Les minéraux

Spodumène



Une source importante de lithium de haute pureté et une pierre précieuse attrayante pour les collectionneurs


Variétés de couleurs de spodumène de qualité gemme: Le spodumène de qualité gemme est nommé en fonction de sa couleur. Les spécimens roses à violets sont connus sous le nom de kunzite, les spécimens verts sont connus sous le nom de hiddenite et les spécimens jaunes sont appelés triphane. Dans le sens horaire à partir du haut à gauche: kunzite violette d'Afghanistan; kunzite rose d'Afghanistan; cachéite vert jaunâtre de la mine Adams Hiddenite et Emerald en Caroline du Nord; triphane jaune d'Afghanistan. Spécimens et photos par Arkenstone / www.iRocks.com.

Qu'est-ce que le spodumène?

Le spodumène est un minéral pyroxène que l'on trouve généralement dans les pegmatites riches en lithium. Il est généralement associé à d'autres minéraux de lithium tels que la lépidolite, l'eucryptite et la pétalite. Le spodumène a une composition chimique de LiAlSi2O6 mais de petites quantités de sodium remplacent parfois le lithium.

Pendant la majeure partie du XXe siècle, le spodumène a été le minerai de lithium métal le plus important. Les saumures de lithium découvertes en Amérique du Sud et ailleurs sont devenues une source plus importante de lithium métal.

Le spodumène est également utilisé comme pierre précieuse, et dans cette utilisation, les noms de variété de couleur du minéral sont utilisés. Le spodumène rose à violet est connu sous le nom de kunzite, le spodumène vert est connu sous le nom de hiddenite et le spodumène jaune est connu sous le nom de triphane.

Le clivage parfait du spodumène en fait un bijou fragile pour une utilisation dans les bagues et tous les bijoux qui pourraient être exposés à l'abrasion et aux chocs. Il est considéré comme un «bijou de collection» par certains gemmologues.

Cristaux de spodumène géants: Moules de cristaux de spodumène géants aux mines Etta, Black Hills, comté de Pennington, Dakota du Sud. Remarquez le mineur au centre droit pour l'échelle. Photo USGS. 1

D'énormes cristaux

Le spodumène se produit souvent dans des cristaux extrêmement gros. L'un des premiers témoignages de gros cristaux de spodumène provient des mines Etta, Black Hills, comté de Pennington, Dakota du Sud. Le United States Geological Survey, Bulletin 610 rapporte:

"Les cristaux sont souvent de taille énorme. Dans la mine Etta, où ils sont le mieux exposés à la fois dans la coupe à ciel ouvert et dans le tunnel, ils atteignent fréquemment un diamètre de 3 à 4 pieds et une longueur de 30 pieds. Le plus grand" rondin "donc a été trouvée jusqu'à 42 pieds de long et 5 pieds 4 pouces de diamètre maximum. Cette seule bûche produirait à elle seule 90 tonnes de spodumène. " 1

Propriétés physiques du spodumène

Classification chimiqueSilicate
CouleurBlanc, gris, incolore, jaune, vert, bleu, lilas, rose, marron. Parfois pléochroïque
TraînéeBlanc, incolore
LustreVitré, nacré
DiaphanéitéTransparent à translucide
ClivageParfait dans deux directions avec séparation
Dureté Mohs6,5 à 7
Gravité spécifique3.1 à 3.3
Propriétés de diagnosticCristaux prismatiques à fortes stries parallèles à leur axe principal. Décolleté parfait.
Composition chimiqueLiAl (SiO3)2
Crystal SystemMonoclinique
Les usagesPierres précieuses (kunzite, hiddenite, triphane). Une fois la source la plus importante de lithium métal.

Le spodumène comme minerai de lithium

Le spodumène était autrefois le minerai le plus important de lithium métallique. Il était très coûteux de libérer le lithium du silicate minéral; cependant, le lithium raffiné à partir de spodumène était d'une très grande pureté. À la fin des années 1900, des saumures souterraines contenant de fortes concentrations de lithium ont été développées en Argentine, au Chili, en Chine et ailleurs. Ces saumures pouvaient être pompées à la surface, évaporées et le lithium était facilement traité à partir du matériau évaporite.

À mesure que les gisements de saumure riches en lithium se sont développés, l'utilisation plus coûteuse du spodumène comme minerai de lithium a diminué. Parfois, la demande de lithium a dépassé ce qui peut être produit à partir des gisements de saumure en activité. À cette époque, le spodumène peut devenir une source importante de lithium métallique.

Spodumène: Le spodumène translucide à transparent avec une jolie couleur rose, jaune ou verte est parfois facetté, coupé en cabochon ou utilisé pour fabriquer des pierres tombées. Son décolleté parfait limite son utilisation aux bijoux qui ne seront pas soumis à une usure ou une manipulation brutale. Le spodumène est avant tout une "pierre précieuse de collectionneur". Les plus gros morceaux de spodumène de cette image mesurent environ un pouce de long.

