Сибирский федеральный университет

Валлериит, (Cu, Fe)S2×n(Mg, Al, Fe)(OH)2 и родственные ему слоистые минералы представляют интерес в связи с их необычной двумерной структурой, механизмами образования, физическими и химическими свойствами и возможностью применения в процессах переработки полезных ископаемых и материаловедения. В настоящей работе с помощью сканирующей электронной микроскопии и электронного микрозондового анализа, мессбауэровской спектроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФЭС), термического анализа и измерения дзета-потенциала нами были изучены образцы медно-никелевых руд Кингашского месторождения, содержащие 10–25 % валлериита в ассоциации с серпентинами (лизардит и хризотил) и магнетитом. Было проведено сравнение полученных данных с результатами измерений легированного алюминием валлериита, синтезированного гидротермальным способом. Установлено, что валлериит Кингашского месторождения содержит избыточное железо по отношению к стехиометрии CuFeS2, которое представлено в основном, не считая магнетита, в виде центров Fe3+-OH, расположенных в гидроксидных слоях валлериита и небольшого числа примесей Fe в серпентинах. Термическое дигидроксилирование гидроксидных слоев валлериитов происходит около 500 °C в инертной атмосфере; на воздухе сульфидные слои окисляются с экзотермическим пиком при 447 °C, а оксиды серы не улетучиваются, а реагируют скорее с гидроксидными группами валлериита, чем с серпентинами. Измерения дзета-потенциала крупных частиц руды с использованием метода потенциала протекания показали, что поверхность валлериита отрицательно заряжена в широком диапазоне рН, в то время как положительные показатели при низких значениях рН для более мелких частиц обусловлены присутствием серпентина. Полученные данные демонстрируют близкое сходство природного и синтетического валлериитов, легированного алюминием, и его ключевую роль для межфазных характеристик валлериитсодержащих руд, даже при его умеренном содержании