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【華特選礦百科】一文了解黃鐵礦物

華特磁電 2025-03-10 | 閱讀：2036

磁黃鐵礦和愚人金黃鐵礦外表相似，它們的顏色和外觀都與黃金接近,。是自然界最常見(jiàn)的磁性硫化鐵礦石,，儲(chǔ)量豐富，工業(yè)價(jià)值較高,。磁黃鐵礦是鐵的硫化物,。它源自希臘語(yǔ)“pyrros”，意思是“火的顏色”,，是常見(jiàn)的磁性硫化鐵礦石,，通常與鎳黃鐵礦、黃鐵礦等伴生,。

一．黃鐵礦

黃鐵礦(FeS2)是一種復(fù)硫化礦物,，淺黃銅色,，表面具有黃褐色、錆色,、有金屬光澤,，是自然界中常見(jiàn)的金屬礦物，也是地殼中分布最廣的硫化物,。

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黃鐵礦晶體結(jié)構(gòu)

黃鐵礦成分中通常含鈷,、鎳和硒，具有NaCl型晶體結(jié)構(gòu),。成分相同而屬于正交(斜方)晶系的稱為白鐵礦,。成分中還常存在微量的鈷、鎳,、銅,、金、硒等元素,，含量較高時(shí)可在提取硫的過(guò)程中綜合回收和利用,。

物理性質(zhì)

淺黃銅黃色，表面常具黃褐色,、錆色,。條痕綠黑或褐黑。具有強(qiáng)金屬光澤,。不透明,。無(wú)解理，斷口參差狀,，硬度6~6.5,，相對(duì)密度4.9~5.2。

主要分布

中國(guó)許多省區(qū)都有黃鐵礦產(chǎn)出,，如湖南,、湖北、浙江,、陜西,、安徽、廣東等,，較為重要的產(chǎn)地有廣東云浮,、英德、安徽馬鞍山,，甘肅白銀廠和湖南耒陽(yáng)等,。

除中國(guó)以外,、西班牙,、美國(guó),、墨西哥、玻利維亞,、秘魯,、意大利、英國(guó),、法國(guó),、德國(guó)、瑞士,、瑞典等國(guó)也有具有觀賞價(jià)值的黃鐵礦晶體產(chǎn)出,。

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主要用途

觀賞用途：

在英國(guó)維多利亞女王時(shí)代，人們喜歡飾用這種具有特殊形態(tài)和觀賞價(jià)值的寶石,。它除了用于磨制寶石還可以做珠寶玉器和其他工藝品的底座,。

醫(yī)藥用途：

黃鐵礦在中藥中稱“自然銅”，一般砸碎或煅用,，別名“石髓鉛”,。具有散瘀止痛、接骨療傷的功效,，配方藥如活血止痛散,，軍中跌打散等。

化工生產(chǎn)：

黃鐵礦是提取硫和制造硫酸的主要礦物原料,。含Au,、Co、Ni時(shí)可提取伴生元素,。黃鐵礦在生產(chǎn)中可作為催化劑,。如生產(chǎn)肥料用的氨、從可再生生物質(zhì)中合成碳?xì)浠衔锶剂?、提取燃料電池和電?dòng)汽車用的氫等,，均可適當(dāng)采用黃鐵礦，實(shí)現(xiàn)催化效果,。

廢水處理：

黃鐵礦具有表面溶解性,、沉淀吸附性、氧化還原性等特性,，是一種天然的廢水處理礦物材料,，能吸附很多有害的金屬離子如鉻、汞,、納米金,、銻和非金屬離子磷、砷等,，另外還能吸附一些小分子的物質(zhì),，不僅如此,，通過(guò)對(duì)黃鐵礦進(jìn)行改性、人工合成或與其它材料聯(lián)合使用后可以更有效地處理不同類型的廢水,。

其它用途：

硫鐵礦仍在商業(yè)用途中用于生產(chǎn)二氧化硫,，用于造紙工業(yè)等領(lǐng)域以及用于硫酸的生產(chǎn)。黃鐵礦在540℃的溫度下開(kāi)始熱分解為FeS和元素硫,。

黃鐵礦的一種較新的商業(yè)用途是作為Energizer品牌不可充電鋰電池的正極材料,。

在早期世紀(jì)20年代的，黃鐵礦用作礦物檢測(cè)器在無(wú)線電接收器,，并且仍然在使用由結(jié)晶無(wú)線電愛(ài)好者,。在真空管成熟之前，晶體檢測(cè)器是最靈敏,，最可靠的檢測(cè)器,。硫鐵礦探測(cè)器占據(jù)了方鉛礦探測(cè)器和機(jī)械上較復(fù)雜的perikon礦物對(duì)之間的中點(diǎn)。硫鐵礦探測(cè)器可以像現(xiàn)代的1N34A鍺二極管探測(cè)器一樣靈敏,。

