Abstract

Thermal analyses (DTA and TG) were carried out on sturmanite and ettringite from the Kalahari Manganese Field, South Africa. The TG trace for sturmanite, approximately Ca6(Fe1.53+Al0.3Mn0.22+)∑2.0{[B(OH)4]1.2(SO4)2.3}∑3.5(OH)12·25H2O, indicates that H2O(g) is lost at about 135°C, SO3(g) is lost at about 1349°C, and the residue melts at about 1154°C. In sturmanite, a polymorphic transition occurs at about 627°C. For ettringite, approximately Ca6Al2(SO4)3(OH)12·26H2O, the H2O(g) and SO3(g) are lost at about 149 and 753°C, respectively, and the residue melts at about 1176°C. Ettringite melts after the liberation of both H2O(g) and SO3(g), whereas sturmanite melts after the liberation of H2O(g). The loss of SO3(g) occurs at a considerably lower temperature in ettringite than in sturmanite. Using powder X-ray diffraction, the unit-cell parameters for sturmanite are a 11.157(1), c 21.846(3) Å, V 2355.2(8) Å3 for the hexagonal supercell, and a 11.147(3), c 10.918(5) Å, V 1174.9(9) Å3 for the subcell. The unit-cell parameters for ettringite are a 11.223(1), c 21.474(2) Å, V 2342.2(5) Å3 for the hexagonal supercell, and a 11.229(1), c 10.732(2) Å, V 1171.9(3) Å3 for the subcell. The volume of sturmanite is only slightly larger than that of ettringite.

Abstract

Nous avons effectué des analyses thermiques différentielles et thermogravimétriques de la sturmanite et de l’ettringite provenant du champ minéralisé en manganèse de Kalahari, en Afrique du Sud. Le tracé thermogravimétrique de la sturmanite, dont la composition est proche de Ca6(Fe1.53+Al0.3Mn0.22+)∑2.0{[B(OH)4]1.2(SO4)2.3}∑3.5(OH)12·25H2O, montre qu’il y a perte de H2O(g) à environ 135°C, et de SO3(g) à environ 1349°C, et que le résidu passe à l’état fondu à environ 1154°C. La sturmanite subit une transition polymorphique à environ 627°C. Dans le cas de l’ettringite, dont la formule est proche de Ca6Al2(SO4)3 (OH)12·26H2O, les fractions H2O(g) et SO3(g) sont libérées à environ 149 et 753°C, respectivement, et le résidu fond à environ 1176°C. L’ettringite fond après la libération de H2O(g) et SO3(g), tandis que la sturmanite fond après la libération de H2O(g) seul. La fraction SO3(g) est libérée à une température considérablement plus faible dans le cas de l’ettringite que pour la sturmanite. D’après les données de diffraction X obtenues sur poudre, les paramètres réticulaires de la sturmanite sont a 11.157(1), c 21.846(3) Å, V 2355.2(8) Å3 pour la supermaille hexagonale, et a 11.147(3), c 10.918(5) Å, V 1174.9(9) Å3 pour la sous-maille. Par contre, les paramètres réticulaires de l’ettringite sont a 11.223(1), c 21.474(2) Å, V 2342.2(5) Å3 pour la supermaille hexagonale, et a 11.229(1), c 10.732(2) Å, V 1171.9(3) Å3 pour la sous-maille. Le volume de la sturmanite n’est que faiblement supérieur à celui de l’ettringite.

(Traduit par la Rédaction)

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