Króm spinellek

Króm spinellek

Képlet	CrMgFeAlO
Szisztematika az IMA szerint ( Mills et al., 2009 )
Alosztály	Komplex oxidok
Család	spinellek
Csoport	Króm spinellek
Fizikai tulajdonságok
Szín	A fekete

A króm -spinellek vagy a króm-spinellek a spinellcsaládból származó ásványok csoportja , amelynek általános képlete ahol két- vagy háromértékű kémiai elem ; - szennyeződésekkel. ${\ce {MA2O4}}$ ${\ce {M}}$ ${\ce {A}}$ ${\ce {Cr}}$

A króm spinellek (króm spinellek) összetétele más spinelekhez hasonlóan nem állandó, az egyes képviselők kiválasztása feltételes. A gyakorlatban minden króm spinelt általában kromitnak neveznek . A természetben a leggyakoribb:

Magnokromit (szinonimák: berezovit, berezovszkit, magnézium- és vaskromitok) ${\ce {(Mg, Fe)Cr2O4))$
Krompikotit (szinonimák: kromoceilonit, pikrokromit, aluminoberezovit, magnézium- és vastartalmú aluminokromitok, magnézium- és vastartalmú kropikotitok) ${\ce {(Mg, Fe) (Cr, Al)2O4))$
Alumokromit (szinonimák: hercinitkromit, ferrokróm pikotit) ${\ce {Fe(Cr, Al)2O4}}$

Minden króm spinell megjelenésében hasonlít egymáshoz, és kémiai elemzés nélkül gyakorlatilag megkülönböztethetetlen; az alábbiakban együtt ismertetjük őket.

Az ásványok tulajdonságai

A kristályok szerkezete és morfológiája

Köbös szingónia . Tércsoport - Fd3m; A képlet egységek száma = 8. Krómozott bevonatokban a cella paramétere csökken a tartalom növekedésével (az arány és a tartalom csökkenésével ). Spinell típusú szerkezet . Alacsony hőmérsékleten a kromit esetében tetragonális szimmetriát találtunk . A pontcsoport m3m ( ). Jellemzően oktaéderes kristályok . A gyémántban lévő kropikotit orientált zárványai láthatók . ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 : Al2O3}}$ ${\ce {MgO))$ $3L_{4}4L_{3}6L_{2}PC$

Sejtparaméter versus összetétel

Cellaparaméter , Å $a_{0}$	Króm spinellek	Terület
8,302 - 8,311	magnokromit	Kempirsay , Kazahsztán
8,177 - 8,299	Krompikotit	Tiszafo, Magyarország , Kempirsai , Kazahsztán
8,236 - 8,284	Alumokromit	Zimbabwe , Kempirsay , Kazahsztán
8,321 - 8,332	${\ce {MgCr2O4}}$	mesterséges vétel
8.360	${\ce {FeCr2O4}}$	mesterséges vétel

Fizikai tulajdonságok és fizikai-kémiai állandók

A hasítás hiányzik. A törés egyenetlen. Törékeny. Keménység 5,5 - 7,5. Mikrokeménység 1246-1519 kg / mm 2 100 g terhelésnél (Yang és Milman), 1317-1366 kg / mm 2 200 g terhelésnél (Lebedeva). A magnokromit fajsúlya 4,2, a kromité 4,5 - 4,8. Színe fekete, a kropikotit barnásfekete. A vonal barna. Fémestől zsírosig fényes. Vékony forgácsokban áttetszőek és áttetszőek. A krompikotitok áttetszőbbek, mint a magnokromitok . Nem mágneses vagy gyengén mágneses, a mágnesesség függ a tartalomtól és . A króm spinell Curie-pontja cellaparaméterrel = 8,392 - 90°K. Króm képződési hője \u003d (-) 341,9 kcal / mol ; a képződés izobár potenciálja 300 °K -on (-) 317,7 kcal/ mol 500 °K-on (-) 301,57 kcal/mol , 900 °K-on (-) 269,31 kcal/mol . A mesterséges kromit infravörös spektrumában két jól elkülönülő intenzív sáv található, amelyek maximumai közel 617 és 523 cm– 1 . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$

