黃鐵礦

黃鐵礦是鐵的二硫化物。黃鐵礦（FeS₂）因其淺黃銅色和明亮的金屬光澤，常被誤認為是黃金，故又稱為“愚人金”。黃鐵礦成分中通常含鈷、鎳和硒，具有NaCl型晶體結構。成分相同而屬於正交（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。含量較高時可在提取硫的過程中綜合回收和利用。黃鐵礦在氧化帶不穩定，易分解形成氫氧化鐵如針鐵礦等，經脫水作用，可形成穩定的褐鐵礦，且往往依黃鐵礦成假象。這種作用常在金屬礦床氧化帶的地表露頭部分形成褐鐵礦或針鐵礦、纖鐵礦等覆蓋於礦體之上，故稱鐵帽。詳細介紹了其物理性質、產狀、套用、分布以及特徵等。

基本介紹

• 中文名：黃鐵礦
• 外文名：pyrite
• 別稱：愚人金
• 類別：二硫化亞鐵
• 化學式：FeS2
• 顏色：淺黃銅色
• 光澤：明亮的金屬光澤
• 透明度：不透明
• 條痕：綠黑色 
• 晶系：等軸晶系 
• 解理：無解理 
• 斷口：參差狀
• 硬度：6
• 比重：4.90
• 套用：生產硫磺和硫酸的主要原料
• 分布：火成岩、變質岩、沉積岩

簡介

淺黃銅黃色，表面常具黃褐色錆色。條痕綠黑或褐黑。具有強金屬光澤。不透明。無解理，斷口參差狀，硬度6~6.5，相對密度4.9~5.2。可具檢波性。

黃鐵礦

黃鐵礦是半導體礦物。由於不等價雜質組分代替，如Co3 、Ni3 代替Fe2 ，或[As]3 、[AsS]3 代替[S2]2-時，產生電子心（n型）或空穴心（p型）而具導電性。在熱的作用下，所捕獲的電子易於流動，並有方向性，形成電子流，產生熱電動勢而具熱電性。

理論組成(wB%)是：Fe 46.55，S 53.45。常有Co、Ni類質同像代替Fe，形成FeS2—CoS2和FeS2—NiS2系列。隨Co、Ni代替Fe的含量增加，晶胞增大、硬度降低，顏色變淺。As、Se、Te可代替S。常含Sb、Cu、Au，Ag等的細分散混入物。亦可有微量Ge和In等元素。Au常以顯微金、超顯微金賦存於黃鐵礦的解理面或晶格中。

黃鐵礦在氧化帶不穩定，易分解形成氫氧化鐵如針鐵礦和纖鐵礦等。經脫水作用，可形成穩定的褐鐵礦，且往往依黃鐵礦成假象。這種作用常在金屬礦床氧化帶的地表露頭部分形成褐鐵礦或針鐵礦以及纖鐵礦等覆蓋於礦體之上，故稱鐵帽。在氧化帶酸度較強的條件下，可形成黃鉀鐵礬，其分布量僅次於褐鐵礦。

純黃鐵礦中含有46.67%的鐵和53.33%的硫。一般將黃鐵礦作為生產硫磺和硫酸的原料，而不是用作提煉鐵的原料，因為提煉鐵有更好的鐵礦石。黃鐵礦分布廣泛，在很多礦石和岩石中包括煤中都可以見到它們的影子。一般為黃銅色立方體樣子。黃鐵礦風化後會變成褐鐵礦或黃鉀鐵礬。

黃鐵礦化學成分是FeS2，晶體屬等軸晶系的硫化物礦物。成分中通常含鈷、鎳和硒，具有NaCl型晶體結構。常有完好的晶形，呈立方體、八面體、五角十二面體及其聚形。立方體晶面上有與晶棱平行的條紋，各晶面上的條紋相互垂直。集合體呈緻密塊狀、粒狀或結核狀。淺黃（銅黃）色，條痕綠黑色，強金屬光澤，不透明，無解理，參差狀斷口。摩氏硬度較大，達6-6.5，小刀刻不動。比重4.9―5.2。在地表條件下易風化為褐鐵礦。

物理性質

淺黃銅黃色，表面常具黃褐色錆色。條痕綠黑或褐黑。強金屬光澤。不透明。解理、極不完全。硬度6~6.5。相對密度4.9~5.2。可具檢波性。黃鐵礦是半導體礦物。由於不等價雜質組分代替，如Co3、Ni3代替Fe2或[As]3、[AsS]3代替[S2]2-時，產生電子心（n型）或空穴心（p型）而具導電性。在熱的作用下，所捕獲的電子易於流動，並有方向性，形成電子流，產生熱電動勢而具熱電性。

