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菱铁矿

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<big>'''菱铁矿'''</big>菱铁矿(siderite)是一种分布比较广泛的矿物,它的成分是[[碳酸亚铁]]。当菱铁矿中的杂质不多时可以作为铁矿石来提炼铁。
菱铁矿一般呈薄薄一层与页岩、粘土或煤在一起。菱铁矿一般为晶体粒状或不显出[[晶体的致密块状]]、球状、凝胶状。颜色一般为灰白或黄白,风化后可变成褐色或褐黑色等。菱铁矿在氧化水解的情况下还可变成褐铁矿。
== 简介 ==
菱铁矿是铁的碳酸盐矿物,成分为FeCO3,FeO 62.01%,CO2 37.99%。因为它含有48%的铁并不含有硫或磷,它是一个有价值的铁矿物。锌,镁和锰通常替代铁造成菱铁矿-菱锌矿,菱铁矿-菱镁矿和菱铁矿-菱锰矿固溶体系列(锰菱铁矿、镁菱铁矿),此外,钴和钙也是常见杂质。菱铁矿属于三方晶系,晶体呈
晶面往往弯曲。集合体呈粒状、块状或结核状,亦有葡萄状和土状者。显晶质球粒状的称球菱铁矿,隐晶质凝胶状的称胶菱铁矿。菱铁矿莫氏硬度3.75-4.25,比重3.7~4.0,随成分中Mn和Mg含量的升高而降低。有白色条纹和玻璃光泽或珍珠光泽。热液成因的菱铁矿常见于金属矿脉中,与重晶石,萤石,方铅矿,以及其他矿物是相关的。沉积成因的菱铁矿常见于页岩层、粘土层和煤层中。在氧化带易水解成褐铁矿,形成铁帽。菱铁矿大量聚集而且硫、磷等有害杂质的含量小于0.04%时,可作为铁矿石开采。菱铁矿常呈结核体或放射状球粒结构的菱铁矿产出,铁的硫化物包括黄铁矿和白铁矿。其常见的共生矿物有:[[石英]]、[[黄铁矿]](pyrite)、[[褐铁矿]](limonite)、[[针铁矿]](goethite)、[[黄铜矿]](chalcopyrite)、[[闪锌矿]](sphalerite)、[[冰晶石]](cryolite)、[[方铅矿]](galena)、[[重晶石]](barite)、方解石、[[白云石]](dolomite),[[萤石]](fluorite)等。菱铁矿岩分布于中国贵州、陕西等省,可构成一定规模的矿床。菱铁矿是典型的成岩矿物,因此菱铁矿矿床大多属成岩期形成的层控矿床。湖沼相铁质岩矿石成分以针铁矿常见,其次是菱铁矿、[[蓝铁矿]]。古代的湖沼相铁矿常与含煤地层共生,矿石成分以菱铁矿为主。
== 命名 ==
它的名字来自希腊文“sideros”,是“铁”的意思。它是由冯 海丁格( von Haidinger)于1845年鉴定。  == 基本性质 == 吸水率:<big0.5% 。抗折强度:>''' 650 Kg/cm2。莫氏硬度:3.75-4.25。热稳定性:700℃不开裂。晶系:三方空间群:晶胞参数:a = 4.6916 Å, c = 15.3796 Å单胞体积:293.17 ų [1] == 鉴定特征 == 菱铁矿与方解石相似,区别在于粉末加冷HCl不起泡或作用极慢,加热HCl则剧烈起泡。一、掂分量:菱铁矿的比重为3.9, 粘土岩、砂岩、灰岩及白云岩的比重2.5-2.9。据此, 可以把赋存在沉积岩中的部分 菱铁矿'''</big> 石鉴定出来。实践表明, 含铁28%以上的 菱铁矿 (siderite) 石重感明显, 含铁20%以下的重感不明显。“ 掂” 鉴定菱铁矿石的 一种 分布比较广泛 简便方法,但是它只适用于高品位的菱铁矿石。二、划条痕、试硬度:菱铁矿的条痕为白色到灰白色, 硬度小于小刀。据此, 可把菱铁矿石与其他一些重感明显的岩石或矿石区别开来。三、滴试剂试二价铁、观气泡。菱铁矿石中的铁为二价, 经稀盐酸溶解后, 滴上1~5%的高铁[[氰化钾]](赤血盐)试液立即呈深蓝色。有些沉积岩也含二价铁。