Геология ртути
Уральский
Государственный Горный Университет
Кафедра
геологии
Реферат
На тему
"Ртуть"
Группа:
Э(МЭ)-14-2
Студент:
Копылова Яна
Преподаватель:
Профессор Ю.А.Поленов
Екатеринбург
2014
Содержание
Введение
Общие сведения
Применение полезного
ископаемого
Номенклатура товарной
продукции, получаемой из ртутного сырья и ее назначение
Минералы (из которых
извлекают ртуть)
Киноварь
Метациннабарит
Гвадалкацарит
Онофрит
Галхаит
Акташит
Груздевит
Шватцит
Ливингстонит
Кордероит
Ртуть самородная
Технологические свойства
основных минералов ртути
Заключение
Список используемой
литературы
Введение
Цель написания реферата: Ознакомление с конкретным видом полезного
ископаемого и познание методических подходов к описанию полезного ископаемого ;
описание генетического типа этого полезного ископаемого и получение информации
о его применение для развития современного общества.
Общие сведения
Ртуть относится ко 2 группе периодической системы элементов, ее
порядковый номер 80, атомная масса - 200, 59, в ее составе семь устойчивых
изотопов, обладает халькофильными свойствами. Атомный радиус 0, 15 нм, ионный
радиус Hg2+ 0, 11 нм.
Физические свойства ртути.
Пары ртути характеризуются высокой люминесценцией и абсорбционной
способностью. Электрическое сопротивление столбика ртути сечением 1 мм2 и
длиной 106, 3 см при 00С равно 1 Ом. При взаимодействии с металлами
ртуть образует амальгамы. Большинство металлов, в том числе медь, вытесняют
ртуть из растворов ее солей. В соляной и разбавленной серной кислотах ртуть
практически не растворяется, но растворима в царской водке и азотной кислоте.
Ртуть может быть одно- и двухвалентной, образуя с кислородом закись Hg2O и оксид HgO.
Соединения ртути, кроме сульфидных ее форм, неустойчивы и при нагревании
разлагаются. Кларк ртути для земной коры 4,5*10-6%. Содержание ртути
в горных породах (x*10-6%)
по А.П.Виноградову: средних - 7,5, основных - 6,5, ультрабазитах - 6,4, сланцах
- 6,6, песчаниках - 7,4, карбонатных - 4,5. Основные формы нахождения ртути в
земной коре - соединения с серой, самородная ртуть, интерметаллические и
комплексные соединения, изоморфное вхождение в сульфиродных и углеводородных
соединениях.
Мировые запасы ртути составляют около 300 тыс. т, в том числе в Испании -
83, Киргизии - 35, Алжире - 21, Китае - 20, России - 30 тыс.т. Мировая добыча
ртути в последние годы не превышает 3 тыс. т. В России ведется небольшая добыча
на Северном Кавказе и в Горном Алтае. Наиболее крупный потребитель ртути - США,
где годовое потребление находится на уровне 1200 т. Основные поставщики ртути
на мировой рынок - Испания и Алжир.
Применение полезного ископаемого
Основные потребители ртути - химическая, электротехническая,
радиотехническая, военная промышленность, медицина, приборостроение и горно -
добывающая промышленность.
В США в электротехнической промышленности используется 33% ртути, в
производстве хлора и каустической соды - 33%, для контрольно-измерительных
приборов, красок и стоматологических материалов - 34%. Среди перспективных
областей применения ртути остаются парортутные энергетические котлы и
теплоносители ядерных реакторов.
Номенклатура
товарной продукции, получаемой из ртутного сырья и ее назначение
|
продукция
|
Категория качества
|
Массовая доля Hg %
|
Область применения
|
|
Руда ртутная
|
Высокая и средняя
|
1-20
|
Для прямой возгонки ртути, реже - для обогащения
|
|
Руда ртутьсодержащая
|
Низкая
|
До 0,3
|
Извлекается попутно
|
|
Концентрат ртутный
|
Высокая
|
10-20
|
Для переработки в специальных печах
|
|
Концентрат ртутьсодержащий
|
Низкая
|
До 0,1-1
|
Для металлургического передела в обычных печах
|
|
Ртуть металлическая товарная
|
Первая
|
99,9
|
Электротехника
|
|
Ртуть металлическая высокой отчистки
|
Высшая
|
99,999
|
Особо тонкая химия
|
Высшая
|
До 86,2
|
Медицина военная промышленность
|
|
Синтетические сульфиды ртути
|
Высшая
|
До 86,2
|
Краски, промпродукты
|
|
Природная кристаллическая киноварь
|
Высшая
|
До 86,2
|
Восточная медицина, краски
|
Минералы (из которых извлекают ртуть)
Главным и чаще единственным промышленным минералов ртути является
киноварь, хотя известно 87 ртутных, 17 ртутно-сурьмяных и 68 ртутьсодержащих
минералов. Помимо этого, интерес представляют минералы - концентраты ртути, из
которых она может извлекаться попутно: сфалерит с содержанием ртути до 26,5 %,
все разновидности блеклых руд с ее концентрацией до 15%, самородное
ртутьсодержащее (до 23%) золото.
