Что собой представляет пирит? Формула химическая данного соединения - FeS2 (дисульфид железа). В переводе с греческого языка это вещество называется «огненным камнем». Рассмотрим некоторые характеристики и области применения данного соединения.

Свойства пирита

Формула окисления пирита в горных породах в сульфидной форме - распространенное в природе соединение. В качестве примесей в нем содержится никель, медь, кобальт, золото, мышьяк, селен. На поверхности, неподверженной окислению, минерал имеет золотисто-желтый цвет. Пирит имеет формулу октаэдра, куба с грубой штриховкой на гранях. Для него характерны радиально-лучистые агрегаты, скелетные формы.

Особенности образования

Что представляет собой пирит? Структурная формула данного соединения объясняет его магматическое происхождение. Он выделяется из сероводородных горячих источников, которые идут от магматических очагов. Поскольку формула пирита FeS2, он содержится в ископаемых углях, осадочных породах. Существенные скопления этого минерала образуются на дне океана. Данное соединение может образовываться во многих осадочных породах: мергелистых, углистых, глинистых благодаря реакции поверхностного водного раствора, в составе которого есть железо, с сероводородом, получаемым по мере разложения остатков органического происхождения.

Какую особенность имеет формула минерала пирита? В данном соединении преобладает ионная химическая связь, придающая минералу прочность и твердость. Соединение встречается на дне озер, болот, в метаморфических породах.

Вблизи поверхности пирит является неустойчивым соединением, быстро подвергается окислению и химическому выветриванию. При окислении происходит его переход в лимонит (нерастворимый гидроксид железа), а также в раствор серной кислоты. По этой причине в верхнем слое месторождений этого минерала часто находят скопления бурого железняка.

В местах горных выработок встречаются выделения сульфида железа в виде сталактитов. В колчеданных рудах, обогащенных данным минералом, формируется самородная высокодисперсная сера.

В лабораторных условиях формула пирита может быть получена в ходе взаимодействия сероводорода с соединениями железа. Реакция осуществляется в водном либо щелочном растворе.

Некоторые месторождения

Максимальные залежи пирита располагаются в земной коре. Самым распространенным гидротермальным минералом является сульфид. Существенные количества пирита обнаружены в ассоциации с магнетитом, халькопиритом, пирротином.

Формула пирита в химии - FeS2. Это вещество является исходным сырьем для промышленного получения серной кислоты. Огарок, образуемый после обжига этого минерала, является ценным продуктом для изготовления чугуна и стали.

Основные месторождения пирита в нашей стране обнаружены на Алтае, Кавказе, Урале. В Центральной России он встречается в морских серых глинах, а также залежах бурого угля.

Химическая ценность

Учитывая, что формула пирита подразумевает наличие в минерале примесей, из руды можно извлекать в небольших количествах никель, кобальт, серебро, медь, золото.

В химическом производстве пирит применяют для очистки от хлора газообразных веществ. Кроме того, пирит обладает способностью осаждения из растворов золота, что применяется при добыче из морской воды драгоценного металла.

Какими характеристиками обладает формула пирита? У данного соединения ярко выражен металлический блеск. Его твердость оценивается в 6-6,5. Данный минерал практически не растворяется в азотной кислоте, не взаимодействует с соляной кислотой. Электрическая проводимость у данного соединения практически отсутствует, поэтому его называют парамагнитным минералом. В качестве спутников пирита выступает пирротин, арсенопирит, теллуриды золота.

Особенности колчеданов

Колчеданами называют минералы, которые являются селенистыми, мышьяковистыми, сурьмянистыми, селенистыми соединениями металлов железной группы. Среди представителей данной группы отметим: никель, кобальт, платину, железо. Они обладают характерным металлическим блеском, окрашены в желтый, серый, красный цвет. Все колчеданы имеют отличную твердость, но считаются хрупкими минералами.

К ним относят системы гексагонального и ромбического строения:

• правильные системы, представлены пирит, кобальтовый блеск, шпейсовый кобальт, ульманнит, хлоантит;
• к ромбическим вариантам относится мышьяковистый колчедан, марказит;
• миллерит, никелин, магнитный колчедан имеют гексагональную систему;
• квадратная форма у медного колчедана.

Физические особенности

Залегает минерал в форме друз или зернистых сплошных масс. Друзы представляют собой агрегат кристаллов, которые наросли на общем основании. Они обнаружены на стенках открытых трещин.

Секрециями называют форму отложения минералов внутри горных пород. Рост минералов при этом наблюдается к центру от краев. Жеоды представляют собой секреции, которые имеют в диаметре размер порядка двух сантиметров.

Пирит характеризуется кристаллами октаэдрической, кубической, а также пентагондодекаэдрической формы. Плотность минерала составляет 5 г/см3. В чистом соединении, лишенном примесей, содержится 46,7 процентов железа и 53,3 серы. Латунно-желтый цвет, характерный для пирита, металлический блеск, визуально превращает пирит в золото. В условиях повышенной влажности пирит разлагается, образуя оксиды железа, серную кислоту, сульфаты. Горит он на воздухе голубоватым пламенем, при этом ощущается характерный серный запах.

