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自然砷

发布时间:2012/12/31 9:00:18  点击次数:1035 次

   自然砷是化学元素砷以自然状态出现的一种矿物,为锡白色。金属光泽。在空气中易变为黑色。六方晶系。常呈细粒状、块和肾状体。密度5.64~5.78。硬度3~4。用于提炼砷和制造三氧化二砷等砷化合物。自然砷典型的形态是块状或是由锡白—灰色的同心层状。经常是出现在热液脉中,和银、钴和镍矿共生。天然和人工的砷化合物都是剧毒的。

自然砷自然砷
   自然砷是化学元素以自然状态出现的一种矿物,为锡白色。金属光泽。在空气中易变为黑色。六方晶系。常呈细粒状、块和肾状体。密度5.64~5.78。硬度3~4。用于提炼砷和制造三氧化二砷等砷化合物。自然砷典型的形态是块状或是由锡白—灰色的同心层状。经常是出现在热液脉中,和矿共生。天然和人工的砷化合物都是剧毒的。

简介

  自然砷名字来自希腊语Arsenikon,最初指的是雌黄,是化学元素砷以自然状态出现的一种矿物,晶 体相当罕见,在自然界中多以块状、肾状、钟乳状之集合体出现,且常呈同心圆构造。新鲜者呈锡白色,若暴露大气中,颜色会逐渐转为暗灰色。锡白色的条痕、比重大(5.6~5.8)为其重要特征。自然砷除了主要成分砷(As)外,常含有少量的、银、等元素,因含有大量的砷,所以是一种剧毒的物质。此种矿物在自然界并不多见,主要产在火成环境的热液矿脉中。

理化特性

化学组成:主要成分为砷,混有少量的锑﹑镍﹑银﹑硫磺

化学性质:(1)经常含有少量的锑、银、铋、金和铁等元素(2)容易和多种金属和非金属元素化合(3)为一种剧毒物质

类别:自然元素-半金属元素-自然砷族;

自然砷自然砷

晶系和空间群:三方晶系,R3m-;

晶胞参数:a0 = 0.3768nm,c0 = 1.0574nm;

形态:大多数呈钟乳石状,块状或放射状;

颜色:锡白色,氧化后呈深灰色至黑色,灰或白色;

条痕:锡白色;

透明度:不透明;

光泽:亚金属光泽;

硬度:3-4;

解理和断口:(0001)解理:完全,{10ī4}解理:尚佳;参差状断口

比重:5.6~5.7 g/cm3;g/cm3

其他性质:脆性,有毒,加热或敲打有大蒜

鉴定特征

自然砷自然砷

(1)新鲜颜色及条痕均呈锡白色

(2)比重达5.6~5.8;摩氏硬度为3.5

(3)金属光泽

(4)加热或敲打有大蒜味

成因和产地

自然砷是属于一种罕见的矿物,主要产在火成环境的热液矿脉中,共生矿物有方铅矿辉锑矿雄黄、雌黄、辰砂重晶石和一些含银、钴、镍的矿物。几乎所有收集样品均来自欧洲各地。除此之外,还有美国,日本和哥伦比亚不列颠省的奥德尔。

重要产地有:

(1)德国Saxony的Annaberg、Harz的Andreasberg

自然砷自然砷

(2)日本Fukui Pref.的Akatani mine

(3)美国New Jersey的Sterling Hill、Arizona的Washington Camp

(4)加拿大British Columbia的Vancouver Is.和Watson Creek

(5)法国Haut-Rhin的Ste.-Marie-aux-Mines

(6)捷克的Jachmov和Pribram

(7)罗马尼亚的Sacaramb、Hunyad和Cavnic

(8)沙劳越的Bidi

(9)澳洲New South Wales的Forbes

(10)秘鲁Pasta Bueno的Huallapon mine

(11)智利的Copiapo

主要用途

可作为砷的原料,但并非砷的主要来源。砷常用于玻璃制造,因为它可消除由于铁杂质造成的玻璃绿色;还曾用作毒药和杀虫剂;在电子行业,制作砷化镓,用它制成的计算机芯片在很多方面比硅片更优越;还可作为绘图和焰火中的颜料。

