怎样区分铁矿石磁铁矿赤铁矿镜铁矿.docx

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怎样区分铁矿石磁铁矿赤铁矿镜铁矿

怎样区分铁矿石（磁铁矿,赤铁矿,镜铁矿）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4.9~5.2,硬度5.5~6,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。

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%。

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,也有次生的,次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。

镜铁矿:

暗灰色粉末,大部分为鳞片状结构。

比重大,化学性质稳定,耐研磨,不溶于酸和水。

在石油、天然气钻探中,可作为钻井泥浆加重剂,起封闭井壁,平衡地压,防止油井自喷的作用。

赤铁矿Hematite

赤铁矿的化学成分为Fe2O3,晶体属三方晶系的氧化物矿物。

西文名称来源于希腊文“血”的意思,意指这种矿物常常是红色的。

它是一种铁的氧化物,是铁的主要矿石矿物。

虽然,其他的金属逐渐地代替铁的地位,但是铁仍旧是最重要的金属。

因此,赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。

只有为数不多的地方,赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。

可是更多的情况下,晶体常常是偏平的,更有甚者形成薄板状,有些样品板状成簇组成玫瑰花状,叫铁玫瑰。

有时呈鳞片状集合体,称之为镜铁矿。

所有这些结晶很好的赤铁矿变种都是黑色的,但条痕,即矿物粉末的颜色都是红色的,所谓肾状铁矿就是这种红色,肾状铁矿是一些放射状的集合体,有肾状的表面。

红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。

赭石就是这种红色的土状赤铁矿,它一度是作为颜料的。

赤铁矿是广泛地分布在各种岩石当中的副矿物,它以细分散粒状出现在许多火成岩中,在特殊的情况下,在区域变质岩中形成巨大的块体。

在红色砂岩中,赤铁矿是石英颗粒的胶结物,并且将岩石染上颜色。

若要在经济上值得开采,就必须含有几千万吨赤铁矿,这种储量是大量规模的沉积作用造成的,在前寒武系地层中有很多这种铁矿,它们通常含硅的杂质。

富铁矿,含铁量至少在50%,它是由于雨水将二氧化硅淋去而富集成的。

这些富矿是世界上

铁的来源,但是,它的储量正在日益减少。

为了弥补这种不足,矿业公司正在将注意力转向原始的含铁石英,即所谓含铁石英岩。

这种岩石仅仅含25%~30%的铁,但是它有非常巨大的储量。

用机械的办法,可以使低品位的铁矿石的铁矿物富集。

这样,含铁石英岩将是持久的铁矿资源。

赤铁矿就是氧化铁,它又重又硬。

赤铁矿含铁量高达70%并且可以大量产出,因而是最重要的铁矿石。

赤铁矿的名字缘于它发出的暗红色。

赤铁矿有几种形态,人们根据它们的不同形态,又给它们起了不同的名字。

如亮闪闪钢灰色晶体叫镜铁矿,鳞片状的叫云母赤铁矿,松软土状的叫赭石,很多球状聚在一起的叫肾铁矿,纤维状的叫笔铁矿等等。

赤铁矿分布极广。

很多情况下均可生成赤铁矿,但最主要的赤铁矿矿床是沉积而成的。

赤铁矿经常与磁铁矿在一起产出。

除了炼铁,粉末状的赤铁矿还被用来作红颜料和磨料。

在每个大洲都找到和开采大型的赤铁矿床。

在1961年苏联取代了美国成为最大的生产国。

排在美国之后的是法国、加拿大、中国、瑞典和澳大利亚。

在美国,自从19世纪末以来,矿物的最大产地是大湖区的前寒武系岩石中。

与等轴晶系的磁铁矿成同质多象。

单晶体常呈菱面体和板状,集合体形态多样,有片状、鳞片状（显晶质）、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。

显晶质呈铁黑至钢灰色,隐晶质呈暗红色,条痕樱红色,金属光泽至半金属光泽,摩氏硬度为5.5~6.5,无解理,比重5.0~5.3。

呈铁黑色、金属光泽的片状赤铁矿集合体称为镜铁矿;呈灰色、金属光泽的鳞片状赤铁矿集合体称为云母赤铁矿;呈红褐色、光泽暗淡的称为赭石;呈鲕状或肾状的赤铁矿称为鲕状或肾状赤铁矿。

赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物,是重要的炼铁原料,也可用作红色颜料。

多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的,也有一些是热液形成的,或大型水盆地中风化和胶体沉淀形成的。

世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。

中国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。

晶体化学常含类质同像替代的Ti、Al、Mn、Fe2、Ca、Mg及少量的Ga、Co;常含金红石、钛铁矿的微包裹体。

隐晶质致密块体中常有机械混入物SiO2、Al2O3。

纤维状或土状者含水。

据成分可划分出钛赤铁矿、铝赤铁矿、镁赤铁矿、水赤铁矿等变种。

结构与形态三方晶系,arh=0.5421nm,α=55.17′;Z=2。

ah=0.5039nm,ch=1.3760nm;Z=6。

刚玉型结构。

成分中有Ti的替代时,晶胞体积将增大;而Al的替代则使晶胞体积减小。

复三方偏三角面体晶类,D3d-3m（L33L23PC）。

完好晶体较少见。

常见单形:

平行双面c,六方柱a,菱面体r、u、e,六方双锥n。

在晶面上有三组平行于和交棱方向的条纹、三角形凹坑或生长锥等晶面花纹。

依为聚片双晶,依（0001）为穿插双晶或接触双晶。

常呈显晶质板状、鳞片状、粒状和隐晶质致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等集合体形态。

物理性质钢灰色至铁黑色,常带淡蓝锖色;隐晶质或粉末状者呈暗红至鲜红色。

具特征的樱桃红或红棕色条痕。

金属光泽至半金属光泽,有时光泽暗淡。

无解理。

因双晶可具和裂开。

硬度5~6。

相对密度5.0~5.3。

偏光镜下:

血红、橙黄、灰黄色。

一轴晶（-）,No=2.988,Ne=2.759。

产状与组合形成于氧化条件下,规模巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或沉积作用有关。

赤铁矿可成沉积变质型铁矿,主要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成,与石英、绿泥石等共生。

接触变质型的赤铁矿主要与磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和石榴子石、透辉石、金云母、阳起石等共生。

在自然界,磁铁矿和赤铁矿可相互转化。

当氧逸度增大时,磁铁矿可氧化成赤铁矿;若仍保留有原磁铁矿的晶形,称之为假象赤铁矿。

若磁铁矿仅部分转变为赤铁矿,则称为假赤铁矿。

而当氧逸度减小时,赤铁矿又可还原成磁铁矿;若仍保留有赤铁矿的晶形,则称之为穆赤铁矿。

鉴定特征樱桃红色或红棕色条痕为其特征。

具各种形态和无磁性,可与相似的磁铁矿、钛铁矿相区别。

工业应用重要的铁矿石矿物之一。

Ti、Ga、Co等元素达一定量时可综合利用。

氧化铁可作矿物颜料。

药用赤铁矿名赭石,别名代赭石、代赭、铁朱、钉头赭石、红石头、赤赭石。

功效:

平肝潜阳;重镇降逆;凉血止血。

呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿;呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿,中国古称“云子铁”;呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石,中国古称“代赭”,而以“赭石”泛指赤铁矿。

赤铁矿分布极广。

各种内生、外生或变质作用均可生成赤铁矿。

中国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是沉积作用形成的赤铁矿矿床。

赤铁矿经常与磁铁矿一起,在沉积变质、接触变质铁矿中产出。

黄铁矿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”。

黄铁矿是铁的二硫化物。

纯黄铁矿中含有46.67%的铁和53.33%的硫。

一般将黄铁矿作为生产硫磺和硫酸的原料,而不是用作提炼铁的原料,因为提炼铁有更好的铁矿石。

黄铁矿分布广泛,在很多矿石和岩石中包括煤中都可以见到它们的影子。

一般为黄铜色立方体样子。

黄铁矿风化后会变成褐铁矿或黄钾铁矾。

黄铁矿化学成分是FeS2,晶体属等轴晶系的硫化物矿物。

成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。

常有完好的晶形,呈立方体、八面体、五角十二面体及其聚形。

立方体晶面上有与晶棱平行的条纹,各晶面上的条纹相互垂直。

集合体呈致密块状、粒状或结核状。

浅黄（铜黄）色,条痕绿黑色,强金属光泽,不透明,无解理,参差状断口。

摩氏硬度较大,达6~6.5,小刀刻不动。

比重4.9~5.2。

在地表条件下易风化为褐铁矿。

黄铁矿

如何识别“愚人金”和真正的黄金呢?

