スポジュメン

スポジュメン
ウォルナット ヒル ペグマタイト鉱脈、ハンティントン、ハンプシャー郡、マサチューセッツ州、米国 (サイズ: 14.2 × 9.2 × 3.0 cm)
一般的な
カテゴリ	イノケイ酸塩
式 （繰り返し単位）	ケイ酸リチウム アルミニウム、LiAl(SiO 3 ) 2
IMAシンボル	速さ[1]
ストルンツ分類	9.DA.30
ダナ分類	65.1.4.1
結晶系	単斜晶系
クリスタルクラス	角柱型（2/m） （HM記号と同じ）
空間群	C2/c
単位セル	a = 9.46  Å、b = 8.39 Å c = 5.22 Å β = 110.17°; Z = 4
識別
色	非常に多様です。白、無色、灰色、ピンク、ライラック、紫、黄色、緑、2色の場合もあります。エメラルドグリーンはヒデナイト、ライラックはクンツァイト、黄色はトリフェーン
クリスタル習慣	柱状で、一般的には平らで細長く、{100}に平行な縞模様があり、通常は塊状である。
姉妹都市	{100} で共通
胸の谷間	完全な柱状、2方向{110}∧{1 1 0}、87°
骨折	不均一から亜貝殻状
粘り強さ	脆い
モース 硬度	6.5～7
光沢	裂け目がガラス質で真珠のような光沢がある
連勝	白
比重	3.03–3.23
光学特性	二軸（+）
屈折率	n α = 1.648 ～ 1.661 n β = 1.655 ～ 1.670 n γ = 1.662 ～ 1.679
複屈折	δ = 0.014–0.018
多色性	クンツァイトに強い：α-紫、γ-無色、ヒデナイト：α-緑、γ-無色
2V角度	54°から69°
融着性	3.5
溶解度	不溶性の
その他の特徴	テネブレッセンス、シャトヤンシー
参考文献	[2] [3] [4] [5]

スポジュメンは、リチウムアルミニウムイノケイ酸塩、Li Al ( Si O ₃ ) ₂からなる輝石 鉱物で、商業的に重要なリチウム源です。無色から黄色、紫がかった、またはライラック色のクンツァイト（下記参照）、黄緑色またはエメラルドグリーンのヒデナイト、柱状結晶として産出し、大きなサイズになることが多いです。14.3 m（47 フィート）の大きさの単結晶が、アメリカ合衆国サウスダコタ州のブラックヒルズで報告されています。^{[6] [7]}

天然に存在する低温型のα-スポジュメンは単斜晶系であり、高温型のβ-スポジュメンは正方晶系で結晶化する。α-スポジュメンは900℃以上の温度でβ-スポジュメンに変化する。^[5]結晶は典型的には主軸に平行に縞模様が刻まれている。結晶面はしばしばエッチングされ、三角形の模様が刻まれている。^{[本文では未検証]}

スポジュメンは、1800年にスウェーデンのセーデルマンランド地方ウトにあるタイプ産地で初めて記載されました。ブラジルの博物学者ホセ・ボニファシオ・デ・アンドラダ・エ・シルバによって発見されました。名前はギリシャ語のスポジュメノス（σποδούμενος）に由来し、「灰に焼かれた」という意味で、工業用に精製された物質の不透明な灰色の外観に由来しています。^[2]

スポジュメンはリチウムを豊富に含む花崗岩の ペグマタイトやアプライトに産出する。付随鉱物には石英、アルバイト、ペタライト、ユークリプタイト、リピドライト、緑柱石などがある。^[3]

透明な物質は古くから宝石として使われており、クンツァイトやヒデナイトは強い多色性で知られています。原産地はコンゴ民主共和国、アフガニスタン、オーストラリア、ブラジル、マダガスカル（採掘を参照）、パキスタン、カナダのケベック、米国のノースカロライナ州とカリフォルニア州です。

2018年以来、コンゴ民主共和国（DRC）は世界最大のリチウムスポジュメン硬岩鉱床を有することが知られており、タンガニーカ州マノノのDRC中央部で採掘活動が行われています。[ 8 ^] 2021年現在、オーストラリアの企業AVZミネラルズ^[9]がマノノリチウム・スズプロジェクトを開発しており、鉱床内のいくつかのペグマタイトの1つであるロッシュ・デュアの研究と掘削に基づいて、1.65％の酸化リチウム（Li ₂ O）^[10]の高品位低不純物スポジュメン硬岩4億トンの資源規模を保有しています。

スポジュメンはリチウムの重要な供給源であり、セラミック、携帯電話、バッテリー（自動車用途を含む）、医薬品、パイロセラム、フラックス剤として使用されています。2019年現在、リチウムの約半分は主にスポジュメンからなる鉱石から抽出されています。リチウムは、焙焼してより反応性の高いβ-スポジュメンに変換した後、酸で溶解するか、他の試薬で抽出することによってスポジュメンから回収されます。塩水源と比較したリチウム源としてのスポジュメンの利点は、リチウム濃度が高いことですが、抽出コストは高くなります。^[11]

