Закономерности разложения минералов из пород и Nb-REE руд Томторcкого комплекса при взаимодействии с H₃PO₄

Abstract

Особенностью Nb-REE месторождения Томтор является чрезвычайно низкие значения δ13C‰ в карбонатах, что обычно связывается с проявлением биогенных/метаногенных процессов. Кроме того, значение δ13С, измеренное для порции СО2, выделившейся в течение 1 ч при взаимодействии некоторых образцов с H3PO4, существенно отличается от порций, выделившихся из образцов в течение 24 ч и 7 дней обработки H3PO4. Целью исследования было выявить устойчивость минералов, содержащих углерод, при взаимодействии с H3PO4, при температуре 70 °С в течение 1 часа и 24 часов. В исходном веществе, растворах и осадках определяли концентрации элементов (Ca, Mg, Mn, Fe, Sr, Ba, REE, Al), характеризующих CO32-содержащие минералы: карбонаты, минералы группы крандаллита и апатит. Установлено, что карбонаты гидротермального и гипергенного происхождения из пород и руд Томторского комплекса вне зависимости от состава растворяются в H3PO4 на 85–95 % в первый час и полностью – за 24 часа. В зависимости от формы выделения, минералы группы крандаллита растворяются, в первый час на 7–70 %, за 24 часа на 30–87 %. Тонкозернистый апатит полностью или почти целиком растворяется в первый час

A feature of the Tomtor Nb-REE deposit is the extremely low δ13C‰ values in carbonates, which is usually associated with the participation of biogenic/methanogenic processes. In addition, the δ13С value measured for a portion of CO2 released within 1 hour during the interaction of some samples with H3PO4 differs significantly from the portion released within 24 hours and 7 days. The purpose of the study was to determine the stability of carbon-containing minerals when leached with H3PO4 at a temperature of 70 °C for 1 hour and 24 hours. In the initial substance, solutions and residues, the content of elements (Ca, Mg, Mn, Fe, Sr, Ba, REE, Al) was analyzed, characterizing minerals that contain or may contain CO32-: carbonates, minerals of the crandallite group and apatite. It has been established that carbonates of hydrothermal and supergene origin from rocks and ores of the Tomtor complex, regardless of composition, dissolve in orthophosphoric acid (H3PO4) by 85–95 % in the first hour and completely within 24 hours. Minerals of the crandallite group, depending on the form of isolation, dissolve by 7–70 % in the first hour, and by 30–87 % in 24 hours. Fine-grained apatite dissolves completely or almost completely in the first hour