Вестник Кольского научного центра РАН № 4, 2019 г.

Г. П. Широносова, И. Р. Прокопьев 88 http://www.naukaprint.ru/zhurnaly/vestnik/ График сравнения исходных концентраций лантаноидов с конечными содержаниями в равновесном слабощелочном флюиде дан на рис. 8. По сравнению с предыдущими вариантами концентрации лантаноидов выше ― они колеблются в интервале 10 –5 –10 –8 m и только при температуре 100 °С для Nd, средних РЗЭ и лютеция отмечается понижение концентраций до 10 –10 m. Максимальная концентрация всех лантаноидов отмечается при температуре 300 °С, это хорошо объясняется при рассмотрении их форм нахождения во флюиде (рис. 9). Рис. 8. Сравнение исходных концентраций лантаноидов с их конечными содержаниями в прореагировавшем с монацитом слабощелочном (рН = 7,47) флюиде в условиях его охлаждения и одновременного разбавления (см. подписи к оси абсцисс рис. 7) Fig. 8. Comparison of the initial concentrations of lanthanides with their final contents in the weakly alkaline (pH = 7.47) fluid reacted with monazite under conditions of its cooling and simultaneous dilution (see x -axis captions in fig. 7) Ввиду однотипности характера распределения РЗЭ в слабощелочном флюиде в зависимости от параметров флюида мы ограничились картинами распределения представителя легких (Ce), средних (Gd) и тяжелых (Er) лантаноидов (рис. 9). Во всех трех случаях ведущими являются гидроксокомплексы 0 3 Ln(OH) > 2 Ln(OH)  , концентрация которых повышается при понижении температуры от 500 к 300 °С, а затем резко падает при дальнейшем понижении температуры. Этим и объясняется максимум содержания лантаноидов во флюиде при тепературе 300 °С (рис. 8). На третьем месте оказывается бисульфатный комплекс 4 2 Ln SO( )  , следом за бисульфатным комплексом идет первый гидроксокомплекс Ln(OH) +2 и далее ― фторидные комплексы. Из них для легких РЗЭ оказывается более устойчивым первый фторокомплекс LnF +2 , тогда как с повышением номера лантаноида он уступает место второму фторокомплексу 2 LnF  . Из хлоридных комплексов только для Ce, Nd и Pr при 500 °С отмечается наличие первого хлорокомплекса LnCl +2 в концентрациях 10 –9 , 10 –10 и 10 –9 m соответственно. Таким образом, в слабощелочных условиях, несмотря на самую высокую концентрацию NaCl в исходном и равновесном флюиде, хлорокомплексы не играют никакой роли для транспорта лантаноидов. Незначительный вклад вносят и бисульфат-моносульфатные комплексы, решающее же значение имеют гидроксокомплексы. Следует, однако, оговориться, что исходные термодинамические данные для них получены экстраполяцией от комнатных температур [21], поэтому может оказаться, что их роль завышена, необходимы дальнейшие экспериментальные исследования устойчивости гидроксокомплексов РЗЭ при повышенных температурах. На диаграммах значения рН показаны с точностью до третьего знака — как было получено при расчетах по программе HCh. В легендах рис. 4–6 и рис. 9 приведен полный список учитывавшихся при расчетах частиц лантаноидов во флюидах, для которых имеются необходимые термодинамические данные для повышенных температур. Так как значимыми можно признать

RkJQdWJsaXNoZXIy MTUzNzYz