Применение

Пиритовые руды в промышленности считают важнейшим видом сырья, применяемого при производстве серной кислоты. В руде, выбираемой для сернокислотной химической промышленности, процентная концентрация серы оценивается в диапазоне 40-50 процентов. Обработку исходной руды осуществляют в специальной печи для обжига. Получаемый при окислении печной газ (оксид серы 4) очищается в электрофильтре, сушильной баше, циклоне.

После удаления примесей, в контактном аппарате он превращается в оксид серы (6), и гидратируется в серную кислоту в поглотительной башне. Среди тех примесей, которые оказывают негативное воздействие на технологический процесс изготовления серной кислоты, отметим мышьяк. Современное производство на основе пирита предполагает предварительный вывод данного элемента из реакционной смеси.

Руды, в которых содержится кобальтистый пирит, являются источником для получения кобальта. Среднее процентное содержание данного элемента в минерале составляет один процент. Пирит, добываемый в Березовском месторождении, используется для изготовления разнообразных ювелирных изделий.

Заключение

У пирита геотермальное, магматическое, метаморфическое, осадочное происхождение. Отличие серого колчедана осадочных пород заключается в способности окисления на воздухе, превращении в сернокислое железо. В серном колчедане содержатся примеси мышьяка. Медный колчедан в процессе термического обжига образует в виде примеси чистую медь. Псевдоморфозы-минералы, которые образуют нехарактерные им формы соединений. Например, при попадании пирита в область окисления, происходит его разрушение, образование гидроксида железа (3), который заполняет форму пирита, оставшуюся от процесса выщелачивания.

Пирит признан самым распространенным видом сульфидов, так как он способен образовываться в разных средах. В вулканических породах он формируется в виде вторичного минерала. Сульфид железа обладает огромным техническим значением, поэтому именно пирит признан главным минералом, добываемым для производства сернистого газа в печи для обжига. Именно печной газ используется далее для производства серной кислоты, востребованной в современной химической промышленности.

Немногие знают, что пирит и железный колчедан - это два разных названия одного и того же минерала. Этот камень имеет еще одно прозвище: «собачье золото». Чем интересен минерал? Какими физическими и магическими свойствами он обладает? Об этом расскажет наша статья.

Железный колчедан: общие физические характеристики

Пирит (не стоит путать с перитом) - непрозрачный минерал с отчетливым металлическим блеском. Другие употребляемые названия - серный или железный колчедан. Минерал может содержать в себе примеси меди, золота, селена, кобальта, никеля и прочих химических элементов. Не растворяется в воде. Твердость по шкале Мооса: 6-6,5.

Формула железного колчедана: FeS 2 . Цвет минерала - соломенно-желтый или золотистый. После себя камень оставляет тонкую зеленовато-черную черту. Кристаллы пирита имеют кубическую форму. Они щедро покрыты неглубокими прямыми бороздами, расположенными параллельно друг к другу. пирита имеет следующий вид.

Слово «пирит» - греческого происхождения. На русский язык оно переводится как «камень, высекающий огонь». И это не просто красивая метафора: при ударах колчедан действительно искрит. Минерал отличается магнитными и проводниковыми свойствами, во влажной среде с обильным доступом кислорода он разлагается.

Распространение в земной коре и основные месторождения минерала

Железный колчедан - один из самых распространенных в мире сульфидов. Происхождение большей части его залежей - гидротермальное и осадочное. Пирит образуется в придонном иле закрытых морей, в процессе осаждения феррума сероводородом. Иногда он присутствует и в магматических горных породах.

Крупные месторождения пиритов обнаружены в России, Казахстане, Испании, Италии, США, Канаде, Норвегии и Японии. В России залежи этого минерала имеются на Алтае, Кавказе, а также в пределах Воронежской области. Стоит отметить, что пирит очень редко выступает предметом самостоятельных выработок. Из недр земли его, как правило, извлекают попутно, во время разработки более ценных полезных ископаемых.

Применение пирита в промышленности

«Собачье золото», или же «золото дураков» - так прозвали пирит во время Золотой лихорадки. Кристаллы минерала сверкали так соблазнительно, что его нередко принимали за драгоценный металл. К слову, обожглись на этом и испанские конкистадоры еще в XVI веке. Завоевывая Новый Свет, они с большим азартом выманивали у американских индейцев «псевдозолото».

Справедливости ради стоит отметить, что железный колчедан и вправду можно считать золотом. В кристаллической решетке этого минерала нередко содержатся частицы благородного металла. Однако они, как правило, незначительны и не поддаются извлечению. Тем не менее залежи пирита очень часто свидетельствуют и о наличии месторождений золота в данной местности.

Главная область применения железного колчедана в наши дни - ювелирное дело. Однако основой для создания украшений он служит крайне редко. Чаще всего из пирита изготавливают незначительные вставки для ювелирных изделий из более ценных металлов.

Камень используется в качестве добавки при производстве цемента, а также для получения серной кислоты. Вместе с кристаллами некоторых других минералов его также применяют для создания простейших детекторных радиоприемников. Благодаря свойству извлекать искру пирит ранее широко использовали и в оружейном производстве.

