Цезий минералы

Минералы цезия. Для цезия известны два минерала — поллуцит и авогадрит . Авогадрит — борофторид калия (К, s)[BFJ, в котором калий частично изоморфно замещен цезием. Это редкий минерал и промышленного значения иметь не может [10]. [c.118]

В большинстве случаев трудную задачу разделения приходится решать и при получении солей цезия, причем почти всегда она осложняется тем, что содержание цезия в любом комплексном сырье в десятки раз меньше рубидия. Однако промышленные запасы поллуцита дали основания для разработки и организации рудной технологии соединений цезия на основе использования этого минерала. С нее мы и начнем описание химико-технологических (гидрометаллургических) процессов переработки различного сырья на соединения рубидия и цезия. [c.119]

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]

Для цезия известны два минерала — поллуцит и авогадрит . Промышленное значение имеет только первый. [c.213]

Из приведенных выше данных были сформулированы [196] следующие закономерности в изменении состава поллуцита сумма ионов s" и молекул Н2О всегда равна 16 ион натрия способен замещать ион цезия, облегчая вхождение воды в решетку минерала идеальный (не найденный в природе) поллуцит не должен содержать воды, которая проникает в него только в процессе замещения s+ на Na [c.216]

Технический прогресс и необходимость использовать в промышленности особые свойства цезия и его солей явились причиной усиленных поисков наиболее эффективных методов переработки поллуцита — минерала, содержащего до 30—32% окиси цезия. [c.279]

Различные методы переработки поллуцита можно по характеру процесса разложения минерала объединить в три группы кислотные методы, методы спекания и сплавления и методы прямого получения цезия [175, 210]. Последняя группа методов будет рассмотрена в гл. V. Выбор метода определяется необходимым химическим составом конечного продукта, его качеством и экономическими соображениями. [c.279]

Для разложения поллуцита бромистоводородной кислотой минерал подвергается сначала дроблению до 200—300 меш, а затем нагреванию до кипения с 40—48%-ной технической кислотой в течение нескольких часов. На 1 кг поллуцита, содержащего около 30% СзгО, требуется 3 л 40%-ной бромистоводородной кислоты (плотность 1,38 г см ). После окончания реакции раствор отфильтровывают от осадка двуокиси кремния и нерастворимых силикатов и упаривают до тех пор, пока температура кипения не достигнет 130—140° С, затем реакционную смесь охлаждают до 20—60° С и обрабатывают двукратным по отношению к рабочему раствору объемом изопропанола для извлечения бромидов алюминия и железа. Водную фазу упаривают досуха и смесь бромидов щелочных металлов обрабатывают жидким бромом в различного типа перко-ляторах . Жидкий бром, протекая через слой бромидов щелочных металлов, взаимодействует с бромидом цезия, образуя Сз[Вг(Вг)г], который и переходит в жидкую фазу . На каждый 1 кг поллуцита расходуется для этой цели в среднем 0,93 л брома. [c.285]

Получить точные термодинамические данные по ионному обмену в глинистых системах стало возможным только после того, как стали доступны образцы с хорошо воспроизводимым составом. О первой работе в этом направлении сообщалось в 1951 г. В статьях Томаса и его сотрудников содержатся данные о некоторых известных глинистых минералах, предоставленных Американским нефтяным институтом. Результаты по сорбции и элюированию, выраженные в виде кривых, были получены на колонках из смеси глины и асбеста, в которых минерал превращался из одной катионной формы в другую с помощью растворов различного состава. Методы, применяемые для изучения реакций ионного обмена, можно разделить на три типа. Во-первых, исследование превращения естественных глин, обычно находящихся в кальциевой или магниевой форме, в другую катионную форму, например цезиевую. Полную емкость минерала можно измерить при пропускании раствора цезия через колонку путем определения концентрации катионов в элюате или исходя из количества цезия, поглощенного колонкой. Во-вторых, можно показать обратимость процесса обмена путем исследования нескольких циклов обмена между глиной в цезиевой форме и, например, калием. В более общем случае можно осуществить изотопный обмен между неактивной цезиевой глиной и раствором цезия, меченного что может дать [c.35]

Очень ценен для технологии цезия минерал поллуцит — редко встречающийся цезиевый алюмосиликат состава s2 [AlSi40i2]-НгО. [c.9]