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硫鐵礦已被提出為低成本光伏太陽(yáng)能電池板中的一種豐富,、無(wú)毒、廉價(jià)的材料,。合成的硫化鐵與硫化銅一起使用來(lái)創(chuàng)建光伏材料,。最近的努力正在致力于完全由黃鐵礦制成的薄膜太陽(yáng)能電池。

選別方法

黃鐵礦作為提取硫和制造硫酸的關(guān)鍵礦物原料,，在有色金屬硫化礦（如銅,、鉛、鋅）的浮選過(guò)程中,，常被視作副產(chǎn)品加以回收利用,。針對(duì)黃鐵礦的選礦，常用的方法涵蓋重選,、浮選以及重選-浮選聯(lián)合法三種,。選擇何種選礦方法，需依據(jù)黃鐵礦的礦石性質(zhì),，通過(guò)選礦試驗(yàn)來(lái)確定,。

重選法

重選法是黃鐵礦選礦的傳統(tǒng)方法之一，利用黃鐵礦中有用礦物與脈石礦物之間的密度差異進(jìn)行選別,。黃鐵礦重選法的優(yōu)勢(shì)在于設(shè)備投資少,、選礦成本低、操作較簡(jiǎn)單,。根據(jù)原礦粒級(jí)的大小,，黃鐵礦重選法可以分為跳汰重選和螺旋溜槽重選。

跳汰重選法

跳汰重選在處理粗中粒級(jí)的黃鐵礦時(shí)展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),。其工藝操作簡(jiǎn)便,，設(shè)備處理量大,，足以滿足大規(guī)模生產(chǎn)需求。同時(shí),，跳汰重選還具備相當(dāng)?shù)倪x別精度，能有效分離黃鐵礦中的有用礦物與脈石礦物,。

螺旋溜槽重選法

螺旋溜槽重選主要應(yīng)用于細(xì)粒級(jí)黃鐵礦的處理,。該方法處理能力強(qiáng)、給礦濃度高,、占地面積小且操作簡(jiǎn)單,。在螺旋溜槽重選過(guò)程中，給礦量和給礦濃度對(duì)選別效果至關(guān)重要,。給礦量過(guò)大可能導(dǎo)致黃鐵礦回收率下降,，而給礦濃度過(guò)高則可能降低黃鐵礦精礦品位。

浮選法

由于黃鐵礦具有良好的可浮性,，因此浮選法也是黃鐵礦選礦的常見(jiàn)方法,。在黃鐵礦浮選過(guò)程中，常用短鏈黃藥作為捕收劑,，硫酸作為活化劑,。

浮選聯(lián)合法

黃鐵礦作為提取硫和制造硫酸的關(guān)鍵礦物原料。在處理脈石礦物易泥化的情況下,，黃鐵礦重選—浮選聯(lián)合法展現(xiàn)出顯著優(yōu)勢(shì),。當(dāng)黃鐵礦所含脈石礦物（如蛇紋石、綠泥石,、高嶺石等）易泥化時(shí),，浮選過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量礦泥覆蓋于黃鐵礦表面，抑制其可浮性,。

二．磁黃鐵礦

磁黃鐵礦是磁黃鐵礦族中的一種鐵的硫化礦物,，它的成分中含有硫達(dá)40%，因此可以用來(lái)制作硫酸,。而當(dāng)其中的鎳含量很高時(shí),，便可從中提煉鎳。磁黃鐵礦有金屬般的光澤,，為暗青銅黃色帶紅,。

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物理性質(zhì)

晶形呈六方板狀、柱狀或桶狀,，但很少見(jiàn),，通常呈致密塊狀集合體。暗青銅黃色,，帶褐色錆色,。條痕亮灰黑色,。金屬光澤。解理不完全,、裂開(kāi)發(fā)育,、性脆、硬度3.5~4.5,、相對(duì)密度4.60~4.70,、具強(qiáng)磁性。

主要分布

加拿大,、安大略的Sudbury,、美國(guó)、田納西州的Ducktown,，墨西哥的Chihuahua,，以及巴西、蘇俄,、德國(guó),、瑞典、芬蘭,、挪威等地,。

在臺(tái)灣，則可以在金面山鉛鋅礦脈,、木瓜溪下游的銅門—銅文蘭銅礦等地發(fā)現(xiàn)磁黃鐵礦的蹤跡,；但在金面山地區(qū)，磁黃鐵礦有的僅數(shù)個(gè)微米（μm）大??；至于在銅門地區(qū)，夾雜在石英云母片巖,、綠色片巖及硅質(zhì)片巖中的磁黃鐵礦與黃鐵礦則是提煉硫磺的來(lái)源,。

主要用途

制作硫酸的原料，但其經(jīng)濟(jì)價(jià)值遠(yuǎn)不如黃鐵礦礦石大,；通常呈致密塊狀產(chǎn)于多種金屬礦床中,，但主要富集于銅鎳硫化物礦床中,與鎳黃鐵礦、黃銅礦共生,。

