Минералы Cd

Кадмий - химический элемент 12-й группы и пятого периода таблицы Менделеева с атомным номером 48 и массой 112.411. Его содержание в земной коре 0.13 ppm, содержание в морской воде 0.11 мкг/л. Почва содержит 0.06 ppm кадмия. Отмечается повышенное содержание кадмия в голубых глинах кембрийского возраста. ПДК кадмия в питьевой воде 1 мкг/л.

Большая часть кадмия используется при производстве Ni-Cd аккумуляторов. Кадмий также используется для антикоррозийных покрытий (кадмирование), производства пигментов (желтый CdS) и других целей.

Кадмий имеет сходные свойства с цинком и часто рассеивается в минералах цинка. Основная добыча кадмия производится из сфалерита, в котором содержится до 0.4-0.6 % Cd (в богатом кадмием сфалерите до 5%). Сульфиды и оксиды кадмия нерастворимы в воде, тогда как хлориды и сульфаты растворимы и могут быть токсичными.

В природе известно 32 собственных минералов кадмия (март 2024). Большинство этих минералов относятся к сульфидам и сульфосолям, а также к солям кислородных кислот (сульфаты, арсенаты и т.д.).

Кадмий $Cd$ очень редко встречается в самородном виде, а также в виде оксида (Монтепонит $CdO$).

Известно 14 сульфидов, сульфосолей и их аналогов кадмия. Самым распространенным является гексагональный Гринокит $CdS$ (группа вюртцита). Его диморфом является кубический Хоулиит $CdS$ (группа сфалерита).

Кадмий образует сульфиды с индием (Кадмоиндит $CdIn_{2}S_{4}$) и висмутом (Кудрявит $(Cd,Pb)Bi_{2}S_{4}$ в фумарольных образованиях, а также с оловом (Черниит $Cu_{2}CdSnS_{4}$) и германием (Баркиллит $Cu_{2}CdGeS_{4}$).

Известны сложные сульфиды кадмия. Сульфид кадмия и серебра (Квадратит $Ag(Cd,Pb)AsS_{3}$) описан в богатых сульфосолями кавернах в доломитах Ленгенбаха (Швейцария). Шадлунит ($(Pb,Cd)(Fe,Cu)_{8}S_{8}$) и Манганшадлунит ($(Mn,Pb,Cd)(Cu,Fe)_{8}S_{8}$) из группы пентландита описаны на Талнахском месторождении в пентландит-кубанит-талнахитовых рудах. Кадмиевый минерал со сложной формулой (Рамдорит $Pb_{5.9}Fe_{0.1}Mn_{0.1}In_{0.1}Cd_{0.2}Ag_{2.8}Sb_{10.8}S_{24}$) был найден в Боливии, в горнодобывающем районе Chocaya-Animas. Тазиевит $Pb_{20}Cd_{2}(As,Bi)_{22}S_{50}Cl_{10}$ был установлен в фумаролах в Камчатском крае в ассоциации с гринокитом и кудрявитом.

Минералы Аргентотетраэдрит-(Cd) $Ag_{6}(Cu_{4}Cd_{2})Sb_{4}S_{12}S$ и Тетраэдрит-(Cd) $Cu_{6}(Cu_{4}Cd_{2})Sb_{4}S_{12}S$ свое название получили как кадмий-доминантный члены (группы тетраэдрита). Вместе с минералом из подгруппы теннантита (Теннантит-(Cd) $Cu_{6}(Cu_{4}Cd_{2})As_{4}S_{12}S$) образуются в гидротермальных процессах.

Пока известен только один селенид кадмия - Кадмоселит $CdSe$ из группы вюртцита и один селенат кадмия - Бёрнсит $KCdCu_{7}O_{2}(SeO_{3})_{2}Cl_{9}$

Сульфаты кадмия образуются в виде вторичных кристаллических корочек на первичных сульфидных минералах. Они имеют бесцветную, голубую или синюю окраску. На сегодняшний день известно пять сульфатов кадмия:

• Дробекит $CdSO_{4}*4H_{2}O$
• Вудурисит $CdSO_{4}*H_{2}O$
• Бирчит $Cd_{2}Cu_{2}(PO_{4})_{2}SO_{4}*5H_{2}O$
• Голдкварриит $CuCd_{2}Al_{3}(PO_{4})_{4}F_{2}(H_{2}O,F)_{2}*10H_{2}O$
• Лазаридисит $3CdSO_{4}*8H_{2}O$

Все эти сульфаты содержат воду и растворимы в воде.

Арсенаты Ванаккерит $Pb_{4}Cd(AsO_{4})_{3}Cl$ (надгруппа апатита), Кейит $Cu_{3}^{2+}Zn_{4}Cd_{2}(AsO_{4})_{6}*2H_{2}O$ и Нихолмит $Cd_{3}Zn_{2}(AsO_{4})_{2}(HAsO_{4})_{2}*4H_{2}O$ (группа гюролита) являются гипергенными минералами.

Лаураниит $Cu_{6}Cd_{2}(SO_{4})_{2}(OH)_{12}*5H_{2}O$, Нидермайрит $CdCu_{4}(SO_{4})_{2}(OH)_{6}*4H_{2}O$, Олдриджит $(Cd,Ca)(Cu,Zn)_{4}(SO_{4})_{2}(OH)_{6}*3H_{2}O$ (группа девиллина) и Эдвардсит $Cu_{3}Cd_{2}(SO_{4})_{2}(OH)_{6}*4H_{2}O$ схожи по минеральному составу.

• Эндиробертсит $KCdCu_{5}(AsO_{4})_{4}[As(OH)_{2}O_{2}]*2H_{2}O$

• Отавит $CdCO_{3}$ (из группы кальцита) - безводный карбонат кадмия. Часто встречается в ассоциации со смитсонитом.