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矿物特征及图片
闪锌矿(sphalerite)
化学成分为ZnS晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
成分相同而属于六方晶系的则称纤锌矿闪锌矿含锌67.1%;通常含铁,铁含量最高可达30%,含铁量大于10%的称为铁闪锌矿;此外常含锰、镉、铟、铊、镓、锗等稀有元素。
因此闪锌矿不仅是提炼锌的最重要矿物原料,还是提取上述稀有元素的原料。
纯闪锌矿近于无色,但通常因含铁而呈浅黄、黄褐、棕甚至黑色,随含铁量的增加而变深;透明度相应地由透明、半透明至不透明;光泽则由金刚光泽、树脂光泽变至半金属光泽。
摩斯硬度3.5~4.0,比重3.9~4.2,随铁含量的增高,硬度增大而比重降低。
具完全的菱形十二面体解理。
晶体形态呈四面体或菱形十二面体,通常成粒状集合体产出。
闪锌矿是分布最广的锌矿物,主要为热液成因,几乎总是与方铅矿共生。
闪锌矿在地表易风化成菱锌矿。
中国铅锌矿产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等最著名,世界上著名产地有澳大利亚的布罗肯希尔、美国密西西比河谷地区等。
菱锌矿Smithsonite
菱锌矿
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矿物概述
菱锌矿是一种成分为碳酸锌的矿物,在人们发现闪锌矿之前,它一直被作为锌的主要来源。
菱锌矿一般产出在金属矿床中的氧化带里,它是原来某种锌矿物蚀变成的,这叫作次生矿。
纯的菱锌矿是白色的,如果含有其他元素,则会带上绿、黄、褐、黑等颜色,它们具有玻璃光泽,像葡萄、肾球、钟乳等形状,有的甚至像土的样子。
有些好看的菱锌矿还可做成工艺品。
化学组成:
ZnCO3;ZnO64.90%,CO235.10%;
菱锌矿
鉴定特征:
以其形态、产状及其粉末加冷盐酸起泡为鉴定特征,与本亚族其他矿物的区别在于比重较大,菱面体解理较不完全;
成因产状:
产于铅锌矿床氧化带,是由闪锌矿氧化分解所产生的硫酸锌,交代碳酸盐围岩或原生矿石中的方解石而成,常与孔雀石、蓝铜矿等次生矿物伴生;
著名产地:
世界著名的产地有意大利撒丁岛(Masua,Sardinia);墨西哥的北部;希腊的Laurium;波兰;比利时;非洲的Zambia和South-WestAfrica;美国的Colorado和Utah州和中国广西融县等地。
名称来源:
以美国华盛顿Smithsonian研究院的奠基人,英国矿物学家JamesSmithson(1754-1829)的姓名而命名;
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晶体形态
复三方偏三角面体晶类;呈菱面体,e,f及复三方偏三角面体v,和六方柱m的聚形;
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晶体结构
晶系和空间群:
三方晶系,D63d—R-3c;
晶胞参数:
arh=5.67Å,α=48°26′;
粉晶数据:
2.75
(1)3.55(0.5)1.703(0.45)
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物理性质
硬度:
4-5
比重:
4-4.5g/cm3,是方解石族矿物中最大的
解理:
具菱面体解理,但不如族中其他矿物完全
断口:
参差状断口
颜色:
黄色或淡绿色
条痕:
白色
透明度:
透明
光泽:
玻璃光泽
发光性:
无
折光性:
其他:
遇冷HCl起泡
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:
光学性质
一轴晶(-),Ne=1.625,No=1.85,bire=0.2250
水锌矿
hydrozincite
Zn5(CO3)2(OH)6又称锌华。
