黃綠石又名燒綠石，立方晶系。晶體呈八面體。但常見不規(guī)則粒狀。含較高的黃綠石，可蛻變成非晶質(zhì)，但仍保存黃綠石的八面體假像，或晶形趨于扭曲，并發(fā)生膨脹裂隙或呈膠態(tài)分泌體及致密塊狀等。
概念
黃綠石即燒綠石。化學(xué)式為NaCaNbOF，成分不一定固定。可能含有、和稀土元素等。黃綠色或褐色，少數(shù)灰黑色。等軸晶系。呈八面體晶形。常成微晶集合體。半透明或不透明。金剛、玻璃或樹脂光澤。無解理。性脆。斷口貝殼狀。條痕淡黃色至淡棕色。相對密度4.2～4.36。硬度5.0～5.5。具有強(qiáng)放射性。用于提煉、鉭、釷和稀土元素。
化學(xué)組成
黃綠石化學(xué)成分變化很大。它實際上是和細(xì)晶石形成完全類質(zhì)同象。純的燒綠石含CaO 15.4%，NaO 8.5%，NbO 73.05%和F5.22%，純的細(xì)晶石含CaO 10.43%，NaO 5.76%，TaO 82.14%和HO 1.67%，常含有K、Mg、Fe、Mn、TR、Y、Th、U、Zr、和Sn的混入物。
物理性質(zhì)
顏色為暗褐、紅褐、黃綠、淡黃、粉紅等色。條痕淡褐、淡黃色。油脂光澤。硬度5－6。性脆。斷口貝殼狀。比重4.0－5.4。具放射性。
產(chǎn)狀及成因
黃綠石產(chǎn)于鈉長石化堿性花崗石、正長巖、霞石正長巖及派生的偉晶巖中，與鈉閃石、霓石、鐵鋰云母、鋯石、褐簾石、榍石等共生。黃綠石還產(chǎn)在稀有碳酸鹽巖礦床中，與磷灰石、磁鐵礦、金云母、陽起石、鋯石、鈣鈦礦、鈣鈦礦等共生。此外，亦產(chǎn)于上述各類巖石的風(fēng)化殼及其附近的砂礦中。
鑒定特征
以晶形、顏色、光澤和產(chǎn)狀為特征。與四方雙錐發(fā)育的鋯石相似，但鋯石硬度大。
黃綠石是含Nb為主的鈮鉭礦物之一。化學(xué)成分復(fù)雜，是鈮酸和偏鈦酸組成的鹽(鈮鈦酸鹽)，其中陽離子是鈉、鈣和稀土元素及其它一些 稀有元素。此外，礦物中還含有。它的化學(xué)式為NaCaNbOF。除Nb、Ti外的陽離子中何成分多就以該成分命名燒綠石，如鈉燒綠石。含NbO最高達(dá)73%，但大多數(shù)天然礦物中NbO含量較低。大多數(shù)都含有 較高的NaO。屬立方晶系，a=(10.331—10.338)×10cm。晶形多呈八面體 或不規(guī)則粒狀。顏色為暗褐色、紅褐色、黃綠色，極少為灰黑色，在新鮮斷口處 幾乎呈黑色，條痕為淡褐色或淡黃色。具有樹脂光澤或油脂光澤。硬度為5— 6，性脆，斷口呈貝殼狀。相對密度4.12—4.36。具有弱電磁性或無電磁性。產(chǎn) 于堿性巖、碳酸巖和偉晶巖中。是提取稀土、鈮、鉭和放射性元素的重要礦物原 料。世界最大的燒綠石礦床分布在加拿大和巴西。
鈮鉭礦物
鈮、鉭元素與某些稀有元素鈾、釷、稀土及普通元素鈦、鋯、鎢、錫、鈣、鐵、錳的晶體化學(xué)性質(zhì)近似，易發(fā)生等價和異價類質(zhì)同象作用，致使鈮 鉭礦物達(dá)130余種，這些礦物大都是成分極其復(fù)雜的鈮酸或鉭酸的配位化合物。按化 學(xué)成分和晶體結(jié)構(gòu)進(jìn)行分類，可將鈮鉭礦物分為11個族，但最重要的礦物可 以分為兩大類：(1)鈮鉭酸鹽，它們是由鈮酸和鉭酸組成的鹽。屬于這類礦物的 主要有鈮鐵礦，鉭鐵礦，鈮釔礦和鈮鈣礦；(2)鈦鈮(鉭)酸鹽，它們由復(fù)雜的偏鈦酸、鈮酸(鉭酸)組成的鹽，這類礦物中幾乎都含有稀土元素。這類礦物中鈮、鉭 含量波動較大，以鈮為主。這類礦物中有燒綠石、鈦鈮酸鈉鈰礦、細(xì)晶石、黑稀金礦、復(fù)稀金礦、褐釔鈮礦、易解石等。礦石中含NbO和TaO僅為萬分之 幾，需用重力選礦法(濕法淘選、搖床選礦)獲得復(fù)合精礦，其中除鈮、鉭鐵礦 外，還含有錫石、黑鎢礦等以及別的礦物，需進(jìn)一步用浮選法、電磁選礦法、靜電選礦法等進(jìn)一步富集。供冶煉鈮鐵用的礦物原料主要是鈮鐵礦和燒綠石 等。我國鈮資源極為豐富，占世界總儲量的一半，廣東省、江西省均有工業(yè)價值的鈮鐵礦，包頭市的共生礦中有數(shù)量極大的鈮資源。此外，我國一些錫礦和鎢礦中也 伴生一定數(shù)量的鈮礦物，將提取這些金屬的爐渣進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚硪部色@得含 鈮原料。
