), наоборот, по углам квадрата ионы Cu, а в середине его — Fe. Во
втором и четвертом слоях два иона Сu перекрещиваются с двумя ионами
Fe, причем под катионами Сu второго слоя располагаются катионы Fe,
и наоборот. Все тетраэдрические группировки ориентированы одинако
во (рис. 103
б
), чем и обусловливается гемиэдрия кристаллов. В отличие
а
б