Франций, рубидий. Так как растворимость квасцов уменьшается с увеличением атомного веса щелочного металла, присутствующий франций при дробной дристаллиза-ции концентрируется в головной фракции и может быть в ней обнаружен. Однако опыты, в которых исходили из большого количества богатого цезием минерала поллуцита, привели к отрицательному результату [259]. [c.226]

Бунзен и Кирхгоф сами продемонстрировали эффективность этого метода. В 1860 г., исследуя образец минерала, они обнаружили его в спектре линии, которые не принадлежали ни одному из известных элементов. Начав поиски нового элемента, они установили, что это щелочной металл, близкий по своим свойствам натрию и калию. Бунзен и Кирхгоф назвали открытый ими металл цезием (от латинского саез1и5 — сине-серый), так как в спектре этого металла самой яркой была именно синяя линия. В 1861 г. эти ученые открыли еще один щелочной металл, который также назвали по цвету его спектральной линии рубидием (от латинского гиЬ1с1из — темно-красный). [c.103]

ПОЛУЦИТ — очень редкий минерал цезия s [AlSijOg], по внешнему виду напоминает кварц, молочно-белого или [c.200]

Глауконит и вермикулит представляют собой железо-алюмосиликаты, содержащие магний и калий. В природе глауконит встречается обычно в виде глауконитового песка, окрашенного в зеленые тона, причем интенсивность окрашивания определяется содержанием коллоиднодисперсного минерала глауконита, сцементированного крем-некислотой. В реакцию обмена вступают лишь ионы калия. Глауконитовый песок обладает ничтожной пористостью и ионный обмен происходит преимущественно на внешней поверхности, поэтому его обменная емкость невелика (см. табл. 1). Обменными катионами у вермикулита являются магний и калий. Вермикулит проявляет поразительную селективность по отношению к определенным катионам. Так, было обнаружено, что из раствора 0,1 н. Na I -f +0,001 H. s l образец вермикулита поглотил 96,2% цезия и 3,8% натрия. Такую же высокую избирательность поглощения вермикулит проявляет и в отношении к микроколичествам ионов стронция в присутствии высоких концентраций солей натрия. Это свойство позволило применить вермикулит в качестве сорбента для поглощения радиоактивных примесей при дезактивации сточных вод. [c.40]

Карналлит — двойной хлорид калия и магния K l-Mg l2-6H20— минеральное образование, характерное для верхних горизонтов соляных месторождений. Рубидий и цезий присутствуют в нем как изоморфные заместители калия в кристаллической решетке минерала. Среднее содержание рубидия в карналлите 0,015—0,040%, считая на Rb l (цезия в несколько десятков раз меньше). Карналлит легко плавится, очень гигроскопичен. В интервале 10—100° инконгруэнтно растворяется в воде — выделяется в твердую фазу КС1 в виде шлама. При нагревании выше 160° разлагается [10]. [c.116]

Среди отмеченных выше минералов для извлечения из них цезия и главным образом рубидия в первую очередь нужно иметь в виду лепидолит, освоенный в литиевой промышленности. Это первоклассное сырье на рубидий, самый богатый по его содержанию минерал (обычно 0,6—0,8% RbjO, реже >1 % [7, 8, 178]). В настоящее время в США из африканского лепидолита производят необходимые соединения рубидия и цезия [10]. [c.116]

Как можно было заметить, большинство рубидийсодержащих источников, по крайней мере в самое ближайшее время, не может рассматриваться в качестве объектов для одновременного извлечения и цезия. Однако для его попутного извлечения используется не только лепидолит, но и берилл [6—8]. Основное же значение для получения соединений цезия приобрел в настоящее время цезиевый минерал поллуцит, промышленная переработка которого осуществляется в ряде стран [7, 8]. [c.118]

При разложении минерала с переходом в растворимое состояние почти всех его составных частей большие потери цезия на последующих стадиях переработки оказываются неизбежными. Хорошие показатели пока достигнуты только в щелочно-солевом методе, предложенном А. Арендом [193] и основанном на использовании в качестве плавня смеси СаО и a lj. По этому методу измельченный до 100—200 меш поллуцит смешивают с СаО и a la (20% поллуцита, 66% СаО, 14% a la ) и спекают при 800—900° превышение температуры нежела- [c.123]

