铁的相关矿石简介

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1、黄铁矿黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物 矿物,主要成分是二硫化亚铁(FeS2 ),纯黄铁矿中含有 46.67% 的铁和 53.33% 的硫,工业上称其为硫铁矿。经常呈立方体、五角十二面体等晶形或块状集合体, 见于多种成因的矿石和岩石 中; 而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“ 愚人金 ” 。黄铁矿是提取硫、制造 硫酸 的主要矿物原料;其特殊的形态色泽,有观赏价值,是一种古宝石;另外,还具有药用价值。目录1 形成原因2 理化性质3 产地分布4 主要用途5 鉴别黄铁矿- 形成原因黄铁矿黄铁矿可经由 岩浆 分结作用、热水溶液或升华作用中生

2、成,也可于火成岩 、沉积岩 中生成。其矿床主要是在内生作用下形成的,沉积作用也能形成硫铁矿矿床。一般认为, 地球深处尚未凝固的岩浆中含有大量的硫 ,当岩浆侵入到地壳时,由于压力减小了,因此岩浆内所含的硫就分离出来。这些硫与各种金属化合生成了不同的硫化矿物。当岩浆中含有大量的硫,且氧也很充足时,就生成硫铁矿;否则,就生成磁黄铁矿 。1黄铁矿- 理化性质晶体化学黄铁矿化学成分为FeS2、晶体 属等轴晶系的硫化物矿物。理论组成( wB%): Fe46.55 ,S53.45 。常有 Co、 Ni 类质同像代替Fe,形成 FeS2CoS2 和 FeS2NiS2系列。随Co 、Ni 代替 Fe 的含量增加

3、,晶胞增大,硬度降低,颜色变浅。As、Se、Te 可代替 S。常含 Sb、Cu、Au、Ag 等的细分散混入物。亦可有微量Ge、In 等元素 。Au 常以显微金、超显微金赋存于黄铁矿的解理面或晶格中。结构形态等轴晶系, a0=0.5417nm ;Z=4。黄铁矿型结构。Fe 原子 占据立方体晶胞的角顶和面心;S原子组成哑铃状的对硫S22-,其中心位于晶胞棱的中心和体心,S22-的轴向与相当晶胞1/8 的小立方体的对角线方向相同,但彼此并不相交。S-S 间距为 0.210nm ,共价键,小于两倍的硫 离子 半径之和0.35nm 。偏方复十二面体晶类,Th-m3 (3L24L33PC )。 晶体 完好

4、,常呈立方体和五角十二面体,较少为八面体晶形。主要单形:立方体a,五角十二面体e,八面体o 及偏方复十二面体。晶面上常见三组互相垂直的条纹,为立方体和五角十二面体的聚形纹。双晶主要依(110 )和( 111 )形成, 依(110 )形成穿插双晶。集合体呈粒状、致密块状、浸染状或球状。隐晶质变胶体黄铁矿称胶黄铁矿。物理性质外观:浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。条痕:绿黑或褐黑。光泽:强金属光泽。不透明。解理:极不完全。硬度: 66.5 。相对密度: 4.95.2 。可具检波性。导电性:黄铁矿是半导体 矿物。由于不等价杂质组分代替,如Co3、Ni3 代替 Fe2或As3、AsS3 代替 S22-时

5、,产生电子心(n 型)或空穴心(p 型)而具导电性。在热的作用下,所捕获的电子易于流动,并有方向性,形成电子流,产生热电动势而具热电性。产状与组合黄铁矿1、在岩浆岩中,黄铁矿呈细小浸染状,为岩浆期后热液作用的产物。接触交代矿床中,黄铁矿常与其它硫化物共生,形成于热液作用后期阶段。在热液矿床中, 黄铁矿与其它硫化物、氧化物、 石英 等共生;有时形成黄铁矿的巨大堆积。2、在沉积岩、煤系及沉积矿床中,黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。3、在变质岩中,黄铁矿往往是变质作用的新生产物。黄铁矿含铁量虽达46.55 ,但远低于磁铁矿 和赤铁矿 ,而且因含硫高,冶炼时不易处理,影响产品性能,故一般不用作炼铁的原

6、料。黄铁矿在氧化带不稳定,易分解形成氢氧化铁如针铁矿等,经脱水作用, 可形成稳定的褐铁矿,且往往依黄铁矿成假象。这种作用常在金属矿床氧化带的地表露头部分形成褐铁矿 或 针铁矿 、纤铁矿等覆盖于矿体之上,故称铁帽。 在氧化带酸度较强的条件下,可形成黄钾铁矾(jarosite ,KFe3SO42(OH)6,其分布量仅次于褐铁矿。黄铁矿在地表易风化 成褐铁矿, 并常见褐铁矿依黄铁矿晶形而成的假象。在干旱地区的矿床氧化带中,黄铁矿风化成黄钾铁矾。2黄铁矿- 产地分布世界上最著名的黄铁矿产地,是西班牙 的里奥廷托 ,其矿石储量达10 亿吨以上,含硫品位为 4050 ,并且还有很大数量的黄铜矿,使西班牙成

7、为世界上黄铁矿的最大开采国。中国黄铁矿的产地以甘肃白银厂 、广东 云浮 、安徽 新桥 等为著名。黄铁矿- 主要用途1.工业用途。黄铁矿是提取硫和制造硫酸 的主要矿物原料。含Au、Co 、Ni 时可提取伴生元素。2.制作饰品。黄铁矿也是一种非常廉价的古宝石 。在英国维多利亚女王时代(公元1837 1901 年),人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外,还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。23.药用。中药 自然铜 即黄铁矿(砸碎或煅用),别名石髓铅。具有散瘀止痛,接骨疗伤的功效,配方如活血止痛散 ,军中跌打散 。34.催化剂2012 年 4 月,剑桥大学Stephen

8、 Jenkins率领的研究团队通过电子结构计算,探究了黄铁矿的催化活性。 研究人员重点关注了黄铁矿与空气污染物之一的氮氧化物(NOx)之间的反应。下一步, 研究人员计划将黄铁矿应用于具有战略意义的产业反应过程,如生产肥料用的氨、从可再生生物质中合成碳氢化合物燃料、提取燃料电池电动汽车用的氢等等。4黄铁矿- 鉴别鉴别特征晶形完好,晶面有条纹,致密块状者与黄铜矿相似,但据其浅黄铜黄色,硬度大,可与之区别。与黄金鉴别1、在不带釉的白瓷板上划出的条痕可以检验出来,金矿的条痕是金黄色的,黄铁矿的条痕是绿黑色的。2、用手掂一下,手感特别重的是黄金,因为自然金的比重是15.6-18.3 ,而黄铁矿只有4.9

9、-5.2 磁铁矿磁铁矿 Magnetite为氧化物类矿物磁铁矿的矿石。属等轴晶系。晶体呈八面体、十二面体。晶面有条纹。多为粒块状集合体。铁黑色,或具暗蓝靛色。条痕黑,半金属光泽。不透明。无解理。断口不平坦。硬度5.5 6.5 。密度 5.16 5.18g/cm3 。具强磁性。性脆。无臭,无味。常产于岩浆岩、变质岩中。海滨沙中也常存在。分布山东、河北、河南、辽宁、黑龙江、内蒙古、湖北、云南、广东、四川、山西、江苏、安徽。编辑摘要目录1 简介2 化学组成3 分类4 结构与形态5 药用价值磁铁矿磁铁矿 Magnetite为氧化物 类矿物磁铁矿的矿石。属等轴晶系 。晶体呈八面体、十二面体。晶面有条纹。

10、多为粒块状集合体。铁黑色,或具暗蓝靛色。条痕黑,半金属 光泽。不透明。无解理。断口不平坦。硬度5.5 6.5 。密度 5.16 5.18g/cm3 。具强磁性。性脆。无臭,无味。常产于 岩浆岩 、变质岩中。 海滨沙中也常存在。分布山东、 河北、 河南、辽宁、黑龙江 、内蒙古、 湖北 、云南、广东、四川、山西、江苏、安徽。磁铁矿- 简介磁铁矿磁铁矿的化学成分为Fe3O4 ,晶体属等轴晶系的氧化物矿物。中国古籍中称为磁石 ,表征它具有磁性; 此外尚有偩铁石、磁石、 玄石等名称。 含铁量为72.4 ,是最重要的铁矿石。如矿石中含有害元素很少,可直接用于平炉炼钢 。不少磁铁矿中还伴有钛、钒、铬等元素,

11、冶炼过程中可以综合利用。磁铁矿还是传统的中药材之一,中医认为有镇静安神的功效。磁铁矿晶体具反 尖晶石 型结构 (见尖晶石 )。单晶体常呈八面体,也呈菱形十二面体,双晶常见 ,集合体呈块状或粒状。铁黑色, 半金属光泽 ,有时具八面体裂理。摩斯硬度5.5 6.5,比重 5.2,具亚铁磁性 ,是矿物中磁性最强的,能被永久磁铁所吸引。其中具有极磁性、能吸引铁针等物的称为极磁铁矿。中国早在战国时已知用极磁铁矿琢磨成指南针,称为“ 司南 ” 。磁铁矿晶体常呈八面体和菱形十二面体、集合体呈粒状或块状。完好单晶形呈八面体或菱形十二面体, 呈菱形十二面体时,菱形面上常有平行该晶面长对角线方向的条纹。集合体为致密

12、块状或粒状。颜色为铁黑色,条痕呈黑色,金属光泽或半金属光泽,不透明,无解理,摩氏硬度 5.5-6 ,比重 4.8-5.3 。因为它具有强磁性,中国古代又称为慈石、磁石、玄石 。是矿物中磁性最强的,能被永久磁铁吸引,氧化后变为赤铁矿 或褐铁矿。磁铁矿- 化学组成磁铁矿化学成分: FeO31.03 ,Fe2O368.96 。其中 Fe3 的类质同像代替有Al3、Ti4 、Cr3、V3 等;替代 Fe2 的有 Mg2 、Mn2、 Zn2 、Ni2、Co2 、Cu2 、Ge2 等。当 Ti4 代替 Fe3 时,伴随有Fe2 Fe3、Mg2 Fe2 和 V3Fe3 ;Ti 亦可以 钛铁矿 或钛铁晶石的细

13、小包裹体呈定向连生形式存在,系由固溶体出溶而成。在600 时,形成磁铁矿FeFe2O4 Fe2TiO4完全固溶体,矿物结构式:Fe3Fe21-xFe31-2xTi4xO4(0 x0.2) ;Fe31.2-xFe2x-0.2Fe21.2Fe30.8-xTi4xO4(0.2x0.8);Fe32-2xFe22x-1Fe22-xTi4xO4(0.8x1);其中方括号中的阳离子 为八面体配位。在500 时则形成FeFe2O4 FeTiO3 完全固溶体;随温度的下降,固溶体发生出溶。当 Ti4 代替 Fe3 ,其中 TiO2 在 25% 时称含钛磁铁矿,TiO2 在 25% 者称 钛磁铁矿 。含钒钛较多时

14、,则称钒钛磁铁矿。 含铬者称铬磁铁矿。 钛磁铁矿与钒钛磁铁矿在高温时形成固溶体,温度下降时发生出溶,在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿晶粒中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开分布,叫钛铁磁铁矿。磁铁矿中的Fe2 可被 Mg2 代替,构成磁铁矿镁铁矿完全类质同像系列。磁铁矿- 分类磁铁矿各种含铁矿物按其矿物组成,主要可分为4 大类:磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿 和菱铁矿。由于它们的化学成分、结晶构造以及生成的地质条件不同,因此各种铁矿石具有不同的外部形态和物理特性。(1)磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿,其化学式为Fe3O4 ,其中 FeO=31% ,Fe2O3=69%,理论含铁量为72.4% 。这种矿石有

15、时含有TiO2 及 V2O5 组合 复合矿石 ,分别称为钛磁铁矿或矾钛磁铁矿。 在自然纯磁铁矿矿石很少遇到,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象 赤铁矿就是磁铁矿(Fe3O4 )氧化成赤铁矿(Fe2O3 ),但它仍保留原来磁铁矿的外形,所以叫做假象赤铁矿 。磁铁矿具有强磁性,晶体常成八面体, 少数为菱形十二面体。集合体常成致密的块状,颜色条痕为铁黑色,半金属光泽,相对密度4.95.2 ,硬度 5.56,无解理,脉石主要是石英 及硅酸盐。还原性差,一般含有害杂质 硫和磷较高。(2)赤铁矿赤铁矿为无水氧化铁 矿石,其化学式为Fe2O3 ,理论含铁量为70%

16、。这种矿石在自然界中经常形成巨大的矿床,从埋藏和开采量来说,它都是工业生产的主要矿石。赤铁矿含铁量一般为50% 60% ,含有害杂质硫和磷比较少,还原较磁铁矿好,因此,赤铁矿是一种比较优良的炼铁原料。赤铁矿有原生的,也有野生的, 再生的赤铁矿的磁铁矿经过氧化以后失去磁性,但仍保存着磁铁矿的结晶形状的假象赤铁矿,在假象赤铁矿中经常含有一些残余的磁铁矿。有时赤铁矿中也含有一些赤铁矿的风化产物,如褐铁矿(2Fe2O3 3H2O )。赤铁矿具有半金属光泽,结晶者硬度为5.5 6,土状赤铁矿硬度很低,无解理,相对密度4.9 5.3,仅有弱磁性,脉石为硅酸盐 。(3)褐铁矿褐铁矿是含水氧化铁矿石,是由其他矿石风化后生成的,在自然界中分布得最广泛,但矿床埋藏量大的并不多见。其化学式为nFe2O3 mH2O(n=1 3、m=1 4)。褐铁矿实际上是由 针铁矿 (Fe2O3 H2O )、水针铁矿(2Fe2O3 H2O )和含不同结晶水的氧化铁以及泥质物

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