Киноварь
Киноварь (с арабского «кровь дракона») - минерал из класса сульфидов:
сульфид ртути. Химическая формула - HgS.
Физические свойства.
Блеск алмазный или киноварь матовая. Удельный вес 8-8,2 г/см3. Цвет
ярко-красный, темно-красный. Черта кроваво-красная. Спайность совершенная в
одном направлении. Сплошные зернистые, плотные, землистые массы, также налеты
или вкрапления; реже кристаллы и двойники. Содержание Hg - 86,21 %. Сингония - тригональная.
Химические свойства. Растворяется только в царской водке. При осторожном
нагревании порошка с содой в колбочке дает капли ртути.
Метациннабарит
Метациннабарит - минерал класса сульфидов (группа сфалерита), β-HgS,
кубической сингонии.
Высокотемпературная полиморфная модификация киновари (а-HgS). Кристаллическая
структура типа сфалерита. Отвечает высокотемпературной модификации HgS,
устойчивой выше 344°C. При более
низких температурах стабилизируется примесями Fe, Zn, Se. При охлаждении
переходит в киноварь, но присутствие незначительных примесей Fe, Zn, Se
повышает устойчивость метациннабарита. В ряду метациннабарит-тиманнит (HgSe)
смесимость неограниченная; в ряду метациннабарит-сфалерит, - ограниченная.
Химические и физические свойства.
Содержание Hg - 86,21 %.
Сингония - кубическая. Цвет чёрный, серовато-чёрный, коричнево-чёрный, реже
тёмно-коричневый. Блеск металлический. Непрозрачен. Черта чёрная. Излом
неровный, раковистый. Спайность отсутствует. Разлагается в царской водке и
хлором. Кислоты HNO3 и H2SO4 не действуют. Немагнитный.
Образует мелкозернистые корки, порошковатые агрегаты, налёты, редко -
мелкие кристаллы тетраэдрического или кубического габитуса. Изотропен; иногда
аномально слабо анизотропен, анизотропия заметна только благодаря наличию
двойниковых пластинок.
ртуть минерал сырье
Гвадалкацарит
ГВАДАЛКАЦАРИТ - м-л, разнов. метациннабарита, содер. Zn и Se.
Онофрит
ОНОФРИТ - Селенисто сернистая ртуть, минерал стально - серого цвета,
сост. из ртути, селена и серы.
Галхаит
Галхаит (HgAsS2) - редкий сульфидный минерал.
Физические и химические свойства.
Содержание Hg - 59, 6 %.
Внешний облик - зернистые массы. Цвет - темный, оранжево - красный. Черта -
оранжево-желтая. Блеск - стеклянный до алмазного. Прозрачность - прозрачный,
просвечивающий. Спайность - несовершенная. Излом - неровный, раковистый.
Акташит
Акташит - сульфосоль (сульфоарсенид) ртути и меди.
Физические свойства.
Содержит:
Cu - 21,15; Hg - 35,0; As - 21,42; S - 21,59. Примеси: Sb, Zn. Сингония тригональная. Кристаллы в
виде тригональной пирамиды. Спайность отсутствует. Цвет серовато-черный, иногда
с синеватым оттенком. Черта черная. Блеск металлический, сильный. Непрозрачный.
Излом неровный, раковистый. Хрупкий.
Груздевит
Груздевит - редкий минерал из класса сульфосолей. Образует изоморфный ряд
с акташитом, изоструктурен с новацкиитом.
Шватцит
Шватцит - разновидность тетраэдрита.
Физические свойства
Содержание Hg до 21, 6%. Состав выражается формулой (Cu,Hg)12Sb4S13. Не
является самостоятельным минеральным видом. Сингония - кубическая. Внешний
облик - кристаллы, зернистые агрегаты. Цвет - серый до черного. Черта -
черная. Блеск - тусклый, полуметаллический.