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磁黃鐵礦在地表易風(fēng)化成褐鐵礦,。其成分中含硫量為39~40%，可用于制作硫酸,。當(dāng)成分中含鎳高時(shí),，可作為鎳礦石利用。可用于含重金屬?gòu)U水的凈化處理,。廣泛用于石油化工,、冶金、橡膠,、造紙,、軍事、食品等工業(yè),?？勺鳛樘釤掕F、硫的礦石,。主要用作生產(chǎn)硫酸,、硫磺,、二硫化碳,、亞硫酸鹽等的原料，廣泛用于石油化工,、冶金,、橡膠、造紙,、軍事,、食品等工業(yè)。

選別方法

磁黃鐵礦通常與黃鐵礦,、黃銅礦,、閃鋅礦和方鉛礦等硫化物伴生。很難以單一形式將磁黃鐵礦與其他硫化物礦物分離,。因此,，磁黃鐵礦的選礦一般采用磁選和浮選相結(jié)合的選礦方法。選礦前必須進(jìn)行選礦測(cè)試,，以獲得最佳選礦結(jié)果,。

浮選法：用捕收劑對(duì)原礦進(jìn)行銅浮選，經(jīng)過(guò)一次粗選,、三次精選后得到銅精礦,。

磁浮選：銅浮選后的尾礦進(jìn)入磁選，獲得鐵精礦和磁選尾礦,。然后對(duì)磁選尾礦進(jìn)行含硫礦物的浮選,，經(jīng)過(guò)一粗三選，得到硫精礦,。

三．砷黃鐵礦

砷黃鐵礦常產(chǎn)于高溫?zé)嵋旱V床,、偉晶巖及交代礦床中，在鎢錫礦脈中與黑鎢礦、錫石共生,。砷黃鐵礦灼燒后具有磁性,，錘擊砷黃鐵礦會(huì)發(fā)出蒜臭味。砷黃鐵礦是一種鐵的硫砷化物礦物,。砷黃鐵礦的莫氏硬度是5.5~6.0,，比重為6.2。砷黃鐵礦是錫白色至鋼灰色,，條痕灰黑色,，金屬光澤，不透明,。砷黃鐵礦是晶體屬單斜晶系斜方柱晶類的硫化物礦物,。

主要分布

砷黃鐵礦是分布最廣的一種硫砷化物。我國(guó)砷黃鐵礦主要分布在湖南,、江西,、云南等地。世界著名產(chǎn)地有德國(guó)的弗賴貝爾格,、英國(guó)的康沃爾,、加拿大的科博爾等地。

中國(guó)古代稱為白砒石,、礜石,。將毒砂砸成小塊，除去雜石,，與煤,、木炭或木材燒煉，然后升華,，即為砒霜,。

主要用途

用于提煉砷和制造砷化合物如三氧化二砷、砷酸鈉,、砷酸鉛等,。含高鈷者稱為鈷毒砂，可作提取鈷的礦物原料,。

選別方法

◆從黃鐵礦中選擇性浮選砷黃鐵礦

由于黃藥以雙黃藥的形式吸附在黃鐵礦和砷黃鐵礦表面上,，雙黃藥對(duì)陽(yáng)離子沒(méi)有選擇性，所以用黃藥浮選分離黃鐵礦和砷黃鐵礦是很困難的,。因此,，眾多學(xué)者采用了多種分離技術(shù)來(lái)分離砷黃鐵礦和黃鐵礦。這些技術(shù)包括改變礦漿pH值,、改變礦物表面的氧化程度和添加促進(jìn)砷黃鐵礦浮選的SO2,。對(duì)其中一些已進(jìn)行了工業(yè)試驗(yàn),，然而試驗(yàn)結(jié)果不是回收率低，就是選擇性難于控制,。

◆砷黃鐵礦電氧化

由于砷黃鐵礦常與金礦伴生,，在選礦過(guò)程中金與毒砂的分離是及其重要的一步，其中,，電化學(xué)方法是最常用的處理手段,，常用的理論研究中，用得最多的是循環(huán)伏安法,，即以砷黃鐵礦作為工作電極,，以各種溶液作電解液，研究砷黃鐵礦氧化表面電化學(xué)特征,。溫度,、電勢(shì)、pH值是影響砷黃鐵礦電氧化速率及氧化產(chǎn)物種類最基本的因素,。

◆砷黃鐵礦生物氧化

在酸礦廢水環(huán)境中,，很多種微生物代謝活躍，多種嗜酸性的微生物都可以獨(dú)立地增強(qiáng)含鐵和含硫礦物的氧化,，如細(xì)菌和古細(xì)菌,，包括許多化能自養(yǎng)型微生物,，在硫化物礦物氧化環(huán)境中占統(tǒng)治地位,，并且有利用無(wú)機(jī)元素維持代謝的能力。

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