只要拿它在不带釉的白瓷板上一划,一看划出的条痕（即留在白瓷板上的粉末）,就会真假分明了。

金矿的条痕是金黄色的,黄铁矿的条痕是绿黑色的。

另外,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。

黄铁矿是分布最广泛的硫化物矿物,在各类岩石中都可出现。

黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要原料,它还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。

世界著名产地有西班牙里奥廷托、捷克、斯洛伐克和美

国。

中国黄铁矿的储量居世界前列,著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。

晶体化学

黄铁矿理论组成（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。

结构与形态等轴晶系,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,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

黄铁矿浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。

条痕绿黑或褐黑。

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。

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,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。

产状与组合是地壳中分布最广的硫化物。

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。

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。

在变质岩中,黄铁矿往往是变质作用的新生产物。

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。

鉴定特征

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。

应用

生产硫磺和硫酸的主要原料。

含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。

药用自然铜即黄铁矿（砸碎或煅用）,别名石髓铅。

功效:

散瘀止痛,接骨疗伤。

成药制剂:

活血止痛散,军中跌打散。

中学化学中的应用:

制硫酸

先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧,以得到二氧化硫气体。

将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键,其反应为:

2SO2+O2→2SO3

这个反应在室温和没有催化剂存在时,实际上不能进行。

根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同,制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。

接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂,将二氧化硫转化成三氧化硫。

硝化法是用氮的氧化物作递氧剂,把二氧化硫氧化成三氧化硫:

SO2+N2O3+

H2O→H2SO4+2NO

根据所采用设备的不同,硝化法又分为铅室法和塔式法,现在铅室法已被淘汰;塔式法生产的硫酸浓度只有76%;而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸;采用最多。

主要方程式:

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

白铁矿是一种铁的硫化物矿物。

白铁矿往往呈鸡冠状或束状,因此它还被称为鸡冠状黄铁矿或矛状黄铁矿。

其实白铁矿还可以呈放射状或瘤状等样子。

白铁矿与黄铁矿都属于硫化物矿物,但它们的晶体结构不一样,所以长的样子也不一样。

另外,白铁矿的颜色为锡白色和青铜黄色,跟黄铁矿的黄铜色不太一样。

化学组成:

FeS2,Fe铁46.55%,S硫53.45%;

鉴定特征:

白铁矿和黄铁矿不同之处,—是具有鸡冠状的晶形,二是颜色比较淡白,三是在显微镜下观察时光性的非均质性与黄铁矿相区别;

白铁矿成因产状:

在自然界的分布远较黄铁矿少,并且不形成大量的聚积;是FeS2的不稳定变体,高于350℃即转变为黄铁矿;

著名产地:

世界范围广泛分布;大量的白铁矿,在美国的Oklahoma、Missouri,Wisconsin和Illinois各州,产在铅锌矿床之内。

在Bohemia,Caisbad和德国的Saxony等地,产在粘土岩之内;在英国的Doyer和Folkestone等地。

名称来源:

Marcasite一字,来自阿拉伯语,原指黄铁矿,是对硫化铁矿和类似的不确定矿物的命名;:

晶体形态

斜方双锥晶类,晶体通常呈平行（010）的板状,有时呈双锥状。

常见单形有平行双面b（010）,斜方柱m（110）、e（101）;:

晶体结构

白铁矿晶系和空间群:

斜方晶系,D122h-Pmnn;

晶胞参数:

a0=4.0445埃,b0=5.425埃,c0=3.388埃;

粉晶数据:

2.71

（1）1.76（0.63）3.44（0.4）:

物理性质

白铁矿硬度:

6~6.5

比重:

4.85~4.9g/cm3

解理:

解理平行（101）不完全

断口:

断口不平坦