апатит
АПАТИТ (от греч. apate — обман, т. к. А. часто принимали за другие минералы)
минерал класса фосфатов общей формулы Ca5[PO4]3Х2, где Х — обычно F (фторапатит), иногда С1 (хлорапатит). Атомы F в той или иной степени могут замещаться на (OH)−, CO3,2− и О2− (соотв. гидроксил-, карбонат- и оксиапатиты). В кристаллич. решетку А. вместо Ca2+ могут внедряться Sr2+ , Mn2+ , ионы РЗЭ (гл. обр. цериевой подгруппы), что также обусловливает многообразие разновидностей А. В А., содержащемся в фосфоритах, CO2 изоморфно замещает PO42− с образованием фторкарбонатапатита, имеющего пониженное содержание P2O5.
А. образует кристаллы гексаген, сингонии, шестигранные, удлиненно-призматич. до игольчатых, редко — аблитчатые с несовершенной спайностью, а также агрегаты (зернистые, иногда почковидные, землистые и др.). Имеет, как правило, бледно-зеленоватый, голубой, желто-зеленый или розовый цвет со стеклянным блеском, на поверхности излома — с Кетоформа термодинамически более выгодна, чем гидроксиформа. Содержание формы II в среде изооктана и бензола не превышает 0,2% (20 °C), хлороформа-12%, ацетона — 20% (40 °C). Сильные основания, напр. триэтиламин, являясь переносчиками протона, повышают содержание II. По группе CH2 А. конденсируется с альдегидами и кетонами с образованием производных бензантрона, с бензофеноном — антрафуксона (III). При нагревании с акрилонитрилом в присутствии щелочных агентов превращается в 10-цианэтилен-9-антрон, с формальдегидом в 10-метилен-9-антрон. При нитрозировании эфирами азотистой кислоты в присутствии C2H5ONa образуется оксим антрахинона. А. восстанавливается до антрацена при нагр. в толуоле с водным раствором NaOH и цинковой пылью в течение 12 ч. жирным. Характеризуется высоким показателем лучепреломления (1,640), низким показателем двойного лучепреломления (0,003–0,004), твердостью по минералогич. шкале 5, плотн. 2,95–3,8 г/см3. Температура плавления фторапатита 1660 °C, хлорапатита 1530 °C.
А. — распространенный минерал. Генетически связан с разл. магматогенными, метаморфич. и осадочными комплексами. Крупнейшие в мире Хибинские месторождения характеризуются значит. протяженностью (неск. км) и большой мощностью (100–200 м). Минер. образования комплексные: кроме апатита (30–70%) и нефелина (30–50%) включают сфен (1–2%), титаномагнетит, эгирин. Руды хорошо обогащаются флотацией: из руд, содержащих 15–18% P2O5, получают апатитовый концентрат (А.к.) с 39,4% P2O5 и повыш. содержанием Sr и РЗЭ.
Карбонатитовые месторождения, как правило, содержат комплексные апатит-магнетитовые, апатит-редкометалльные и др. руды, из которых А.к. извлекают попутно (обычно флотацией). В СССР к этому типу относится Ковдорское месторождение. Развитые на нем апатит-магнетитовые руды содержат в среднем 6–7% P2O5; после выделения магнетита доля апатита возрастает и флотационным обогащением получают А. к., содержащий 36% P2O5 и сравнительно большое количество Mg, что ограничивает его использование. В больших количествах минералы группы А. встречаются в осадочных фосфоритных породах.
Месторождения А. (гл. обр. карбонатитовые) известны и эксплуатируются также в Бразилии (запасы 2,0 млрд. т), ЮАР (1,0 млрд. т) и Финляндии (1,5 млрд. т). Мировые запасы апатитовых руд 23,3 млрд. т.
Основная часть А. применяется в промышленности фосфорных удобрений и фосфорных солей, небольшая часть — в черной и цветной металлургии, в производстве керамики и стекла.
Лит.: Апатиты. [Сб. ст.], М., 1968; Физика апатита, Новосиб., 1975; Геология месторождений апатита, М., 1980.
А. С. Соколов
Химическая энциклопедия