Карналлит — двойной хлорид калия и магния КС Mg b бНгО, в котором рубидий и цезии присутствуют как изоморфные заместители калия в кристаллической решетке минерала. Среднее [c.209]

Поллуцит — единственный минерал, в котором цезий находится в значительном количестве. В течение ряда лет он был объектом многочисленных исследований. Впервые этот минерал был найден в 1846 г. в миаролитовых пустотах среди гранитов на о. Эльба (Италия) и первоначально назывался поллуксом. Произведя анализ редкого минерала, К. Платтнер [178] обнаружил, что найденные им составляющие компоненты в сумме составили лишь 92,75% от массы образца. Проверка не обнаружила никакой ошибки. В 1864 г. после открытия цезия Ф. Пизани [179] повторил анализ поллуцита и установил, что весь калий и часть натрия, определенные К- Платтнером, следует считать цезием, присутствие которого и послужило в свое время причиной недостатка 7,25% в балансе анализа. В 1891 г. поллуцит был найден в Геброне (США) в ассоциации с кварцем и цезийсодержащим бериллом [180] последовали новые анализы образцов поллуцита. [c.213]

Некоторые авторы [140, 159] к цезиевым минералам относят еще родицит. Однако это—борат алюминия, бериллия и щелочных металлов (Ь1, Na, К), содержащий небольшие (или незначительные) количества рубидия и цезия. Его правильнее рассматривать как минерал лития [10] (см. табл. 15). Найден впервые на о. Мадагаскар, а также на Урале (СССР) и вследствие исключительной редкости не может иметь значения. Родицит — больщаи ценность минералогических музеев. [c.213]

Химические анализы образцов поллуцита различных месторождений указывают на переменное количество в минерале не только цезня и преобладающей примеси — натрия, но и других замещающих цезий элементов. Замещение цезия при этом обусловлено прежде всего явлениями изоморфизма. Так, весьма частыми спутниками цезия в поллуците являются рубидий и таллий — элементы, сходные между собой по химическим свойствам и имеющие ионные радиусы, близкие к ионному радиусу цезия [142]. В этом отношении интересны данные Л. Аренса [184] анализа образцов поллуцита на рубидий, таллий и другие второстепенные составные части минерала. Образцы поллуцита из месторождений штатов Мэн, Южная Дакота (США) и Варутреска (Швеция) содержали соответственно (вес. %) [c.214]

Большинство исследователей [188—190, 194] считают поллуцит в кристаллографическом и химическом отношении родственным анальциму Ыа[А13 20б] Н2О и лейциту KiAlSiaOe]. По И. Нарай-Сабо [190], кристаллическая решетка поллуцита состоит из колец Si40i2, связанных тетраэдрами [AIO4] при этом ионы цезия располагаются в самых больших пространствах структуры и окружены 12 ионами кислорода на расстоянии 3,50 А. Расстояния в решетке поллуцита Si—О = 1,60 А А1—О = 1,63 А 0—0 = = 2,62—2,70 А. В элементарной ячейке минерала 16 молекул (рис. 17). Такое положение иона цезия в решетке поллуцита, однако, несколько отличается от положения иона натрия в решетке анальцима, в которой ион натрия окружен четырьмя ионами кислорода и двумя молекулами воды [195]. [c.215]

ОТ друга. Один из них представлял собой компактное желто-коричневое загрязненное глинистое вещество, другой — белый, мягкий вторичный минерал. При детальном исследовании индивидуальным оказался лишь второй продукт, однако он содержал вкрапления сильно диспергированного поллуцита. На основании косвенного расчета по данным анализа, это соединение имело формулу, близкую к 2(К20, КО)-ЗАЬОз 128102 6Н2О. Данная формула отвечает продукту изменения сподумена (найденного в том же месторождении), условно названному циматолитом [43]. Следовательно, при гипогенных процессах два отличных друг от друга минерала — поллуцит и сподумен — имеют один и тот же продукт выветривания — глинистый минерал, образующийся в результате вымывания цезия из поллуцита и лития из сподумена. Химический анализ, оптические и рентгеновские данные показывают, что этот вторичный минерал принадлежит к каолинитовой группе. [c.219]

