2012-06-26 08:01:00 老伭子

磷灰石

磷灰石有4種,主要指氟磷石灰磷灰石是一系列磷酸鹽礦物的總稱,它們有很多種,如黃綠磷灰石、氟磷灰石、氧矽磷灰石、氯磷灰石、鍶磷灰石等等。磷酸鹽包括磷酸正鹽和酸式鹽。磷灰石是提煉磷的重要礦物,其中氟磷灰石是商業上最主要的礦物。磷灰石的形狀為玻璃狀晶體、塊體或結核,它們的顏色多種多樣,一般多為帶個錐面尖頭的六方柱形。多數磷灰石都很純淨,如果它們再硬一些,就可以當作寶石了。磷灰石加熱後常會發出磷光在各種火成岩中可以見到磷灰石的影子。
                                        
磷灰石以副
礦物見於各種火成岩中,在鹼性岩中可以形成有工業價值的礦床。規模巨大的磷灰石礦床主要為淺海沉積成因,以膠磷礦為主,中國湖北襄陽、雲南昆陽、貴州開陽磷礦就是這種成因。磷灰石是人與動物硬體(牙、骨、結石)部分的主要無機物,也是一種重要的生物材料

化學通式為(X5ZO4)3F,Cl,OH)、晶體屬六方晶系的磷酸鹽礦物的總稱。
礦物族名。
式中X代表Ca,Sr,Ba,Pb,Na,Ce,Y等,Z主要為P,還可為As,V,Si等。
最常見的
礦物種是氟磷灰石Ca5PO43F,其次有氯磷灰石Ca5PO43Cl、羥磷灰石Ca5PO43(OH)、氧矽磷灰石Ca5(Si,P,S)O43(O,OH,F) 、鍶磷灰石Sr5PO43F等。
磷灰石晶體常見,一般呈帶錐面的六方柱;集合體呈粒狀、緻密塊狀、
結核狀;呈膠體形態的變種稱為膠磷灰石,其礦石稱為膠磷礦。

磷灰石呈淺綠、黃綠、褐紅等色,玻璃光澤。具不完全解理,斷口不平坦。摩斯硬度5,
比重 3.18~3.21。加熱後常可出現磷光將鉬酸銨粉末置於磷灰石上,加硝酸,可生成黃色磷鉬酸銨,用以快速試磷。磷灰石作為副礦物見於各種火成岩中,在鹼性岩中可形成有工業價值的礦床,如俄羅斯科拉半島的希比內磷灰石-霞石礦。規模巨大的磷灰石礦床主要為淺海沉積成因,以膠磷礦為主,例如中國的湖北襄陽、雲南昆陽、貴州開陽磷礦,或是由它們再經變質作用形成的沉積變質礦床由生物化學作用形成的海島鳥糞層磷礦,主要成分為羥磷灰石,規模也很大。磷灰石是製造磷肥和提取磷及其化合物的最主要礦物原料;含稀土元素時可綜合利用;透明而色澤麗潤的磷灰石晶體可作低檔寶石

化學組成(%):CaO 54.58,P2O5 41.36,F 1.23,Cl 2.27,H2O 0.56。可有少量TR和微量Sr作不完全類質同像替代Ca,少量Cl、OH代替F。
稀土含量一般不超過5%。按照附加陰離子可分為以下亞種:

   

  氟磷灰石(fluorapatite) Ca5[PO4]3F

  氯磷灰石(chlorapatite) Ca5[PO4]3Cl

  羥磷灰石(hydroxylapatite) Ca5[PO4]3(OH)

碳磷灰石(carbonate-apatite)Ca5[PO4,CO3(OH)]3(F,OH)

自然界以氟磷灰石最常見,一般簡稱磷灰石。碳磷灰石由於[CO3]2-代替[PO4]3-,出現了剩餘負電荷,因而[CO3]2-與OH-或F-結合在一起,以離子團的形式進入晶格然而當1個[CO3]2-代替1個[PO4]3-時,只有0.4的[CO3]2-與OH-或F-結合,故Ca2-可被K+、Na+等代替,以達到電價平衡。

結構與形態
六方晶系,a0=0.943~0.938nm,c0=0.688~0.686nm;Z=2。晶體結構的基本特點為,Ca-O多面體呈三方柱狀,以棱及角頂相連呈不規則的鏈沿c軸延伸,鏈間以[PO4]連結,形成∥c軸的孔道,附加陰離子Cl- 、F-、OH-充填於此孔道中也排列成鏈,坐標高度可變,並有缺席的無序-有序。F—Ca配位八面體角頂的Ca,也與其鄰近的4個[PO4]中的6個角頂上的O2-相連。

六方雙錐晶類,C6h-6/m(L6PC)。常呈短柱、短柱狀、厚板狀或板狀晶形主要單形:六方柱m 、h ,六方雙錐x 、s 、u及平行雙面c。集合體呈粒狀、緻密塊狀。

物理性質

無雜質者為無色透明,但常呈淺綠、黃綠、褐紅、淺紫色。沉積成因的磷灰石因含有機質被染成深灰至黑色。玻璃光澤,斷口油脂光澤解理及不完全。性脆。斷口不平坦。硬度 5。相對密度3.18~3.21。

  磷灰石

磷灰石

偏光鏡下:無色。一軸晶 (-)。氟磷灰石:No=1.633,Ne=1.629,折射率隨OH、Cl含量增高而增大;氯磷灰石:No=1.667,Ne=1.665;羥磷灰石:No=1.651,Ne=1.647 。 

產狀
沉積岩、沉積變質岩及鹼性岩中可形成有巨大工業價值的礦床在各種岩漿岩花崗偉晶岩中成副礦物

規模巨大的磷灰石礦床主要為淺海成因,或由它們再經變質作用形成的沉積變質礦床,以膠磷礦為主。中國湖北襄陽、雲南昆陽、貴州開陽磷礦。生物化學作用形成的海島鳥糞磷礦,主要成分為羥磷灰石,規模也很大。

礦物特點
磷礦是指在經濟上能被利用的磷酸鹽類礦物的總稱,是一種重要的化工礦物原料。用它可以製取磷肥,也可以用來製造黃磷、磷酸、磷化物及其他磷酸鹽類,以用於醫藥、食品、火柴、染料、製糖、陶瓷、國防等工業部門磷礦在工業上的應用已有一百多年的歷史。

 

磷礦石按其成因不同,可分為磷灰石和磷塊岩。磷灰石是指磷以晶質磷灰石形式出現在岩漿岩和變質岩中的磷礦石。磷塊岩係指由外生作用形成、由隱晶質或顯微隱晶質磷灰石及其他脈石礦物組成的堆積體。自然界中已知的含磷礦物大約有120多種,分佈廣泛。但是按其質和量都能達到可以開採利用的含磷礦物則不過幾種。在工業上作為提取磷的主要含磷礦物是磷灰石,其次有硫磷鋁鍶石、鳥糞石和藍鐵石等。自然界中磷元素約有95%集中在磷灰石中。

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