Оксиды и гидрооксиды: Вольфрамит. Гюбнерит

Диагностическая карта.
На фото. Образец ферберита (Панашкейра, Португалия), наиболее богатого железом минерала из группы вольфрамита.

(Fe, Mn) W O₄
Сингония моноклинная
Твердость 5-5,5
Удельный вес 7,14-7,54
Спайность совершенная
Излом неправильный
Цвет красновато-коричневый, черно-коричневый
Цвет в порошке красновато-коричневый, черный
Блеск полуметаллический, смоляной

Вольфрамит - вольфрамат железа и марганца. Блеск металлический, непрозрачен. Цвет черный или темно-коричневый. Черта черная до бурой. Излом неровный, хрупок. Спайность совершенная. Образуется в кварцевых жилых и грейзенах. Кристаллы (моноклинной сингонии) призматического габитуса, агрегаты - сплошные, плотные. Вольфрамит наряду с шеелитом представляет собой важнейшую руду вольфрама. Месторождения: в Китае, Бирме, США, Боливии, Португалии. Непрозрачный минерал красного или черного цвета, являющийся важнейшим сырьем для получения вольфрама.

Вольфрамит кристаллизуется в моноклинной сингонии. Кристаллы толсто таблитчатые, грани исштрихованы настолько, что сами кристаллы иногда кажутся состоящими из пластинок. Цвет красновато-бурый, до черно-коричневого. Часто встречается в виде непрозрачных зернистых масс. В порошке имеет красновато-бурый цвет. Блеск полуметаллический, на поверхностях спайности смоляной. В кислотах не растворяется и практически не поддается окислению. Это очень тяжелый, твердый и хрупкий минерал. Термин "вольфрамит" употребляется для обозначения промежуточной по составу смеси в ряду изоморфном от вольфрамата марганца (гюбнерит) до вольфрамата железа (ферберит).

Химический состав - переменный; содержание WO4 до 76,6%; по количеству молекулы FeWO4 (в %) различаются: ферберит (100-80), собственно вольфрамит (80-20), гюбнерит (20- 0); отмечаются примеси железа, кальция, магния, ниобия, меди и др. Прозрачность - непрозрачный (ферберит) до полупрозрачного и прозрачного в тонких сколах(гюбнерит).

Сингония - моноклинная, призматический вид симметрии. Для гюбнерита характерны призматические удлиненные кристаллы, для вольфрамита - короткопризматические, ферберит вытянут вдоль [010] и уплощен по [100]. Главные простые формы: [100], [110], [102], [001], [010] и [011]. Часто встречаются двойники по [100] и [023]. На вертикальных гранях кристаллов наблюдается продольная штриховка. Распространены также радиально-лучистые, игольчатые агрегаты, сплошные массивные выделения разной степени зернистости. Спайность - совершенная по (010).

Диагностические признаки.
Вольфрамит можно спутать с некоторыми сульфидами и минералами группы колумбита. Последние отличаются спайностью, которая достаточно хорошо просматривается, и по тому, что хорошо окристаллизованный колумбит почти всегда находится в пегматитах. От сульфидов отличается при воздействии бисульфата калия и последующей обработке раствором серной кислоты с кусочками цинка. При этом получается великолепная синяя окраска. Цвет черты: у ферберита - темно-коричневая, у гюбнерита - желтая, желто-бурая

Происхождение.
Вольфрамит - типичный минерал пневматолитового генезиса (результат воздействия остаточных магматических растворов после кристаллизации гранитов). Флюиды (парогазовые смеси) внедряются в трещины застывающих окружающих пород и образуют кварцевые прожилки, в которых кристаллизуется и вольфрамит. Благодаря большому удельному весу и устойчивости к выветриванию, вольфрамит также накапливается в осадочных аллювиальных месторождениях, которые образуются из продуктов разрушения горных пород, переносящихся речными потоками и накапливающихся в аллювии.

Месторождения.
Крупные месторождения располагаются на юге Китая (горная цепь Нань-Лин), в Австралии (Квинсленд), Боливии (район Ла-Пас), Канаде, США (Калифорния и Колорадо), Малайзии и Бирме. Кроме того, вольфрамит встречается на полуострове Корнуолл и в Камберленде (Великобритания), в Рудных Горах Саксонии и Богемии и в Португалии.

Применение.
Вольфрамит - основная руда на вольфрам; он содержит до 60% этого металла. Используется в металлургии; из вольфрама делают спирали электроламп, а его карбид используется для бурового и сверлильного инструмента и специальных сталей.

