砷铅矿查看源代码讨论查看历史
砷铅礦
名称来源: Mimetite的名称来源于希腊语"imitator"，意为“模仿者”，因砷铅矿与磷氯铅矿很相似，于是人们认为砷铅矿模仿磷氯铅矿。.[1]
屬六方晶系，六方雙錐晶類。典型晶體呈六方柱狀，也呈板狀、雙錐狀、針狀，柱面上有縱紋，錐面上有橫紋。集合體呈葡萄狀、腎狀或粒狀。砷鉛礦族礦物包括砷鉛礦、釩鉛礦和磷氯鉛礦等礦物。
純淨的砷鉛礦無色透明，典型顏色為黃色，橙色、褐色、綠色、灰色等相對少見。砷鉛礦形成於鉛鋅礦床氧化帶，常與磷氯鉛礦、釩鉛礦、菱鋅礦、異極礦、褐鐵礦、毒砂等共生。可與磷氯鉛礦、釩鉛礦構成完全固溶體系列，砷的含量根據產地而不同。 砷鉛礦族礦物包括砷鉛礦、釩鉛礦和磷氯鉛礦等礦物。它們都屬六方晶系,其化學分子通式為A5 (XO4 ) 3· Zq 型,其中的A為金屬元素離子,X 可以是As、P、V, Z為Cl,而As、P、V 可以互相置換替代,從而形成類質同象系列礦物。 該族礦物特別是砷鉛礦是在砷(磷、釩)酸鹽礦物中最常見和最穩定的礦物,在我國廣西、廣東、雲南等地均見有產出,但所見報導均缺乏系統的礦物學數據
分布
釩鉛礦是一種不常見的礦物，只能從一個已存在的礦物通過化學變化來形成，因此它是一種次生礦物。在乾旱氣候條件的地區通過原生鉛礦石氧化形成這種礦物。自然環境下出現在含鉛礦床的氧化帶上，釩是從矽酸鹽礦物的圍岩中溶解出來的。釩鉛礦常與砷鉛礦、磷氯鉛礦、釩鉛鋅礦、釩銅鉛礦、鉬鉛礦、白鉛礦、硫酸鉛礦、方解石、重晶石和諸如褐鐵礦之類的氧化鐵礦物伴生。
釩鉛礦的礦藏遍布世界各地，包括奧地利、西班牙、蘇格蘭、烏拉爾山脈、南非、納米比亞、摩洛哥、阿根廷、墨西哥和美國的4個州：亞利桑那州、科羅拉多州、新墨西哥州和南達科他州。
在全世界超過400座礦井中發現過釩鉛礦。著名的釩鉛礦礦山包括摩洛哥的米德勒特和Touisset、納米比亞的楚梅布、阿根廷的科爾多瓦和美國新墨西哥州的謝拉縣及亞利桑那州的希拉縣。
在美國新墨西哥州境內位於格蘭特郡的西南部，有一座小鎮因釩鉛礦的發現和採掘而以釩的英文名"Vanadium"命名。
人工分布
人工環境下也有釩鉛礦分布。2009年在美國東北部和中西部地區八座城市的飲用水輸送管線中發現並確認了由管道含鉛襯裡表層腐蝕產生的釩鉛礦薄層。薄層中的釩來自於水廠輸出的飲用水成品所含的低濃度釩元素（濃度在µg·L-1的水平）
人工合成的方法
可以用溶液化學的手段人工合成釩鉛礦。在溶液溫度保持在60-80℃並不斷攪拌的條件下，通過微量滴定管將濃度約為2%（質量體積比）正釩酸鈉稀溶液滴加入氯化鉛的濃溶液中反應，約12小時後就能完成反應並以析出沉澱物的形式獲得產物。
在這個過程中，首先是正釩酸根與鉛離子反應形成釩酸鉛沉澱，接著釩酸鉛與氯化鉛反應轉化成溶解度更小的釩鉛礦沉澱（氯化鉛的溶度積Ksp=1.7×10-5，釩鉛礦的溶度積Ksp≈10-86：
3 PbCl2 + 2 Na3VO4 → Pb3(VO4)2 + 6 NaCl 3 Pb3(VO4)2 + PbCl2 → 2 Pb5(VO4)3Cl
特徵
釩鉛礦是磷灰石族礦物，與和它屬於同一礦物族的磷氯鉛礦（Pb5(PO4)3Cl）和砷鉛礦（Pb5(AsO4)3Cl）構成了一個礦物化學系列，釩鉛礦能與這兩種礦物形成固溶體。[3]一般而言，大部分礦物化學系列是由礦物中金屬陽離子被其他金屬元素取代而形成的，但這個礦物化學系列是由三種不同的酸根陰離子磷酸根（PO4）、砷酸根（AsO4）和釩酸根（VO4）來改變礦物中的陰離子而形成的。釩鉛礦中常見的雜質包括磷、砷和鈣，前兩者是釩的同構替代物，後者是鉛的同構替代物。當雜質砷的含量很高時釩鉛礦就變成了砷釩鉛礦。[2]
釩鉛礦礦石通常是鮮紅色或橘紅色，偶爾也有棕色、紅棕色、灰色、黃色或無色。其獨特的顏色使它深受礦物收藏家追捧。它的條痕呈淺黃色或棕黃色。釩鉛礦可以是透明、半透明或不透明的。它呈現松脂狀至金剛石狀的光澤。釩鉛礦是各向異性的非均質晶體，這表示在釩鉛礦晶體的不同軸向上會測出不同的性質。在各向異性軸的垂直方向和平行方向上測得的折射率分別為2.350和2.416，這意味著釩鉛礦的雙折射率0.066。
釩鉛礦是非常脆性的晶體，斷裂時會產生小的貝殼狀斷口。它的摩氏硬度為3至4，與銅製硬幣相當。作為半透明的礦石，釩鉛礦是相當重的。它的摩爾質量達到1416.27 g/mol，由於存在雜質使得它的比重介於6.6至7.2之間。
用途
A pile of thousands of crystals, showing their hexagonal shape. 出自摩洛哥米德勒特的釩鉛礦石 釩鉛礦和釩雲母、釩酸鉀鈾礦一道，是工業上提鍊金屬釩的主要礦物原料，通過對它們進行焙燒和熔煉能將釩元素從礦石中提取出來。偶爾也用於鉛的提煉。從釩鉛礦提鍊金屬釩的常見流程是先將礦石與氯化鈉或碳酸鈉在大約850℃下焙燒生成偏釩酸鈉（NaVO3），然後將其溶於水中用鹽酸調pH至7.5～8，再加熱至70～80℃與氯化銨溶液進行反應生成橘色的偏釩酸銨沉澱。偏釩酸銨高溫加熱分解生成五氧化二釩，用金屬鈣還原五氧化二釩得到釩單質。 [3]