磁黄铁矿
仪器信息网 · 2009-02-15 19:20 · 36719 次点击
磁黄铁矿(Pyrrhotite)data/attachment/portal/201111/06/100145tdjqzj388jzfcqdz.jpg
名字来源:据希腊语“phrrhotes”,意为“红色”,指其颜色。
磁黄铁矿是红砷镍矿族中的一种铁的硫化矿物,它的成分中含有硫达40%,因此可以用来制作硫酸。而当其中的镍含量很高时,便可从中提炼镍。磁黄铁矿有金属般的光泽,为暗青铜黄色带红。一般呈块状产于铜镍硫化矿床中。磁黄铁矿如果在地表则容易风化而变成褐铁矿。
目录
物理与化学特性
形态及应用
产地及产状
相关研究
补充说明
典藏标本
相关词条
参考资料
物理与化学特性
data/attachment/portal/201111/06/1001456ttjzr222fctj4rd.jpg化学成分为Fe1-xS,有不同的类型,分别属于六方或单斜晶系的硫化物矿物。化学式中的x值通常为0.1~0.2;如x值为0,即与陨硫铁(FeS)相同。磁黄铁矿呈带红色色调的暗青铜黄色,金属光泽。摩斯硬度4,比重4.6~4.7。具强磁性。通常呈致密块状产于多种金属矿床中,但主要富集于铜镍硫化物矿床中,与镍黄铁矿、黄铜矿共生。Fe1-XS
晶体化学:理论组成(wB%):Fe63.53,S36.47。实际上硫可达39~40%,因部分Fe2被Fe3代替,为保持电价平衡,在Fe2位置上出现空位,称为缺席构造。故磁黄铁矿的通式常以Fe1-XS表示。式中x表示Fe原子亏损数(结构空位),一般x=0~0.223。可有少量Ni、Co、Mn、Cu代替Fe,并有Zn、Ag、In、Bi、Ga、铂族元素等呈机械混入物。
结构与形态:六方晶系,a0=0.349nm,c0=0.569nm;Z=2。红砷镍矿型结构。
复六方双锥晶类,D6h-6/mmm(L66L27PC)。晶体一般∥呈板状,少数为锥状、柱状。常见单形:平行双面c,六方柱m,六方双锥r、u、s。依成双晶或三连晶。常呈粒状、块状或浸染状集合体。
物理性质:暗青铜黄色,带褐色锖色。条痕亮灰黑色。金属光泽。解理不完全。裂开发育。性脆。硬度3.5~4.5。相对密度4.60~4.70。具弱磁性。
产状与组合:广泛产于内生矿床中。在与基性、超基性岩有关的硫化物矿床中为主要矿物。在Cu-Ni硫化物矿床中,常与镍黄铁矿、黄铜矿密切共生。在接触变质矿床中,为夕卡岩晚阶段的产物,与黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、闪锌矿、毒砂等共生。在热液矿床中,常与黑钨矿、辉铋矿、毒砂、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、石英等共生。
鉴定特征:暗青铜黄色,硬度小,弱磁性。火焰烧之熔成具强磁性的黑色块体。
工业应用:主要用于提取硫,生产硫酸等。当含有Cu、Ni(含镍磁黄铁矿、含铜磁黄铁矿)时,可综合利用。可用于含重金属废水的净化处理。
中国甘肃金川、吉林盘石等铜镍硫化物矿床中均富产磁黄铁矿,世界上最著名的产地是加拿大安大略的萨德伯里。
形态及应用
data/attachment/portal/201111/06/100145rghzgg246jka92r2.jpg化学组成:磁黄铁矿的化学组成较FeS理论含量含有更多的S,S的含量可达到39-40%,混入物以Ni和Co为最常见,往往是类质同象置换Fe.;
类别:硫化物-单硫化物-磁黄铁矿族;
晶系和空间群:320℃以上稳定的为高温六方晶系变体,空间群为P63/mmc;320℃以下稳定的为,空间群为C2/c;
晶胞参数:高温六方晶系变体为a0=0.343nm,c0=0.569nm;低温单斜晶系变体a0=0.686nm,b0=1.190nm,c0=1.285nm;
形态:晶形呈六方板状、柱状或桶状,但很少见。通常呈致密块状集合体;
颜色:暗黑铜黄色,表面常呈褐锖色;
条痕:灰黑色;
透明度:不透明;
光泽:金属光泽;
硬度:4;
解理和断口:平行解理不完全。
比重:4.6-4.7g/cm3
其他性质:具有导电性和磁性;
鉴定特征暗黑铜黄色,具有磁性;
成因和产状:分布于各种类型的内生矿床中。在基性岩体内的铜钼硫化物岩浆床中,它是主要矿物成因之一,与其共生的矿物有镍黄铁矿、褐黄铜矿;在接触交代矿床中,有时形成巨大的聚集,与其共生的矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿、毒砂等。在氧化带,它极易分解转变为褐铁矿;
主要用途:用于制作硫酸的原料,但其经济价值远不如黄铁矿矿石大;通常呈致密块状产于多种金属矿床中,但主要富集于铜镍硫化物矿床中,与镍黄铁矿、黄铜矿共生。磁黄铁矿在地表易风化成褐铁矿。其成分中含硫量为39~40%,可用于制作硫酸。当成分中含镍高时,可作为镍矿石利用。可用于含重金属废水的净化处理。广泛用于石油化工、冶金、橡胶、造纸、军事、食品等工业。可作为提炼「铁」、「硫」的矿石。主要用作生产硫酸、硫磺、二硫化碳、亚硫酸盐等的原料,广泛用于石油化工、冶金、橡胶、造纸、军事、食品等工业。
产地及产状
data/attachment/portal/201111/06/100146s50s0ll41yy8stlp.jpg磁黄铁矿在各类型的内生矿床中均可见到!磁黄铁矿矿床的产状有:
基性岩体内的铜钼硫化物岩浆成因矿床:是磁矿铁矿的主要成因,常与黄铜矿(chalcopyrite)、镍黄铁矿(pentlandite,是一种重要的镍矿矿石)共生;
接触交代矿床:有时可见大量的磁黄铁矿聚集,共生的矿物有黄铁矿、磁铁矿(magnetite)、黄铜矿、砷黄铁矿(毒砂,arsenopyrite)等等;
氧化带:磁黄铁矿极易转变为褐铁矿(limonite)!