Mikroszkópos jellemzés

Átbocsátott fényben az alacsony krómtartalmú spinellek átlátszatlanok vagy olívazöldek és sárgászöldek, a magas krómtartalmúak barnás-narancssárga, barna-vörös és barna színűek. Izotronok . Visszavert fényben szürkésfehér, enyhén barnás árnyalattal. Az orientálatlan kromitminta fényvisszaverő képessége 520 °C-on 14,6-15,2 %-ról 700 °C- on 11,3-11,7%-ra csökken . A cella paraméterrel párhuzamosan növekszik a tartalom növekedésével és a csökkenéséveltartalom . Gyakran kissé anomálisan anizotróp , szürke-sötétszürke színhatásokkal; merítésben a hatások fokozódnak, halvány barnás árnyalat jelenik meg (a belső visszaverődések miatt). A belső visszaverődések sárgásbarnák és vörösek, jól láthatóak merülés közben. A polírozott szakaszok relatív keménysége nagyon magas. $m\mu ,$ $m\mu ,$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Al2O3}}$

Kémiai összetétel

Magnokromit elméleti összetétele (at ): - 9,69%; - 17,26%; - 73,05%; kropikotit - (at és ): - 11,01%; - 19,62%; - 27,85%; - 41,52%; alumínium- kromit (at = ): – 36,14%; - 25,64%; - 38,22%; króm : -32,09 %; - 67,91%. Magas hőmérsékleten a kromit szilárd oldatot képez ilmenittel . Mesterséges körülmények között számos szilárd oldatot kaptak kromit és magnetit , kromit és magnezioferrit között . Természetes körülmények között a kromit és a magnetit keverhetősége nem teljes. A - - val keverhetőség megengedett . A kétértékű ( ) és a háromértékű ( ) elemek közötti izomorf szubsztitúciók tág határai vannak. A tartalom nagyon eltérő lehet . A tartalom általában 3-4, ritkán éri el az 5-10, még ritkábban a 10-22 mol-ot. %. A Transvaal-kromitokban a mennyiség 0,05 és 0,81% között változik. A tartalom eléri az 5,8%-ot. Kis mennyiségben található . A króm spinelleknél a tartalom növekedésével a függőség növekszik és csökken . A Stillwater intrusive komplexből ( USA ) származó kromitok esetében közvetlen összefüggést figyeltek meg a tartalom és a tartalom , valamint a mennyiség között . A króm spinellek összetétele és képződésük geológiai körülményei között összefüggés van: a dunitból származó króm spinellek általában a legmagasabb tartalommal és a minimummal rendelkeznek ; Az lherzolitokból származó króm- spinelleket a közvetlenül befogadó kőzetek legalacsonyabb és és kevesebb , mint kiegészítő króm spinellei jellemzik. ${\ce {Fe : Mg))$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O4}}$ ${\ce {Mg : Fe}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ ${\displaystyle=1:1}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr : Al}}$ $1:1$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ $\gamma$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Mg, Fe, Zn))$ ${\ce {Cr, Al, Fe}}$ ${\ce {Mg, Fe,Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {V))$ ${\ce {ZnO))$ ${\ce {Ni,Mn,Zr,Co,Ti,V))$ ${\ce {Fe^3+))$ ${\ce {Fe^2+))$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {MnO))$ ${\ce {TiO2))$ ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Ga2O3}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Cr}}$ ${\ce {Mg))$ ${\ce {Al}}$ ${\ce {Fe^2+))$

Viselkedés fűtéskor

1450-2180°C-on olvadnak. Minél alacsonyabb az olvadáspont , annál nagyobb a tartalom és a . A tartalom növekedésével az olvadáspont is emelkedik. Melegítve körülbelül 450 °C-os exoterm hatást és körülbelül 670 °C-os endoterm hatást adnak. 300°C-ra melegítve hematit , 500°C felett pedig magnetit , 1000°C-on pedig magnetit képződését figyelték meg . ${\ce {FeO}}$ ${\ce {Fe2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {MgO))$ ${\ce {Cr2O3}}$

Megkülönböztető jellemzők

A króm spinellek megkülönböztető jellemzői a fekete szín , a barna vonal , a nagy keménység , a nem mágneses (vagy nagyon gyenge mágneses). Jellemző asszociáció az olivinnel , rombos és monoklin piroxénekkel , illetve ezek másodlagos termékeivel - szerpentinittel , talkummal , aktinolittal . Ellentétben a magnetittal , amely mikroszkóp alatt is hasonló visszavert fényben, a króm-spinelleket semmilyen szabványos reagens nem marja , míg a magnetit könnyen maratható koncentrált anyaggal . Visszavert fényben a magnezioferrit is nagyon hasonlít a króm spinellekhez, de nem mutat belső visszaverődést. ${\ce {HCl))$

Diagnosztikai vizsgálatok

Lebomlik, ha összeolvad a -val . Csiszolt metszettel és nem maratott . Szerkezete akkor derül ki, ha az ásványt 30-60 percig forraljuk. 600-650°C-on, 5-8 percig oxidáló környezetben végzett termikus maratás során hematit képződik . Nem olvadnak el a fúvócső előtt. ${\ce {KHSO4}}$ ${\ce {HNO3, HCl, KCN, FeCl3, HgCl2))$ ${\ce {KOH))$ ${\ce {KClO3 + H2SO4}}$