用途
提煉鈮
鈮元素符號Nb。舊名“鈳(Cb)”。是1801年由C.哈契特(Hatchett)發(fā) 現(xiàn)的，他當(dāng)時給鈮起的名字是“鈳”，以表示原料產(chǎn)地在美國康州，后來歐洲也 發(fā)現(xiàn)了這個元素，起名為鈮，最終以鈮為正式名字，但美國等國至今仍把鈮稱 作“鈳”。它是元素周期表中第五副族元素。在地殼中僅含有3.2×10%，在 組成地殼的元素中占第64位，是一種高熔點稀有元素。純鈮呈鋼灰色，具有良 好的可塑性。熔點2468℃，沸點4742℃，相對密度8.75，電阻率14Ω·cm。與 C、N、Al、Cr、Fe、Mn等元素可形成化合物，具有較強(qiáng)的吸氫能力。在常溫空氣 中穩(wěn)定，熱至200℃時開始氧化，表面上可形成一層致密的氧化薄膜。低于 400℃時氧化形成NbO和NbO，高于400℃時形成NbO。不與水、鹽酸、硝酸 或王水反應(yīng)，溶于熱硫酸和氫氟酸中，能與堿溶液或熔融堿反應(yīng)。常與鉭(Ta) 共存于鈮鐵礦、鉭鐵礦等鈮鉭礦物中，與鉭具有相似的物理、化學(xué)性質(zhì)。用Na 還原七氟合鈮酸鉀或用H、C、Si、Al還原鈮的氧化物而制取。鈮在鋼中可以細(xì) 化晶粒，提高晶粒粗化溫度，降低鋼的過熱敏感性和回火脆性，提高鋼的強(qiáng)度 和對蠕變力的抗力，改善奧氏體不銹鋼晶間腐蝕性能。當(dāng)鋼中含有微量的鈮 (0.005—0.01%)就能顯著提高鋼的屈服強(qiáng)度和沖擊韌性，降低鋼的脆性轉(zhuǎn)變 溫度，改善鋼的加工性能和焊接性能。鈮在鋼中能牢固地固定鋼中的碳(鈮的 碳化物穩(wěn)定)使鋼具有良好的抗氫性能，提高其耐腐蝕性能。廣泛應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械、電子、航空、原子等工業(yè)中。
提煉鉭
1802年，瑞典艾克貝格(A.G.Ekeberg)分析芬蘭鉭鐵礦而發(fā)現(xiàn)了鉭。1803年，鮑爾登(B.Bolton)制得金屬鉭。鉭能抵抗多種酸的侵蝕。在自然界與鈮共存于鈮鉭鐵礦中，也存在于某些稀土礦中。它是第6周期Ⅴ B族元素，符號Ta。其單質(zhì)為立方晶系結(jié)晶，是灰黑色硬金屬或粉末，有延展性，有特殊的吸收氣體的能力，如吸收氫、氧、氦等氣體。是非常活潑的金屬，能與大多數(shù)元素形成化合物，通常的氧化態(tài)為+Ⅴ，也存在不穩(wěn)定的低氧化態(tài)如+Ⅲ和+Ⅱ。能與無機(jī)化合物或有機(jī)化合物形成配位化合物。化學(xué)性質(zhì)較穩(wěn)定，耐腐蝕性強(qiáng)，除了溶于氫氟酸或熔堿外，一般不與水、空氣以及鹽酸、硫酸、硝酸，甚至王水作用，但溶于氫氟酸與硝酸的混酸中。主要用于制造電子通訊設(shè)備中超短波發(fā)射器、真空管等。在化工生產(chǎn)中，用來制造耐腐蝕的化工設(shè)備。在醫(yī)療衛(wèi)生上，由于耐腐蝕，在牙科手術(shù)中用來制作修補(bǔ)具；它能取代骨骼，也可制成絲線，用來連接斷了的神經(jīng)等。碳化鉭極其堅硬，又具有3 880℃的高熔點，可用來制造切削工具和鉆頭等。用鈉來還原七氟合鉭酸鉀K〔TaF〕或用活潑金屬或碳來還原鉭的氧化物都可制得鉭。
參考資料 >