Смекни!
smekni.com

Висмут и его соединения в природе (стр. 3 из 7)

Сингония ромбическая, ромбо-дипирамидальный вид симметрии 3L23PC. Простр. гр. Pbnm (D162b). a0 = 11,13; b0 = 11,27; c0 = 3,97. Кристаллическая структура аналогична структуре антимонита.

Хорошо образованные кристаллы редки, облик кристаллов призматический или игольчатый. Так же как и антимонит, встречается в удлинённых шестоватых кристаллах, образованных чаще всего гранями призм {110}, {120}, {130} и пинакоидов {100}, {010}, {001}. Большей частью грани покрыты тонкой вертикальной штриховкой.

Распространён также в виде сплошных зернистых масс, иногда лучистых или волокнистых агрегатов.

Цвет висмутина оловяно-белый до серебристо-белого со свинцово-серым оттенком. Часто наблюдается жёлтая или пёстрая побежалость. Непрозрачен. Черта серая. Блеск сильный металлический. Твёрдость 2 - 2,5. Спайность совершенная по {010} и несовершенная по {100} и {001}. Режется ножом, гибкий, но не упругий. Плотность 6,4 - 6,8, в отдельных случаях до 7,1. Электричества не проводит.

Диагностические признаки. От похожего на висмутин антимоииата отличается более сильным блеском, большим удельным весом в реакцией с КОН. В агрегатах он похож также на многие сложные по составу сульфоаптимониты и сульфовисмутиты, от которых без химических реакций его бывает нелегко отличить, а зачастую и невозможно. Под п. тр. на угле легко плавится, кипит и разбрызгивается вокруг во все стороны. В восстановительном пламени дает королёк висмута, оставляя на угле лимонно-жёлтый налёт окиси висмута. Характернейшей реакцией на висмут является получение йодистого висмута в виде ярко-красного налёта при сплавлении с йодистым калием (в виде каймы вокруг пробы). В HNO3 легко растворяется с выделением всплывающей серы.

Висмутин встречается исключительно в высокотемпературных гидротермальных месторождениях, связанных с грейзенами или скарнами. В качестве минерала-спутника наблюдается в месторождениях олова, вольфрама, мышьяка, часто в ассоциации с самородным висмутом, арсенопиритом, халькопиритом, иногда самородным золотом, топазом, бериллом, пиритом, галенитом и многими другими сульфидами. Очень редко образует самостоятельные месторождения.

В зоне окисления легко разрушается, образуя основные карбонаты в виде псевдоморфоз по висмутину.

В России известен в олово-вольфрамовых высокотемпературных кварцевых жилах Белухи и Букуки с кварцем, касситеритом, арсенопиритом, сфалеритом, халькопиритом, галенитом и самородным висмутом, в оловоносных грейзенах Шерловой Горы (Восточное Забайкалье). Встречается на всех скарновых месторождениях Дальнегорска (Приморье) в виде вкрапленности, гнёзд и включений в полиметаллической и боросиликатной руде. Существенный интерес представляют месторождения Средней Азии, например скарны Устарасая (в 70 км. к северо-востоку от г. Ташкента), где висмутин с самородным висмутом встречается в ряде кварцевых жил в известняках в ассоциации с пиритом, арсенопиритом, халькопиритом и др.

Крупнейшие в мире висмутовые месторождения находятся в Боливии (Тасна, Чоролк и др.) и в Перу (Серро-де-Паско) и генетически связаны с молодыми изверженными породами.

Из других зарубежных месторождений стоит отметить: месторождения Рудных гор (Нижняя Саксония, Германия), Коннектикут (США), Мексика, Великобритания, Швеция, Италия (окрестности Турина), Чехия, Венгрия, Румыния. Характерен для оловянно-свинцово-цинковых месторождений Японии.

2.1.2 Прочие руды, содержащие висмут

Виттихенит минерал состава SCu 2S.Bi2S3 (Bi 42,15 %) кристаллизуется в ромбической сингонии, кристаллы тетраэдрические, агрегаты зернистые, цвет темно-серый до светло-серого, черта черная, блеск металлический, твердость 2—3, плотность 6,3 г/см3. Встречается в гидротермальных жилах богатых медью и висмутом.

Тетрадимит Вi2Те2S (Bi 59,27 %) кристаллизуется в тригональной сингонии, кристаллы ромбоэдрические, агрегаты листоватые и зернистые. Цвет стально-серый, блеск металлический, твердость 1,5—2, плотность 7,3 г/см3. Распространен в гидротермальных и контактово-метасомати-ческих месторождениях. Кристаллическая структура типичная слоистая. Пятнадцатислойная плотнейшая ромбоэдрическая упаковка содержит в вертикальном периоде повторяемости три идентичных пакета, состоящих из пяти слоёв, каждый из которых сложен атомами своего рода. Состав и порядок заполнения слоёв в каждом пакете следующий: ТеВiSВiТе.

Таблитчатые или ромбоэдрические кристаллы чаще всего являются четверниками с плоскостью срастания по {0118) и {0115). Встречается преимущественно в виде листоватых или пластинчатых агрегатов.

По многим внешним признакам похож на молибденит; отличается от него более сильным блеском, большим удельным весом.

