Columbit

Columbit
Columbit
Kategori	Oxidmineral
Grupp	Columbit-euxenit-gruppen; undergrupp columbit
Kemisk formel	(Fe,Mg,Mn)Nb2O6
Färg	Svart till grå, ibland iridiserande
Associerade mineral	I granitpegmatitier särskilt de med albit, litiumsilikater och litium-mangan-järnfosfater
Kristallstruktur	Ortorombiska
Tvillingbildning	Vanliga som kontakttvillingar på {201} men även penetrations- eller upprepade tvillingar; hjärtformade
Spaltning	Tydlig på {010}; mindre tydlig på {100}
Brott	Halvmussligt
Hållbarhet	Spröd
Hårdhet (Mohs)	6 – 6½
Glans	Metallisk, glänsande
Optisk karaktär	Tvåaxligt negativt
Dispersion	r<v
Transparens	Opak, transparent i tunna flisor
Streckfärg	Mörkt rött till svart
Densitet	5,17–6,66
Löslighet	Olöslig i vatten

Columbit är sedan namnändring 1967 och 2007 inget självständigt mineral utan samlingsbeteckning för en fast lösning inom ändleden columbit-(Fe), columbit-(Mg) och columbit-(Mn). Blandmineralet kan beskrivas med formeln formeln (Fe,Mg,Mn)Nb₂O₆ och är en oxid mellan niob och varierad proportion av järn, magnesium och mangan. Mineralen i de rena ändleden betecknas:
• columbit-(Fe) (tidigare ferrocolumbit): Fe²⁺Nb₂O₆
• columbit-(Mg) (tidigare magnocolumbit alternativt magnesiocolumbit): MgNb₂O₆
• columbit-(Mn) (tidigare manganocolumbit): Mn²⁺Nb₂O₆

Columbit bildar även fast lösning med tantalmineralet tantalit och kan då betecknas med formeln (Fe,Mg,Mn)(Nb,Ta)₂O₆. Columbit och tantalit är svåra att särskilja på yttre kännetecken. Båda utgör malmmineral för niob och tantal och går då ofta under beteckningen coltan.

Etymologi och historia

Förspelet till upptäckten av grundämnet columbium börjar i Nordamerika med en stuff från Connecticut i en samling som troligen tillhört John Winthrop den yngre, Jr (1606-1676) den första guvernören i Colony of Connecticut och tillika en ivrig mineralsamlare. Stuffen, en svart tung sten, tillsammans med över 600 naturprover skänktes av hans sonson som också hette John Winthrop (1681-1747) till Hans Sloane, ordförande i The Royal Society of London. I stuffen, objekt 348 i lista från 1734, upptäckte Charles Hatchett 1801 ett nytt metalliskt grundämne i form av oxid – alltså inte i metallisk form – som han kallade columbium efter Columbia, personifiering av Amerika, och mineralet i stuffen fick heta columbite (av Robert Jameson 1805) vilket blev columbit på svenska. Grundämnet columbium ansågs vara identiskt med grundämnet tantal som upptäcktes 1802 av Anders Gustaf Ekeberg. Heinrich Rose kunde 1844 visa att columbium till stor del innehöll ett annat ämne än tantal. Rose kallade det nya ämnet för niob efter Niobe, dotter till Tantalos. I USA har grundämnet niob Nb länge kallats columbium (Cb).

Egenskaper

Columbit karakteriseras av att halten niob är större än halten tantal. Densiteten ökar med ökande halt tantal, men påverkas obetydligt av proportionen järn-mangan. Det finns även varianter av columbit där andra metaller ersatt järn och mangan, t.ex. magnesiocolumbit ((Mg,Fe,Mn)(Nb,Ta)₂O₆). Columbit är ett hårt (Mohs = 6–6½`) och tungt (D=5,17–6,66) blandmineral med svart till brunsvart färg och likaså svart till mörkbrunt streck. Blandmineralet syns opakt utom i ytterst tunna snitt. Columbit kan innehålla andra grundämnen såsom tenn, volfram, toriuum och uran. Om de två sistnämnda ingår är columbit radioaktivt.

Separation av niob från tantal

Columbit innehåller, förutom grundämnet niob även en varierande halt av grundämnet tantal. Dessa två grundämnen är kemiskt mycket lika och därmed svåra att separera från varandra. I tidiga metoder användes destillation av flyktiga föreningar eller fraktionerad kristallisation. I mitten av 1900-talet kom de att ersättas av metoder som bygger på vätskeextraktion. Denna princip har sedan vidareutvecklats till metoder där faserna separeras med membran.

Förekomst

Columbit förekommer ofta i granitpegmatiter, särskilt i sådana med albit, litiumsilkater och litium-mangan-järnfosfater. Associerade mineral är albit, mikroklin, beryll, lepidolit, muskovit, turmalin, spodumen etc. I Sverige har columbit påträffats i t.ex. Munkeby, Timmerhult, Högsbo (Bohuslän), Väne Ryr (Västergötland), Kolsva (Västmanland), Stakholmen (Hälsingland), Gundlebo pegmatitbrott (Västergötland) och Selvitsberget (Ångermanland). Största tillgångar finns i Brasilien, Nigeria och andra länder i Centralafrika.

Användning

Columbit är en källa för grundämnet niob utöver mineralet pyroklor som är den viktigaste. Medan niob utvinns ur pyroklor i närheten av gruvorna, transporteras columbit i allmänhet till processindustrier som kan skilja niob och tantal åt. Medan niob från pyroklor främst används i form av legeringen ferroniob inom stålindustrin och av flygplansindustrin så används columbit till att framställa nioboxid och andra niobkemikalier. Inconel 718 är en superlegering och innehåller 5 % Nb utöver huvudkomponenterna nickel och krom och lägre halt molybden och titan. Vissa rostfria stål innehåller en låg halt niob för att binda kol som annars vid olämplig värmebehandling kan bilda kromkarbid vid korngränser och därvid försämra korrosionsbeständigheten.

Bilder

• Varianter av columbit
• 
  Columbit (Moss, Norge)
• 
  Columbit (Keystone, South Dakota, USA)
• 
  Columbit (Andrews Quarry, Portland, Connecticut, USA)
• 
  Columbit-(Mn) (Elizabeth R. Mine, San Diego County, California, USA )
• 
  Columbit-(Fe) (Minas Gerais, Brasilien)
• 
  Columbit-(Fe) (Tsaramanga pegmatit, Madagaskar)
• 
  Columbit-(Mn)-Rhodizite (Sahatany Pegmatit, Madagaskar)

Se även

• Wikimedia Commons har media som rör Columbit.