找矿意义

卡林型金矿床,矿石矿物共生组合以富含各种含砷矿物为特征。如金矿石中存在大量毒砂、含砷黄铁矿、雄

自然砷
卡林型金矿床中的自然砷
 
黄、雌黄以及自然砷等。尽管这些不同产状、不同形态的含砷矿物形成于金成矿的不同阶段;但一般说来,金矿石中砷含量较高、含砷矿物丰富,金含量也越高。这说明砷与金具有密切的相关关系。在金矿体中,有自然砷产出的部位,均出现较强的毒砂化、黄铁矿化或和雄黄化等蚀变作用,显示出自然砷与Au 矿化也具有密切的成因、空间联系。由此可利用矿石中的自然砷示踪成矿的物理化学条件。

在金矿石中,自然砷呈致密块状、致密凝胶体状或肾状、脉状或微细脉状产出。从成矿早阶段到成矿晚阶段,矿物的共生组合出现毒砂——黄铁矿、毒砂——黄铁矿——自然砷、黄铁矿——自然砷——辉锑矿——雄黄和雄黄——雌黄的演化。自然砷虽属低温条件下热液作用形成的产物,其形成时间可能比毒砂的形成时间略晚,但比雌黄的形成时间略早。由于自然砷是自然界的罕见矿物,故可将其作为卡林型金矿床的标型矿物之一。

利用自然砷及其他含砷矿物的共生组合特点,可以示踪金成矿的物理化学条件。

红外光谱特征

自然砷样品(卡林型金矿床中自然砷)的红外光谱分析是在红外分光光度计上完成的。制样采用KBr 压片法;分析仪器型号为PE983G,分辨率3 cm- 1 , 扫描范围4 000 ~ 180cm- 1 ,工作电压220~240 V ,频率50~60 Hz ,功率250 VA 。从图中可以看出,自然砷的吸收谱带波数为2 359 ,2 328 ,800 ,623 ,538 ,475 , 398 , 361 和345 cm- 1 。此外在波数3 406 、1 633 、1 438 cm- 1出现宽缓的吸收谱带

自然砷红外吸收光谱图

X 射线分析

对自然砷样品的X 射线粉晶衍射分析,是在中国科学院地球化学研究所X 射线粉晶衍射实验室进行的。使用仪器型号为日本理学公司的D/MAX22200 型。实验条件为Cu Kα1 靶,石墨单色器,扫描速度8°/ min , 管电压35kV,管电流为10 mA ,狭缝:DS = SS = 1°, RS = 0115 mm。分析结果见表3 。可以看出,强衍射峰的d值分别为:01350 37 ( 003) , 01275 76 ( 012 ) , 01204 5 ( 104 ) ,01187 33 (110) ,01175 71 (105) 等。

数据经最小二乘法计算,得到矿物的晶胞参数为: a = 0.3759nm ,c = 1.0527nm。与人工合成自然砷的理论值(a = 013760nm , c = 110548nm) 比较,其晶胞参数略小,这可能与卡林型金矿床的自然砷含有微量的Sb 、S 等元素有关。

自然砷x射线分析图

重要发现

自然砷是比较稀少的矿物,纯净的自然砷更为罕见。有关人员在在分析《大吉山钨矿床矿石物质成分及综合利用前景的研究》专题样品时,经电子探针分析,首次在大吉山钨矿矿区发现自然砷,而且相当纯。
江西大吉山钨矿床主要是石英脉型钨矿床。在该矿区以往的资料中只描述过自然铅自然铋,未见有自然砷的报道。一般认为砷主要赋存在毒砂之中。本次发现的自然砷产于含钨石英脉中的碳酸盐岩脉中。呈致密块状。不透明。新鲜断面为锡白色,光片的抛光面上现强金属光泽。易于氧化,在空气中逐渐变暗呈古铜色。性脆,硬度为132.5kg/mm。

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