В России он встречен во Фроловском руднике из группы Турьинских рудников (Северный Урал), Шилово-Исетском золоторудном месторождении (в 66 км. к востоку от Екатеринбурга), в ряде пунктов Западной и Восточной Сибири. Отмечен с золотом, гесситом и висмутином в кварцевых жилах Дарасунского месторождения (Восточное Забайкалье). Совместно с пиритом, висмутом и цумоитом (ВiТе) наблюдается в кальцитовых жилах, вмещаемых гранат-диопсидовыми скарнами Тырныауза (Кабардино-Балкария, Северный Кавказ).

В Северо-Западном Казахстане отмечен в кварцевых золотосодержащих жилах месторождения Кумак. Наблюдался также в ряде золоторудных месторождений США, Мексики, Британской Колумбии и др.

Галеновисмутит PbBi2S4 (Bi 55,48 %) кристаллизуется в ромбической сингонии, кристаллы игольчатые, столбчатые пластинчатые, агрегаты зернистые. Цвет минерала оловянно-белый до светло-серого, черта светло-серая, блестящая, твердость 2,5—3,5, плотность 7,1 г/см3. Встречается в высокотемпературных месторождениях висмута, скарнах и золото-кварцевых жилах.

Козалит Pb2Bi2S5 (Bi 42,10%) (по руднику Козала в Мексике) кристаллизуется в ромбической сингонии, кристаллы призматические, игольчатые, агрегаты шестоватые, лучистые, зернистые, цвет свинцово-серый, черта черная, твердость 2,5—3, плотность 6,7—7,0 г/см3.

Айкинит CuPbBiS3 (Bi 36,29 %) (по фамилии Айкин) кристаллизуется в ромбической сингонии, кристаллы длинностолбчатые до игольчатых, агрегаты зернистые и друзы. Цвет минерала серый с цветной побежалостью, черта серовато-черная, блестящая, твердость 2—2,5, плотность 7,1 г/см3.

Бисмит Bi2О3 (Bi 89,6 %) кристаллизуется в моноклинальной сингонии, кристаллы псевдоромбические, агрегаты тонкозернистые и порошковатые, цвет серовато-зеленый, желтый, блеск полуалмазный, матовый, твердость 4,5, плотность 9,2 г/см3. Развит в зоне окисления.

2.1.3 Добыча и производство

Традиционные потребители висмута – металлургическая, фармацевтическая и химическая промышленность. В последние десятилетия к ним прибавились ядерная техника и электроника. Широкому применению висмута в металлургии и электронике способствовало и то обстоятельство, что висмут – наименее токсичный из всех тяжелых металлов.

Из соединений висмута шире всего используют его трехокись Bi2O3. В частности, ее применяют в фармацевтической промышленности для изготовления многих лекарств от желудочно-кишечных заболеваний, а также антисептических и заживляющих средств. В производстве полимеров трехокись висмута служит катализатором; ее применяют, в частности, при получении акриловых полимеров. Bi2O3 употребляют также в производстве эмалей, фарфора и стекла – главным образом в качестве флюса, понижающего температуру плавления смеси неорганических веществ, из которой образуются эмаль, фарфор или стекло. Соли висмута находят применение в областях, весьма далеких друг от друга. Это, к примеру, производство перламутровой губной помады и производство красок для дорожных знаков. Далеко в прошлое ушло то время, когда висмут считался малоценным металлом с ограниченной сферой применения. Сейчас он нужен всем странам с высокоразвитой промышленностью. Поэтому и спрос на него продолжает расти.

Собственно висмутовые месторождения имеют ограниченное распространение и обычно этот металл образует комплексные руды с другими металлами в ряде рудных формаций гидротермальных месторождений. Среди них выделяются следующие:

1. Вольфрам-медно-висмутовые

2. Месторождения пятиэлементной формации (Co-Ni-Bi-Ag-U)

3. Золото-висмутовые

4. Мышьяк-висмутовые

5. Медно-висмутовые

6. Кварц-висмутовые

Трудно назвать рудное месторождение, в котором не было бы висмута, но еще сложнее назвать такое месторождение, в котором концентрация его была бы столь высокой, что оно могло бы с выгодой разрабатываться только ради висмута. Как же быть? Поступают просто: висмут берут отовсюду, где извлечение его экономически (или технологически) оправдано. Вот перечень сырьевых источников висмута, обеспечивающих около 3/4 мирового (без СССР) спроса: медные, свинцовые и серебряные рудники Перу, свинцовые месторождения Мексики, медные и свинцово-цинковые руды Японии, медные, свинцовые и серебряно-кобальтовые месторождения Канады, вольфрамово-оловянные и оловянно-серебряные руды Боливии.

За исключением боливийских, все перечисленные руды висмутом бедны. Основной производитель висмута – свинцовая промышленность – извлекает его из концентратов, в которых не больше сотых, реже десятых процента висмута, а в исходных рудах полиметаллических месторождений от 0,0001 до 0,01% Bi. Та же примерно картина наблюдается и в медной промышленности. Обычно висмут здесь извлекают из анодных шламов, образующихся при электролитическом рафинировании меди. Источником висмута может быть и вторичное сырье. Например, в ФРГ значительное количество висмута извлекают при переработке пиритных огарков и из металлического лома. Сколько же висмута получают ежегодно во всем мире? Известно, что в 1968 г. мировое производство висмута (без СССР) составило 3800 т. Предполагают, что мировая потребность в висмуте в 2000 г. составит 5...6 тыс. т.