磁黄铁矿是磁黄铁矿族中的 一种含铁的 硫化 矿物, 含硫量 40%,偶尔会含 ,因此也会用作提炼镍的原料。其单晶体较为少见,通常呈六方板状、 柱状 或桶状。其颜色呈暗 青铜 黄色,微微带红。磁黄铁矿具有导电性和磁性。
磁黄铁矿主要用来提炼硫及制作 硫酸 ,也可用于含重金属 废水 的净化处理。磁黄铁一般产于铜镍硫化矿床和基性岩体内的铜 硫化物 岩浆 床中,常与 镍黄铁矿 、 黄铜矿 、黄铁矿、 磁铁矿 、 砷黄铁矿 等共生。其易氧化,氧化后易分解为 褐铁矿 。磁黄铁矿的主要产地有 美国 、 加拿大 、 德国 、 墨西哥 、巴西、 瑞典 、 俄罗斯 、 芬兰 、 挪威 等。
矿石简介
名字来源
据 希腊语 “phrrhotes”,意为“红色”,指其颜色。
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铁。
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
物理性质
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
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 、 砷黄铁矿 等。在氧化带,它极易分解转变为 褐铁矿
基本数据
晶体化学
理论组成(wB%):Fe 63.53,S 36.47。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。
暗 青铜 黄色,带 褐色 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。具强磁性。
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 铜 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 、 砷黄铁矿 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 安大略省 的 大萨德伯里 。
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 、 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。
其他资料
特别性质
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Fe(1-x)S(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 ( 四氧化三铁 )、 磁赤铁矿 (Υ- 氧化铁 )和钛磁矿(Feo-Tio2-Fe2O3)。这些 矿石 在中国古代我们泛称之为「 磁石 」,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,那么「 磁铁 」这名字是什么意思呢? 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"。
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 单斜晶系 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。
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 石陨石 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。
典藏标本
媒体报道
中国科学院兰州化学物理研究所研究人员2010年3月初通过 表面活性剂 辅助 乙二醇 溶剂 热法首次实现 立方体 、 八面体 和球形 二硫化铁 单晶 的选择合成。据介绍,这一研究成果将推动 黄铁矿 在 光伏 太阳能电池 制备等领域的应用。
中国科学院兰州化学物理研究所先进润滑与防护材料研发中心 王齐华 研究员带领的课题组,通过表面活性剂辅助乙二醇溶剂热法首次实现立方体、八面体和球形黄铁矿单晶的选择合成。与传统的制备方法相比,该方法无需昂贵的单源前驱体或有毒溶剂,而且实现了对 晶体 形貌的控制。
据介绍,研究还发现产物形貌取决于 表面活性剂 的种类、 氢氧化钠 和硫的用量,并提出了可能的生长机理。该研究所用方法使得均一 黄铁矿 八面体 和 立方体 晶体合成成为可能,对于其他金属硫族化物的制备具有指导意义。
自然界中仅由铁和硫构成的铁 硫化物 较少,有 黄铁矿 、磁 硫铁矿 、磁黄铁矿等。总体来讲,铁硫化合物拥有独特的磁性和 电学 性能,这些性能与铁和硫之间的 化学 计量比以及它们的 晶体结构 密切相关。在这些重要 无机化合物 材料中,由于其独特的光电性能,黄铁矿广泛应用于 光伏 太阳能电池 、锂离子电池电极材料等领域。此外 黄铁矿 在 矿石 初选、煤分离中也发挥关键作用。
据介绍,这项研究得到了国家重点基础研究发展计划、国家自然科学基金创新基金群体以及 中科院 知识创新工程重要方向项目的支持。
藏品信息
产地产状
折叠产状
磁黄 铁矿 在各类型的内生矿床中均可见到!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。
折叠接触交代矿床
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。
折叠氧化带
折叠产地
加拿大 、 安大略省 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、 苏联 、 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、 绿片岩 及硅质片岩中的磁黄铁矿与黄铁矿则是提炼 硫 的来源。