Циркониевый минерал
Cтраница 2
Этим методом, однако, нельзя отделить гафний от других металлов, обычно встречающихся в циркониевых минералах. По способности образовывать нерастворимый осадок гидроокиси под действием NH4OH гафний ведет себя аналогично алюминию, хрому ( III) и железу ( III) и может быть отнесен к третьей аналитической группе элементов. [16]
Гафний - еще более рассеян в природе, собственных минералов не образует, но присутствует в циркониевых минералах. Например, в бадделеите и цирконе содержание гафния достигает 2 % от количества циркония. [17]
Хевеши и Костер [1], которые впервые широко применили рентгено-спектральный анализ для исследования распространенности гафния в циркониевых минералах, в качестве элемента сравнения использовали лютеций. [18]
Гафний - еще более рассеян в природе, собственных минералов не образует, но присутствует в циркониевых минералах. Например, в бадделеите и цирконе содержание гафния достигает 2 % ( мае. [19]
 |
Некоторые разновидности циркона с повышенным содержанием гафния. [20] |
Циркон по химическому составу представляет собой ортосили-кат циркония ZrSiO4 ( 67 2 % ZrO2, 32 8 % SiO2) и является относительно распространенным циркониевым минералом. Крупные месторождения его имеются в Бразилии ( штат Минас-Жераис), Австралии в виде прибрежных песков ( провинции Новый Южный Уэльс и Квинсленд), Индии, в россыпях Траванкорского побережья, а также на восточном побережье Индии в районе г. Висакхапатнама; внутриконтинентальные месторождения открыты в штатах Бихар и Западная Бенгалия. В США наиболее значительные месторождения находятся в штатах Флорида, Нью-Джерси, Калифорния, Южная и Северная Каролина. В СССР месторождения циркона имеются на Урале, в Сибири, на Украине, в районе Приазовья и в других местах. [21]
Хотя существование гафния предполагалось довольно давно, окончательно оно было установлено лишь в 1923 г., когда этот металл был открыт в циркониевых минералах. Гафний настолько близок к цирконию по химическому поведению и физическим свойствам, что получение его в чистом виде очень сложно. Природные минералы, содержащие гафний как основную составляющую, неизвестны. [22]
Циркон известен с давних времен в качестве драгоценного камня, поскольку он присутствует в природе в виде крупных монокристаллов, однако, большинство коммерчески используемых запасов циркониевой руды обнаружено в песках морского побережья или в других местах, где относительно тяжелые и химически инертные циркониевые минералы сохранялись, в то время как более легкая составная часть породы разрушалась и вымывалась водой. Существенные запасы таких прибрежных песков известны в Индии, Малайзии, Австралии и США. Бадделеит в количествах, представляющих коммерческий интерес, впервые был обнаружен в Бразилии, позднее было разведано множество других его месторождений в Швеции, Индии и Италии. Некоторые циркониевые руды также добываются промышленным способом на Мадагаскаре, в Нигерии, Сенегале и Южной Африке. [23]
Циркониевые минералы хорошо разлагаются сплавлением с едким кали или едким натром. При этом цирконий переходит в гидроокись, легко растворимую в кислотах. В смеси едксй щелочи и перекиси натрия вскрываются даже трудноразложимые руды. К, остывшему NaOH или КОН прибавляют тонкоистертую навеску руды ( 1 г) и нагревают при темно-красном калении до прекращения вскипания. Затем нагревание прекращают, прибавляют 1 г перекиси натрия и продолжают сплавление до прекращения выделения кислорода. Чтобы достигнуть более полного перехода в раствор кремния, алюминия, а также ниобия и тантала, к концу сплавления прибавляют новую порцию перекиси натрия и сразу прекращают нагревание, чтобы не дать перекиси разложиться. При обработке плава водой образуется гидроокись циркония. При фильтровании происходит отделение цирконий от молибдена, вольфрама, ванадия, алюми, ния, фосфора, кремния, мышьяка, сурьмы и галлия. В осадке вместе с цирконием остаются железо, титан, никель, кобальт, магний, торий, олово, редкоземельные элементы и частично кремний. Тантал и ниобий отделяются не полностью, так как они сильно захватываются осадком гидроокисей. Для отделения от тан - тала и ниобия сплавление надо вести с КОН. [24]
Цирконий встречается в природе главным образом в виде двуокиси и силикатов. Важнейшими циркониевыми минералами являются циркон ZrSiO4 и бадделеит ZrOz - Скопления циркониевых минералов очень редки. [25]
Цирконий широко распространен в земной оре, но концентрированные руды его сравнительно редки. Гафний обнаруживается во всех циркониевых минералах, где его содержание не превышает нескольких процентов от содержания циркония. [26]
Собственные минералы гафния в природе не известны. Он концентрируется во всех циркониевых минералах. Большинство циркониевых минералов связано с щелочными породами, главным образом нефелиновыми сиенитами. Лишь циркон встречается во всех типах пород. В минералах, генетически связанных с нефелиновыми сиенитами, обычно гафния меньше, чем в минералах, связанных с гранитами. [27]
В производстве огнеупорных материалов широко применяется окись циркония, обладающая очень высокой точкой плавления ( выше 2500) и очень низким коэфициентом термического расширения. Для этой же цели применяются непосредственно циркониевые минералы. [28]
Усовершенствование методов аналитической химии позволило обнаружить, что почти в каждом минерале находятся минимальные примеси иногда весьма редких элементов, которые мало отличаются по размерам от элементов, более широко распространенных в земной коре. Например, гафний присутствует в циркониевых минералах, рубидий связан с минералами, содержащими калий и цезий, стронций встречается в минералах, в составе которых находятся калий, барий или кальций. Редкоземельные элементы ( РЗЭ) замещают ионы кальция. [29]
Этот элемент принадлежит к четвертой группе периодической системы; он находится между цирконием, с которым он наиболее сходен, и торием. Посредством рентгеновского спектрального анализа гафний найден почти во всех циркониевых минералах. Ои может быть отделен от циркония только путем повторных дробных осаждений. [30]
Страницы: 1 2 3 4