Исследование растворимости ромеита в области флюидной несмесимости системы NaF–H2O ПРИ 800°С, 200 МПа
- Авторы: Редькин А.Ф.1, Котова Н.П.1, Шаповалов Ю.Б.1, Некрасов А.Н.1
-
Учреждения:
- Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН (ИЭМ РАН)
- Выпуск: Том 69, № 4 (2024)
- Страницы: 384-392
- Раздел: Статьи
- URL: https://journal-vniispk.ru/0016-7525/article/view/263783
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0016752524040064
- EDN: https://elibrary.ru/KLJEBI
- ID: 263783
Цитировать
Аннотация
Получены новые данные по растворимости ромеита (CaNa)Sb2O6F в системе NaF–H2O P–Q типа в широкой области концентраций фторида натрия (от 0 до 25 мас. % NaF). Концентрация сурьмы, в равновесии с ромеитом и флюоритом в диапазоне концентраций NaF от 1 до 8 моль кг−1 H2O (25 мас. % NaF), находится в интервале 0.02–0.2 моль кг−1 H2O. Согласно полученным данным, концентрация сурьмы в L1 и L2 фазах в области флюидной несмесимости в системе NaF–H2O при t = 800°C, Р = 200 МПа и fO2 = 50.1 Па, заданной Cu2O–CuO буфером, составляет 0.4 и 2.1 мас. % Sb, соответственно. Впервые в ходе проведения настоящих опытов установлено образование скелетных форм флюорита и интерметаллического соединения Pt5Sb гексагональной сингонии с параметрами элементарной ячейки (ПЭЯ): a = b = 4.56(4), c = 4.229(2) Å, α = β = 90°, γ = 120°. Пентаплатинат сурьмы образуется на поверхности Pt ампул при 800°C, Р = 200 МПа и fO2 ≤ 10−3.47 Па (Cu–Cu2O буфер) в опытах по инконгруэнтному растворению ромеита, что вызывает резкое уменьшение (более чем в 1000 раз) концентрации сурьмы в растворе.
Об авторах
А. Ф. Редькин
Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН (ИЭМ РАН)
Автор, ответственный за переписку.
Email: redkin@iem.ac.ru
Россия, г. Черноголовка Московской обл., 142432
Н. П. Котова
Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН (ИЭМ РАН)
Email: redkin@iem.ac.ru
Россия, г. Черноголовка Московской обл., 142432
Ю. Б. Шаповалов
Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН (ИЭМ РАН)
Email: redkin@iem.ac.ru
Россия, г. Черноголовка Московской обл., 142432
А. Н. Некрасов
Институт экспериментальной минералогии им. Д.С. Коржинского РАН (ИЭМ РАН)
Email: redkin@iem.ac.ru
Россия, г. Черноголовка Московской обл., 142432
Список литературы
- Ерёмин О. В., Юргенсон Г. А., Солодухина М. А., Эпова Е. С. (2018) Гипергенные минералы сурьмы и висьмута: методы оценки их стандартных потенциалов Гиббса. В сб.: Минералогитехногенеза-2018. РАН, Уральское отделение. С. 103–131.
- Кужугет Р. В. (2014) Золото-теллуридное оруденение Алдан-Маадырского рудного узла (Западная Тува): минералого-геохимические особенности руд и условий их образования. Дис. канд. г.-мин. наук, Кызыл. 152 с.
- Редькин А. Ф., Котова Н. П., Шаповалов Ю. Б. (2016) Жидкостная несмесимость в системе NaF–H2O и растворимость микролита при 800°C. ДАН. 469(2), 210–214.
