硫铁矿用途和特性

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作者: Laura McKinney
创建日期: 5 四月 2021
更新日期: 13 可能 2024
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硫铁矿晶体: 黄铁矿立方体水晶在一个石灰石的从Navajún,里奥哈,西班牙。标本宽约4英寸(9.5厘米)。图片由Carles Millan提供,并根据知识共享许可使用。

什么是黄铁矿?

硫铁矿是黄铜黄色的矿物,具有明亮的金属光泽。它的化学成分为硫化铁(FeS2),是最常见的硫化物矿物。它在高温和低温下形成,并且通常在全球范围内少量出现在火成岩,变质岩和沉积岩中。硫铁矿是如此普遍,以至于许多地质学家都将其视为一种无处不在的矿物。

名称“ pyrite”在希腊语“ pyr”之后,意思是“火”。之所以命名为黄铁矿,是因为黄铁矿被金属或其他硬质材料击中时,可以用来产生引发火灾所需的火花。黄铁矿碎片也已用作fl发枪械的产生火花的材料。

硫铁矿有一个绰号,即“愚人金”。矿物的金黄色,金属光泽和高比重通常会导致缺乏经验的勘探人员将其误认为黄金。但是,黄铁矿通常与金有关。两种矿物通常一起形成,在某些矿床中,黄铁矿含有足够的含金量以保证开采。




硫铁矿与赤铁矿: 与赤铁矿的硫铁矿从里约马里纳,厄尔巴岛,意大利小岛。标本宽约3英寸(7.6厘米)。

识别黄铁矿

通常容易识别黄铁矿的手标本。矿物总是具有黄铜黄色,具有金属光泽和高比重。它比其他黄色金属矿物坚硬,并且其条纹为黑色,通常带有绿色。它通常以立方,八面体或pyrhiedhedron的形状良好的晶体出现,这些晶体通常具有横纹。

唯一具有与黄铁矿相似性质的普通矿物是镁铁矿,这是一种黄铁矿的二形体,具有相同的化学组成,但具有正交晶体结构。镁铁矿没有黄铁矿具有相同的黄铜色黄色。相反,它是浅黄铜色,有时带有淡淡的绿色。镁铁矿比黄铁矿更脆,比重也略低,为4.8。

愚人金

硫铁矿和金很容易区分。黄金非常柔软,会随着销钉压力弯曲或凹陷。硫铁矿很脆,并且细小的碎片会在销钉压力下破裂。黄金留下黄色条纹,而黄铁矿条纹则呈绿色黑色。黄金的比重也高得多。进行一些仔细的测试将有助于您避免出现“愚人金”问题。


大量黄铁矿: 来自科罗拉多州里科的块状黄铁矿。标本宽约3英寸(7.6厘米)。



硫铁矿: 与赤铁矿的硫铁矿从里约马里纳,厄尔巴岛,意大利小岛。标本宽约3英寸(7.6厘米)。

了解矿物的最好方法是研究一系列小样本,您可以处理,检查和观察其性质。商店中有便宜的矿物收藏品。

硫铁矿的用途

硫铁矿由铁和硫组成。但是,矿物并不是这些元素中任何一种的重要来源。铁通常从诸如赤铁矿和磁铁矿的氧化物矿石获得。这些矿石的堆积量大得多,铁更易于提取,金属不被硫污染,从而降低了铁的强度。

硫铁矿曾经是生产硫和硫酸的重要矿石。今天,大多数硫是作为石油和天然气加工的副产品获得的。黄铁矿继续作为黄金生产的副产品生产一些硫。

硫铁矿有时被用作宝石。它被制成珠子,切成凸圆形,切面并雕刻成形状。这种珠宝在1800年代中后期在美国和欧洲很流行。大多数珠宝石被称为“镁铁矿”,但实际上是黄铁矿。 (由于钙铁矿会快速氧化,而氧化产物会对它们接触的任何东西造成损害,因此,钙铁矿将是珠宝的不佳选择。黄铁矿并不是极好的首饰石,因为它容易失去光泽。)

硫铁矿作为金矿

黄铁矿最重要的用途是作为金矿石。金和黄铁矿在相似的条件下形成,并共同存在于同一块岩石中。在某些矿床中,少量金作为黄铁矿中的包裹物和替代物出现。

一些黄铁矿可以包含0.25%(重量)或更多的金。尽管这只是矿石的一小部分,但黄金的价值如此之高,以至于黄铁矿可能是值得开采的目标。如果黄铁矿包含0.25%的黄金,且黄金价格为每金衡盎司1500美元,那么一吨黄铁矿将包含约73金衡盎司的黄金,价值超过109,000美元。那不是保证赚钱的人。这取决于金的回收效率和回收过程的成本。


硫铁矿碎片: 黄铁矿最有趣的晶体习惯之一是“蜂胶”。这些半球形黄铁矿晶体的小球通常发现于有机泥,煤,页岩和其他类型的岩石中。这是西维吉尼亚州北部韦恩斯堡煤的黄菊。它是直径约15微米的球体,由一侧约1微米的黄铁矿立方晶体组成。

硫铁矿和煤矿开采

硫以三种不同的形式存在于煤中:1)有机硫,2)硫酸盐矿物和3)硫化物矿物(主要是黄铁矿和少量的镁铁矿)。燃烧煤炭时,除非将其从排放物中清除,否则这些形式的硫会转化为二氧化硫气体,并造成空气污染和酸雨。可以通过大量的矿物分离来降低煤炭中的硫化物矿物含量,但是这种去除非常昂贵,导致煤炭流失,而且效率达不到100%。

煤炭及其周围岩石中的硫化物矿物可导致酸性矿山排水。在开采之前,这些矿物质深埋于地下且位于地下水位以下,不会被氧化。在开采期间和开采之后,地下水位通常会下降,使硫化物暴露于氧化作用。这种氧化会产生酸性矿山排水,从而污染地下水和溪流。采矿还会破坏煤炭上方和下方的岩石。这为含氧水的流动创造了更多途径,并使更多的表面积暴露于氧化作用。

硫铁矿晶体: 黄铁矿,佛蒙特州切斯特的片岩中的立方晶体。标本宽约4英寸(10厘米)。

硫铁矿和建设项目

用于制造混凝土,混凝土砌块和沥青铺路材料的碎石必须不含黄铁矿。硫铁矿暴露在空气和湿气中会氧化。这种氧化将导致酸的产生和体积的变化,从而损坏混凝土并降低其强度。这种损坏可能会导致故障或维护问题。

在道路,停车场或建筑物下的基础材料,底土或基岩中不应存在黄铁矿。黄铁矿的氧化可导致人行道,地基和地板的损坏。在该国通常发现黄铁矿的部分地区,应测试建筑工地以检测是否存在黄铁矿物质。如果检测到黄铁矿,则可以拒绝该地点,或者可以挖掘有问题的材料并用优质填料代替。

硫铁矿化石: 化石am石,其中的外壳被黄铁矿代替。左侧为外部视图,右侧为横截面视图。 asterix0597的外观图和Henry Chaplin的截面图。这两张图片均受iStockphoto版权所有。

硫铁矿和有机材料

沉积环境中黄铁矿形成的条件包括铁的供应,硫的供应和缺氧的环境。这通常与腐烂的有机材料有关。有机衰变消耗氧气并释放出硫。因此,黄铁矿通常优先出现在深色的富含有机物的沉积物中,例如煤和黑页岩。黄铁矿经常替代有机材料,例如植物残骸和贝壳,从而形成由黄铁矿组成的有趣化石。