紅砷鎳礦

紅砷鎳礦

又稱“ 紅鎳礦”。成分NiAs,含Ni43.9%。六方晶系。通常呈緻密塊狀集合體。淺銅紅色。條痕褐黑。金屬光澤。摩氏硬度5。密度7.6-7.8。

是熱液成因礦物。常見於鈷鎳熱液礦床中,與種鈷礦、砷鎳礦等共生;有時見於銅鎳硫化物岩漿礦床中,但它仍然是後期熱液過程的產物。在地表易氧化,變成蘋果綠色的鎳華。是煉鎳的重要礦物原料。

基本介紹

  • 中文名:紅砷鎳礦
  • 外文名:Nickeline
  • 化學式:NiAs
  • 顏色:淺銅紅色
  • 光澤:金屬光澤
  • 條痕:褐黑
  • 晶系:六方晶系
  • 硬度:5 - 5.5
  • 礦物密度:7.6-7.8
組成與結構,晶胞結構,物化性質,功能與用途,鑑別特徵,產地,鎳,砷鎳礦,鈷礦,

組成與結構

化學組成NiAs,Ni43.92%,As56.08%。混入物有Cu、Fe、Co、Bi、Sb、S等,Sb可達6%。六方晶系,單晶體呈六方柱狀或板狀,常呈緻密塊狀集合體,粒狀集合體,具有梳狀、放射狀結構的腎狀體。有時呈網狀和樹枝狀。
六方晶系, a=3.609Å, c=5.019Å。 對稱型 6/mmm,晶體呈六方柱狀或板狀,集合體呈緻密塊狀。淺銅紅色,條痕褐黑色,金屬光澤,不透明,解理平行{10T0}不完全,硬度 5,相對密度7.6—7.8;具強的導電性。它是熱液成因的礦物,常見於鈷鎳熱液礦床中,是提煉鎳的主要礦物原料。

晶胞結構

六方晶系,晶體結構為B8型。Ni、As的配位數都是6,但Ni處在As的八面體配位中,As則處在Ni的三方柱體配位中,Ni、As的化學環境並不相同。
紅砷鎳礦
As按六方最緊密堆積,Ni充填所有八面體空隙。[NiAs6]八面體共面平行c軸方向聯成直線型鏈,在水平方向上[NiAs6]八面體共棱。紅砷鎳礦中的鍵性明顯地向金屬鍵過渡。
許多過渡金屬的硫化物、硒化物、碲化物和銻化物屬於B8型。

物化性質

新鮮面淡銅紅色,風化面具灰或黑色的錆色;條痕褐黑,金屬光澤,不透明。解理不完全,斷口不平坦。性脆。硬度5~5.5。相對密度7.6~7.8。具良導電性。易溶於硝酸王水

功能與用途

紅砷鎳礦熔點968℃。當加熱高於850℃,具如下反應:3NiAs→Ni3As2+As。在溫度400~450℃之砷蒸氣下則轉變為二砷化鎳:NiAs+As→NiAs2。由於紅砷鎳礦顆粒外部形成NiAs2緻密外殼,反應迅速停止。紅砷鎳礦高溫時與紅銻鎳礦成固熔體。富集時與共生鎳礦物可共同構成鎳礦石。

鑑別特徵

淡紅銅色、褐黑色條紋。木炭上吹管燒之,生光亮脆性小球,及白色As2O3被膜,發砷的強蒜臭氣。硝酸溶液呈蘋果綠色,加氨水變成天藍色,與二甲基乙二醛肟作用產生玫瑰色沉澱。