Авогадрит — борофторид калия (К, Сз) [Вр4], в котором калий частично изоморфно замещен цезием. Состав минерала непостоянен. Содержание СзВр4 может достигать 20%, но обычно составляет примерно 9,57о (остальное — КВРд). [c.219]

В рудной технологии при получении соединений цезия чаще всего имеют дело с штуфным минералом (поллуцитом), обогащаемым ручной рудоразборкой. После измельчения получают концентрат минерала самой различной кондиции (содержание СззО от 10 до 30%) . Подобные концентраты вполне пригодны для гидрометаллургической переработки [164]. [c.220]

По методу У. Шиффелина и Т. Каппона [28], который использовался в США [13, 15, 30], тонкоизмельченный (- 0,09 мм) лепидолит смешивали в стальном реакторе с концентрированной серной кислотой, взятой в количестве 110% (от массы минерала). Смесь выдерживали в течение 30 мин, а затем медленно, в течение более 8 ч, нагревали от 110 до 340° С по специальной прописи с фиксированной по времени выдержкой при определенных значе-ниях температур (степень разложения минерала достигала 94%). Скомковавшуюся массу еще в теплом состоянии обрабатывали водой, и, если из раствора выделялась двуокись кремния, ее отфильтровывали. В раствор переходили соли всех щелочных металлов, алюминия, марганца и железа. Для удаления алюминия в раствор вносили сульфат калия в количестве, рассчитанном на образование калиевых квасцов, первые порции которых особенно богаты рубидием и цезием, так что, проводя дробное выделение квасцов, можно было получать концентрат соединений рубидия и цезия. После отделения квасцов маточный раствор нейтрализовали карбонатом кальция. При этом отделяли остаток алюминия в виде гидроокиси. Далее осаждали кальций, магний, железо и марганец (щавелевой кислотой и раствором аммиака). Это обеспечивало получение чистого раствора сульфата лития. Из него с помощью карбоната калия осаждали технический карбонат лития, который промывали и высушивали при 60° С. [c.231]

Согласно Т. Кеннарду и А. Рамбо [33], лепидолит следует сплавлять в стеклообразную массу при 1090° С, измельчать и уже затем разлагать серной кислотой. После фильтрования, упаривания раствора и выделения, как и в других методах, калиевых квасцов, содержащих рубидий и цезий, литий остается в растворе и может быть осажден в виде карбоната лития. Здесь обращает на себя внимание предварительное сплавление лепидолита без добавок каких-либо реагентов, основанное [13, 21—23] на способности минерала относительно легко и полно разлагаться после такой предварительной обработки не только серной, но и соляной кислотой. Причина данного явления не выяснена до сих пор (очевидно, она связана с изменением структуры минерала под влиянием термического воздействия), но подобное же явление наблюдается у берилла и некоторых других силикатных минералов. [c.232]

В щелочных методах переработки литиевого сырья используют окислы н гидроокиси металлов, а также соли, действующие как основания (обычно карбонаты щелочных, и щелочноземельных металлов). Целью этих методов является разрушение минералов и освобождение окиси лития, которая в дальнейшем обычно извлекается в виде гидроокиси, но иногда переводится и в соли лития. В последнем случае щелочные методы разложения, как правило, утрачивают самостоятельный и приобретают вспомогательный характер, служат только для подготовки сырья к последующей обработке кислотами. Здесь не представляется возможным описывать эти методы. Ограничимся указанием на то, что еще И. Берцелиус [73], а затем и другие исследователи [13, 15] рекомендовали сплавлять сподумен с гидроокисью калия и далее обрабатывать плав азотной кислотой. В наше время было предложено [74, 75] разлагать амблигонит едким натром с последующей обработкой образующегося фосфата лития серной кислотой. Начиная с А. Арфвед-сона [76], неоднократно использовали карбонат калия как реагент для разложения лепидолита перед обработкой его серной кислотой. В частности, предварительное разложение этого минерала карбонатом калия успешно применяли отечественные исследователи [34, 77] в сернокислотном методе переработки лепидолита на соединения лития, рубидия и цезия. Хорошими вспомогательными реагентами являются карбонат и окись кальция [30, 78]. [c.243]

