title-icon Статьи о ремонте
title-icon
» » Группа пирротина

Группа пирротина

В группу пирротина входят сульфиды железа и никеля, а также никелин, в котором сера замещена мышьяком. Из них мы рассмотрим только никелин, пирротин и пентландит.
Никелин — NiAs. Синоним — красный никелевый колчедан.
Химический состав: Ni — 43,9%; As — 56,1 %. В качестве примесей наблюдаются Fe и S, а иногда Sb и Co.
Сингония гексагональная, вид симметрии дигексагональнобипирамидальный — D6h—6/mmm(L66L27PC).
Структурная ячейка содержит Ni2As2. Пространственная группа — D6h4 — Р63/mmс; a0 = 3,602, c0 = 5,009, a0 : c0 : — 1 : 1,3905.
В основе кристаллической структуры никелина лежит гексагональная плотнейшая упаковка атомов мышьяка, в октаэдрических пустотах которой размещены атомы никеля. Каждый атом мышьяка окружен шестью атомами никеля, а каждый атом никеля — шестью атомами мышьяка. Атом мышьяка близок к двум вертикально размещенным атомам никеля, которые являются его ближайшими соседями. Эти особенности объясняют наличие в структуре никелина признаков ионной и металлической связей, отражающихся на непостоянстве химического состава минералов, кристаллизующихся в структуре этого типа.
Агрегаты и габитус. Обычно никелин встречается в виде сплошных скоплений, иногда образует почковидные и дендритовидные агрегаты. Кристаллы никелина очень редки и имеют удлиненный и таблитчатый облик (рис. 108) с преобладающим развитием форм {1010}, {1120}, {0001} и {1011}.

