个论--硫化物类矿物汇总.
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等);在硫化物中还存在多键型晶格,在具有链状和层状结构的硫 化物中,链与链、层与层之间主要靠分子键力联结。
硫化物晶格中的键型决定了矿物的物理性质。 键型具有明显金属键性质的矿物(黄/辉铜矿、方铅矿等),都 呈金属光泽、金属色;具有一定的导电性。
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矿物个论-硫化物
矿物加工工程专业
键型具有明显共价键性质的矿物(闪锌矿、辰砂等),则为金刚
二)硫化物及其类似化合物大类
1、总述
硫化物及其类似化合物的矿物总数有300种左右,其中硫化物 占2/3以上,这些矿物占地壳总重量的0.15﹪,其中铁的硫化物占 去了绝大部分,其余元素的硫化物及其类似化合物只相当于地壳 总重量的0.001﹪。虽然分布量有限,但却富集成具有工业意义 的有色金属和稀有分散元素矿床。 硫化物及其类似化合物是指金属或半金属元素与硫等阴离子 相化合而成化合物,其中阴离子为硫、硒、碲、砷、锑、铋,而 阳离子主要是铜型离子和过渡型离子(如图),它们相结合形成 硫化物、硒化物、碲化物、砷化物,锑化物和铋化物等。
用途:硫化物矿物是提取有色金属和部分稀有元素的主要原料。 此外,硫化物在半导体、红外技术、激光等高科技领域,也显示出 日益重要的作用。
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硫化物分类:
根据阴离子的结构特点,分为三类:
简单硫化物:阴离子为S2-,与阳离子结合成简单硫化物。 复硫化物:阴离子呈哑铃状对硫排列,为[S2]2-、 [As2]2-、[AsS]2- 等;如黄铁矿、黄铜矿。 硫盐:硫与半金属元素As、Sb、Bi结合形成特殊的络阴 离子团,如[AsS3]3-和[SbS3)3-等,然后再与阳离子结合成
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闪锌矿
化学成分是ZnS,晶体属等轴晶系。晶体结 构中常含有铁(Fe)、镉(Cd)、铟(In)、 (Sphalerite) 镓(Ga)等类质同象混入物,其中铁代替锌的 最高可达到26.2%(富铁闪锌矿)。
闪锌矿为等轴晶系,完好晶形少见,常呈四 面体,晶面上可见三角形聚形纹,粒状集合体。
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晶体外形呈立方体,有时为立方体和八面体的聚形,集合体 常呈粒状和致密块状。
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物理性质:颜色呈铅灰色,条痕呈灰黑色,金属光泽。摩氏硬 度2-3,比重7.4--7.6,有弱导电性和良好的检波性,是它重要 的鉴定特征之一。方铅矿发育三组相互垂直的完全解理,它很容 易裂成立方体小块。 成因产状:方铅矿是自然界分布最广的含铅矿物,是各种热液 作用的产物,主要产在中低温热液和矽卡岩矿床中,方铅矿容易 氧化成铅、矾等次生铅矿物。 鉴定特征:铅灰色、立方体完全解理,硬度小,密度大。溶于 硫酸,并有硫酸铅白色沉淀。
硫盐,硫砷银矿(Ag3AsS3)、黝铜矿(Cu12As4S13)。
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2、Байду номын сангаас化物个论描述
方铅矿(Galena)
化学组成: (PbS) 方铅 矿是硫化物中很著名的矿物,它 由金属元素铅和硫组成,组成中 常含有Ag、Bi、Sb、As、Cu、Zn、 Se等元素。 当Se代替S时,可形成方铅矿— 硒铅矿完全类质同象系列。 晶体结构:等轴晶系,NaCl型 结构,属于立方面心格子,硫离 子呈立方最紧密堆积,铅离子充 填在所有的八面体空隙中,阴阳 离子的配位数均为6。
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该类化合物类质同象现象广泛,有完全类质同象代替;
如PbS和PbSe系列;不完全类质同象代替,如(Zn,Fe)S中
的Fe不超过26%; 部分稀有元素以类质同象混入物的形式存在于金属硫化 物中,如闪锌矿中含Cd。 硫化物矿物晶体中,阳离子的配位多面体主要是八面体 (如方铅矿、黄铁矿、雌黄铁矿、辰砂)和四面体(如闪 锌矿、黄铜矿等),少数为链状、层状或其他多面体形态
(如链状灰锑矿)。
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从化合物类型看,硫化物应属于离子化合物,但其一系列物理性
质却与离子晶体具有明显的区别。
其原因是由于在硫化物的化学组成中,阳离子半径小,电荷较
高,极化力强;阴离子半径大,容易被极化,因而使化学键具有明
显的过渡性,有些硫化物表现出离子键向共价键的过渡(如闪锌矿、 辰砂等),有些则是离子键向金属键的过渡(如方铅矿、黄铜矿
大部分金属元素硫化物主要形成于热液作用,且往往构成重要的 多金属硫化物矿床。 沉积作用中,硫化物(如黄铁矿、白铁矿)形成在有H2S存在的还 原环境中,常形成巨大堆积,赋存于某些沉积岩内,其分布受层位 控制(黄铁矿、白铁矿)。 在表生风化作用过程中,在次生硫化物富集带中可形成铜的次生 硫化物(辉铜矿、铜蓝等)。
在地表条件下或近地表的氧化条件下,硫化物易氧化,形成易溶
于水的硫酸盐;大部分矿物可在硝酸中分解,析出硫磺。
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成因:硫化物矿物形成范围很广,从内生到外生都可产出。
岩浆结晶作用的早期,硫化物熔融体从硅酸盐熔浆中熔离出来, 形成以Fe、Co、Ni、Cu为主的硫化物矿物(早期岩浆矿床)。
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用途:是炼铅的最重要的矿物原料,含银的方铅矿又 是炼银的重要原料,还可用做红外探测器和检波器材料。
分布:世界著名产地有美国密西西比谷地、新南威尔 士布若肯山、墨西哥圣犹拉里亚、加拿大苏里万矿以及 保加利亚、捷克和斯洛伐克。
中国的著名产地有云南金顶、广东凡口、青海锡铁山 等 。
光泽、呈彩色、透明到半透明、不导电;
具有分子键的链状和层状结构的硫化物(灰锑矿),常沿链或层
的方向发育一组完全解理。
大多数硫化物的密度大于4,硬度小于5,容易产生解理。 硫化物矿物在水中的溶解度很小或不溶解;疏水性较好,硫化物 的可浮性与其内部晶格类型有关;向共价键过渡的硫化物比向金属
键过渡的硫化物的疏水性弱.
物理性质:纯闪锌矿近乎无色,随含铁量的 增加,闪锌矿的颜色从浅黄、黄褐变到铁黑色, 透明度由透明到半透明,甚至不透明。 闪锌矿的条痕颜色呈白色到褐色。新鲜解 理面呈金刚光泽,浅色闪锌矿稍有松脂光泽, 深色闪锌矿呈半金属光泽。摩氏硬度3.5--4, 比重3.9-4.2。