黄铁矿是铁的二硫化物。黄铁矿(FeS 2 )因其浅黄铜色和明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚人金”。黄铁矿成分中通常含钴、镍和硒,具有NaCl型晶体结构。成分相同而属于正交(斜方)晶系的称为白铁矿。成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金,硒等元素。含量较高时可在提取硫的过程中综合回收和利用。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。详细介绍了其物理性质、产状、套用、分布以及特征等。
基本介绍中文名 :黄铁矿 外文名 :pyrite 别称 :愚人金 类别 :二硫化亚铁 化学式 :FeS2 颜色 :浅黄铜色 光泽 :明亮的金属光泽 透明度 :不透明 条痕 :绿黑色 晶系 :等轴晶系 解理 :无解理 断口 :参差状 硬度 :6 比重 :4.90 套用 :生产硫磺和硫酸的主要原料 分布 :火成岩、变质岩、沉积岩简介,物理性质,产状与组合,套用,工业用途,制作饰品,催化剂,药用,化学套用,分布,特征,其他, 简介 浅黄铜黄色,表面常具黄褐色锖色。条痕绿黑或褐黑。具有强金属光泽。不透明。无解理,断口参差状,硬度6~6.5,相对密度4.9~5.2。可具检波性。 黄铁矿 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。 理论组成(wB%)是:Fe 46.55,S 53.45。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和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。 黄铁矿在氧化带不稳定,易分解形成氢氧化铁如针铁矿和纤铁矿等。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以及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,其分布量仅次于褐铁矿。 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。 物理性质 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[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。 衡阳水口山黄铁矿矿石 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,KFe3[SO4]2(OH)6),其分布量仅次于褐铁矿。 套用 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。 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。 催化剂 2012年4月,剑桥大学StephenJenkins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,研究人员计画将黄铁矿套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。 药用 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。 化学套用 制硫酸:1、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。 2、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。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 分布 世界著名产地有西班牙、捷克、斯洛伐克、美国和中国。我国黄铁矿的探明资源储量居世界前列,著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。黄铁矿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 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,及其具有导电性可与黄铜矿进行区别。性脆,受敲打时很容易破碎,破碎面是参差不齐的。 黄铁矿 其他 英文名称源于希腊字“pry”,意思为“火”,因为用锤子敲击黄铁矿会产生火星。黄铜矿、黄铁矿和自然金矿石非常容易误认,尤其是黄铁矿又被称为“愚人金”。鉴别它们的方法其实很简单。
一、三者的实质不同:
1、黄铜矿的实质:一种铜铁硫化物矿物。
2、黄铁矿的实质:铁的二硫化物。
3、自然金矿石的实质:自然产生的金元素矿物。
二、三者的物理性质不同:
1、黄铜矿的物理性质:黄铜黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明、具导电性,硬度3~4,性脆。相对密度4.1~4.3。
2、黄铁矿的物理性质: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。
3、自然金矿石的物理性质:颜色、条痕均为金黄至浅黄色,随含银量增加而变淡,金属光泽,不透明。摩氏硬度2.5~3,无解理。比重15.6~19.3。
三、三者的用途不同:
1、黄铜矿的用途:在工业上,黄铜矿是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。
2、黄铁矿的用途: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。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,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。
3、自然金矿石的用途:金具有高导电、导热性能及较好的延展性和稳定性,因而在电子工业用途广泛。宇航技术要求稳定性很高的无线电、电子元件,而黄金正具有这种性能。黄金还用于核反应堆的衬料。在航天、航空工业中,金则用于喷气发动机和火箭发动机的涂金放热罩或热隔护板等。
自然界的金绝大多数都是以纯金的形式存在,且含量不会很多。如果看到一大块黄灿灿的石头,那多半是愚人金等假金矿石。
真金矿中的金多以小颗粒状或条状零星分散于矿石的里或外面。鉴别于不难:用火烧,真金不怕火烧,烧过之后还是黄灿灿的。或是拿矿石用力在石板上划,
黄金,软易产生黄色的划痕迹(愚人金是灰色的)。
里面金颗粒分布的越密越大含量越高。黄金分离很简单,把矿石粉碎成砂粒大小,用水冲刷粉未,重的黄金就留下来了。银用稀硝酸溶解后加入铁块即可置换出银来。
肉眼很难识别啦。在金上刮一下,滴几滴浓硝酸。没有反应就是纯金。如果有绿色那就含有碱性金属。如果好像看到有牛奶那样的反应(硝酸呈牛奶色,就是含银。要分离银和金吗,有点困难。
要先将矿石磨成粉,然后丢入浓硝酸(65-70%)。金不会溶解,银会。然后把金拿出来,本人认为丢进一块铜就行了,银就出来了,但没试过。别人说加入氯酸铵,AgCl就会沉淀,然后AgCl加热,加H2,HCl就没了,剩银了。
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