据观察含二价铁3%在以上 岩石与菱铁 物,它 矿石一样, 均呈深蓝色反应, 故很难区别菱铁矿石与岩石。但是在试二价铁的过程中, 如能观察起泡情况并能注意深蓝色出现 快慢, 也可以鉴定一部 菱铁矿矿石。在试样(块样)上滴上稀盐酸的同时,也滴一滴赤血盐试液, 这时, 若 起泡剧烈并立即呈现深蓝色者为含铁石灰岩, 若起泡多, 但不剧烈并立即呈现深蓝色者为含铁白云岩, 若起泡少、变色慢, 先为绿色然后逐渐变为深蓝色者则为菱铁矿石。冬天, 菱铁矿矿石起泡更少或不起泡, 深蓝色出现更慢。应当指出, 起泡少、变色慢、重感又不明显的菱铁矿矿石与含菱铁矿的粘上岩、[[砂岩]]及粉砂岩等需用其他方法区别。四、灼烧后观察磁性强度、估计矿石品位。菱铁矿石无磁性, 烧后二氧化 酸亚 逸出, 部分二价 氧化而具磁性 通过对试样的磁性观察来鉴定是不是菱铁矿石并进一步估计 菱铁矿 石的品位。对试样进行了观察, 明显的看出含铁量高的试样磁性强, 含铁最低的试样磁性就弱。可以分为极磁样、强磁样、 磁样和弱磁样四级。它们分别代表富矿、贫矿、表外矿和岩石。五、图。观测粒状菱铁矿的数量、估计矿石的品位。对粒状结构的菱铁矿石, 观测菱铁物的数量, 以估计矿石的品位, 达到鉴定菱铁矿石的目的并大致鉴定出贫矿、富矿及表外矿。可以明显地看出, 鲡状菱铁矿石的鲡粒就是菱铁矿物, 矿石品位的高低取决于鲡粒 杂质不 少, 同 也取决于鲡粒含菱铁矿的纯度。据此, 将矿石的鲡粒含量分为个等级如密集、大量、中量、少量和稀少。在矿石中, 纸状菱铁矿的含量如为密集者,其含铁量大致在30%以上, 属富矿, 如为大量者, 其含铁量大致在25%左右为贫矿, 如为中量者, 其含铁量大约在15%左右 作为 表外矿如为少量和稀少者, 其含 量在10%以下, 不是 矿石 来提炼铁 。 == 成因 == 菱铁矿 的成因主要有二。其 般呈薄薄一 ,外生成因,产自沉积岩中:这些 状的碎屑沉积岩大多带有来自生物的有机组份。例如(黑色)[[ 页岩 ]] 粘土或 [[ ]]层等。换言之,菱铁矿是在低氧的情况下藉生物作用形成。其二,形成于中温至低温的热液矿脉内:菱铁矿常见于变质沉积岩中,是热液堆积后形成的脉石矿物。此外,伟晶岩中亦可能出现菱铁矿。<ref>[https://pediainside.com/index.php?title=%E8%8F%B1%E9%93%81%E7%9F%BF&action=edit]  [[矿浆]]pH对表面磁化和菱铁矿-赤铁矿协同磁化的效应,知网空间 2014年03期</ref>   == 产地 == 世界著名的菱铁矿产地有:[[波兰]]、[[捷克波西米亚]](Bohemia)、德国的Harz山脉和Freiberg、法国Lorraine、英国Cornwall、[[葡萄牙]]BieraBaixa、[[巴西]]MinasGerais、[[秘鲁]]Huancavelica、[[玻利维亚]]Tatasi、[[澳洲新南威尔州]]BrokenHill、ProspectHill,[[纳米比亚]]Otavi的Tsumeb、[[格陵兰]]Ivigtut。还有[[美国宾州]]、[[密西根州]]、[[犹他州]]、俄亥俄州东部、[[科罗拉多州]]、[[康乃狄格州]]Roxbury、[[纽泽西州]]Franklin、加州SanBernardinoCounty、威斯康辛州Ladysmith、亚利桑那州AntlerMine、纽约州、育空RapidCreek和加拿大蒙特利尔FranconQuarry与魁北克MontSaint-Hilaire。中国菱铁矿资源十分丰富,目已探明储量近20亿吨,另存保有储量近20亿吨。主要分布 西部地区,其中新疆、[[青海]]、[[甘肃]]、[[陕西]]与[[云南]]等五个省的菱铁矿储量都超过亿吨。如陕西临水大西沟菱铁矿矿床储量超过三亿吨。 == 相关研究 == 菱铁矿属于方解石族的矿物,族中的矿物彼此异质同型(isomorphous):由于各矿物的结晶构造相似,因此它们具许多相似的物理性质。