ИСТИНА

Сульфиды часто содержат элементы-примеси в рассеянной форме, выделить которую с помощью общепринятых в промышленной практике методов практически невозможно. Для того, чтобы улучшить методы извлечения полезных компонентов из упорных руд, усовершенствовать технологию их обработки, а также для решения задач физико-химического моделирования процессов минерализации, в настоящей работе описана форма нахождения ряда примесей ‒ In, Au, Pt, As, а также дополнительных Cu и Cd ‒ в сульфидах Zn и Fe. Исследование рутинными методами (СЭМ/ЭДС, ЛА-ИСП-МС, РСМА) показывает, что содержание элементов-примесей в сульфидах может достигать нескольких мас.%. При этом характер их распределения на микроуровне равномерный как в природных сульфидах, так и в кристаллах, полученных в расплаве галогенидов щелочных металлов, методом газового транспорта и гидротермального синтеза. Однако информации о равномерном распределении оказывается недостаточно для надежного определения структурно-химического состояния элементов-примесей (степени окисления и локального атомного окружения). В этой работе впервые методом рентгеновской спектроскопии поглощения изучено состояние In и Au в сфалерите, Pt в пирите и пирротине, Au и As в пирите. При высокой температуре, по-видимому, все эти элементы-примеси образуют твердый раствор в сульфидах Zn и Fe. Однако при снижении температуры до комнатной (1) при большом различии ионных радиусов примесного и основного элементов, (2) при существенном различии кристаллических структур смешивающихся веществ и (3) за счет снижения растворимости, элементы-примеси не всегда остаются в изоморфном твердом растворе, образуя наноразмерные включения, частицы или кластеры, являющиеся продуктами распада твердого раствора, образовавшимися при охлаждении. Поскольку поле стабильности твердого раствора расширяется с увеличением температуры, с точки зрения термодинамики структурно-химическое состояние элементов-микропримесей в твердом растворе во всем интервале температур и давлений идентично во всем интервале содержаний, находящихся ниже предела насыщения. Следовательно, структурно-химическое состояние элементов-микропримесей в твердом растворе, описанное для синтетических концентрированных высокотемпературных образцов, является идентичным таковому в природных сульфидах, обладающих более низкими концентрациями и образующихся при отличных условиях.