A természetben lenni

A króm spinellek meglehetősen elterjedtek, és szinte kizárólag az ultramafikus magmás kőzetekhez kapcsolódnak . A dunitok , harzburgitek és lherzolitek általában kiegészítő króm spinelleket tartalmaznak, és egyben a krómércek kőzetei is. A troktolitokban is ismertek a kiegészítő króm spinellek . A szibériai platform ( Jakutszki régió ) északkeleti részének kimberlit kőzeteiben . Kő- és vasmeteoritokban is megtalálható . a troilit zárványai , valamint az olivin , troilit és schreibersit közötti növekedések formájában króm spinelt találtak a Sikhote-Alin vasmeteorit mintáiban, az Okhanek meteorit szilikát részében.

A Hawaii szigetén található Mauna Loa és Kilauea vulkánok toleiites bazaltjai olivin xenokristályokat tartalmaznak króm spinell zárványokkal [1] .

A króm spinell lerakódások kialakulásának két fő módja van.

Szegregáció az ultramafikus magma protokristályosodási folyamataiban . Ebben az esetben a járulékos króm spinellek ultrabázikus kőzetekben, schlieren-felhalmozódásokban és szétszórt krómércek lemezszerű lerakódásaiban képződnek. Példa erre a dél -afrikai Bushveld komplexum lelőhelyei .
Az üledékes olvadékokból az ultramafikus magma felszabadulása az Urál és más geoszinklinális régiók főbb ipari lelőhelyeinek kialakulása, amelyeket egyértelműen meghatározott lencse-, pillér- és érszerű érctestek jellemeznek. Az ércek masszív vagy sűrűn szétszórt szerkezetűek. Az ilyen típusú betétek Albániában , Bulgáriában , Törökországban , Pakisztánban és Indiában találhatók . Az uráli Alapaevskoye, Verblyuzhyegorskoye és Severokempirsayskoye lelőhelyeken ferde oszlopos testeket telepítettek.

A króm spinellek szerpentinizálódás miatti metamorfózisa és újralerakódása során ipari lerakódások nem képződnek. A kromit ilyen szegregációit a kemmererit jelenléte jellemzi . Klasztikus szemcsék formájában a króm spinellek különböző korú tengeri üledékes kőzetekben találhatók - homokszemekben, kavicsokban , konglomerátumokban ( Urál , Kaukázus , Balkán ). A csehszlovákiai Opava folyó lelőhelyei között hordaléktelepek találhatók . Tengerparti-tengeri helytartók ismertek. Vannak deluviális és eluviális felhalmozódások , például a Klyuchevskoy-hegységben ( Sverdlovsk régió ) és a Kempirsai-hegységben ( Aktobe régió ).

Mesterséges beszerzés

A megfelelő oxidok mineralizátorok jelenlétében történő összeolvasztásakor, a perioditösszetétel szilikátolvadékainak bizonyos feleslegben és kis és tartalommal történő kristályosítása során keletkeznek ; erős melegítésnél kriolitos tégelyben . ${\ce {MgO))$ ${\ce {Al2O3}}$ ${\ce {Cr2O3}}$ ${\ce {Cr2O3 + FeCl3}}$

Alkalmazás

Alapvető ásványi anyagok króm , vegyületei és ötvözetei előállításához; 40%-nál nagyobb tartalmú érceket használnak . ${\ce {Cr2O3}}$

Tűzálló téglák gyártásához alacsony minőségű érceket használnak .

Jegyzetek

↑ Makeev A. B., Lyutoev V. P., Vtorov I. P., Bryanchaninova N. I., Makavetskas A. R. Hawaii tholeiitic bazaltokból származó olivin xenokristályok összetétele és spektroszkópiája // Uch. kb. Kazan Egyetem. Ser. természetes tudomány. 2020. V. 162. No. 2. S. 253-273.

Irodalom

Pavlov N.V. A króm-spinellek kémiai összetétele az ultrabázikus intruzív kőzetek kőzettani összetételével kapcsolatban: Szakdolgozat a geológiai és ásványtani tudományok kandidátusi fokozatához. M. , 1947.
Chukhrov F. V. Bonstedt-Kupletskaya. E. M. Ásványok. Könyvtár. 3. probléma: Komplex oxidok, titanátok, niobátok, tantalátok, antimonátok, hidroxidok. - Moszkva: Nauka, 1967. - S. 81-88. — 676 p.