Columbit

Från Wikipedia
Hoppa till navigering Hoppa till sök
Columbit
Columbite-69387.jpg
Columbit
KategoriOxidmineral
Kemisk formel(Fe,Mn)Nb2O6
FärgSvart till grå, ibland iridiserande
Associerade mineralI granitpegmatitier särskilt de med albit, litiumsilikater och litium-mangan-järnfosfater
KristallstrukturOrtorombiska
TvillingbildningVanliga som kontakttvillingar på {201} men även penetrations- eller upprepade tvillingar; hjärtformade
SpaltningTydlig på {010}; mindre tydlig på {100}
Brottsubkonkoidalt,
HållbarhetSpröd
Hårdhet (Mohs)6 – 6,5
GlansMetallisk, glänsande
TransparensOpak, transparent i tunna flisor
StreckfärgMörkt rött till svart
Densitet5,2
LöslighetOlöslig i vatten

Columbit är ett oxidmineral som utgör den ena ytterligheten av columbit-tantalit-serien (Coltan) som är en serie av fasta lösningar där grundämnena niob och tantal kan ersätta varandra i mineralets kristallstruktur. Mineralet kan beskrivas med formeln (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O2 där niob dominerar över tantal i columbit. Proportionerna mellan järn-mangan kan variera och man talar då om ferrocolumbit eller columbit-(Fe) respektive manganocolumbit eller columbit-(Mn).[1]

Egenskaper[redigera | redigera wikitext]

Columbit karakteriseras av att halten niob är större än halten tantal. Beroende på halten järn och mangan indelas columbit i varianterna ferrocolumbit (FeNb2O6) respektive manganocolumbit (MnNb2O6). Densiteten minskar med ökande halt niob, men påverkas obetydligt av proportionen järn-mangan. Det finns även varianter av columbit där andra metaller ersatt järn och mangan, t.ex. magnesiocolumbit ((Mg,Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6).[2][3]

Separation av niob från tantal[redigera | redigera wikitext]

Columbit innehåller, förutom grundämnet niob även en varierande mängd av grundämnet tantal. Dessa två grundämnen är mycket lika och därmed svåra att separera. De kan dock skiljas åt med olika metoder. Traditionellt har framför allt två metoder använts. Den första bygger på att man överför niob och tantal till klorid-form (NbCl5 respektive TaCl5) varefter de skiljs och upprenas genom destillation. Den andra metoden bygger på fraktionerad kristallisation där metallerna överförs till fluoridform med fluorvätesyra och kaliumfluorid. Tantal bildar kaliumfluorotantalat (K2TaF7) som kristalliseras ut medan niob bildar ett oxifluoroniobat med högre löslighet som inte kristalliserar förrän pH ändras. Denna metod kom dock i mitten av 1900-talet att ersättas av metoder som bygger på vätskeextraktion. Det kan t.ex. ske genom att mineral med de båda ämnena löses i t.ex. fluorvätesyra, extraheras över till en organisk fas av t.ex. metylisobutylketon, tributylfosfat eller 1-oktanol, och därefter selektivt extraheras tillbaka till en vattenfas och sedan fälls ut t.ex. med hjälp av kaliumfluorid eller ammoniak. Denna princip har sedan vidareutvecklats till metoder där faserna separeras med membran.[2][4][5]

Förekomst[redigera | redigera wikitext]

Columbit förekommer ofta i granitpegmatiter, särskilt i sådana med albit, litiumsilkater och litium-mangan-järnfosfater.[6] Associerade mineral är albit, mikroklin, beryll, lepidolit, muskovit, turmalin, spodumen etc. I Sverige har mineralet påträffats i t.ex. Munkeby, Timmerhult, Högsbo (Bohuslän), Väne Ryr (Västergötland), Kolsva (Västmanland), Stakholmen (Hälsingland), Gundlebo pegmatitbrott (Västergötland) och Selvitsberget (Ångermanland).[3] Största tillgångar finns i Brasilien, Nigeria och andra länder i Centralafrika.[7]

Användning[redigera | redigera wikitext]

Columbit är en källa för grundämnet niob, men mineralet pyroklor är den viktigaste niob-källan. Medan niob utvinns ur pyroklor i närheten av gruvorna, transporteras columbit i allmänhet till processindustrier som kan skilja niob och tantal åt.[7] Medan niob från pyroklor främst används i form av legeringen ferroniob inom stålindustrin och av flygplansindustrin[8] så används columbit till att framställa nioboxid och andra niobkemikalier.[7]

Bilder[redigera | redigera wikitext]

Se även[redigera | redigera wikitext]

Referenser[redigera | redigera wikitext]

  1. ^ Loberg, Bengt (1990). ”Columbit-tantalit-serien”. i K. Marklund et al.. Nationalencyklopedin. ISBN 91-7024-620-3 
  2. ^ [a b] Enghag, Per (1998). Jordens grundämnen och deras upptäckt, del 1. Stockholm: Industrilitteatur AB. sid. 133. ISBN 91-7548-511-7 
  3. ^ [a b] Hedin, Lars-Håkan; Jansson, Mikael (2007). Mineral i Sverige. Borlänge: Förlags AB Björnen. sid. 96-96. ISBN 978-91-88528-58-2 
  4. ^ Ayanda, Olushola S.; Adekola, Folahan A.. Journal of Minerals & Materials Characterization & Engineering 10 (3): sid. 245-256. 
  5. ^ Ungerer, Marietjie (2012). ”Separation of Tantalum and Niobium by Solvent Extraction”. http://dspace.nwu.ac.za/bitstream/handle/10394/9850/ungerer_m.pdf?sequence=1. Läst 1 februari 2016. 
  6. ^ Berry, L.G.; Mason, Brian (1959). Mineralogy - concepts, descriptions, determinations. San Francisco: W.H. Freeman. sid. 378-79 
  7. ^ [a b c] ”Niobium - Raw Materials and Processing”. Tantalum-Niobium International Study Center. http://tanb.org/niobium. Läst 14 maj 2016. 
  8. ^ Papp, J.F. (2016). ”U.S. Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, January 2016, Niobum (Columbium)”. http://minerals.usgs.gov/minerals/pubs/commodity/niobium/mcs-2016-niobi.pdf. Läst 14 maj 2016.