Ливингстонит
Ливингстонит - минерал, сульфосоль ртути.
Физические и химические свойства.
Цвет черты - красно- коричневый. Содержание Hg - 21, 25%. Сингония - моноклинальная. Внешний облик -
кристаллы столбчатые, игольчатые, волокнистые и лучистые агрегаты. Цвет -
свинцово - серый. Блеск - металлический. Спайность - совершенная по(001),
несовершенная по (100) Кристаллическая структура ливингстонита
слоисто-стержневая, состоит из плотноупакованных плоских сеток и содержит
дисульфидную группу [S2]3-. В одном типе слоев двойные цепи Sb2S4 связаны
дисульфидными группами [S2]3-, а в другом - катионами Hg.
Легко плавится с выделением белых паров. В холодной HNO3 почти
нерастворим, в тёплой растворяется с выделением белой Sb2О3. В полированных
шлифах от HNO3 и от KCN медленно буреет, иногда не изменяется; от КОН быстро
тускнеет и желтеет. В НСl и FeCl3 не изменяется.
Кордероит
Физические свойства.
Содержание Hg - 82, 6 %;
сингония - кубическая; внешний облик - кристаллы, зернистые массы; цвет -
бесцветный, слегка желтоватый; черта - бесцветная; блеск - алмазный; спайность
- отсутствует; твердость - 3.
Ртуть
самородная
Самородная ртуть - минерал, природная металлическая ртуть. Иногда
содержит примесь серебра и золота. Сингония тригональная,
дитригонально-скаленоэдрическая (ниже −39 °C).
Физические свойства и химические свойства.
Цвет серебристый. Блеск сильный металлический. Температура кипения 357 °C. Единственный жидкий металл при
обычной температуре. Затвердевает, приобретая кристаллическое состояние при −38
°C. Содержание Hg - 100%. Внешний облик - жидкая. Растворяется в HNO2(азотистая кислота). На огне легко испаряется с
образованием ядовитых паров.
Технологические
свойства основных минералов ртути
|
Минерал
|
Плот-ность г/см3
|
Твердость по шкале Мооса
|
Удельная магнитная восприимчивость *10-3 м3/кг
|
Диэлектри-ческая проница-емость
|
Удельное электрическое сопротивление Ом*м
|
Температура плавления, 0С
|
|
Киноварь
|
8-8,2
|
2-2,5
|
Диамагнитна 0,2-31,2
|
6,27
|
Не электропрово-ден 109-1011
|
1450
|
|
Метациннабарит
|
7,64-7,68
|
3
|
|
|
Полупровод- ник 2*10-6-1*10-2
|
Переход в киноварь при 400-500
|
|
Галахит
|
5,4-5,77
|
3
|
|
|
Полупровод-ник
|
|
|
Акташит
|
5,76
|
3,5
|
|
|
Электропрово-ден
|
5,1
|
3-4
|
4-18
|
|
Полупровод-ник 10-3-10-4
|
|
|
Ливингсто-нит
|
4,81-5,00
|
2
|
|
|
Полупровод-ник
|
Легко плавится
|
|
Кордероит
|
6,83-6,89
|
1,5-2
|
|
|
Не электропрово-ден
|
|
|
Ртуть самородная
|
13,55(при 200С)
|
|
Диамагнитна -0,1667
|
|
Электропро- водна
|
-38,9
|
Заключение
Ознакомившись с одним из видов полезных ископаемых, а именно с ртутью,
изучив конкретные минералы, из которых извлекают данный химический элемент,
можно сделать вывод о том, что ртуть - это металл, представляющий собой
серебристо - белую жидкость, пары которой опасны и ядовиты. Главным минералом
из которого извлекают ртуть является киноварь. Ртуть широко применяется при
изготовлении научных приборов, в металлургии, в медицине, а так же в сельском
хозяйстве. Несмотря на то, что ртуть относится к рассеянным элементам и в
природе ее очень мало, она встречается в свободном состоянии в виде вкраплений
в горные породы. Поэтому ртуть является важным полезным ископаемым для развития
современного общества.
Список используемой литературы
1. Федорчук
В. П. Геология ртути. - М.: Недра, 1983
.
Минералогический справочник технолога - обогатителя / Б. Ф. Куликов, В. В. Зуев
и др. - Л.: Наука, 1985
. Бежанова М.
П. Ртуть. - В кн.: Минеральные ресурсы развитых капиталистических и
развивающихся стран. - М.: ВНИИзарубежгеология, 1995