Гюбнерит (2-3,5 см) на друзе дымчатого кварца. Акчатау, Сев. Прибалхашье, Казахстан (СНГ). Фото: © А.А. Евсеев.
Mn WO₄ - Fe-гюбнерит (вольфрамит) - руда вольфрама. Цвет - красновато-коричневый, черно-коричневый

Гюбнерит (черные кр-лы до 2 см). Арсеньевское м-ние, Приморье, РФ (СНГ). Фото: © А.А. Евсеев.

Гюбнерит (вольфрамит - черный), кварц. Силвертон, шт. Колорадо, США. Фото: © А.А. Евсеев.

Гюбнерит. Рудник им. Джамбула, Кара-Оба, Центр. Казахстан (Средняя Азия, СНГ). Фото: © А.А. Евсеев.

В среднем за сутки в организм человека с пищей попадает около 0,001–0,015 мг вольфрама. Усвояемость вольфрама и его солей в желудочно-кишечном тракте человека составляет в среднем 1–10%, а слабо растворимой вольфрамовой кислоты – до 20%. Накопление вольфрама происходит в костях и почках (ломит комти и почки при его избытке). В костной ткани содержится 0,00025 мг/кг, в крови – 0,001 мг/л вольфрама. Выводится вольфрам из организма с мочой, а 75% его радиоактивного изотопа 185W – с калом. Молибден является антагонистом вольфрама. По свойствам вольфрам напоминает молибден, однако, в отличие от молибдена, вольфрам не является эссенциальным (концентрирующимся) элементом. При накоплении солей вольфрама снижается уровень мочевой кислоты и повышаются уровни ксантина и гипоксантина, что важно учитывать при подагре.

Хроническое поступление вольфрамовой пыли в организм может приводить к развитию клинического синдрома – "болезни тяжелых металлов" или пневмокониоза. Наиболее частыми симптомами являются кашель, нарушение дыхания, атопическая астма и изменения в легких. Проявление симптомов снижается после смены места работы или длительного отдыха, за счет прекращения контакта с металлом. В тяжелых случаях, при позднем диагностировании заболевания, может развиться патология "легочного сердца", фиброз легких и эмфизема.

ВОЛЬФРАМ, W (лат. Wolframium; * а. tungsten; н. Wolfram; ф. tungstene; и. tungsteno), - химический элемент VI группы периодической системы Менделеева, атомный номер 74, атомная масса 183,85. Природный вольфрам состоит из смеси пяти стабильных изотопов 180W(0,135%), 182W(26,41 %), 183W(14,4%), 184W(30,64%), 186W(28,41%). Открыт и выделен в виде вольфрамового ангидрида в 1781 шведским химиком К. Шееле. В 1783 испытали химики д'Элуяр выделили WO3 из вольфрамита и, восстановив его углеродом, получили чистый металл, названный ими вольфрам. Химический элемент, тугоплавкий металл светло-серого цвета, применяемый в различных сплавах, при изготовлении нитей накаливания в электрических лампочках, а также при производстве красок.

Вольфрам - тяжелый металл, светло-серый, тугоплавкий. Кристаллизуется в объемно- центрированной кубической решетке с периодом а=0,31647 нм (3,1647 Е). Плотность 19300 кг/ м3, t плавления 3410±20^oС (после углерода самый тугоплавкий элемент), t кипения 5930^oС. Теплопроводность [Вт/(м*К)] 129,89 (20^oС); 108,94 (1300^oС). Удельное электросопротивление (Ом*м) 5,5*10-4 (20^oС); 90,4*10-4 (2700^oС). Температурный коэффициент электрического сопротивления (0-170^oС) 5,1*10-3 К-1. Важные свойства вольфрама: высокая электронная эмиссия при накаливании металла (мА/м2) - 1,5*10-6 (830^oС); 2,3 (1630^oС); 104 (1730^oС); 298*104 (2230^oС) и 1690*104 (2427^oС); большая мощность излучаемой поверхностью металла энергии при высоких температурах (Вт/м2): 0,9*104 (800^oС); 18,0*104 (1600^oС); 64,0*104 (2200^oС); 153,0*104 (2700^oС); 245*104 (3030^oС).