Железный колчедан в магии

С самых древних времен люди относились к этому минералу с особой осторожностью. Его причисляли к «мужским» камням. Считалось, что представителя сильного пола колчедан способен сделать еще более решительным, смелым и привлекательным в глазах дам.

Древние греки считали пирит камнем войны и бога Марса. Каждый солдат брал его с собой в военные походы и крупные сражения. Железный колчедан оберегал воина от гибели и придавал отваги в бою. В темную эпоху Средневековья к камню проявляли немалый интерес алхимики.

В современной магии железный колчедан используют в качестве защитного амулета. Однако минерал должен обязательно быть целым и не иметь сколов, иначе неприятностей не избежать. Принято считать, что пирит укрепляет сон, улучшает настроение и избавляет от затяжной депрессии.

Камень прекрасно подойдет Стрельцам и Скорпионам. Остальным знакам зодиака следует относиться к нему с осторожностью, в особенности - Ракам.

В переводе с греческого «pyrites lithos» означает — «высекающий огонь». Камень пирит получил такое имя за огненный цвет и искры, которые возникают при его ударе. Еще два века назад пирит выполнял функцию спичек – с его помощью, как и кресалом, зажигали огонь.

Известен минерал давно: В Америке задолго до прихода Колумба железный колчедан (иное название пирита) принимали за драгоценный металл – за кристаллами пирита, похожими блеском на золото, охотились золотодобытчики и отнимали его у местных жителей. Отсюда и пошло такое название – «золото глупцов» или «золото дураков «.

В Древнем Египте его использовали вместо зеркала, а жители Индии вешали на шею камушки пирита, веря, что те защитят их от нападения крокодилов.

Знать средневековой Европы использовала камень пирит в качестве материала для изготовления украшений. Пряжки для обуви и браслеты, корпусы для часов и другие предметы делали из пирита – минерал выглядел привлекательно, однако быстро терял свой блеск под воздействием влаги. Окисление пирита превращало камень в невзрачный лимонит грязно-бурого цвета.

Во времена Наполеона женщинам, пожертвовавшим свои драгоценные украшения на военные нужды, взамен давали камушек пирита. Дамы носили украшения с камушком, похожим на золото, напоказ, гордясь своей щедростью и патриотизмом.

С точки зрения науки

Рассматривая пирит с точки зрения химии, по своему составу минерал представляет собой сульфид железа (химическая формула пирита — FeS2). Пирит хрупкий, его твердость по шкале Мооса 6-6,5.
В природе железный (серный) колчедан, которым является пирит, имеет светлый золотисто-желтый цвет, встречается в кубической форме, часто – с идеально гладкими, практически зеркальными гранями. Под воздействием кислорода он легко окисляется. Найти пирит можно в различных геологических породах.

Встретить серный колчедан можно повсеместно, однако образцы высокого качества находятся нечасто. Большие месторождения есть в Европе (Испании, Австрии, Германии — в Баварии, Польше, Франции и других странах), Америке и в России, на Урале. Красивые кристаллы, использующиеся в ювелирном деле, добывают в основном в Италии.

Железный колчедан имеет уникальное свойство — замещать живые ткани. Пиритовые аммониты часто находят в иловых отложениях. Пирит замещает кальций в раковинах моллюсков, в результате получаются удивительные вещи — раковины блестят, словно покрытые золотом.
Разновидности пирита

У марказита и бравоита – двух разновидностей пирита — формула одинаковая. Бравоит имеет сильный металлический блеск, желтый цвет, содержит до 20% никеля.

Марказит, который иначе называют капельным серебром, используется в ювелирном деле – украшения с ним выглядят привлекательно. Марказит применяют в качестве вставок в изделия из серебра, красиво смотрятся марказитовые вставки в сочетании с поделочными камнями – малахитом, бирюзой.

Применение минерала

Хрупкость и способность камня быстро окисляться несмотря на внешнюю привлекательность не дает возможности использовать его широко в ювелирной промышленности.

Пирит – камень, который добывают ради тех примесей, которые в нем содержатся:

• золото;
• медь;
• уран;
• кобальт;
• селен;
• никель.

Видео на тему загадочных свойств пирита.

С древних времен свойства пирита использовали для извлечения огня, позднее пиритовая руда стала использоваться как сырье для получения серной кислоты, железного купороса. После обжига пиритовой руды огарки используются как источник железа. Известно применение пирита в технологии приготовления некоторых видов бетона, цемента, мастик.

Кроме того, железный колчедан обладает свойством выделять золото в виде осадка из растворов.

Магия пирита

Похожий на золото цветом и блеском пирит магическими свойствами наделяли еще в древности. Считается, что минералу покровительствуют Марс и Нептун. В Древней Греции считали пирит символом бога войны Ареса, поэтому воины носили его при себе в качестве амулета, который должен был придать им отвагу и силу, уберечь от гибели в бою.

Считается, что нельзя держать камень при себе больше трех дней, в противном случае все магические свойства пирита не просто теряют силу – они начинают негативно влиять на обладателя, вызывая у него раздражительность, отрицательные эмоции.