单斜晶系。
晶体呈细条片状,通常呈致密块状、皮壳状或肾状集合体。
白色至淡黄色。
硬度2.5。
密度4。
是闪锌矿的次生矿物。
用于炼锌及制备各种锌化合物。
方铅矿(galena)
方铅矿(galena)
化学成分为PbS、晶体属等轴晶系的硫化物矿物。
含铅量86.6%,是分布最广的铅矿物,提炼铅的最重要矿物原料。
中国古称草节铅,早在商代甚至更早就能从铅矿石中炼出较纯净的铅。
方铅矿中常含银,中国自古就从含银方铅矿中提炼银。
方铅矿具氯化钠型晶体结构。
呈铅灰色,强金属光泽,摩斯硬度2.5,比重达7.5,具完全的立方体解理。
晶体呈立方体,有时为八面体与立方体的聚形;集合体常成粒状和致密块状。
主要是热液成因的矿物,几乎总是与闪锌矿共生。
方铅矿在地表易风化成铅矾和白铅矿。
中国铅锌矿的产地以云南金顶、广东凡口、青海锡铁山等地最著名。
最大产地是美国的新密苏里,仅铅的储量就达3000万吨。
此外,英国的康沃尔、德国的弗赖贝格、澳大利亚的布罗肯希尔等也很著名。
铅矾anglesite
铅矾
铅矾是硫酸铅,一种常见的矿物,是铅的一般矿石。
铅矾通常是由方铅矿氧化后变成的,这样形成的矿物叫作次生矿物。
铅矾的晶体是板状、短柱状或锥状,晶体集合在一起形成粒状、块状、结核状或钟乳状等等。
它们的颜色从无色到白色都有。
有些铅矾内部还包裹着没有完全氧化变质的方铅矿,这样的铅矾往往呈暗灰色。
铅矾的包裹层可以阻止内部的方铅矿被进一步氧化。
纯的铅矾具有金刚般的光泽,在紫外线照射下,铅矾会发出黄带绿的荧光。
硫酸盐矿物。
成分为Pb〔SO4〕。
正交晶系(斜方晶系),晶体呈板状、短柱状或锥状;集合体成粒状、致密块状、结核状、钟乳状等。
无色至白色,常因包含未氧化的方铅矿而呈暗灰色。
金刚光泽,解理中等,断口贝壳状,莫氏硬度2.5~3,比重6.1~6.4,在紫外线照射下发黄色或黄绿色荧光。
主要产于铅锌硫化物矿床的氧化带中,由方铅矿等含铅硫化物经氧化作用而成。
铅矾溶解度极低,常成皮壳状包裹方铅矿,并阻止方铅矿进一步分解。
在含碳酸的水的作用下,铅矾易转变为白铅矿。
量多时可作提炼铅的矿物原料。
白铅矿
矿物名称:
白铅矿Cerussite
采集地点:
中国云南石屏
矿物概述
化学组成:
PbCO3,PbO83.53%,CO216.47%,有时含Ca,Sr和Zn;
鉴定特征:
白铅矿,可以从比重很大,白色,具金刚光泽和可以与硝酸反应,产生气泡;在阴极射线下发浅蓝绿色荧光的特性当中,予以鉴定。
成因产状:
白铅矿是方铅矿氧化成铅矾PbSO4后,再由铅矾受含碳酸水溶液作用而形成的次生产物,见于铅锌矿床氧化带,常可作为找矿标志。
大量聚集可作铅矿石开采。
常与磷氯铅矿共生;
著名产地:
世界著名产地有美国宾夕法尼亚州(Phoenixville,Pennsylvania);捷克Bohemia的Mies;俄罗斯西伯利亚的Nerchinsk;意大利的Sardina岛;非洲Tunis;西南非的Tsumeb;澳大利亚NewSouthWales的BrokenHill和德国Hessen-Nassau的Ems等地。
名称来源:
Cerussite一字,来自拉丁语cerussa,指白色的铅(Whitelead),人造碳酸铅盐的旧用术语;
晶体形态
属三方晶系的碳酸盐。
晶体呈板柱状,常形成假六方对称的三连晶;集合体呈致密块状、钟乳状、皮壳状或土状。
白色、灰色或微带各种浅色,玻璃至金刚光泽,断口呈油脂光泽。
晶体结构
晶胞参数:
a=515pm;,b=847pm,c=611pm;
粉晶数据:
3.593
(1)3.498(0.5)2.487(0.32)
物理性质
硬度:
3.0-3.5
比重:
6.4-6.6g/cm3
解理:
不完全柱状解理
断口:
贝壳状断口
颜色:
白色或灰色,含铅的包裹体时也呈灰色、浅绿色或蓝色
条痕:
白色
透明度:
透明或半透明
光泽:
金刚光泽,有时呈油脂光泽或珍珠光泽
发光性:
无
光学性质
薄片中无色。
二轴晶(-)。
Np=1.804,Nm=2.078。
2V=9°。
色散强。
r>v.