產地

瑞士德國;中國雲南

銀灰色金屬。原子量58. 71,比重8.9,熔點1455℃,沸點2900℃。耐高溫,抗腐蝕性強,易於加工,是製造耐高溫金屬和耐熱材料、不鏽鋼的重要原料。鎳及其化合物,如一氧化鎳(NiO)、氧化鎳(Ni2O3)、氫氧化鎳[Ni(OH2)]、硫酸鎳(NiSO4·7H2O)等在電子、電鍍、電池製造工業中均有套用。金屬鎳及鎳鹽經口毒性較低,狗能耐受金屬鎳3g/kg;鎳鹽大鼠LD50為2g/kg,但口服大量鎳鹽可引起嘔吐、腹瀉等胃腸道症狀,嚴重者可見明顯心肌和肝實質損害。靜脈注射鎳鹽除胃腸刺激症狀外,還可出現心肌、腦、肺和腎臟損害。工業生產條件下,鎳及其化合物主要以粉塵狀態經呼吸道進入人體。吸入金屬鎳粉或鎳鹽可產生呼吸道刺激,大鼠氣管注入氧化鎳及硫化鎳粉塵,早期可見肺血管通透性增加,巨噬細胞及淋巴細胞浸潤;半年後出現瀰漫性肺纖維化。鎳作業工人中常見到過敏性皮膚損害,表現為慢性濕疹樣或神經性皮炎,慢性鼻炎、咽炎和鼻中膈穿孔也可見到。動物實驗證實羰基鎳可誘發肺癌,長期從事鎳冶煉的工人中肺癌、鼻癌發生率較高。進入人體內的鎳主要經腎排泄,健康人尿鎳水平平均為4.4μg/L。10%二乙基二硫代氨基甲酸鈉(dithiocarb)軟膏塗敷皮膚對鎳過敏性皮炎有防治效果。急性鎳中毒可使用二乙基二硫代氨基甲酸鈉解毒,後者可與鎳絡合成無毒絡合物而經尿排出。另一方面,鎳是人體必需的微量元素,健康人體含鎳約6~10mg,主要分布於脊髓、腦、肺和心臟。我國上海、石家莊等地測定成人血清鎳含量為48.8~309.8μg/L,國外資料腦鎳含量為0.16~0.4mg/kg。鎳在組織中形成含鎳金屬蛋白,在RNA中含量較高,在血漿中與α2球蛋白結合,可能是某些金屬酶的輔基或構成成分,也可能是胰島素的一種輔助成分,可增強胰島素降糖作用。因鎳可使轉化三價鐵為二價鐵的酶活化從而促進鐵的吸收利用,又有刺激生血功能作用,能促進紅細胞的再生,可激活精氨酸酶、DNA酶、乙醯輔酶A合成酶與磷酸變位酶。一般食物中皆有鎳,不易缺乏,以穀類、綠葉蔬菜中含量最多,如芝麻、綠豆、黃花菜中分別含鎳1465.41、3193.51和317.58μg/100g。國外估計成人每日攝入鎳170~700μg,汗鎳可達49μg/L,故大量出汗可致鎳不足。有重度吸收不良、處於極度應激狀態的患者可能缺鎳,貧血病人血鎳低。

砷鎳礦

又名“鎳方鈷礦” NiAs3,含鎳 20.71%,砷79.29%,常含少量鐵和鈷。等軸晶系,a=8.26Å。 對稱型m3,晶體呈立方體、八面體或兩者的聚形,通常為粒狀或緻密塊狀集合體。鋼灰色, 條痕灰黑色,金屬光澤,不透明,硬度5.5~6,相對 密度6.4。它是熱液成因的礦物,主要見於鈷鎳砷 化物熱液礦脈中,是提煉鎳的重要礦物原料。

鈷礦

金屬礦產資源之一。是航空、航天超級合金和製造可充電電池的材料。2000年,估計全世界鈷消費量34500t,世界精煉鈷產量為35612t,供過於求。美國年消費約8500t,回收廢鈷2500t,約占美國消費量的29.4%。2001年底,世界鈷探明儲量320萬t。其中,古巴100萬t,澳大利亞130萬t,尚比亞36萬t,新喀里多尼亞23萬t,俄羅斯14萬t,加拿大4.5萬t。探明儲量可保證生產90年。按儲量基礎1000萬t計算,可滿足全世界277年的需求。世界已查明的陸地鈷資源量約1100萬t,大部伴生於古巴、新喀里多尼亞菲律賓的紅土鎳礦中。此外,大洋深海的錳結核和鈷結殼中,尚有潛在的鈷資源量約1480萬t。中國的鈷資源較少,消費量有較大缺口,每年均需進口一定量的鈷精礦和其他鈷產品。

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