Практикум по геологии полезных ископаемых
Поведение железа в зоне окисления
жүктеу/скачать 2.7 Mb.
|
| Поведение железа в зоне окисления. В сульфидных рудах основными минералами железа являются пирит, марказит, пирротин. Окисление пирита и марказита происходит по следующей схеме:
2FeS2 + 7O2 + Н2O→2FeSO4 + 2Н2SO4; 12FeSO4 +6Н2О + 3О2→4Fe2(SO4) + 4Fe(OH)3, В дальнейшем сульфат Fe3+ в слабокислых или нейтральных растворах гидролизуется, переходит в гидроксид железа в виде гелей и дает начало образованию гидроксидов железа: Fe2(SO4)3 + 6Н2O↔Fe(OH)3 + 3Н2SO4; 4Fe(OH)3 = 3Fe2О3•3Н2О + 3Н2О. В.В. Щербина приводит для железа такую последовательность минеральных превращений: пирит→мелантерит→фибросферрит→ярозит→лимонит (2Fe2О3 × 3Н2O). В результате окисления верхние части колчеданных залежей превращаются в железные шляпы. Образующийся при окислении пирита сульфат Fe3+ в свою очередь оказывает воздействие на пирит, что приводит к выделению серы: FeS2 +Fe2(SO4)3 = 3FeSO4 + 2S. За счет окисления серы образуется серная кислота или SO2. Пирротин является наиболее легко разлагаемым сульфидом FeS + 2O2 = FeSO4 плюс небольшое количество свободной серной кислоты. Закисный сульфат железа FeSO4 в дальнейшем претерпевает изменение до Fe2(SO4)3, а последний, гидролизуясь, дает гидроксид железа и серную кислоту, т. е. процесс протекает аналогично окислению пирита. В некоторых условиях пирротин подвергается дисульфидизации, т. е. замещается мельниковитом, марказитом, реже пиритом. Этот процесс происходит в том случае, когда при окислении пирротина образуется достаточное количество H2S. Окисление халькопирита и борнита протекает аналогично пириту. При окислении арсенопирита образуется скородит: 2FeAsS + 6H2O + 7O2 = 2[FeAsO4•2H2О] + H2SO4. Карбонаты железа в зоне окисления легко разрушаются. Окисление сидерита происходит по следующей реакции: 4FeCO3 + 6Н2O + O2 = 4Fe(OH)3 + 4СO2. В результате окисления сидеритовых рудных залежей образуются настоящие железные шляпы. Гематит в зоне окисления, как правило, устойчив. Но при наличии в рудах обильного окисляющегося пирита гематит может превращаться в гидроксиды железа. Магнетит также устойчив в зоне окисления. Однако нередко наблюдается его мартитизация (замещение гематитом), а при наличии пирита он превращается в гидроксиды. Таким образом, превращение минералов железа в зоне окисления можно представить в следующем виде: железосодержащий сульфид (или другой минерал)→FeSO4→Fe2(SO4)3→Fe(OH)3→лимонит. Сульфаты железа легко растворимы в воде и выносятся из зоны окисления. Часть железа может мигрировать также в виде гидрозоля Fe(OH)3. При определенных условиях может осуществляться почти полный вынос железа из зоны окисления. Однако очень часто железо в значительных количествах сохраняется в зоне окисления в виде гидроксидов, ярозита, скородита и других минералов. жүктеу/скачать 2.7 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|