ПОВЕДЕНИЕ ПРИМЕСЕЙ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ПРИ ФРАКЦИОННОЙ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ Cu-Fe-Ni-СУЛЬФИДНЫХ РАСПЛАВОВ, СОДЕРЖАЩИХ As И Со
Е.Ф. Синякова, В.И. Косяков*
Институт геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН,630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
* Институт неорганической химии им. А.В. Николаева СО РАН,630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 3, Россия
Ключевые слова: Система Cu-Fe-Ni-S, фракционирование, направленная кристаллизация, зональность, платиноиды, As.
Страницы: 1374-1400
Подраздел: ПЕТРОЛОГИЯ, ГЕОХИМИЯ И МИНЕРАЛОГИЯ
Аннотация
В настоящей работе для исследования поведения макрокомпонентов и примесей при фракционном затвердевании сульфидных расплавов и влияния мышьяка на благородные металлы в этом процессе была проведена квазиравновесная направленная кристаллизация расплава состава (ат. %): Fe 35.5, Ni 4.9, Cu 10.4, S 48.3 с добавкой по 0.1 Pt, Pd, Rh, Ru, Ir, Au, Ag, As и Co, имитирующего средние по содержанию меди составы массивных руд медно-никелевых месторождений норильской группы. Установлена следующая последовательность выделения фаз из расплава mss (зона I) / mss + iss (зона II) / iss (зона III) (mss - (Fez Ni1-z )S1+δ, iss - (FexCuy Ni1-x-y )zS1-z ), соответствующая распределению основных элементов вдоль образца (первичная зональность). Построены кривые распределения макрокомпонентов в I и II зонах образца и зависимости их коэффициентов распределения (k) между твердыми растворами и сульфидным расплавом от доли закристаллизовавшегося расплава.
Определена вторичная (минеральная) зональность, образовавшаяся в результате субсолидусных фазовых превращений. В образце обнаружено пять подзон: mss + ср (Ia) / mss + cp + pn (Iб) / mss + рс + pn (IIa) / mss + рс + pn + bn (IIб) / pc + bn + pn + недиагностированные микронные фазы (III).
Изучены формы нахождения примесей в образце: 1) примеси, растворенные в первичных твердых растворах и в основных минералах, образованных в результате твердофазных превращений; 2) примеси, образующие собственные минеральные фазы. Определены коэффициенты распределения Со, Rh и Ru (mss/L), Ru, Ir и Rh (mss/cp) и Co, Rh и Pd (mss/pn).
Выявлены минеральные формы нахождения благородных металлов: Pt3Fe, PtFe, Au, (Ag,Pd), (Au,Pt), Ag, Ag3Cu, Au3 (Cu,Ag,Pd,Pt) и др., установлены закономерности их распределения в образце.
Показана склонность ряда примесей благородных металлов к взаимодействию с мышьяком, определены минеральные формы арсенидов и сульфоарсенидов благородных металлов, образовавшихся при фракционной кристаллизации (PtAs2, Pd3As, (RhAsS), (IrAsS), (Ir,Rh)AsS). Обнаружены каплевидные включения арсенидов благородных металлов, свидетельствующие о возможности расслаивания сульфидно-арсенидного расплава, содержащего эти примеси.
Наблюдаемые включения микроминералов на основе косвенных признаков разделены на первичные, кристаллизующиеся из расплава, и вторичные, образующиеся в результате твердофазных реакций.
Проведено сравнение результатов работы с опубликованными экспериментальными данными, полученными изотермическим отжигом, и особенностями поведения благородных металлов и мышьяка при формировании зональных массивных рудных тел месторождений типа Норильска и Седбери.
|