包括:属于六方晶系、三方(次)晶系(trigonal)--晶型多为菱面体或scalenohedron。有三组发育优良的菱面体解理,透明菱面体结晶具有双(doublerefraction)现象等。实际上,矿物组成中的阳离子之间,彼此可以完全地相互取代,形成 系列的固溶液(solidsolution),因此矿物之间的分辨可能变得较为困难 前述曾经提及菱铁矿会产自具有有机组份的沉积岩中,例如黑色页岩、煤层中,我们不妨想像一下 菱铁矿 的形成环境: 般为晶体粒 个古代的沼泽地区,许多植物的残块,举凡木干、枝叶等散布其中,这是未来煤矿、煤炭形成的温床,由于这个环境中有水、有溶解的铁质,是个缺氧的环境,因此也适合菱铁矿的形成,这就是含煤沉积岩中常见菱铁矿的原因。这些沉积岩中的菱铁矿多以层 状或 不显 结核(nodule,concretion)产 ,所谓的结核,是菱铁矿 晶体 堆积、包覆着一个核心,然后再向外层层包覆、生长而形成,这个核心大多是其他矿物。例如:黄铁矿、[[闪锌矿]]、[[燧石]](chert)等,但是在[[美国伊利诺州]]MazonCreek地区 致密块状 页岩中,菱铁矿结核中包覆的不是矿物,而是在那古沼泽地区 球状、凝胶状 与煤矿物源共同生活的植物与动物 == 价值应用 == 菱铁矿(FeCO3)作为一种传统矿物资源,长期以来一直用作冶炼钢铁 颜色 般为灰白或黄白 步研究发现 风化 菱铁矿经热处理 后可 产生磁性矿物,分解产物 成褐色或褐黑色等 化非常复杂,而且表现出一系列异常的磁学现象,使菱铁矿热分解的主要产物具有极大的潜在应用价值,逐渐引起人们的兴趣。中国菱铁矿资源十分丰富,但巳利用的菱铁矿不足总储量的10%。主要用于冶炼钢铁,在其他方面的应用基本处于空白 基于从 菱铁矿 的热分解产物所具有的潜 应用价值,利用其在高温分解时产生磁性物质的特点,我们已研制出完全新型的磁性日用陶瓷,强度比普通硅酸盐陶瓷高。这种陶瓷的主要特点是坯体中含有分布均匀的磁性矿物,可显示磁性,由于是热剩磁,故可长久保留。因而可以作为磁性保健用品,如磁 杯、磁储 器以及磁性浴缸。还可制作农产品以及花卉 情况下 栽培载体和输水管道,以及保健建筑材料等。如再作深化研究, 能作结构陶瓷与功能陶瓷的原料。总之,这项研究具有极大的社会意义和经济效益。采用以天然纯菱铁矿为主要原料研制磁性日用陶瓷,在国内外尚属首次。所研制成的这种磁性陶瓷的特点在于:原料价格低廉且储量丰富、工艺简单 本较低、无毒无放射性、有利于工业化大规模生产、应用前景十分宽广,经济效益也十分可观。 == 相关资料 == 地质研究所朱祥坤研究员团队在对天津蓟县中、新元古代剖面进行野外考察时,在铁岭子村附近的下马岭组地层中发现了大量原生菱铁矿。富含菱铁矿的层位出露于下马岭组下部,为一套碳质岩系,主要为粉砂岩和黑色页岩。粉砂岩、页岩中夹有铁结核层,三者常互层出现。这些铁结核表面呈 红色,扁平椭球状,致密块状构造,多数直径在1cm~15cm间,少数可达30cm左右,其最大扁平面平行于层面,围岩层理绕结核生长。结核新鲜断面呈灰色,具有碳酸盐岩特征,硬度小于小刀,比重明显大于泥岩、灰岩或白云岩。据此将铁质结核初步定为菱 铁矿 结核 这一认识得到了进一步室内工作(包括显微镜下鉴定、X射线粉晶衍射及电子探针分析)的证实。蓟县铁岭子村下马岭组剖面中菱铁矿的含量非常丰富,可能具有经济意义,有必要对其进行系统调查。同时,这一发现在研究元古宙环境演化方面也具有重要意义。   == 相关视频 == 我的世界动画:菜鸟vs职业玩家菱铁矿之战{{#ev:youku|XNDA2MjY1ODQ3Mg|alignment=left}} [[Category: 450 礦冶總論]]
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