Le spodumène comme pierre précieuse

Le spodumène se produit parfois dans des cristaux transparents dans des tons pastel de rose, violet, vert et jaune. Ceux-ci ont été taillés en pierres précieuses prisées par les collectionneurs. Cependant, leur utilisation en bijouterie est limitée à des pièces qui seront sujettes à des abus limités en raison du clivage parfait du spodumène.

Spodumène kunzite: Spodumène rose de qualité gemme (kunzite) de la vallée de Konar, Afghanistan. Image Creative Commons par Didier Descouens.

Kunzite

Les spécimens roses à lilas de spodumène de qualité gemme sont très appréciés et connus sous le nom de "kunzite". La couleur de ces spécimens est attribuée à la présence de manganèse comme chromophore. La kunzite est la gemme de spodumène la plus fréquemment rencontrée.

De nombreux spécimens de kunzite sont fortement pléochroïques, la couleur la plus profonde étant observée lorsque la gemme est vue sur l'axe principal. Pour profiter pleinement de ce phénomène, les pierres précieuses sont généralement taillées avec leurs tables perpendiculaires à l'axe principal pour donner des pierres de la couleur la plus profonde.

Spodumène: Une section d'un cristal de spodumène de qualité minérale, semblable à ce qui pourrait être extrait pour la production de lithium métallique. Le spécimen mesure environ trois pouces de long.

Hiddenite

Le spodumène vert émeraude est connu sous le nom de «Hiddenite». Sa couleur vert vif est très similaire à l'émeraude et est attribuée à la présence de chrome en tant que chromophore. Il s'agit de la variété de spodumène la plus rare. Il a d'abord été trouvé près de la ville de White Plains, en Caroline du Nord, qui a changé son nom en "Hiddenite" après la pierre précieuse populaire qui a attiré les gens dans la région.

Batterie au lithium: L'une des principales utilisations du spodumène est la production de lithium de haute pureté destiné aux batteries lithium-ion. La popularité des petits appareils électroniques tels que les téléphones portables, les ordinateurs portables et les appareils photo stimule la demande de spodumène. Photo

Triphane

Le spodumène se produit rarement dans une couleur jaune. Cependant, certains spodumènes jaunes peuvent être de qualité gemme, et ils ont été coupés en gemmes à facettes et cabochons. Ces gemmes ont reçu le nom de «triphane».

Il convient de noter que «triphane» est l'un des premiers noms utilisés pour le spodumène. Il peut être rencontré dans les écrits minéralogiques des années 1800 et du début des années 1900. Toute utilisation du mot «triphane» de cette époque fait référence au spodumène en tant que minéral, car l'utilisation gemmologique du mot n'a commencé qu'à la fin des années 1900.

Traitement du spodumène de qualité gemme

Certains spodumènes de qualité gemme développeront une couleur plus riche lorsqu'ils sont chauffés ou irradiés. Ces procédures ont été appliquées à de nombreux joyaux qui entrent sur le marché. Certains d'entre eux s'estomperont avec le temps lorsqu'ils seront exposés à la lumière directe du soleil. Les précieuses gemmes de spodumène de toute couleur doivent être stockées à l'abri de la lumière directe.

Utilisations du lithium: Le lithium a de nombreuses utilisations diverses. Ce graphique montre les utilisations mondiales estimées du lithium par produit final. Il est principalement utilisé dans la fabrication de batteries rechargeables, de céramiques, de verres spéciaux, de graisses haute température, de polymères, de fondants de coulée, d'alliages d'aluminium et de produits pharmaceutiques. Données USGS de 2017. 2

Le saviez-vous? Le lithium est un ingrédient actif de certains médicaments. Les sels de lithium sont utilisés dans les médicaments pour le trouble bipolaire. Le lithium contribue à un effet "stabilisateur d'humeur". Un produit a été nommé «Lithium». Image

Demande de spodumène

La demande de spodumène dépend de l'utilisation du lithium dans la fabrication. Dans le passé, la plupart des composés du lithium et des minéraux étaient utilisés pour produire de la céramique, du verre, des alliages d'aluminium et de la graisse à haute température. Cependant, au cours des deux dernières décennies, une demande explosive de batteries rechargeables pour alimenter les véhicules, les téléphones portables, les tablettes, les appareils photo, les lecteurs de musique, les unités GPS et autres appareils électroniques portables stimule la demande de lithium de haute pureté - et demande de spodumène.

Les piles au lithium ont un rapport charge / poids et un rapport puissance / poids beaucoup plus élevés que les piles au carbone plomb / acide et zinc. Cela a augmenté la demande de lithium comme métal de batterie. Cependant, l'utilisation de batteries pour alimenter les véhicules a entraîné une énorme quantité de recherches sur les métaux des batteries. Il est possible que le lithium soit remplacé par un autre métal de batterie tel que le cobalt.

Informations sur le spodumène
1 Mineralogic Notes, Series 3: Waldemar Schaller, Gigantic Crystals of Spodumene, United States Geological Survey, Bulletin 610, 1916.
2 Lithium: Brian W.Jaskula, United States Geological Survey, Mineral Commodity Summaries, janvier 2018.
3 Lithium: Brian W.Jaskula, United States Geological Survey, Minerals Yearbook, septembre 2018.

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