Астрологи приписывают пириту свойства положительно влиять на Стрельцов и Скорпионов и, наоборот, не рекомендуют камень Ракам, на которых он может быть опасным и вредным. Рекомендуется носить при себе камушек людям, которые подвергаются на работе опасности, испытывают постоянное нервное напряжение. Другим же иметь пирит в качестве амулета не стоит.

Магия камня заключается в способности возвращать владельцу жизненную энергию, избавить его от страха. Человек, имеющий талисман с пиритом, становится увереннее в себе, целеустремленнее. Поэтому его рекомендуют носить тем, кому необходимо усилить лидерские качества. Однако только человеку с чистыми помыслами камень способен помочь. Дурные мысли минерал не терпит, он будет вредить человеку, имеющему неправедные намерения.

Пирит считают мужским талисманом, потому что он придает человеку характерные мужские черты:

• смелость;
• решительность;
• уверенность в себе;
• стремление достичь цели.

Однако с силой, которую дарует минерал, обращаться нужно аккуратно. Недобрые помыслы камень «вычислит» и обернет против владельца. Зато он полезен тем, кто в сложных жизненных ситуациях готов сложить руки, не борясь. Он поможет тем, кто боится принимать самостоятельные решения.

Полезен камень и для женщин. Тем, кто хочет возродить угасшие чувства, пирит поможет вернуть страсть в супружеские отношения. Камушек делает женщину привлекательной в глазах мужчины, однако не рекомендуется носить украшения с пиритом в сочетании с другими камнями. Исключение минерал делает только для гематита и змеевика.

Целебные свойства минерала

Литотерапевты ищут в каждом камушке особые свойства, которые помогут врачевать болезни. В старые времена считалось, что пирит обостряет зрение, помогает при лечении различного вида опухолей.

Младенцам камушек пирита вешали на шею, чтобы сон ребенка был спокойным. Еще в древности его привязывали к ноге роженицы, чтобы облегчить роды.

Его использовали при лечении лишая и проказы, для снятия болезненных ощущений в суставах, в качестве кровоостанавливающего средства.

Считается, что пирит:

• улучшает сон;
• успокаивает нервную систему;
• избавляет от стресса, депрессий, фобий;
• улучшает работоспособность.

Пирит защитит хозяина от инфекционных и простудных заболеваний, он способен снизить жар, избавить от озноба, не позволит проявиться осложнениям после гриппа. Если носить камушек на груди, он стимулирует работу дыхательной системы человека, сердца, ускоряет кровообращение и способствует насыщению тканей кислородом. Улучшается вентиляция легких, прочищаются бронхи, и человек избавляется от астмы.

Верить или не верить в магические свойства пирита – дело каждого. Гораздо важнее его применение в качестве сырья в промышленности.

Синонимы: Серный колчедан , железный колчедан .

Пирит - самый распространённый в природе сульфид.

Название пирита греческого происхождения (пирос - огонь) и связано со способностью давать искры при ударе.

Фото сростка кубических кристаллов пирита Урал, Березовское месторождение

Химический состав пиритов

Теоретический состав - Fe - 46,55 %, S - 53,45 %. Нередко содержит в очень небольших количествах примеси: Со (кобальтистый пирит), Ni, As, Sb, Se, иногда Cu, Au, Ag и др. Содержание последних элементов обусловлено наличием механических примесей в виде мельчайших включений посторонних минералов, иногда в тонкодисперсном состоянии. В этих случаях мы имеем дело по существу с твердыми псевдорастворами - кристаллозолями.

Смешанные кристаллы или разновидности: бравоит или никель-пирит (Ni, Fe, Со) S2, а0 = 5,50 - 5,58*3; вилламанинит (Си, Ni, Со, Fe) (S,Se)2, а 0 = 5,66

Мельниковит - пирит является криптокристаллическим пиритом гелеобразного происхождения. Лаурит обладает небольшим содержанием осмия;

Ауерит обнаруживает сильный неметаллический характер, вероятно, вследствие алмазоподобного вида связи.

Кристаллографическая характеристика

Сингония

кубическая; дидодекаэдрический в. с. 3L24L3 63PC. Пространственная группа Ра3 (Т 6 h). а 0 = 5,4066 7A, Z = 4.

Кристаллическая структура минерала пирит

Структура типа NaCl. Атомы железа образуют гранецентрированную кубическую решетку (соответственно атомам натрия в структуре NaCl. Сдвоенные атомы серы занимают место атомов хлора, также образуя гранецентрированную кубическую решетку, но смещенную на a 0 /2 по отношению к катионной решетке. Оси сдвоенных атомов серы ориентированы вдоль непересекающихся диагоналей кубической пространственной решетки. Расстояние между атомами серы, связанными в каждой паре ковалентной связью, равно 2,05 А

Главные формы:

Пирит широко распространен в виде хорошо образованных кристаллов. Главные формы наряду с а {100}, о { 111} и е {210} представлены также n {211}, р {221}, s {321}, t {421}, d {110}, m (311}, h {410}, f {310} и g {320}. В зависимости от преобладания тех или иных граней находится и габитус кристалов: кубический, пентагондодекаэдрический, реже октаэдрический.