2016年には、今後数年間の価格は1トンあたり500～600ドルになると予測されていました。^[12]しかし、2018年1月に価格は800ドル以上に急騰し、生産量が消費量を上回ったため、2020年9月には価格が400ドルに下落しました。^{[13] [14]}

2018年のスポジュメン経由のリチウムの世界生産量は年間約8万トンで、主に西オーストラリア州のグリーンブッシュ ペグマタイトと中国およびチリの一部の産地から生産された。西オーストラリア州グリーンブッシュのタリソンミネラルズ鉱山（天斉リチウム、アルベマールコーポレーション、グローバルアドバンストメタルズが関与）は世界第2位の規模を誇り、鉱石の品位はLi ₂ O 2.4% （2012年の数字）と最高であると報告されている。^[15]

2020年、オーストラリアはスポジュメン採掘を拡大し、世界有数のリチウム生産国となった。^[16]

スポジュメン濃縮物6またはSC6として知られる重要な経済的スポジュメン濃縮物は、リチウム含有量が約6％の高純度リチウム鉱石であり、電気自動車用のリチウムイオン電池の生産のための原料として生産されています。^{[17] [18]}

スポジュメン（多くの場合、スポジュメン濃縮物 6 (SC6)）からのリチウムの抽出は、結晶構造におけるリチウムの強固な結合のために困難です。

2010年代の伝統的なリチウム精製には、リチウム含有鉱石の酸浸出、不純物の沈殿、リチウム溶液の濃縮、そして炭酸リチウムまたは水酸化リチウムへの変換が含まれます。これらの精製方法では、通常、非常に酸性またはアルカリ性の大量の苛性廃液と尾鉱が発生します。 ^[11]

別の処理方法は、 SC6の乾式冶金処理に依存しています。800℃（1,470℉）を超える高温で焙焼して、スポジュメンを密結合したアルファ構造から、リチウムをより簡単に抽出できるよりオープンなベータ構造に変換し、その後、一連の湿式冶金処理ステップで冷却してさまざまな試薬と反応させます。一部の方法では、非苛性試薬を使用して廃棄物の流れを減らし、閉ループ精製プロセスの使用を可能にする可能性があります。^[19]

適切な抽出試薬としては、硫酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、塩素、フッ化水素酸などのアルカリ金属硫酸塩が挙げられる。^[20]より高度に精製されたリチウムの一般的な形態は水酸化リチウムであり、リチウムイオン（ Li-ion）電池正極材料を製造するための電池産業の入力として一般的に使用されている。

ヒデナイトは、淡いエメラルドグリーンの宝石の一種で、米国ノースカロライナ州アレクサンダー郡で初めて報告されました。 ^[21]鉱山技師、鉱物収集家、鉱物商であったウィリアム・アール・ヒデナイト（1853年2月16日 - 1918年6月12日）にちなんで名付けられました。^{[22] [追加の出典が必要]}

このエメラルドグリーンのスポジュメンは、エメラルドと同様にクロムによって着色されています。一部の緑色のスポジュメンはクロム以外の物質で着色されており、そのような石は色が薄い傾向があり、真のヒデナイトではありません。

クンツァイトは紫色の宝石で、スポジュメンの一種であり、微量のマンガンが含まれているため色が薄くなります。日光にさらされると色が薄くなることがあります。^[22]

クンツァイトは1902年に発見され、当時ティファニーの主任宝石商であり、著名な鉱物学者でもあったジョージ・フレデリック・クンツにちなんで名付けられました。 ^[22]ブラジル、アメリカ、カナダ、CIS、メキシコ、スウェーデン、西オーストラリア、アフガニスタン、パキスタンで発見されています。^{[22] [23]}

• 
  ほぼ無色のクンツァイト結晶（左上）、カットされた淡いピンク色のクンツァイト（右上）、緑がかったヒデナイト結晶（下）（スケールは不明）
• 
  アフガニスタン、ヌーリスタン州、クンツァイト
• 
  ブラジル、ミナスジェライス州アラシュアイ出身のヒデナイト

トリファンはスポジュメンの黄色がかった変種に使われる名前です。^[24]

• 鉱物一覧

• クンツ、ジョージ・フレデリック（1892年）。『北アメリカの宝石と貴石』ニューヨーク：サイエンティフィック出版会社。
• Palache, C.、Davidson, SC、および Goranson, EA (1930)。「ノースカロライナ州アレクサンダー郡のヒデナイト鉱床」。アメリカ鉱物学者第 15 巻第 8 号、p. 280
• ウェブスター、R. (2000)。『宝石：その起源、説明、識別』（第5版）、pp. 186-190。イギリス：バターワース・ハイネマン。
• ケベック州のリチウム業界の主要プレーヤー、archive.todayに 2013 年 1 月 30 日にアーカイブ、「Daily News」、The Northern Miner、2010 年 8 月 11 日。

ウィキメディア・コモンズには、スポジュメンに関連するメディアがあります。

• Wikisource のテキスト:
  • 「クンツァイト」。ブリタニカ百科事典（第11版）。1911年。
  • ラドラー、フレデリック・ウィリアム (1911)。「スポジュメン」。ブリタニカ百科事典(第 11 版)。
  • 「スポジュメン」。新国際百科事典。1905年。