By this author

Trace Elements Partitioning in the System PO–CaO–NaO ± (SiO + AlO)–F–HO–CO at 500 MPa

Issue number 5 from 15.05.2025

Экспериментально изучено распределение Ti, Zr, Nb, La, Sm, Yb, Y между фосфатно-карбонатными расплавами и минеральными фазами: апатитом (Ca(PO)F), флюоритом (CaF) и накафитом (NaCa(PO)F). Все серии экспериментов проводили в газостатах с внутренним нагревом при 500 МПа с использованием четырех типов стартовых составов: 1) Ca(PO)F + + CaCO + NaCO ± NaAlSiO при 1100-750оС; 2) Ca(PO)F + CaCO + NaF ± NaAlSiO при 950С; 3) NaPO + CaCO + CaF + NaF ± NaAlSiO при 900С; 4) NaPO + CaCO + + NaF ± NaAlSiO при 900С с различным соотношением PO, CaO, NaO, SiO. Во все стартовые составы добавляли ~5 мл HO, ~1.5 мг HCO, также ~3 мг смеси оксидов редких элементов с равными массовыми соотношениями. Продукты экспериментов анализировали методом рентгеноспектрального микроанализа. В зависимости от доли СаО, PO в бессиликатных исходных смесях в первых трех сериях получили два типа закаленных расплавов: при меньшем количестве PO - существенно кальцитовый с содержанием NaO до 20 мол. %, а при большем его количестве - натриево-карбонатно-фосфатный с содержанием СаО до 20 мол. %. Растворимость ZrO, TiO, NbO в полученных закаленных существенно Ca-расплавах при 750С низкая и обусловлена кристаллизацией оксидов Zr, Ti и Nb. При 950С их кристаллизация не происходит, и содержания ZrO2, TiO, NbO растут в расплавах по мере увеличения доли PO по отношению к сумме PO и CaO в исходных смесях. Концентрации REE в апатите и сосуществующем существенно Са-карбонатном расплаве при увеличении доли PO возрастают, мас. %: для LaO 0.2-0.9, для SmO 0.25-0.75, для YbO 0.2-0.6 и незначительно для YO 0.2-0.4, в единственном случае - до 0.5. В опытах IV серии из исходных смесей с нефелином получили два несмесимых расплава: в опыте IV-7 - существенно натриево-фосфатный без SiO c апатитом и нефелином и алюмосиликатный. В опыте IV-8 получившиеся несмесимые расплавы представлены также натриево-фосфатным и силикатным расплавами с содержанием PO в силикатном расплаве не более 25 мас. %. Содержания TiO, ZrO, NbO значительно выше в существенно фосфатном расплаве, чем в силикатном с меньшим количеством фосфора. В опыте IV-7 их коэффициенты распределения составляют: dTiO = 13.9, dZrO = 2.46, dNbO = 3.01; в опыте IV-8 - dTiO = 1.29, dZrO = 2.04, dNbO = 1.24.

61 0