Форма нахождения в природе

В многочисленных горных породах и рудах пирит наблюдается в виде вкрапленных кристалликов или округлых зерен. Широким развитием пользуются также сплошные агрегатного строения пиритовые массы. Иногда образует друзы.

Облик кристаллов . Широко распространены кристаллы, главным образом кубы, пентагондодекаэдры или октаэдры.

а - гексаэдр (куб) куб а {100} б - пентагондодекаэдр е {210}
г - октаэдр о {111}
д - комбинация октаэдра (о) и пентагондодекаэдра (е) - так называемый минеральный икосаэдр

Форма кристаллов пирита:

• а - куб а {100};
• б - пентагондодекаэдр е {210};
• в - та же форма в комбинации с кубом а {100};
• г - октаэдр о {111}, притупленный гранями пентагондодекаэдра;
• д - комбинация октаэдра (о) и пентагондодекаэдра (е) - так называемый минеральный икосаэдр (комбинация октаэдра с пентагондодекаэдром).

Размеры кристаллов иногда достигают нескольких десятков сантиметров в поперечнике.

Характерна штриховатость граней параллельно ребрам куба (100) : (210), т. е. а: е. Эта штриховатость находится в соответствии с кристаллической структурой (расположению атомов серы в структуре) и всегда ориентирована перпендикулярно каждой соседней грани, т. е. наружные элементы симметрии вполне соответствуют особенностям структуры.

Для пирита очень характерны двойники прорастания по {110}, редко по (320).

Известны закономерные срастания между пиритом и марказитом , тетраэдритом , галенитом , пирротином , арсенопиритом и др.

Кристаллы пирита , образовавшиеся при высоких температурах, как правило, бедны простыми формами. Последние обычно представлены кубами, октаэдрами или {210}. То же самое справедливо для низкотемпературных образований, тогда как кристаллы, возникающие при промежуточных температурах и глубинах, богаче простыми формами. В подобных месторождениях встречаются кристаллы размером до 10 см. Согласно Санагава, кристаллический габитус пирита зависит от величины кристаллов. Меньшие по величине кристаллы преимущественно кубические, большие - пентагон-додекаэдрические. Подробные исследования, проведенные тем же автором на многочисленных месторождениях Японии, показали, что в метасоматических месторождениях кубические кристаллы пирита характерны для наиболее высоко- и низкотемпературных зон.

Пентагондодекаэдры типичны для низкотемпературных, но интенсивно минерализованных зон. Кристаллы пентагондодекаэдрического габитуса образуются при промеуточных ситуациях. Это согласуется с последовательностью развития главных типов габитуса пирита. Кубический габитус типичен для слабых пересыщений, пентагондодекаэдрический - для больших пересыщений, октаэдрический - для промежуточных. Нахождение кристаллов пентагон-додекаэдрического и октаэдрического габитуса в жильных месторождениях и кубического габитуса в коренных породах, обычно в виде вкраплений, может быть интерпретировано с точки зрения пересыщения. Определенной зависимости соотношений между габитусом кристалла и примесями не установлено. В восстановительных условиях часто образуются конкреции или вкрапленность пирита в осадочных породах

В осадочных условиях отлагается также скрытокристаллическая разновидность пирита (мелъникоеит) , образующая смеси с диморфной модификацией FeS2 - марказитом. Последний минерал ромбический, искусственно получен в кислой среде, тогда как пирит образуется лишь в нейтральной или слабокислой среде. Пирит может возникать при метаморфизме из глинистых отложений, обогащенных органическим материалом. Пирит добывается для получения серной кислоты, главным образом на всемирно известном месторождении Рио-Тинто в Испании.

Агрегаты. Наиболее распространенными являются плотные, сливные и зернистые массы, а также почковидные, жедвакообразные выделения; грубоволокнистые, тонкостебельчатые, радиально-лучистые образования, чаасто пиритизированные слои породы.

В осадочных породах часто встречаются шаровидные конкреции пирита, нередко радиально-лучистого строения, а также секреции в полостях раковин. Часты гроздевидные или почковидные образования в ассоциации с другими сульфидами.

Физические свойства
Оптические

• Цвет светлый латунно-желтый или соломенно-желтый, часто с побежалостями желтовато-бурого и пестрых цветов, несколько темнее в образцах, обедненных серой; тонкодисперсные сажистые разности имеют черный цвет.
• Черта зеленовато-серая, темно-серая или буровато-черная.

Пирит имеет сильный металлический блеск .

Механические

Нередко наблюдается также отдельность по {010}.

• Плотность 4,9–5,2.

Химические свойства

С трудом растворяется в HNO 3 , разлагается с трудом (в порошке легко), выделяя серу. В разбавленной НСl не растворяется.

Прочие свойства

Пирит электричество проводит слабо. Относится к парамагнитным минералам. Термоэлектричен. Некоторые разности обладают детекторными свойствами.

Диагностические признаки

Хорошо распознаётся по цвету, формам кристаллов и штриховатости граней, высокой твердости (единственный из широко распространенных сульфидов, который царапает стекло). По совокупности этих признаков он легко отличается от несколько похожих на него по цвету марказита, халькопирита, пирротина, арсенопирит, золото и миллерита.

