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黄铜矿自然氧化(黄铜矿自然氧化成什么)

以及黄铜矿自然氧化成什么对应的知识点,3、黄铜矿族4、黄铜矿(Chalcopyrite)5、黄铜矿的氧化研究黄铜矿的特性黄铜矿是一种铜铁硫化物矿物。黄铜矿是一种较常见的铜矿物,产于与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中,亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。在地表风化条件下遭受...

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本文目录:

黄铜矿的特性

黄铜矿是 一种铜铁硫化物矿物。化学式:CuFeS2,常含微量的金、银等。晶体相对少见,为四面体状;多呈不规则粒状及致密块状集合体,也有肾状、葡萄状集合体。黄铜黄色,时有斑状锖色。条痕为微带绿的黑色。黄铜矿是一种较常见的铜矿物,几乎可形成于不同的环境下。但主要是热液作用和接触交代作用的产物,常可形成具一定规模的矿床。产地遍布世界各地。在工业上,它是炼铜的主要原料。在宝石学领域,它很少被单独利用,偶尔用作黄铁矿的代用品。另它常参与一些彩石、砚石和玉石的组成。

物理性质:主要成分名称:二硫化亚铁铜。化学式:CuFeS2.。铜铁都为正二价硫为负二价。

黄铜[1]黄色,表面常有蓝、紫褐色的斑状锖色。绿黑色条痕。金属光泽,不透明。解理∥{112}、{101}不完全。硬度3~4。性脆。相对密度4.1~4.3。

产状与组合:分布较广。岩浆型,产于与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生。接触交代型,与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生;亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型,常呈中温热液充填或交代脉状,与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。在地表风化条件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSO4,遇石灰岩形成孔雀石、蓝铜矿或褐铁矿铁帽;在次生富集带则转变为斑铜矿和辉铜矿,可作找矿标志鉴定特征:其致密块体有时与黄铁矿相似,可以其较深的黄铜黄色及较低的硬度相区别。以其脆性与自然金(强延展性)区别。

工业应用:最重要的铜矿石矿物。

黄铜矿的次生产物是什么?

黄铜矿的产状与组合:分布较广。岩浆型,产于与基性、超基性岩有关的铜镍硫化物矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿密切共生。接触交代型,与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿等共生;亦可与毒砂或方铅矿、闪锌矿等共生。热液型,常呈中温热液充填或交代脉状,与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、斑铜矿、辉钼矿及方解石、石英等共生。在地表风化条件下遭受氧化后形成CuSO4和FeSO4,遇石灰岩形成孔雀石、蓝铜矿或褐铁矿铁帽;在次生富集带则转变为斑铜矿和辉铜矿,可作找矿标志。

鉴定特征:其致密块体有时与黄铁矿相似,可以其较深的黄铜黄色及较低的硬度相区别。以其脆性与自然金(强延展性)区别。

块状硫化物矿及分布

这种现代矿床是1978年在北纬21度附近的东太平洋脊上首次发现的,虽然铜锌品位很高( 铜6%, 锌29%),但脊上发现了一个长970 米,宽200 米,高35米,拥有2500万吨矿量的多金属块状硫化物矿床,第一次达到了具工业矿床的要求,其矿石含铜最高为11%,含锌0.8%,还含少量的银(PPM),钼(0.03%) 和锡(0.03%)。

黄铜矿族

本族矿物为黄铜矿、黄锡矿等。黄铜矿和黄锡矿均有两种同质多像变体:低温四方晶系和高温等轴晶系变体,二者的转变温度:黄铜矿是550℃,黄锡矿是420℃。高温变体其阳离子在结构中呈无序分布,具闪锌矿型结构。低温四方晶系变体,阳离子在结构中呈有序分布,因而与高温变体比较,其对称性降低。这两者的高温等轴晶系变体均能与闪锌矿无限混溶,而在低温下发生固溶体的出溶。

黄铜矿Chalcopyrite—CuFeS2

晶体参数 四方晶系;对称型

。空间群

;a0=0.343nm,c0=0.569nm;Z=2。

成分与结构 Cu 34.56%,Fe 30.52%,S 34.92%。当形成温度高于200℃时,其成分与理想化学式比较,S不足,即(Cu+Fe):S1。含有Mn、As、Sb、Ag、Zn、In和Bi等混入物。晶体结构视为两个闪锌矿晶胞叠加,即构成黄铜矿的单位晶胞。每一金属离子(Cu和Fe)的位置均相当于闪锌矿中锌离子的位置,被四个硫离子包围形成四面体配位。而每个硫离子亦被四个金属离子(2Cu+2Fe)所包围,因此阴阳离子的配位数均为4(图8-9)。所有配位四面体的方位都是相同的。反映在形态上呈四方四面体晶形。

图8-9 黄铜矿的晶体结构

(据陈武等,1985)

形态 晶形呈四方四面体,但不常见。{112}晶面上常出现生长条纹(图8-10),但在

晶面上却很少出现,且二者光泽也不同。通常为致密块状或粒状。

图8-10 黄铜矿的晶形

矿物学导论(第二版)

(据Berry等,1983,修改)

物理性质 黄铜色,但往往带有暗黄或斑状锖色;条痕绿黑色;金属光泽。硬度3~4;密度4.1~4.3g/cm3。具有导电性。

鉴定特征 黄铜矿以更黄的颜色、较低的硬度区别于黄铁矿;与自然金的区别在于绿黑色的条痕、性脆及溶于硝酸。

次生变化 氧化带中,黄铜矿易于氧化分解,转变为易溶于水的硫酸铜,然后与含碳酸的水溶液作用形成孔雀石、蓝铜矿。如果与含硅酸的水溶液作用则形成硅孔雀石。在气候干燥条件下的氧化带中能保留各种含铜硫酸盐矿物。在含铜硫化物矿床的次生富集带中,黄铜矿被次生斑铜矿、辉铜矿和铜蓝所交代。

成因与产状 黄铜矿形成于多种地质条件下。在铜镍硫化物岩浆矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生。斑岩铜矿中,与斑铜矿、辉钼矿等共生。还产于各种热液成因铜矿床中,以及某些沉积成因(包括火山沉积成因)的层状铜矿床中。

我国黄铜矿的主要产地集中在长江中下游地区、川滇地区、山西南部的中条山地区、甘肃的河西走廊及西藏等。

主要用途 提炼铜的主要矿物原料。

黄铜矿(Chalcopyrite)

【化学组成】CuFeS2。Cu含量为34.56%,Fe含量为30.52%,S含量为34.92%。常含贵金属元素、半金属元素和分散元素。当形成温度低于200℃时,其成分与理想化学式一致,即n(Cu+Fe):n(S)=1。当形成温度高于200℃时,n(Cu+Fe):n(S)>1。这可作为黄铜矿的温度标型。

【晶体结构】四方晶系;闪锌矿型结构的衍生结构(图17-20);空间群

d;a0=0.524nm,C0=1.032nm;Z=4。

图17-20 黄铜矿的晶体结构

相当于两个闪锌矿晶胞叠置,锌离子位置被铜和铁两种离子有序代换而成

【形态】对称型

m;单晶呈四方四面体习性(图17-21),但少见。通常为致密块状或分散粒状集合体。

图17-21 黄铜矿晶体形态

p{112},

},r{332}为四方四面体;z{201}为四方双锥;w{756}为四方偏三角面体

【物理性质】深黄铜黄色,常见暗黄或斑状锖色;绿黑色条痕;金属光泽;不透明。解理平行{112}和{101}不完全。硬度3~4。相对密度为4.1~4.3。性脆。能导电。

【成因及产状】产于铜镍硫化物矿床、矽卡岩型矿床和中温热液矿床中。在地表易氧化而成孔雀石、蓝铜矿;在次生富集带可蚀变为斑铜矿、辉铜矿和铜蓝。

【鉴定特征】与黄铁矿相似,但颜色更黄,硬度较低;以其绿黑色的条痕、脆性及溶于硝酸易区别于自然金。

【主要用途】铜的主要矿石矿物。

黄铜矿的氧化研究

在温度为25℃及pH=2的条件下,通过循环伏安法和恒电位I—t曲线研究了黄铜矿特殊的电化学分解行为。通过循环伏安曲线发现:电位在400~800mV(vs SHE)范围内,黄铜矿电极表面的阳极氧化反应电流很小;主要是由于生成的中间产物很难被进一步氧化分解,从而产生了钝化;当电位小于-400mV(vs SHE)时,黄铜矿阴极还原反应电流较大,晶格中的Fe3 能较快地溶解出来,产生的中间产物(铜的硫化物)在氧化电位下发生较强的阳极氧化分解反应,但是随后反应进一步被钝化。黄铜矿的阴极还原反应较强烈,且对黄铜矿氧化浸出具有重要意义。

藏品信息(中国地质博物馆) 图片描述:此图为中国连平大麦山的含黄铜矿硅灰石透辉石矽卡岩(Wollastonite-diopside skarn contained chalcopyrite)的标本照片。青灰色。不等粒粒状变晶结构,块状构造、透辉石呈放射状构造。主要矿物组成包括黄铜矿、硅灰石、透辉石、方解石。

保存单位:中国地质博物馆

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