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            硫鐵礦產資源特點及類型

            2021-07-19 15:34:34

            硫鐵礦是一種基本化工原料。在自然界,硫是分布廣泛、親合力非常強的非金屬元素,它以自然硫、硫化氫、金屬硫化物及硫酸鹽等多種形式存在,并形成各類硫礦床。中國硫資源十分豐富,儲量排在世界前列。中國在目前及今后相當一段時期內,仍將以硫鐵礦和伴生硫鐵礦為主要硫源。國外硫當前主要來自天然氣、石油和自然硫。


            硫鐵礦

            硫礦的直接應用是生產硫磺和硫酸,二者的用途非常廣泛。大部分硫酸用來生產各類化肥,硫的應用領域還在不斷擴大。


            一、礦物原料特點


            自然界中含硫礦物分布非常廣泛,種類也很多,以單質硫和化合態硫兩種形式出現,硫的主要工業礦物和化合物有:自然硫、黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦、有機硫、硫化氫及有色金屬硫化物中的硫。


            單質硫有三種同質多復相體-α硫、β硫和γ硫。在自然條件下,只有α硫最為穩定,稱為自然硫。


            化合態硫中可作為硫礦石的礦物主要有:黃鐵礦、白鐵礦、磁黃鐵礦等,其中含硫量達53.4%的黃鐵礦分布最為廣泛,是中國最重要的硫礦石,而白鐵礦和磁黃鐵礦含硫量較低,分布局限,工業意義不大。


            明礬石、重晶石、石膏等硫酸鹽類礦物僅在某些硫源缺乏的少數國家和地區作硫礦資源加以利用,中國還未加以利用。


            二、主要硫礦物的性質


            (一)自然硫


            自然硫是指斜方晶系的α硫。分子式為S,理論含硫量為100%,此外,自然硫中通常含有一些雜質,火山巖自然硫往往含有少量砷、碲、硒和鈦,沉積型自然硫常夾雜有方解石、粘土、有機質和瀝青等。


            自然單質硫一般為針狀和板狀晶體,常呈不規則塊體產出。晶形很少見,通常呈致密塊狀,粉末狀、粒狀、條帶狀和被膜狀。


            自然硫為淡黃色、棕黃色,有雜質時顏色帶紅、綠、灰和黑色等。莫氏硬度為1~2,比重為2.05~2.08;性脆,解理不完全,斷口貝殼狀,具弱導電、傳熱性。條痕為白—黃白色,透明—半透明狀,樹脂—金剛光澤;燃燒時發青藍色火焰,并有刺鼻硫磺味。耐腐蝕。在360℃和更高溫度條件下硫與氧強烈作用,生成二氧化硫。在約400℃時硫與氫作用形成硫化氫,溫度繼續升高時則離解,在1 690℃時完全分解成水和硫。硫與苛性堿液與氨溶液一起加熱形成多硫化物或硫代硫酸。硫不溶于水,較易溶于有機溶劑和二硫化碳。硫作為氧化劑和還原劑出現,是化學上很活潑的元素。


            (二)黃鐵礦


            黃鐵礦又稱硫鐵礦,分子式為FeS2,其硫理論含量為53.45%,鐵理論含量為46.55%。自然界產出的黃鐵礦常含有鈷、鎳、砷、硒、銻、銅、銀和金等多種金屬元素。有些硫化物還可含非常微量的碲、鍺等稀散元素。


            黃鐵礦屬等軸晶系,常見晶形為立方體及五角十二面體。


            黃鐵礦顏色多為淺黃銅色,表面常帶有褐色、黃褐色,細粉狀黃鐵礦集合體常呈綠黑色。硬度6.0~6.5,比重4.9~5.2。性脆,條痕為褐黑或綠黑色。強金屬光澤,不透明,具弱導電性。具熱電性,有的變種具檢波性,斷口參差不齊,偶見貝殼狀斷口。


            (三)白鐵礦


            白鐵礦(FeS2)與黃鐵礦相同,二者屬于同質二象復體,為斜方晶系,晶體常呈板狀產出。集合體呈結核狀、球狀、鐘乳狀、皮殼狀等。


            白鐵礦為淺黃銅色,略帶淺灰或淺綠色調,新鮮面近似錫白色,條痕暗灰綠色,金屬光澤。不透明,硬度為5.0~6.0,比重4.6~4.9,性脆,解理不完全,斷口為參差狀,具弱電性。


            (四)磁黃鐵礦


            磁黃鐵礦[Fe1-xS]為六方或單斜晶系兩種同質多象變體,常呈致密粒狀塊體,晶體很少見,晶形呈板狀。


            磁黃鐵礦新鮮面是古銅棕色,表面常具暗褐色、暗棕色,不透明。金屬光澤。條痕灰黑色。硬度4,性脆,比重4.58~4.70。具磁性,但強弱不一。具導電性,斷口為參差狀至貝殼狀。


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