Solubility of the Pyrochlore Supergroup of Minerals in Supercritical Aqueous Fluoride Solutions

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

A review of experimental data on the solubility of niobium and tantalum oxides and oxyfluorides in fluoride solutions is performed. Using experimental data on the solubility of pyrochlore (CaNa)Nb2O6F and microlite (CaNa)Ta2O6F the thermodynamic properties of these minerals for 300–800°С have been calculated. Thermodynamic properties of albite, andalusite, muscovite, paragonite, and pyrophyllite for the temperature range 300–550°С have been clarified. Thermodynamic calculations modeling the influence of solution composition and mineral aluminosilicate associations on the solubility of pyrochlore and microlite in the supercritical region of physicochemical parameters have been carried out. Calculations show that the solubility of the considered ore minerals is very low and the removal of niobium and tantalum by metamorphosed solutions is not possible. The mechanisms of HF accumulation are proposed, which may play an important role in niobium and tantalum dissolution, recrystallization and replacement of ore mineral phases at limited distances.

Sobre autores

A. Redkin

Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy, Russian Academy of Sciences

Autor responsável pela correspondência
Email: redkin@iem.ac.ru
Chernogolovka, Moscow Region, Russia

N. Kotova

Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy, Russian Academy of Sciences

Email: redkin@iem.ac.ru
Chernogolovka, Moscow Region, Russia

Yu. Shapovalov

Korzhinskii Institute of Experimental Mineralogy, Russian Academy of Sciences

Email: redkin@iem.ac.ru
Chernogolovka, Moscow Region, Russia

N. Akinfiev

Institute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy, and Geochemistry, Russian Academy of Sciences