衡陽水口山黃鐵礦礦石

產狀與組合

是地殼中分布最廣的硫化物。在岩漿岩中，黃鐵礦呈細小浸染狀，為岩漿期後熱液作用的產物。接觸交代礦床中，黃鐵礦常與其它硫化物共生，形成於熱液作用後期階段。在熱液礦床中，黃鐵礦與其它硫化物、氧化物、石英等共生；有時形成黃鐵礦的巨大堆積。在沉積岩、煤系及沉積礦床中，黃鐵礦呈團塊、結核或透鏡體產出。在變質岩中，黃鐵礦往往是變質作用的新生產物。

黃鐵礦在氧化帶不穩定，易分解形成氫氧化鐵如針鐵礦等，經脫水作用，可形成穩定的褐鐵礦，且往往依黃鐵礦成假象。這種作用常在金屬礦床氧化帶的地表露頭部分形成褐鐵礦或針鐵礦、纖鐵礦等覆蓋於礦體之上，故稱鐵帽。在氧化帶酸度較強的條件下，可形成黃鉀鐵礬(jarosite，KFe3[SO4]2(OH)6)，其分布量僅次於褐鐵礦。

套用

工業用途

黃鐵礦是提取硫和製造硫酸的主要礦物原料。含Au、Co、Ni時可提取伴生元素。

製作飾品

黃鐵礦也是一種非常廉價的古寶石。在英國維多利亞女王時代（公元1837—1901年），人們都喜歡飾用這種具有特殊形態和觀賞價值的寶石。它除了用於磨製寶石外，還可以做珠寶玉器和其它工藝品的底座。

催化劑

2012年4月，劍橋大學StephenJenkins率領的研究團隊通過電子結構計算，探究了黃鐵礦的催化活性。研究人員重點關注了黃鐵礦與空氣污染物之一的氮氧化物（NOx）之間的反應。下一步，研究人員計畫將黃鐵礦套用於具有戰略意義的產業反應過程，如生產肥料用的氨、從可再生生物質中合成碳氫化合物燃料、提取燃料電池電動汽車用的氫等等。

藥用

藥用自然銅即黃鐵礦(砸碎或煅用)，別名石髓鉛。功效：散瘀止痛，接骨療傷。

成藥製劑：活血止痛散，軍中跌打散。

化學套用

制硫酸：1、先將硫黃或黃鐵礦在空氣中燃燒或焙燒，以得到二氧化硫氣體。

2、將二氧化硫氧化為三氧化硫是生產硫酸的關鍵，其反應為2SO2+O2→2SO3。這個反應在室溫和沒有催化劑存在時，實際上不能進行。

根據二氧化硫轉化成三氧化硫途徑的不同，製造硫酸的方法可分為接觸法和硝化法。

接觸法是用負載在硅藻土上的含氧化鉀或硫酸鉀（助催劑）的五氧化二釩V2O5作催化劑，將二氧化硫轉化成三氧化硫。

硝化法是用氮的氧化物作遞氧劑，把二氧化硫氧化成三氧化硫：SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO

根據所採用設備的不同，硝化法又分為鉛室法和塔式法。而接觸法可以生產濃度98%以上的硫酸。採用最多。

主要方程式：

4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2

2SO2+O2=2SO3

SO3+H2O=H2SO4

分布

世界著名產地有西班牙、捷克、斯洛伐克、美國和中國。我國黃鐵礦的探明資源儲量居世界前列，著名產地有廣東英德和雲浮、安徽馬鞍山、甘肅白銀廠等。黃鐵礦是地殼中分布最廣的硫化物。在岩漿岩中，黃鐵礦呈細小浸染狀，為岩漿期後熱液作用的產物。接觸交代礦床中，黃鐵礦常與其它硫化物共生，形成於熱液作用後期階段。在熱液礦床中，黃鐵礦與其它硫化物、氧化物、石英等共生；有時形成黃鐵礦的巨大堆積。在沉積岩、煤系及沉積礦床中，黃鐵礦呈團塊、結核或透鏡體產出。在變質岩中，黃鐵礦往往是變質作用的新生產物。

黃鐵礦

特徵

晶形完好，晶面有條紋，緻密塊狀者與黃銅礦相似。但據其淺黃銅黃色，硬度大，及其具有導電性可與黃銅礦進行區別。性脆，受敲打時很容易破碎，破碎面是參差不齊的。

黃鐵礦

其他

英文名稱源於希臘字“pry”，意思為“火”，因為用錘子敲擊黃鐵礦會產生火星。