黄铁矿及其观赏价值和应用

翠花

黄铁矿（FeS2）因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。成分中通常含钴、镍和硒，具有NaCl型晶体结构。成分相同而属于正交（斜方）晶系的称为白铁矿。成分中还常存在微量的钴、镍、铜、金、硒等元素，含量较高时可在提取硫的过程中综合回收和利用。

中文名：黄铁矿	俗称：pyrite	别称：愚人金
硬度：6	主要成分：FeS2	颜色：浅黄铜色

1什么是黄铁矿

黄铁矿因其浅黄铜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。
黄铁矿是地壳中分布最广的一种硫化物矿物，主要成分是二硫化亚铁（FeS2），纯黄铁矿中含有46.67%的铁和53.33%的硫，工业上称其为硫铁矿。经常呈立方体、五角十二面体等晶形或块状集合体，见于多种成因的矿石和岩石中；而煤层中的黄铁矿往往成结核状产出。因其浅黄铜的颜色和明亮的金属光泽，常被误认为是黄金，故又称为“愚人金”。黄铁矿是提取硫、制造硫酸的主要矿物原料；其特殊的形态色泽，有观赏价值，是一种古宝石；另外，还具有药用价值。
外观：浅黄铜黄色，表面常具黄褐色锖色。
条痕：绿黑或褐黑。
光泽：强金属光泽。不透明。
解理：极不完全。
硬度：6~6.5。
相对密度：4.9~5.2。可具检波性。
导电性：黄铁矿是半导体矿物。由于不等价杂质组分代替，如Co3、Ni3代替Fe2或[As]3、[AsS]3代替[S2]2-时，产生电子心（n型）或空穴心（p型）而具导电性。在热的作用下，所捕获的电子易于流动，并有方向性，形成电子流，产生热电动势而具热电性。


2黄铁矿的主要成分

晶体化学成分主要为：
理论组成(wB%)是：Fe 46.55，S 53.45。常有Co、Ni类质同像代替Fe，形成FeS2—CoS2和FeS2—NiS2系列。随Co、Ni代替Fe的含量增加，晶胞增大，硬度降低，颜色变浅。

As、Se、Te可代替S。常含Sb、Cu、Au、Ag等的细分散混入物。亦可有微量Ge、In等元素。Au常以显微金、超显微金赋存于黄铁矿的解理面或晶格中。


3黄铁矿制硫酸

黄铁矿是生产硫磺和硫酸的主要原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。
药用自然铜即黄铁矿(砸碎或煅用)，别名石髓铅。功效：散瘀止痛，接骨疗伤。成药制剂：活血止痛散，军中跌打散。
中学化学中的应用：制硫酸
先将硫黄或黄铁矿在空气中燃烧或焙烧，以得到二氧化硫气体。
将二氧化硫氧化为三氧化硫是生产硫酸的关键，其反应为：2SO2+O2→2SO3
这个反应在室温和没有催化剂存在时，实际上不能进行。
根据二氧化硫转化成三氧化硫途径的不同，制造硫酸的方法可分为接触法和硝化法。
接触法是用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助催剂）的五氧化二钒V2O5作催化剂，将二氧化硫转化成三氧化硫。
硝化法是用氮的氧化物作递氧剂，把二氧化硫氧化成三氧化硫：SO2+N2O3+H2O→H2SO4+2NO
根据所采用设备的不同，硝化法又分为铅室法和塔式法；而接触法可以生产浓度98%以上的硫酸；采用最多。
主要方程式：
4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2
2SO2+O2=2SO3
SO3+H2O=H2SO4

4黄铁矿成因

黄铁矿可经由岩浆分结作用、热水溶液或升华作用中生成，也可于火成岩、沉积岩中生成。其矿床主要是在内生作用下形成的，沉积作用也能形成硫铁矿矿床。

一般认为，地球深处尚未凝固的岩浆中含有大量的硫，当岩浆侵入到地壳时，由于压力减小了，因此岩浆内所含的硫就分离出来。这些硫与各种金属化合生成了不同的硫化矿物。当岩浆中含有大量的硫，且氧也很充足时，就生成硫铁矿；否则，就生成磁黄铁矿。

5黄铁矿产地分布

世界著名产地有西班牙、捷克、斯洛伐克、美国和中国。我国黄铁矿的探明资源储量居世界前列，著名产地有广东英德和云浮、安徽马鞍山、甘肃白银厂等。

黄铁矿是地壳中分布最广的硫化物。在岩浆岩中，黄铁矿呈细小浸染状，为岩浆期后热液作用的产物。接触交代矿床中，黄铁矿常与其它硫化物共生，形成于热液作用后期阶段。在热液矿床中，黄铁矿与其它硫化物、氧化物、石英等共生；有时形成黄铁矿的巨大堆积。在沉积岩、煤系及沉积矿床中，黄铁矿呈团块、结核或透镜体产出。在变质岩中，黄铁矿往往是变质作用的新生产物。

6黄铁矿作用

1.工业用途

黄铁矿是提取硫和制造硫酸的主要矿物原料。含Au、Co、Ni时可提取伴生元素。

2.制作饰品

黄铁矿也是一种非常廉价的古宝石。在英国维多利亚女王时代（公元1837—1901年），人们都喜欢饰用这种具有特殊形态和观赏价值的宝石。它除了用于磨制宝石外，还可以做珠宝玉器和其它工艺品的底座。

3.药用

中药自然铜即黄铁矿（砸碎或煅用），别名石髓铅。具有散瘀止痛，接骨疗伤的功效，配方如活血止痛散，军中跌打散。

4.催化剂

2012年4月，剑桥大学Stephen Jenkins率领的研究团队通过电子结构计算，探究了黄铁矿的催化活性。研究人员重点关注了黄铁矿与空气污染物之一的氮氧化物（NOx）之间的反应。下一步，研究人员计划将黄铁矿应用于具有战略意义的产业反应过程，如生产肥料用的氨、从可再生生物质中合成碳氢化合物燃料、提取燃料电池电动汽车用的氢等等。

7黄铁矿鉴别特征

晶形完好，晶面有条纹，致密块状者与黄铜矿相似，但据其浅黄铜黄色，硬度大，可与之区别。

与黄金鉴别：
1、在不带釉的白瓷板上划出的条痕可以检验出来，金矿的条痕是金黄色的，黄铁矿的条痕是绿黑色的。
2、用手掂一下，手感特别重的是黄金，因为自然金的比重是15.6-18.3，而黄铁矿只有4.9-5.2。