Физические свойства. Цвет никелина светлый медно-красный, черта буровато-черная, блеск металлический. Спайность несовершенная по (1010). Твердость — 5. Хрупкий. Плотность — 7,58—7,6. Хороший проводник электричества. Под микроскопом в полированных шлифах никелин анизотропный и плеохроирующий. В разрезах, перпендикулярных [0001], обнаруживается зональность. Отражательная способность 53—54%.
Диагностические признаки. Для никелина характерен бледный медно-красный цвет с примазками зеленых никелевых цветов. Главные линии на рентгенограммах: 2,652; 1,958; 1,806. Растворяется в царской водке. П. п. т. на угле плавится, образуя блестящий хрупкий королек. При этом выделяется окись мышьяка с сильным чесночным запахом. При прокаливании в закрытой трубке на холодных стенках ее образуется мышьяковое зеркало.
Отличие от сходных минералов. Никелин можно спутать со сплошными массами самородной меди, иногда с борнитом (Cu5-n/Cu1/2nFeS4). Отличие: 1) медь ковкая, ее медно-красная черта блестящая, твердость 2—3; 2) борнит имеет индигово-синюю побежалость, твердость 3—4.
Искусственное получение. Никелин получают действием H2S и паров мышьяковистой кислоты на NiCl2 при красном калении, а также нагреванием порошка Ni и As до белого каления.
Образование и месторождения. Никелин встречается в гидротермальных кобальто-никелево-серебряных и ураново-висмутовых месторождениях в ассоциации с сульфидами и арсенидами никеля и кобальта, хлоантитом, герсдорфитом, а также самородным висмутом, самородным серебром и другими минералами. Крупнейшие месторождения никелина известны в Канаде (Кобальт в провинции Онтарио) и Рудных горах. В России никелин встречается в Берикульском золоторудном месторождении Западной Сибири. Кристаллы никелина были встречены в месторождении Гессен-Нассау.
Разрушение. На земной поверхности никелин неустойчив и переходит в аннабергит — Ni3[AsO4]2*8Н2O (зеленые никелевые цветы).
Практическое значение. Как руда никеля никелин добывается в кобальто-никелево-серебряных и ураново-висмутовых месторождениях.
Пирротин — Fe1-nFe1/2nS. Название пирротина происходит от греч. слова пиррос — огненно-красный. Синоним — магнитный колчедан.
Благодаря дефектной структуре состав пирротина испытывает заметные колебания: Fe — от 58,22 до 63,53%; S — от 34,48 до 41,78. Обычно пирротин содержит примеси Ni и Cu, которые Н. В. Белов связывает с вхождением в структуру пирротина металлических атомов с большим атомным номером.
Сингония гексагональная, вид симметрии дигексагонально-бипирамидальный D6h — 6/mmm(L66L27PC). В природе также распространена моноклинная модификация.
Моноклинный и гексагональный пирротин обычно встречается совместно, при этом моноклинный в гексагональном образует пластинчатые выделения и тонкие прожилки.
Структурная ячейка гексагональной модификации содержит 2(Fe2+1-2Fe3+2/3nS). Пространственная группа — D6h4 — P63/mmc, а0 = a0 = 3,43, c0 = 5,68; а0 : c0 = 1 : 1,66. Для моноклинной модификации: a0 = 5,94, b0 = 3,43, c0 = 5,68; в = 89°34'.
Структура типа никелина, в которой места Ni заняты Fe, а As — S. Так как часть ионов Fe2+ окислена до Fe3+, структура имеет дефектный характер.
Агрегаты и габитус. Пирротин обычно встречается в сплошных массах или в виде вкрапленных зерен неправильной формы. Иногда наблюдаются радиально-волокнистые агрегаты. Кристаллы встречаются редко. Обычно они имеют таблитчатый, реже столбчатый и пирамидальный облик (см. рис. 108). На кристаллах чаще всего развиты грани пинакоида {0001}, призмы {1010} и бипирамиды {1011}. Иногда отмечаются двойники срастания по {1011} и ориентированные нарастания арсенопирита.
Физические свойства. Цвет пирротина бронзово-желтый с бурой побежалостью, цвет черты серовато-черный, блеск мсталллический. Непрозрачный. Спайность несовершенная. Излом неровный до полураковистого. Хрупкий. Твердость — 3,5—4,5. Плотность —4,58—4,70. Хороший проводник электричества. Часто магнитный. Ферромагнитные свойства характерны для моноклинного пирротина, а для гексагонального антиферромагнитные. При 348° С магнитность исчезает. Под микроскопом в полированных шлифах сильно анизотропный и слабо плеохроирует. Отражательная способность высокая — около 40 %.
Диагностические признаки. Характерными признаками пирротина являются его цвет и магнитные свойства. Главные линии на рентгенограммах (для гексагональной модификации): 2,63; 2,062; 1,045. Растворяется в HC1, выделяя H2S. П. п. т. сплавляется в черный магнитный королек. В закрытой трубке не изменяется.
Отличие от сходных минералов. Пирротин похож на пентландит (Fe, Ni)9S8, никелин — NiAs, халькопирит — CuFeS2 и пирит — Fe[S2]. Отличия: 1) у пентландита средняя спайность; 2) никелин медно-красный, твердость его — 5; 3) халькопирит латунно-желтый с зелено-черной чертой; 4) пирит встречается обычно в кристаллах и имеет высокую твердость (царапает стекло).
Искусственное получение. Гексагональный пирротин получают сплавлением железа и серы, нагреванием FeS2 в атмосфере H2S при температуре 550° С. Встречается он также в заводских шлаках. Моноклинный пирротин был получен из гексагонального при обработке его бикарбонатом натрия при температуре 175—200° С.
Образование и месторождения. Пирротин образуется главным образом в связи с эндогенными процессами. В экзогенных условиях он возникает очень редко и известен в осадочных железных рудах (Керченское месторождение), а также в фосфоритовых желваках. Эндогенные образования пирротина связаны с основными изверженными породами, где он находится в тесной ассоциации с пентландитом и халькопиритом в так называемых медно-никелевых сульфидных рудах. К этим месторождениям относятся Седбери в Канаде, месторождения Бушвельдского комплекса в Африке, а также Монче-Тундра и Норильское месторождения в России. Пирротин известен также в контактово-метасоматических месторождениях в ассоциации с халькопиритом, пиритом, магнетитом (FeFe2O4), сфалеритом, арсенопиритом (Турьинские рудники на Урале) и в гидротермальных месторождениях в ассоциации с сфалеритом, галенитом, халькопиритом, касситеритом (SnO2), арсенопиритом и др. В гидротермальных месторождениях пирротин наблюдается в виде хорошо образованных кристаллов (Трансильвания в Румынии, Трепча в Югославии, Трентино в Италии и Потоси в Боливии).
Согласно исследованиям А.Г. Бетехтина, образование пирротина обусловливается концентрацией ионов серы в растворах. При высокой концентрации S2- железо выделяется в виде дисульфида (Fe(S2]), а при пониженной — в виде моносульфида (FeS).
Разрушение и псевдоморфозы. На земной поверхности пирротин неустойчив и переходит в окисные соединения по такой схеме:

Псевдоморфозы по пирротину образуют пирит, марказит, мелантерит и бурые железняки. Известны псевдоморфозы пирротина по полевому шпату.
Практическое значение. Залежи пирротиновых руд, не содержащих других металлических полезных ископаемых, имеют ограниченное промышленное значение. Иногда они разрабатываются с целью получения H2SO4, как заменители пиритовых руд.
Пентландит — (Fe, Ni)9S8. Петландит назван в честь Дж. Пентланда, впервые открывшего этот минерал. Синоним — железо-никелевый колчедан. Химический состав: Fe — 32,55%; Ni — 34,22%; S — 33,23%. Обычно содержит примеси Co (до 3,0%).
В месторождении Варислахти в Финляндии установлен кобальтпентландит с содержанием: Co — 49,3%; Ni = 9,1%; Fe = 10,3%.
Сингония кубическая, вид симметрии гексоктаэдрический — Oh — m3/n(3L44L36L29PC).
Структурная ячейка содержит Fe18Ni18S32. Пространственная группа — O5h — Fm3m, а0 = 9,91. Основой кристаллической структуры пентландита (рис. 109) является плотнейшая кубическая упаковка ионов серы. Ионы Fe и Ni занимают только половину тетраэдрических и одну восьмую октаэдрических пустот.
Группа пирротина

Агрегаты. Пентландит обычно образует сплошные скопления и зернистые агрегаты, а также порфировидные выделения среди пирротина. В виде хорошо образованных кристаллов не встречен.
Физические свойства. Цвет минерала ярко-бронзово-желтый. Цвет черты светлый, бронзово-коричневый. Блеск металлический. Непрозрачный. Спайность совершенная по (111). Излом раковистый. Хрупкий. Твердость — 3,5—4. Плотность — 4,5—5. Хороший проводник электричества. Магнитных свойств не проявляет. Под микроскопом в полированных шлифах изотропный. Часто отмечаются ориентированные прорастания с пирротином и халькопиритом. Отражательная способность высокая — 51 %.
Диагностические признаки. Для пентландита характерен бронзово-желтый цвет, а также совершенная спайность. Макроскопически обнаружить пентландит тяжело. Главные линии на рентгенограммах: 3,03; 1,95; 1,77. Растворяется в HNO3, окрашивая раствор в зеленый цвет. П. п. т. сплавляется в черный магнитный королек.
Отличие от сходных минералов. Пентландит очень похож на пирротин, от пирротина отличается более темным цветом и спайностью. Кроме того, пирротин, как правило, магнитный.
Искусственное получение. Пентландит получается сплавлением Fe, Ni и S в графитовом тигле с повторным добавлением S.
Образование и месторождения. Образуется пентландит магматическим путем в связи с основными и ультраосновными породами в так называемых сульфидных медно-никелевых месторождениях вместе с пирротином и халькопиритом. Обычно в этих месторождениях в небольшом количестве присутствуют магнетит и минералы платиновой группы.
Крупные месторождения пентландита известны в Канаде (Седбери, в провинции Онтарио, являющееся крупнейшим месторождением никеля в мире), а также в Бушвельдев Африке. В России месторождения пентландита известны в Монче-Тундре, на р. Печенге и в Норильске.
Разрушение. На земной поверхности пентландит переходит в аннабергит - Ni3[AsО4]2*8H2О, бурые железняки и сульфаты.
Практическое значение. Пентландит — основная никелевая руда. Минимальное содержание Ni в рудах составляет 0,3%.

title-icon Подобные новости