Плавии — вещества, способствующие вскрытию (разложению) минерала с переводом цезия в водорастворимое соединение. [c.287]

Этот способ вскрытия поллуцита приводит к получению окиси цезпя, возгоняющейся из реактора и собирающейся в специальном конденсаторе. На 1 кг поллуцита обычно требуется 0,95 кг СаО и 0,25 кг СаРг (минерализатор). Остаточное давление поддерживается на уровне 0,1—0,001 мм рт. ст. [241], температура процесса—1200° С. Выход окиси цезия определяется не только соотношением плавня (СаСОз или СаО) и минерализатора (СаРг), но и в значительной мере температурой в реакторе. При указанных выше параметрах процесса из поллуцита сублимирует до 96—98% СзгО [242]. При тех же самых условиях разложения минерала снижение температуры до 1100° С уменьшает выход sjO до 89%. Как показали исследования В. Е. Плющева и И. В. Шахно [244], при спекании на воздухе без минерализатора поллуцита с СаО при 1000° С и соотношении поллуцита и СаО, равном 1 3, вскрытие после 3—6 ч спекания не превышает 10—17%- При ис" пользовании в качестве минерализатора СаСЬ простое спекание поллуцита с СаСЬ в соотношении 1 1 при 750° С на воздухе приводит к вскрытию уже 77—78% минерала [244]. [c.291]

Термодинамическую константу К в случае обратимого обмена можно также рассчитать при использовании метода, применяемого к глинистым минералам результаты такого расчета, проведенного для шабазита, представлены в табл. 16 [15]. Наиболее характерное отличие этих данных состоит в небольших значениях свободной энергии и теплоты обмена АЯ ) и в сродстве, отвечающем ряду Na+полученные данные [18] по обмену s+—Na+наклино-птилолите. Этот минерал обладает более сильным сродством к цезию, чем монтмориллонит (см. стр. 42), поэтому его предложили использовать для выделения цезия из активных сбросных растворов на заводах по переработке ядерного горючего. [c.83]

В настоящее время известен только один алюмосиликатный минерал, содержащий цезий,—фельдшпатоид поллюцит sAl2Si40j2, структурно родственный анальциму. Большие атомы цезия занимают центры, которые в анальциме обычно занимают молекулы Н2О, Цеолитных минералов, содержащих рубидий или цезий, не известно, В ходе интенсивных исследований гидротермальной кристаллизации алюмосиликатных гелей Баррер и МакКеллаы синтезировали безводные цеолиты типа анальцима, а также цеолит Rb-D, который, вероятно, родствен цеолиту K-F или Z,Рентгенограмма порошка Rb-D аналогична рентгенограмме калиевого цеолита Z, Образования цезиевого цеолита обнаружено не было [80] (см. разд. Е). [c.304]

Разработан [381] метод открытия индия в сфалерите не мешают Zd, Gd, Fe, Мп, Pb, Hg, Sn и Ge. Присутствие Gu, Go, Ni, Mg и Ga не имеет значения. Минерал обрабатывают азотной кислотой и выделяют элементы, осаждаемые аммиаком. После отделения индия и железа от галлия и свинца и осан дения индия и железа гидроокисью натрия хорошо промытый водой осадок растворяют в 5 н. HGI и испытывают на индий добавлением зернышка GsGI (под микроскопом). Присутствие повышенных количеств железа мешает открытию индия железо удаляют из солянокислого раствора эфирной экстракцией в форме роданида. Присутствие избытка i iH4SGN и HGI необходимо. Если при отделении железа объем раствора сильно увеличится, рекомендуется осадить аммиаком индий и растворить осадок в малом количестве HGI. Остающиеся небольшие количества железа не мешают. Выделившиеся немногочисленные кристаллы роданида аммония можно легко узнать по их иглообразной форме и анизотропности и отличить от кристаллов хлорида индия и цезия. [c.67]

Химия и технология соединений лития, рубидия и цезия (1970) -- [ c.213 ]

Курс неорганической химии (1963) -- [ c.186 , c.189 ]

Неорганическая химия Том 1 (1971) -- [ c.123 , c.124 ]

Основы общей химии Том 3 (1970) -- [ c.6 ]

Курс неорганической химии (1972) -- [ c.167 , c.169 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология