词条 | 黄铁矿 |
释义 | § 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] § 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FeS2—CoS2和FeS2—NiS2系列。随Co、Ni代替Fe的含量增加,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[S2]2-,其中心位于晶胞棱的中心和体心,[S2]2-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,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:6~6.5。 相对密度:4.9~5.2。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[As]3、[AsS]3代替[S2]2-时,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,KFe3[SO4]2(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] § 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40~50%,并且还有很大数量的黄铜矿,使西班牙成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。 § 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。[2] 3.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。[3] 4.催化剂 2012年4月,剑桥大学Stephen 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] § 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4.9-5.2。[5] |
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