В соединениях степень окисления вольфрама может быть от +2 до +6. В высших степенях окисления он обладает кислотными свойствами, в низших - основными. Соединения низших ступеней окисления вольфрама относительно неустойчивы. Наиболее характерными и устойчивыми являются соединения вольфрама со степенью окисления +6. Вольфрам обладает большой склонностью к комплексообразованию. Металлический вольфрам в обычных условиях химически весьма стоек. С кислородом начинает взаимодействовать при температуре выше 400^oС; противостоит действию воды, но при температуре красного каления легко окисляется водяным паром. Вольфрам на холоде практически не подвергается действию HCl, Н2SO4, HNO3 и HF любой концентрации, но легко растворяется в смеси HNO3 и HF. В отсутствие кислорода вольфрам не растворяется в щелочах и аммиаке. Важнейшие из соединений вольфрама: трехокись WO3, вольфрамовая кислота Н2WO4 и ее соли - вольфраматы.

Вольфрам мало распространен в природе; содержание в земной коре 1*10-4 % (по массе). В свободном состоянии не встречается. Образует собственные минералы (вольфраматы Ca, Fe, Mn, иногда Pb, Zn, редко оксиды WO3, Н2WO4, еще реже сульфиды WS2) или входит в виде изоморфной примеси в другие минералы, преимущественно в минералы Mo, Ti, а также в некоторые силикаты (слюды, полевые шпаты).

Наиболее важными минералами вольфрама являются вольфрамит и шеелит, которые могут образовываться и накапливаться до уровня промышленных концентраций в скарновом, грейзеновом и гидротермальном процессах. В природных минеральных парагенезисах вольфрам часто ассоциирует с Si, Mo, Sn, Be, Ta, F, реже - с Au, Sb, Hg. Формы миграции вольфрама в высокотемпературных рудоносных растворах представлены в основном гидроксо- и гидроксофторидными комплексами. Об основных генетических типах месторождений вольфрама и схемы обогащения см. в ст. Вольфрамовые руды. Получение чистого металла из вольфрамовых концентратов проводится в три этапа: химические выделение чистой вольфрамовой кислоты или ее солей; восстановление WO3 до металлического порошка; превращение порошка в металл.

Главная область применения вольфрама - производство сталей (около 85% добычи). Чистый вольфрам применяется для изготовления нитей накаливания электроламп, спиралей нагревателей в электрических печах, электродов, различных деталей для высоковакуумных и рентгеновских приборов, при атомно-водородной сварке. По материалам: http://www.mining-enc.ru

ДОПОГ 2.1 
Легковоспламеняющиеся газы
Риск пожара. Риск взрыва. Могут находиться под давлением. Риск удушья. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны - практически не горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Красный ромб, номер ДОПОГ, черное или белое пламя

ДОПОГ 2.2 
Газовый баллон Невоспламеняющиеся, нетоксичные газы.
Риск удушья. Могут находиться под давлением. Могут вызывать отморожение (похоже на ожог - бледность, пузыри, черная газовая гангрена - скрип). Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – взрыв от искры, пламени, спички, практически не горят)
Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Зеленый ромб, номер ДОПОГ, черный или белый газовый баллон (типа "баллон", "термос")

ДОПОГ 2.3 
Токсичные газы. Череп и скрещенные кости
Опасность отравления. Могут находиться под давлением. Могут вызывать ожоги и/или отморожения. Емкости могут взрываться при нагревании (сверхопасны – мгновенное распространение газов по окрестности)
Использовать маску для аварийного оставления транспортного средства. Использовать укрытие. Избегать низких участков поверхности (ям, низин, траншей)
Белый ромб, номер ДОПОГ, черный череп и скрещенные кости

• Гетчеллит - "Нью-Альмаденская обманка" - арсенид и сульфид сурьмы (современная сульфосоль)
• Сурьма - ядовитый металл (полуметалл), широко используемый в металлургии, медицине и технике
• Цирконий - редкий и нераспространенный металл и опаснейший драгоценный камень в оксиде и соли
• Золото - желтый опасный и ядовитый металл современных точных цифровых и кабельных технологий
• Сера - золотисто-желтое токсическое вещество и признак активной вулканической деятельности
• Кадмий - нераспространенный токсический неизвестный широкому кругу людей серебристый металл
• Свинец - ядовитый серый имитатор металлического серебра и токсическая металлическая обманка
• Мышьяк - классический яд средневековых и современных отравителей и лекарство в медицине

Ядовитые и радиоактивные опасные камни и минералы

^** - ядовитые камни и минералы (обязательная проверка в химлаборатории + явное указание на ядовитость)
^** - радиоактивные камни и минералы (обязательная проверка на штатном дозиметре + запрет на открытые продажи в случае радиоактивности свыше 24 миллирентген / час + дополнительные меры защиты населения)

Каталог минералов и самоцветов мира по группам

^** - ядовитые камни и минералы
^** - радиоактивные камни и минералы