Сопутствующие минералы. Спутниками являются варц , кальцит , халькопирит , галенит , сфалерит , золото, теллуриды золота, арсенопирит, пирротин, вольфрамит , антимонит .

Галенит, пирит. Друза кристаллов

Происхождение и нахождение минерала

Пирит является наиболее распространенным в земной коре сульфидом и образуется в самых различных геологических процессах: магматическом, гидротермальном, осадочном, при метаморфизме и т.д.

1. В виде мельчайших вкраплений он наблюдается во многих магматических горных породах. Формируется при ликвационных явлениях

В большинстве случаев является эпигенетическим минералом по отношению к силикатам и связан с наложением гидротермальных проявлений.

2. В контактово-метасоматических месторождениях является почти постоянным спутником сульфидов в скарнах и магнетитовых залежах. В ряде случаев оказывается кобальтоносным. Образование его, так же как и других сульфидов, связано с гидротермальной стадией контактово-метаморфических процессов.

3. Как спутник широко распространен в гидротермальных месторождениях различных по составу руд почти всех типов и встречается в парагенезисе с самыми различными минералами. При этом он часто наблюдается не только в рудных телах, но и в боковых породах в виде вкраплений хорошо образованных кристаллов, возникших метасоматическим путем (метакристаллов).

4. Не менее часто пирит встречается и в осадочных породах и рудах. Широко известны конкреции пирита и марказита в песчано-глинистых отложениях (часто красивые кристаллы), месторождениях угля, железа, марганца, бокситов и др. Его образование в этих породах и рудах связывается с разложением органических остатков без доступа свободного кислорода в более глубоких участках водных бассейнов. В парагенезисе с ним чаще всего в таких условиях встречаются: марказит, мельниковит (черная порошковатая разность дисульфида железа), сидерит (Fe) и др.

В зоне окисления пирит, как и большинство сульфидов, неустойчив, подвергаясь окислению до сульфата закиси железа , который при наличии свободного кислорода легко переходит в сульфат окиси железа. Последний, гидролизуясь, разлагается на нерастворимую гидроокись железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор. Этим путем образуются широко наблюдаемые в природе псевдоморфозы лимонита по пириту.

Сам же пирит часто образует псевдоморфозы по органическим остаткам (по древесине и различным остаткам организмов), а в эндогенных образованиях встречаются псевдоморфозы пирита по пирротину, магнетиту (FeFe 2 O 4), гематиту (Fe 2 O 3) и другим железосодержащим минералам. Эти псевдоморфозы, очевидно, образуются при воздействии H2S на минералы.

5. Пирит может возникать при метаморфизме из глинистых отложений, обогащенных органическим материалом.

6. В вулка­нических эксгаляциях, субвулканических породах и гид­ротермальных пиритовых залежах (совместо с халько­пиритом и др.).

С экономической точки зрения важны гидротермальные жилы и метасоматические залежи.

Применение

Пирит. Вкрапленность в аргиллите. Ростовская область железный колчедан кабошоны

Пиритовые руды являются одним из основных видов сырья, используемого для получения серной кислоты. Среднее содержание серы в эксплуатируемых для этой цели рудах колеблется от 40 до 50 %. Обработка руды производится путем обжига в специальных печах. Получающийся при этом сернистый газ SO 2 подвергается окислению с помощью окислов азота в присутствии водяного пара до H 2 SO 4 . Нежелательной примесью в рудах, идущих на сернокислотное производство, является мышьяк.

Часто содержащиеся в пиритовых рудах медь, цинк , иногда золото селен и другие, могут быть получены побочными способами. Получаемые в результате обжига так называемые железные огарки в зависимости от их чистоты могут быть использованы для изготовления красок или как железная руда. Руды, содержащие кобальтистый пирит, служат источником приблизительно половины потребляемого в мире кобальта , несмотря на низкое содержание в них этого элемента (до 0,5–1 % в минерале)

Из пирита Березовского месторождения на Урале изготавливают вставки для ювелирных изделий.

Пирит в основном ограняется в виде кабошонов.

Физические методы исследования

Дифференциальный термический анализ

Дифференциальный термический анализ. Кривая ДТА

Главные линии на рентгенограммах пирита:

2,696(8) - 2,417(8) - 2,206(7) - 1,908(6) - 1,629(10) - 1,040(9)

Старинные методы. Под паяльной трубкой питит растрескиваясь, на угле плавится в магнитный шарик, при этом возникает язычок голубоватого пламени и выделяется дым. Легко теряет часть серы, которая горит голубым пламенем. В запаянной трубке возгоняется часть серы - остается моносульфид FeS.

Кристаллооптические свойства в тонких препаратах (шлифах)

В полированных шлифах пирит кремово-белый, изотропный, но иногда анизотропный вследствие замещения атомов серы атомами железа (согласно Гордон-Смиту). По данным того же автора, пирит, образовавшийся при температуре выше 135°, изотропен и характеризуется статистическим распределением атомов железа на месте атомов серы. (Ниже этой температуры образуются анизотропные пириты.) Это свойство может быть использовано в геологической термометрии.