世界着名的磁黄铁矿产地有:加拿大、安大略的Sudbury--属于上述第一种类型的矿床,美国、田纳西州的Ducktown,墨西哥的Chihuahua,以及巴西、苏俄、德国、瑞典、芬兰、挪威等地。在台湾,则可以在金面山铅锌矿脉、木瓜溪下游的铜门-铜文兰铜矿等地发现磁黄铁矿的踪迹;但在金面山地区,磁黄铁矿有的仅数个微米(μm)大小;至于在铜门地区,夹杂在石英云母片岩、绿色片岩及硅质片岩中的磁黄铁矿与黄铁矿则是提炼硫磺的来源。
相关研究
data/attachment/portal/201111/06/100146rki0tyutltbiy6o2.jpg除此之外,磁黄铁矿的结晶可能出现的对称型态有二:当硫含量较低,化学组成趋近FeS时,晶体结构呈六方对称,相反地,高硫含量的情形下,晶体则是属于单斜的对称型式;在自然界中,有时我们可以见到这两种结构在同一个磁黄铁矿中出现。不过仔细想想,毕竟这是两种不同的晶体结构与对称,而且也算是不同的化学组成,所以事实上,磁黄铁矿应该可以算是两种矿物的集合体的,只是矿物学家仍将它们视为是同一个矿物。
其三,磁黄铁矿一如其名,是个具有磁性的矿物!它可是自然界中,仅次于磁铁矿之外最常见的磁性矿物喔!利用磁性,我们可以简单的将磁黄铁矿与黄铜矿、黄铁矿、镍黄铁矿以及白铁矿(marcasite)等外型颜色相近的硫化物矿物区分出来;不过事实上,每个磁黄铁矿矿石的磁力大小并没有一致性,有的磁力强,有的磁力弱,磁力的大小取决于矿物内部结构中铁空缺的多寡,空缺越多则矿石磁力越强。在陨石中,就有不具有磁性的磁黄铁矿变种被发现喔,它还有个别名叫做「陨硫铁」或「硫铁矿」(troilite)。
磁黄铁矿导电性高,且略具磁性。其磁性除与本身成份有关外(通常含铁愈多,磁性愈低),还与结构中铁的空位分布有关,若空位规则分布,磁性较强,反之,则弱。
补充说明
data/attachment/portal/201111/06/100146l6rmic7z6lljslmu.jpg总括来说,磁黄铁矿具有三个相当特别的性质。其一,磁黄铁矿的组成特殊,其化学式为Fe1-xS(x=0~0.17),亦即矿物当中的硫含量变化大约可达20%,若换算成原子数的话,每五十个铁原子就有五十到五十五个硫原子同时存在。
在自然界中,具有「铁磁性」的矿物除了磁黄铁矿之外,还有磁铁矿(Fe3O4)、磁赤铁矿(Υ-Fe2O3)和钛磁矿(Feo-Tio2-Fe2O3)。这些矿石在中国古代我们泛称之为「慈石」,亦即今日的磁石;不过你知道吗?在秦汉以前,中国的典籍里并没有「磁」这个字的,那麽「慈石」这名字是什麽意思呢?东汉高诱说:「石,铁之母也。以有慈石,故能引其子;石之不慈也,亦不能引也」,换句话说,中国古人以「慈母爱子」比拟磁石吸铁的现象,所以称磁石为"慈石"。
典藏标本
图示
馆号
产地
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NMNS000181-P001103
宜兰县罗东镇
data/attachment/portal/201111/06/100147nnyegjz4jzid4w8g.jpg
NMNS000677-P002709
墨西哥(Mexico)
data/attachment/portal/201111/06/100147hfhehj5z2bgbgauk.jpg
NMNS000719-P002845
台东县池上乡
data/attachment/portal/201111/06/100148vv9d0o9eyo9vvwv9.jpg
NMNS002170-P004207
罗马尼亚(Romania)
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NMNS003121-P006378
俄罗斯(Russia)
data/attachment/portal/201111/06/100148aha0lloq0q0u226d.jpg
NMNS000906-P003271
葡萄牙(Portugal)
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NMNS003775-P007510
俄罗斯(Russia)
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NMNS003775-P007511
俄罗斯(Russia)
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NMNS003775-P007512
俄罗斯(Russia)
相关词条
海底热液矿床、方黄铜矿、镍黄铁矿、方铅矿、赤铁矿、摩斯硬度计、磁法勘探、镍矿
参考资料
【1】http://nadm.gl.ntu.edu.tw/nadm/contents/pyrrhotite/html/pyrrhotite_story.htm
【2】http://www.chemyq.com/xz/xz1/316utgfl.htm
【3】http://digimuse.nmns.edu.tw/NewModule.jsp?ObjectId=0b000001800334ec&ParentID=0b000001800334ea
【4】http://mm.uua.cn/mineral/show-58-1.html