Сподумен представляет собой пироксеновый минерал , состоящий из литий- алюминиевого иносиликата Li Al ( Si O 3 ) 2 , и является коммерчески важным источником лития. Встречается в виде бесцветного, желтоватого, пурпурного или сиреневого кунцита (см. ниже), желтовато-зеленого или изумрудно-зеленого гидденита , призматических кристаллов, часто большого размера. Монокристаллы размером 14,3 м (47 футов) обнаружены в Блэк-Хиллз в Южной Дакоте , США . [6] [7]
Встречающаяся в природе низкотемпературная форма α-сподумена находится в моноклинной системе, а высокотемпературная β-сподумен кристаллизуется в тетрагональной системе. α-сподумен превращается в β-сподумен при температуре выше 900 °C. [5] Кристаллы обычно имеют сильные полосы, параллельные главной оси. Грани кристаллов часто гравированы и покрыты треугольными отметинами. [ не проверено в теле ]
Сподумен был впервые описан в 1800 году в типовом местонахождении в Утё , Сёдерманланд , Швеция . Его открыл бразильский натуралист Хосе Бонифасио де Андрада э Силва . Название происходит от греческого слова «spodumenos » (σποδούμενος), что означает «сожженный дотла», из-за непрозрачного пепельно-серого цвета материала, очищенного для использования в промышленности. [2]
Сподумен встречается в богатых литием гранитных пегматитах и аплитах . К сопутствующим минералам относятся: кварц , альбит , петалит , эвкриптит , лепидолит и берилл . [3]
Прозрачный материал издавна использовался в качестве драгоценного камня ; разновидности кунцита и гидденита отличались сильным плеохроизмом . Места происхождения включают Демократическую Республику Конго , Афганистан , Австралию , Бразилию , Мадагаскар (см. горнодобывающую промышленность ), Пакистан , Квебек в Канаде , а также Северную Каролину и Калифорнию в США.
С 2018 года известно, что в Демократической Республике Конго (ДРК) находится крупнейшее в мире месторождение твердых пород литиевого сподумена, а добыча полезных ископаемых ведется на центральной территории ДРК Маноно , провинция Танганьика . [8] По состоянию на 2021 год австралийская компания AVZ Minerals [9] разрабатывает проект Manono Lithium and Tin и имеет размер ресурсов в 400 миллионов тонн высококачественных продуктов с низким содержанием примесей при 1,65% оксида лития ( Li 2 O ) [10] твердая порода сподумена на основе исследований и бурения Рош Дюре, одного из нескольких пегматитов месторождения.
Сподумен является важным источником лития для использования в керамике , мобильных телефонах и аккумуляторах (в том числе для автомобильной техники), медицине , пирокерамике и в качестве флюса. По состоянию на 2019 год около половины лития добывается из минеральных руд, которые в основном состоят из сподумена. Литий извлекают из сподумена путем растворения в кислоте или экстракции другими реагентами после обжига, чтобы превратить его в более реакционноспособный β-сподумен. Преимущество сподумена как источника лития по сравнению с источниками рассола заключается в более высокой концентрации лития, но при более высокой стоимости экстракции. [11]
В 2016 году цена прогнозировалась на уровне $500–600/т на ближайшие годы. [12] Однако в январе 2018 года цена подскочила выше 800 долларов, а производство выросло больше, чем потребление, в результате чего цена снизилась до 400 долларов в сентябре 2020 года. [13] [14]
Мировое производство лития через сподумен составило около 80 000 метрических тонн в год в 2018 году, в основном из пегматита Гринбуш в Западной Австралии , а также из некоторых китайских и чилийских источников. Сообщается, что рудник Talison Minerals в Гринбушесе, Западная Австралия (с участием Tianqi Lithium , Albemarle Corporation и Global Advanced Metals ), является вторым по величине в мире и имеет самое высокое содержание руды - 2,4% Li 2 O (данные за 2012 год). [15]
В 2020 году Австралия расширила добычу сподумена и стала ведущей страной-производителем лития в мире. [16]
Извлечение лития из сподумена затруднено из-за прочной связи лития в кристаллической структуре . Методы обработки основаны на обжиге при высокой температуре с использованием различных реагентов. При температуре выше 800 ° C (1470 ° F) сподумен преобразуется из альфа-структуры в более открытую бета-структуру, из которой литий легче извлекается реагентами. Подходящие реагенты для экстракции включают сульфаты щелочных металлов, такие как сульфат натрия ; карбонат натрия ; хлор ; или плавиковая кислота . [17]
Важный экономический концентрат сподумена, известный как сподуменовый концентрат 6 или SC6 , представляет собой литиевую руду высокой чистоты с содержанием лития примерно 6 процентов, получаемую в качестве сырья для последующего производства литий-ионных аккумуляторов для электромобилей. [18] [19]
Хидденит — это бледная, изумрудно-зеленая разновидность драгоценного камня, впервые обнаруженная в округе Александер, Северная Каролина , США. [20] Он был назван в честь Уильяма Эрла Хиддена (16 февраля 1853 — 12 июня 1918), горного инженера, коллекционера минералов и минералов. дилер. [21] [ необходимы дополнительные ссылки ]
Эта изумрудно-зеленая разновидность сподумена окрашена хромом, как и изумруды . Некоторый зеленый сподумен окрашен не только хромом, но и другими веществами; такие камни, как правило, имеют более светлый цвет; они не настоящие гидениты.
Кунцит — драгоценный камень пурпурного цвета , разновидность сподумена, цвет которого зависит от незначительного или незначительного количества марганца . Воздействие солнечного света может привести к выцветанию его цвета. [21]
Кунцит был обнаружен в 1902 году и назван в честь Джорджа Фредерика Кунца , главного ювелира Tiffany & Co в то время и известного минералога. [21] Он был обнаружен в Бразилии , США, Канаде , СНГ , Мексике , Швеции , Западной Австралии , Афганистане и Пакистане . [21] [22]
Трифан — это название желтоватых разновидностей сподумена. [23]
Тексты в Wikisource:
