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黄铜矿最高导电多少(黄铜的导电率)

1、黄铜矿族2、矿物的电阻率3、黄铜矿的介绍4、矿物的电性5、黄铜矿(Chalcopyrite)(CuFeS2)6、黄铜矿(Chalcopyrite)黄铜矿族本族矿物为黄铜矿、黄锡矿等。高温变体其阳离子在结构中呈无序分布,这两者的高温等轴晶系变体均能与闪锌矿无限混溶,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,与自然...

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本文目录:

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。

矿物的电阻率

岩石和矿石是由矿物所组成。固体矿物按其导电机理的差别分为金属导电型矿物、半导体型导电矿物和固体离子型导电矿物。

金属导电矿物包括天然金属和石墨,其中以常见的自然金和自然铜的电阻率最低,自然金的电阻率为2×10-8Ω·m;自然铜的电阻率为1.2×10-8~30×10-8Ω·m;石墨顺解理面的电阻率为36×10-8~100×10-8Ω·m,垂直解理面的电阻率为28×10-6~1×10-2Ω·m。实际上,自然金和自然铜在自然界是分散分布的,只有石墨在地电测量中可能遇到。

半导体型导电矿物包括绝大部分金属硫化物和金属氧化物,其中黄铜矿、黄铁矿、辉铜矿、方铅矿、磁铁矿等电阻率低于1Ω·m,而辉锑矿、闪锌矿、锡石、软锰矿、铬铁矿、赤铁矿等电阻率在100~106Ω·m之间。

固体离子型导电矿物包括绝大多数造岩矿物,如石英、长石、云母、角闪石、辉石和盐岩、石膏等,它们的电阻率都很高,一般都大于108Ω·m,在干燥的情况下可以认为是绝缘体。

黄铜矿的介绍

黄铜矿是 一种铜铁硫化物矿物。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。

矿物的电性

(一)矿物的导电性

矿物对电流的传导能力叫导电性。一般说来,金属矿物的导电能力比较强,为电的良导体,非金属矿物的导电能力比较弱或不导电,为电的半导体或绝缘体。

导电性和矿物内部结构中的化学键有关。以金属键结合的矿物,因具有自由电子,故具导电性。除了金属键及带有金属键性质相近的化学键以外,其余类型的化学键,因为它们没有自由电子存在,所以都不具导电性。

根据矿物导电能力的不同,可将矿物分为以下三类:

(1)良导体:金属矿物如自然金、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿及石墨等;

(2)半导体:富含铁和锰的硅酸盐矿物及铁、锰等的氧化物等;

(3)绝缘体:非金属矿物如石英、长石、云母、方解石、石膏、橄榄石等。

导电性不仅用于鉴定矿物,在电法找矿、选矿,重砂矿物分离上均被广泛地利用。

(二)矿物的热电性(焦电性)

将矿物晶体加热至适当温度时,在晶体的某些结晶方向产生正电荷及负电荷的性质,称为热电性。其正、负电荷的分布常随晶体的性质而异。如电气石晶体加热到一定温度时,其z轴的一端带正电,另一端则带负电,若将已热的晶体冷却,则两端电荷变号(图8-8)。

具热电性的矿物以方硼石、电气石及水晶最显著,其他如异极矿、石膏、黄玉、霞石、方解石等也可以由热生电。

晶体的热电性已在红外探测中得到应用。

图8-8电气石的热电性

(三)矿物的压电性

某些矿物晶体在压力或拉力作用下产生电荷的性质叫压电性。它所产生电荷的正负是随着作用力改变的。压缩时产生正电荷的部位,在拉伸时就产生负电荷。因此,一压一松就可以产生一个交变电场,相反的,如果把它放在交变电场中,就会产生一伸一缩的机械振动,而形成“超声波”。如石英、电气石等矿物具有这种性质。这一性质,广泛用于国防和电子工业中。如压电水晶,在无线电工业中用作各种换能器、超声波发生器。

黄铜矿(Chalcopyrite)(CuFeS2)

[化学组成]Cu34.56%,Fe30.52%,S34.92%,其成分中可有Mn,As,Sb,Ag,Au,Zn,In,Bi,Se,Te等元素混入,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)∶S>1。形成温度越高,缺S越多。形成温度低于200°C时,其成分与理想化学式一致,即(Cu+Fe)∶S=1。

[结晶形态]四方晶系。通常为致密块状或分散粒状集合体(图12-7),偶见隐晶质肾状形态。常见的单形有四方四面体、四方双锥,但晶体较少见。

图12-7黄铜矿晶体

[物理性质]颜色为铜黄色,但往往带有暗黄或斑状锖色;条痕绿黑色;金属光泽;不透明。解理不发育,硬度3~4,相对密度4.1~4.3,性脆,能导电。

[成因及产状]黄铜矿成因类型较多。

(1)在与基性岩有关的铜镍硫化物岩浆矿床中,与磁黄铁矿、镍黄铁矿共生。

(2)在接触交代矿床中,黄铜矿充填于石榴子石或透辉石等矽卡岩矿物间。

(3)在中温热液矿床中,黄铜矿往往与黄铁矿、方铅矿、闪锌矿及方解石、石英共生。

在地表氧化环境中,黄铜矿易于氧化、分解,可形成孔雀石、蓝铜矿。

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。

[鉴定特征]以铜黄色、绿黑色条痕、硬度小于小刀为特征。黄铜矿与黄铁矿相似,但可以其更黄的颜色和较低的硬度加以区别,还可利用焰色反应进行区别。与自然金的区别在于绿黑色的条痕,性脆及溶于硝酸。

[主要用途]炼铜的主要矿石矿物。

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。

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