Владельцы патента RU 2397025:

Изобретение относится к флотационному выделению сульфидных минералов, содержащих благородные металлы, из концентратов и может быть использовано при флотационном обогащении сульфидных пирит-арсенопиритных руд, содержащих благородные металлы. Способ включает кондиционирование измельченной пульпы с сульфгидрильным собирателем, введение модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя и выделение пиритного концентрата в пенный продукт флотации. В качестве модификатора поверхности используют 2-оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты, а в качестве депрессора используют экстракт коры дуба. Технический результат - повышение эффективности разделения пирита и арсенопирита. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области обогащения полезных ископаемых, в частности к флотационному выделению сульфидных минералов, содержащих благородные металлы, из концентратов, и может быть использовано при флотационном обогащении сульфидных пирит-арсенопиритных руд, содержащих благородные металлы.

Известен (RU, патент 2004342) способ обогащения сульфидных руд, включающий обработку пульпы депрессором, введение модификатора поверхности для увеличения сорбции депрессора, введение коллектора и вспенивателя. В данном способе в качестве депрессора сульфидных минералов используют полимер, полученный на основе производных акриламида и N-аллилтиомочевины. При высоких расходах депрессор неизбирательно подавляет все сульфидные минералы. В качестве агента, модифицирующего поверхность, используют соединение с сильными окислительными или восстановительными свойствами (например, цианид, меркаптоэтанол, тиогликолевая кислота и др.), которое очищает поверхность сульфидного минерала, усиливая селективную адсорбцию депрессора. Изобретение направлено на избирательное выделение сульфидов из медных, медно-молибденовых и полиметаллических руд, содержащих свинец, медь, цинк, серебро, золото, никелевых и никелькобальтовых руд для облегчения операции отделения меди от свинца, свинца от цинка и меди от цинка.

Известен способ (В.А.Чантурия, Т.А.Иванова, В.Д.Лунин. Новый реагент для флотационного разделения пирита и арсенопирита. Цветные металлы, №4, 2001, стр.22.) флотационного разделения сульфидов, содержащих благородные металлы, в котором дополнительно к основному сульфгидрильному собирателю используют реагент ПРОКС, в состав которого одновременно входят компоненты, снижающие флотируемость арсенопирита и повышающие флотируемость пирита и халькопирита. Указанный реагент подают в процесс перед ксантогенатом. Особенностью данного способа является избирательность флотационного поведения компонентов реагента ПРОКС по отношению к сульфидам, в частности к разновидностям пирита.

Недостатком способа является то, что некоторые разновидности пирита депрессируются в присутствии реагента ПРОКС.

Наиболее близким аналогом можно признать способ разделения золотосодержащих пирита и арсенопирита в присутствии сульфгидрильного собирателя ксантогената в щелочной среде (Чантурия В.А., Федоров А.А., Матвеева Т.Н. Взаимосвязь элементного состава поверхности золотосодержащих пирита и арсенопирита с их сорбционными и флотационными свойствами. ФТПРПИ. - 1997. - №6, с.110-115). Однако при разделении пирита и арсенопирита в присутствии ксантогената необходимо создание высокощелочной среды (pH 11,8-12,2). Кроме того, эффективность разделения существенно зависит от наличия примесей в разделяемых минералах. Присутствие меди и мышьяка в арсенопирите, а также золота и меди в пирите нарушают селекцию.

Техническая задача, решаемая посредством разработанного технического решения, состоит в разработке эффективного способа разделения сульфидных минералов: пирита и арсенопирита.

Технический результат, получаемый при реализации разработанного способа, состоит в обеспечении селективного выделения ценных компонентов в разноименные концентраты при одновременном сокращении безвозвратных потерь ценных компонентов с общими хвостами в присутствии сульфгидрильного собирателя, модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя.

Для достижения указанного технического результата предложено использовать разработанный способ разделения пирита и арсенопирита, включающий кондиционирование измельченной пульпы с сульфгидрильным собирателем, введение модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя и выделение пиритного концентрата в пенный продукт флотации, причем в качестве модификатора поверхности используют 2-оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты (ОПДТК), а в качестве депрессора используют экстракт коры дуба (ЭКД).

В предпочтительном варианте реализации используют соотношение сульфгидрильного собирателя, 2-оксипропилового эфира диэтилдитиокарбаминовой кислоты и экстракта коры дуба, составляющее 1:0,5:(0,5-1,5). Желательно применять разработанный способ для пульпы с крупностью частиц (-0,16+0,044 мм).

При реализации способа могут быть использованы:

- (сульфгидрильный) собиратель, ксантогенат калия (БКс), соответствующий (ГОСТ 7927-75), либо другие алкилксантогенаты или алкилдитиокарбаматы и др.;

2- оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты, полученный на основе диэтилилдитиокарбамата и пропиленхлоргидрина (В.А.Чантурия, Т.А.Иванова, В.А.Тюрникова. Модифицирование растворов флотореагентов высокоактивными соединениями. Сб. материалов Y Конгресса обогатителей стран СНГ, том III, М., 2005 год);

Вспениватели: Сосновое масло ГОСТ 6792-74 или Метилизобутилкарбинол (МИБК) ТУ 6-02-891-78;

Экстракт коры дуба, полученный путем обработки стружки и коры дуба водой с добавлением щелочи или бисульфита (Л.Я.Шубов, С.И.Иванков, Н.К.Щеглова. Флотационные реагенты в процессах обогащения минерального сырья. Книга 1, стр.349).