锰矿
在现代工业中,锰及其化合物应用于国民经济的各个领域。
其中钢铁工业是最重要的领域,用锰量占90%~95%,主要作为炼铁和炼钢过程中的脱氧剂和脱硫剂,以及用来制造合金。
其余10%~5%的锰用于其他工业领域,如化学工业(制造各种含锰盐类)、轻工业(用于电池、火柴、印漆、制皂等)、建材工业(玻璃和陶瓷的着色剂和褪色剂)、国防工业、电子工业,以及环境保护和农牧业,等等。
总之,锰在国民经济中具有十分重要的战略地位。
一、矿物原料特征
锰是元素周期表中第四周期的第七族元素。
在自然界中锰有Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ及Ⅶ价态,其中以Ⅱ和Ⅳ价态最为常见。
锰在空气中非常容易氧化。
在加热条件下,粉状的锰与氯、溴、磷、硫、硅及碳元素都可以化合。
锰在地球岩石圈中以及硅酸盐相的陨石中表现有强烈的亲石性质,但在岩石圈上部则有强烈的亲氧性质,锰与铁在岩石圈中以及陨石中虽有许多相似的化学性质,但锰并不亲铁。
在自然界中已知的含锰矿物约有150多种,分别属氧化物类、碳酸盐类、硅酸盐类、硫化物类、硼酸盐类、钨酸盐类、磷酸盐类等。
但含锰量较高的矿物则不多。
现就几种常见的锰矿物叙述如下。
(1)软锰矿四方晶系,晶体呈细柱状或针状,通常呈块状、粉末状集合体。
颜色和条痕均为黑色。
光泽和硬度视其结晶粗细和形态而异,结晶好者呈半金属光泽,硬度较高,而隐晶质块体和粉末状者,光泽暗淡,硬度低,极易污手。
比重在5左右。
软锰矿主要由沉积作用形成,为沉积锰矿的主要成分之一。
在锰矿床的氧化带部分,所有原生低价锰矿物也可氧化成软锰矿。
软锰矿在锰矿石中是很常见的矿物,是炼锰的重要矿物原料。
(2)硬锰矿单斜晶系,晶体少见,通常呈钟乳状、肾状和葡萄状集合体,亦有呈致密块状和树枝状。
颜色和条痕均为黑色。
半金属光泽。
硬度4~6,比重4.4~4.7。
硬锰矿主要是外生成因,见于锰矿床的氧化带和沉积锰矿床中,亦是锰矿石中很常见的锰矿物,是炼锰的重要矿物原料。
(3)水锰矿单斜晶系,晶体呈柱状,柱面具纵纹。
在某些含锰热液矿脉的晶洞中常呈晶簇产出,在沉积锰矿床中多呈隐晶块体,或呈鲕状、钟乳状集合体等。
矿物颜色为黑色,条痕呈褐色。
半金属光泽。
硬度3~4,比重4.2~4.3。
水锰矿既见于内生成因的某些热液矿床,也见于外生成因的沉积锰矿床,是炼锰的矿物原料之一。
(4)黑锰矿四方晶系,晶体呈四方双锥,通常为粒状集合体。
颜色为黑色,条痕呈棕橙或红褐。
半金属光泽。
硬度5.5,比重4.84。
黑锰矿由内生作用或变质作用而形成,见于某些接触交代矿床、热液矿床和沉积变质锰矿床中,与褐锰矿等共生,亦是炼锰的矿物原料之一。
(5)褐锰矿四方晶系,晶体呈双锥状,也呈粒状和块状集合体产出。
矿物呈黑色,条痕为褐黑色。
半金属光泽。
硬度6,比重4.7~5.0。
其他特征与黑锰矿相同。
(6)菱锰矿三方晶系,晶体呈菱面体,通常为粒状、块状或结核状。
矿物呈玫瑰色,容易氧化而转变成褐黑色。
玻璃光泽。
硬度3.5~4.5,比重3.6~3.7。
由内生作用形成的菱锰矿多见于某些热液矿床和接触交代矿床;由外生作用形成的菱锰矿大量分布于沉积锰矿床中。
菱锰矿是炼锰的重要矿物原料。
(7)硫锰矿等轴晶系,常见单形有立方体、八面体、菱形十二面体等,集合体为粒状或块状。
颜色钢灰至铁黑色,风化后变为褐色,条痕呈暗绿色。
半金属光泽。
硬度3.5~4,比重3.9~4.1。
硫锰矿大量出现在沉积变质锰矿床中,是炼锰的矿物原料之一。
二、用途与技术经济指标
锰矿产品包括冶金锰矿、碳酸锰矿粉、化工用二氧化锰矿粉和电池用二氧化锰矿粉等。
使用锰矿产品的冶金部门、轻工部门和化工部门根据不同的用途对锰矿产品有不同的质量要求。
(一)冶金工业对锰矿石的质量要求
用于炼钢生铁、含锰生铁、镜铁的矿石,铁含量不受限制,矿石中锰和铁的总含量最好能达到40%~50%。
在冶炼各种牌号的锰系合金中,对矿石的含锰量和锰铁比值有一定的要求。
冶炼中、低碳锰铁,矿石含锰量36%~40%,锰铁比6~8.5,磷锰比0.002~0.0036;冶炼碳素锰铁,矿石含锰量33%~40%,锰铁比3.8~7.8,磷锰比0.002~0.005;冶炼锰硅合金,矿石含锰量29%~35%,锰铁比3.3~7.5,磷锰比0.0016~0.0048;高炉锰铁,矿石含锰量30%,锰铁比2~7,磷锰比0.0
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