- Редькин А. Ф., Котова Н. П., Шаповалов Ю. Б. (2022) Растворимость пирохлора при 800°C и Р = 170–230 МПа. ДАН. 507(1), 42–45. https://doi.org/10.31857/S2686739722601405
- Akinfiev N. N., Korzhinskaya V. S., Kotova N. P., Redkin A. F., and Zotov A. V. (2020) Niobium and Tantalum in Hydrothermal Fluids: Thermodynamic description of Hydroxide and Hydroxofluoride Complexes. Geochim. Cosmochim. Acta. 280(), 102–115. https://doi.org/10.1016/j.gca.2020.04.009
- Amador J., Gutierrez-Puebla E., Monge M. A., Rasines I., Ruiz-Valero C. (1988) Diantimony tetraoxides revisited. Inorg. Chem. 27(), 1367–1370. https://doi.org/10.1021/ic00281a011
- Atencio D., Ciriotti M. E., and Andrade M. B. (2013) Fluorcalcioroméite, (Ca, Na)2Sb25+(O, OH)6F, a new roméite-group mineral from Starlera mine, Ferrera, Grischun, Switzerland: description and crystal structure. Mineral. Mag. 77(4), 467–473. https://doi.org/10.1180/minmag.2013.077.4.06
- Bahfenne S., Frost R. L. (2010) Raman spectroscopic study of the antimonite mineral romeite. Spectrochimica Acta Part A: Molecular and Biomolecular Spectroscopy. 75(2), 637–639. https://doi.org/10.1016/j.saa.2009.11.031
- Baes C. F. Jr., Mesmer R. E. (1976) The Hydrolysis of Cations. John Wiley–Interscience: New York, NY, P. 370–375. 489 P. ISBN: 0471039853, 9780471039853
- Brugger J., Gieré R., Graeser S., and Melsser N. (1997) The crystal chemistry of roméite. Contrib. Mineral. Petrol. 127(1–2), 136–146. https://doi.org/10.1007/s004100050271
- Cody C. A., DiCarlo L., and Darlington R. K. (1979) Vibrational and thermal study of 1007 antimony oxides. Inorg. Chem. 18(6), 1572–1576. https://doi.org/10.1021/ic50196a036
- Diemar G. A., Filella M., Leverett P., and Williams P. A. (2009) Dispersion of antimony from oxidizing ore deposits. Pure Appl. Chem. 81(9), 1547–1553. https://doi.org/10.1351/pac-con-08-10-21
- Durussel P., Feschotte P. (1991) Les systèmes binaires Pd–Sb et Pt–Sb. J. Alloys Compd. 176(1), 173–181. https://doi.org/10.1016/0925-8388(91)90023-O
- Filella M., May P. M. (2003) Computer simulation of the low-molecular-weight inorganic species distribution of antimony(III) and antimony(V) in natural waters. Geochim. Cosmochim. Acta. 67(21), 4013–4031. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(03)00095-4
- Gayer K. H., Garrett A. B. (1952) The equilibria of antimonous oxide (rhombic) in dilute solutions of hydrochloric acid and sodium hydroxide at 25°C. J. Am. Chem. Soc. 74(9), 2353–2354. https://doi.org/10.1021/ja01129a051
- Hashimoto H., Nishimura T., and Umetsu Y. (2003) Hydrolysis of antimony(III)-hydrochloric acid solution at 25°C. Mater. Trans. 44(8), 1624–1629. https://doi.org/10.2320/matertrans.44.1624
- Herath I., Vithanage M., and Bundschuh J. (2017) Antimony as a global dilemma: Geochemistry, mobility, fate and transport. Environ. Pollut. 223(), 545–559. https://doi.org/10.1016/j.envpol.2017.01.057
- Kim W.-S., Chao G. Y. (1990) Phase relations in the system Pt–Sb–Te. Can. Mineral. 28(), 675–685.
- Kim W.-S. (1993) Phases and phase equilibria of the Pt–Sb system. Korean J. Cryst. 4(1), 18–24.
- Liu J., Zhang Y., and Guo C. (2013) Thermodynamic assessment of the Pt-Sb system. Int. J. Nonferrous Metallurgy. 2(), 95–99. https://doi.org/10.4236/ijnm.2013.23013
- Redkin A. F., Kotova N. P., and Shapovalov Y. B. (2015) Liquid immiscibility in the system NaF–H2O at 800°C and 200–230 Pа and its effect on the microlite solubility. J. Solution Chem. 44(10), 2008–2026. https://doi.org/10.1007/s10953-015-0394-1
- Redkin A. F., Kotova N. P., Shapovalov Yu.B., and Velichkin V. I. (2018) Experimental study and thermodynamic modeling of niobium, tantalum, and uranium behaviour in supercritical fluoride hydrothermal solutions. In: Solution Chemistry Advances in Research and Applications: (Ed.: Yongliang Xiong). Published by Nova Science Publishers, Inc. New York. P. 1–46. ISBN: 978-1-53613-101-7
- Redkin A. F., Kotova N. P., and Shapovalov Yu.B. (2016) Liquid immiscibility in the system NaF–H2O and microlite solubility at 800°C. Dokl. Earth Sci. 469(1), 722–727. https://doi.org/10.1134/S1028334X16070151
- Robie R. A., Hemingway B. S., Fisher J. R. (1978) Thermodynamic properties of minerals and related substances at 298.15 K and 1 bar (105 pascals) pressure and at higher temperatures. US Geol Surv Bull 1452, 456 p.
- Timofeev A., Migdisov A. A., and Williams-Jones A.E. (2015) An experimental study of the solubility and speciation of niobium in fluoride-bearing aqueous solutions at elevated temperature. Geochim. Cosmochim. Acta. 158(), 103–111. https://doi.org/10.1016/j.gca.2015.02.015
- Tourky A. R., Mousa, A.A. (1948) Studies of some metal electrodes. Part V. The amphoteric properties of antimony tri- and pent-oxide. J. Chem. Soc. 759–763. https://doi.org/10.1039/JR9480000759
- Itkin V. P., Alcock C. B. (1996) The Pt–Sb (platinum–antimony) system. J. Phase Equilib. 17(), 356–361. https://doi.org/10.1007/BF02665564
- Zotov A. V., Shikina N. D., and Akinfiev N. N. (2003) Thermodynamic properties of the Sb(III) hydroxide complex Sb(OH)3(aq) at hydrothermal conditions. Geochim. Cosmochim. Acta. 67(10), 1821–1836. https://doi.org/10.1016/S0016-7037(00)01281-4
Дополнительные файлы