Email: redkin@iem.ac.ru
Moscow, Russia

Bibliografia

  1. Аксюк А.М. Экспериментально-обоснованные геофториметры и режим фтора в гранитных флюидах // Петрология. 2002. Т. 10. No 6. С. 628-642.
  2. Аксюк А.М., Конышев А.А. Экспериментальные исследования плавления вознесенских биотитовых и Li-F гранитов // Вест. ОНЗ РАН. 2011. Т. 3. NZ6002, https://doi.org/10.2205/2011NZ000132
  3. Бородулин Г.П., Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П. Экспериментальное исследование распределения тантала, ниобия, марганца и фтора между водным фторсодержащим флюидом и гранитным и щелочным расплавами // Докл. АН. 2009. Т. 427. No 2. С. 233-238.
  4. Брызгалин О.В. К возможности оценки термодинамических констант диссоциации электролитов при температурах до 800°С и 5 кбар на основе электростатической модели // Геохимия. 1989. No 3. С. 393-401.
  5. Иванов И.П., Борисов М.В., Редькин А.Ф. Термодинамическое и экспериментальное моделирование локальных равновесий в метасоматических колонках кислотного выщелачивания // Сб. Проблемы физ.-хим. петрологии. М.: Наука, 1979. Т. 2. С. 145-176.
  6. Коваленко В.И. Петрология и геохимия редкометальных гранитов. Новосибирск: Наука СО РАН, 1977. 207 с.
  7. Коваленко Н.И. Экспериментальное исследование образования редкометалльных литий-фтористых гранитов. М.: Наука, 1979. 242 с.
  8. Конышев А.А. Растворимость кварца в системе H2O-HF: экспериментальные исследования. Автореф. дисс. ... канд. геол.-мин. наук. М.: МГУ, 2012. 29 с.
  9. Коржинская В.С. Экспериментальное исследование концентрационной зависимости растворимости пирохлора в HF и KF растворах при Т = 400°, 550°С и Р = 1000 бар // Вест. ОНЗ РАН. 2011. Т. 3. NZ6043. https://doi.org/10.2205/2011NZ000173
  10. Коржинская В.С. Влияние физико-химических условий на растворимость пирохлора во фторидных растворах при Т = 300-550°С и Р = 500-1000 бар // Вест. ОНЗ РАН. 2012. T. 4. NZ9001. https://doi.org/10.2205/2012NZ_ASEMPG
  11. Коржинская В.С., Котова Н.П. Экспериментальное моделирование возможности гидротермального транспорта ниобия фторидными растворами // Вест. ОНЗ РАН. 2012. Т. 4. NZ9001. https://doi.org/10.2205/2012NZ_ASEMPG
  12. Котельникова З.А., Котельников А.Р. NaF-содержащие флюиды: экспериментальное изучение при 500-800°С и Р = 2000 бар методом синтетических флюидных включений в кварце // Геохимия. 2008. No 1. С. 54-68.
  13. Котова Н.П. Экспериментальное исследование влияния температуры на растворимость оксида ниобия в растворах NaF и LiF // Тр. Всероссийского ежегодного семинара по экспериментальной минералогии, петрологии и геохимии. Москва, 18-19 апреля 2017 г. Отв. ред. О.А. Луканин. М.: ГЕОХИ РАН, 2017. С. 134-135. ISBN 978-5-905049-16-3.
  14. Котова Н.П., Коржинская В.С., Шаповалов Ю.Б. Экспериментальное исследование растворимости природных танталита и пирохлора, оксидов тантала и ниобия в гидротермальных фторидно-хлоридных растворах // Докл. АН. 2022. Т. 505. No 1. С. 30-37.
  15. Котова Н.П., Коржинская В.С., Шаповалов Ю.Б. Экспериментальное исследование растворимости колумбита и пирохлора, оксидов тантала и ниобия в щелочных гидротермальных флюидах при 300-550°С, 50 и 100 МПа // Докл. АН. 2024. Т. 514. No 2. С. 270-280.
  16. Наумов Г.Б., Рыженко Б.Н., Ходаковский И.Л. Справочник термодинамических величин (для геологов). М.: Атомиздат, 1971. 384 с.
  17. Перетяжко И.С. Включения магматических флюидов: PVTX свойства водных растворов разных типов, петрологические следствия // Петрология. 2009. Т. 17. No 2. С. 197-221.
  18. Редькин А.Ф. Экспериментальное и термодинамическое изучение реакций, контролирующих условия образования околорудных березитов. Дисс. ... канд. хим. наук. М.: ГЕОХИ АН СССР, 1983. 176 с.
  19. Редькин А.Ф., Величкин В.И. Исследование поведения урана, ниобия и тантала в системе гранитный расплав-фторидный флюид при 800-950°C, 2300 бар // Геология рудн. месторождений. 2020. Т. 62. No 5. С. 414-425.
  20. Редькин А.Ф., Стояновская Ф.М., Котова Н.П. Исследование растворимости NaF в хлоридных растворах при 400-500°С и давлении 200-1000 бар // Докл. АН. 2005. Т. 401. No 3. С. 679-682.
  21. Редькин А.Ф., Котова Н.П., Шаповалов Ю.Б. Жидкостная несмесимость в системе NaF-H2O и растворимость микролита при 800°C // Докл. АН. 2016. Т. 469. No 2. С. 210-214.
  22. Редькин А.Ф., Величкин В.И., Шаповалов Ю.Б. Исследование поведения урана, ниобия и тантала в системе гранитный расплав-фторидный флюид при 800-950°C, 2300 бар // Геология рудн. месторождений. 2021. Т. 63. No 4. С. 311-335.
  23. Редькин А.Ф., Котова Н.П., Шаповалов Ю.Б. Растворимость пирохлора в растворах NaF при 800°C и 170-230 МПа // Докл. АН. 2022. Т. 507. No 1. С. 42-45.
  24. Редькин А.Ф., Котова Н.П., Шаповалов Ю.Б., Некрасов А.Н. Исследование растворимости ромеита в области флюидной несмесимости системы NaF-H2O при 800°C и 200 МПа // Геохимия. 2024. Т. 9. No 4. С. 84-92.
  25. РПРФ Распоряжение правительства Российской Федерации: Стратегия развития минерально-сырьевой базы Российской Федерации до 2050 года от 11 июля 2024 г. No 1838-р. М.: Правительство РФ, 2024. 35 с.
  26. Урусова М.А. Особенности растворимости солей 2-типа в двух- и трехкомпонентных водно-солевых системах при повышенных температурах и давлениях // Сверхкритические флюиды: Теория и Практика. 2007. Т. 2. С. 78-91.
  27. Чевычелов В.Ю., Зарайский Г.П., Борисовский С.Е., Борков Д.А. Влияние состава расплава и температуры на распределение Ta, Nb, Mn и F между гранитным (щелочным) расплавом и фторсодержащим водным флюидом: фракционирование Ta, Nb и условия рудообразования в редкометальных гранитах // Петрология. 2005. Т. 13. No 4. С. 339-357.
  28. Шаповалов Ю.Б. Минеральные равновесия в системе K2O-Al2O3-SiO2-H2O-HF при Т = 300-600°С и Р = 1000 бар // Очерки физико-химической петрологии. М.: Наука, 1988. Вып. 15. С. 160-167.
  29. Шаповалов Ю.Б., Котельников А.Р., Сук Н.И. и др. Жидкостная несмесимость и проблемы рудогенеза (по экспериментальным данным) // Петрология. 2019а. Т. 27. No 5. С. 577-597.
  30. Шаповалов Ю.Б., Чевычелов В.Ю., Коржинская В.С. и др. Физико-химические условия образования редкометальных месторождений во фторсодержащих гранитоидных системах по экспериментальным данным // Петрология. 2019б. Т. 27. No 6. С. 617-637.
  31. Шваров Ю.В. HCh: новые возможности термодинамического моделирования геохимических систем, предоставляемые Windows // Геохимия. 2008. No 8. С. 898-903.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar

Declaração de direitos autorais © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».