, Основные минералы алюминия - Геохимическая характеристика алюминия

Основные минералы алюминия

Геохимические свойства алюминия обусловлены характером строения электронной оболочки его атома, легко теряющего валентные электроны. Близость ионных радиусов А13+ и Si4+ определяет широкие вариации их изоморфных замещений в алюмосиликатах в условиях четверной координации. Как химически активный элемент алюминий формирует большое число минералов: насчитывается свыше 350 минеральных видов, в состав которых он входит в качестве главного компонента. Большая их часть относится к силикатам. Свыше 40% алюминиевых минералов представлены алюмосиликатами. Среди алюмосиликатов наиболее распространены полевые шпаты, например ортоклаз K[AlSi3O8], альбит Na[AlSi3O8] и анортит Ca[Al2Si2O8], являющиеся главной составной частью многих магматических пород. Из других алюмосиликатов, имеющих промышленное значение, необходимо отметить также лейцит K[AlSi2O6], нефелин (Na, K)AlSiO4 и кианит Al2O(SiO4). В результате разрушения алюмосиликатов первичного происхождения (главным образом полевых шпатов) образовались многочисленные вторичные породы, характеризующиеся более высоким содержанием алюминия (бокситы, алуниты, каолины и др.), в состав которых входит алюминий входит алюминий в форме гидроокислов (например, каолинит Al4[Si4O10](OH)8), или в виде гидроокисей (диаспора, бемита AlO(OH) или гидроаргиллита Al(OH3)). Образование каолиновых глин из полевых шпатов происходит под действием воды и углекислоты. Растворимые соли уносятся, а нерастворимые остатки частично образуют отложения на месте, а частично оседают в руслах рек. Под действием на алюмосиликаты кислых горячих вод, содержащих свободную серную кислоту, образовались основные сульфаты алюминия, в частности алунит KAl3[SO4]2[OH]6.

Таблица 1.

Основные минералы алюминия

Минерал

Процентное содержание алюминия

Корунд Al2O3

53,2

Бемит AlO(OH)

45,0

Диаспор

45,0

Гидраргиллит Al(OH3)

34,7

Силлиманит (Al2O3)(SiO2)

33,3

Андалузит Al2SiO5

33,3

Дистен Al2O(SiO4)

33,3

Каолинит Al4[Si4O10](OH)8

20,9

Алунит KAl3[SO4]2[OH]6

19,6

Нефелин (Na, K)AlSiO4

18

Рассмотрим подробнее основные минералы, содержащие алюминий.

Корунд - продукт вулканического происхождения занимает первое место в таблице важнейших минералов. Твердость по шкале Мооса -- 9, удельный вес -- 3,8 г/см2. Это простейший по составу, очень богатый алюминием минерал. Благодаря высокой устойчивости кристаллической структуры корунд мало восприимчив к кислотам и щелочам, поэтому в качестве сырья для производства алюминия этот минерал не используется.

Нефелин - основной породообразующий минерал таких щелочных горных пород, как нефелиновые сиениты, уртиты и др. Твердость нефелина по шкале Мооса -- 5-6, удельный вес -- 2,6 г/см2. В горных породах он встречается в виде зернистых или сплошных агрегатов. Чистый нефелин бесцветен, но примеси соединений железа, титана и других металлов придают ему серый, зеленый или буровато-красный цвет. При погружении в минеральные кислоты он теряет прозрачность, становится студенистым, напоминающим облако, что и отражено в его названии: греч. nephele -- облако. В природных условиях под воздействием горячих водных растворов, содержащих ионы CO3, SO4 и др., нефелин легко изменяется и замещается канкринитами, цеолитами и др. В зависимости от содержания в породе собственно нефелина, цветных компонентов -- пироксенов, полевых шпатов выделяют уртиты, ийолтты, мальиньиты, ювиты, сиениты и др. Ценность нефелинового сырья заключается в его комплексности. Помимо оксида алюминия из нефелиновых пород извлекаются щелочи в составе соды и поташа, а остаток -- белитовый шлам служит сырьем для производства цемента. алюминий минерал кристаллический промышленный

Каолинит - водный алюмосиликат, являющейся основной составной частью каолинов и глин. В качестве основных примесей в состав глин входят кварц, слюды, карбонаты кальция, магния и др. Мономинеральные глинистые породы белого цвета разных оттенков, состоящие из минералов каолиновой группы (каолинит, накрит, диктит), носят название каолины. Каолины играют большую роль в строении верхней геосферы земного шара, образуя главную часть осадочных пород. Они собираются в моренах ледников, на дне озер, в болотах, в дельтах рек, образуют илы дна океанических глубин. Из них состоят мощные отложения последних оледенений Евразии, Северной Америки, а также Гренландии.

Кианит - чистый кианит бесцветен, но примеси хрома и железа часто придают ему нежную окраску: от серо-сизой, зеленовато-голубой -- до темно-сине-зеленой и даже желтой. Кианит образуется при перекристаллизации богатых глиноземом осадочных пород, встречается также в кварцевых жилах. Твердость кианита по шкале Мооса -- 4,5-7, удельный вес -- 3,5 -- 3,7 г/см2.

Алунит - продукт воздействия на алюмосиликаты природных кислых вод. В минералогическом плане алунит представляет собой алюминиевые квасцы, в состав которых вместо калия или наряду с ним может входить и натрий. В алунитовой руде помимо минерала алунита присутствуют также кварц, каолинит, щелочные алюмосиликаты (серцит, пирофиллит и др.).

Похожие статьи




, Основные минералы алюминия - Геохимическая характеристика алюминия

Предыдущая | Следующая