Селективность действия сочетания модификатора поверхности ОПДТК и депрессора ЭКД, имеющего в молекуле несколько гидроксильных групп, основано на различной прочности их соединений с разновалентными ионами железа, находящимися на поверхности пирита (Fe 2+) и арсенопирита (Fе 3+). ОПДТК, прочно закрепляясь на поверхности пирита, препятствует закреплению депрессора ЭКД. На арсенопирите депрессор ЭКД, напротив, образует более прочное соединение с Fe 3+ , вытесняя модификатор ОПДТК и собиратель БКс с его поверхности. Конкуренция этих веществ приводит к более сильной гидрофилизации поверхности арсенопирита и обеспечивает эффективное разделение минералов.

Для осуществления флотационного разделения арсенопирита и пирита в лабораторных условиях была использована лабораторная механическая флотомашина, в промышленных условиях может быть использована флотомашина любого типа.

Для подтверждения эффективности разработанного способа было проведено сравнение его со способом, выбранным в качестве ближайшего аналога.

Эксперименты проводили на вышеуказанном лабораторном оборудовании с использованием в качестве вспенивателя метилизобутилкарбинола, используемые минералы были измельчены до (-0,1+0,074 мм).

Необходимую для опытов крупность получали истиранием минералов в фарфоровой мельнице и рассеиванием на классы на ситах.

1. По способу-прототипу (опыт 1 в таблице)

Навеску измельченного минерала пирита или арсенопирита (1 грамм) помещали во флотационную камеру, заливали водным раствором щелочи рН11,5, вводили собиратель БКс 100(г/т) и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.

2. По способу-прототипу (опыт 2 в таблице)

Повторение опыта 1 в условиях проведения опыта 1 на пирите, содержащем примесь мышьяка (0,7%), и арсенопирите, содержащем золото (14 г/т).

3. По разработанному способу (опыты 3-5 в таблице)

Навеску измельченного минерала пирита или арсенопирита (1 грамм) помещали во флотационную камеру, заливали водой pH 7, вводили собиратель 100(г/т) БКс и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали ОПДТК 50 г/т и ЭКД 50, 100 или 150 г/т, кондиционировали 1 мин, вводили вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.

6. По разработанному способу, но без введения модификатора поверхности ОПДТК (опыт 6 в таблице).

7. По разработанному способу для разделения смеси пирита и арсенопирита (1:1) (2 грамма) смеси помещали во флотационную камеру, заливали водой pH 7, вводили собиратель 100 (г/т) БКс и кондиционировали пульпу с собирателем 1 мин, подавали ОПДТК 50 г/т и ЭКД 100 г/т, кондиционировали 1 мин, вводили вспениватель МИБК, перемешивали 0,5 мин, затем флотировали в течение 5 минут.

Анализ данных таблицы показывает, что наилучшими условиями разделения пирита и арсенопирита по предлагаемому способу являются условия опыта 4. В отсутствии модификатора поверхности (опыт 6) разница в извлечении уменьшается.

Разработанный способ позволяет обеспечить селективное выделение ценных компонентов в разноименные концентраты при одновременном сокращении на 5-7% безвозвратных потерь ценных компонентов с общими хвостами относительно способа-прототипа.

Таблица 1
№ опыта	Расход реагентов, г/т	Выход пирита в концентрат, %	Выход арсенопирита в концентрат, %	Разница в извлечении минералов, %
1	Способ-прототип: БКс 100, без модификатора поверхности, депрессор NaOH на мономинеральных фракциях	85,0	20,0	65,0
2	Способ-прототип: БКс 100, без модификатора поверхности, депрессор NaOH на минералах с примесями	60,0	35,0	25,0
3	Предлагаемый способ:	88,7	13,1	75,0
	БКс-100,
	ОПДТК-50,
ЭКД-50
4	Предлагаемый способ:	84,0	4,0	80,0
	БКс-100,
	ОПДТК-50,
ЭКД-100
5	Предлагаемый способ:	55,0	4,0	51,0
	БКс-100,
	ОПДТК-50,
ЭКД-150
6	Без модификатора поверхности.	60,0	35,0	25,0
	БКс-100,
	ОПДТК-0
ЭКД-100
7	Предлагаемый способ на смеси пирита и арсенопирита (1:1):	82,0	7,0	75,0
	БКс-100,
	ОПДТК-50,
ЭКД-100

1. Способ разделения пирита и арсенопирита, включающий кондиционирование измельченной пульпы с сульфгидрильным собирателем, введение модификатора поверхности, депрессора и вспенивателя и выделение пиритного концентрата в пенный продукт флотации, отличающийся тем, что в качестве модификатора поверхности используют 2-оксипропиловый эфир диэтилдитиокарбаминовой кислоты, а в качестве депрессора используют экстракт коры дуба.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соотношение сульфгидрильного собирателя, 2-оксипропилового эфира диэтилдитиокарбаминовой кислоты и экстракта коры дуба составляет 1:0,5:(0,5-1,5).