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| 赤铁矿 |
简介编辑本段回目录
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| 赤铁矿 |
赤铁矿就是氧化铁，它又重又硬。赤铁矿含铁量高达70%并且可以大量产出，因而是最重要的铁矿石。赤铁矿的名字缘于它发出的暗红色。赤铁矿有几种形态，人们根据它们的不同形态，又给它们起了不同的名字。如亮闪闪钢灰色晶体叫镜铁矿，鳞片状的叫云母赤铁矿，松软土状的叫赭石，很多球状聚在一起的叫肾铁矿，纤维状的叫笔铁矿等等。赤铁矿分布极广。很多情况下均可生成赤铁矿，但最主要的赤铁矿矿床是沉积而成的。赤铁矿经常与磁铁矿在一起产出。除了炼铁，粉末状的赤铁矿还被用来作红颜料和磨料。
富铁矿，含铁量至少在50％，它是由于雨水将二氧化硅淋去而富集成的。这些富矿是世界上铁的来源，但是，它的储量正在日益减少。为了弥补这种不足，矿业公司正在将注意力转向原始的含铁建造，即所谓含铁石英岩。这种岩石仅仅含25—30％的铁，但是它有非常巨大的储量。用机械的办法，可以使低品位的铁矿石的铁矿物富集。这样，含铁石英岩将是持久的铁矿资源。
分布编辑本段回目录
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| 赤铁矿分布图 |
赤铁矿分布极广。各种内生、外生或变质作用均可生成赤铁矿。中国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是沉积作用形成的赤铁矿矿床。赤铁矿经常与磁铁矿一起，在沉积变质、接触变质铁矿中产出。赤铁矿含铁可达69.94％,是炼铁的最主要矿物原料之一。粉末状赤铁矿还可用于制作红色颜料和磨料。
在每个大洲都找到和开采大型的赤铁矿床。在1961年苏联取代了美国成为最大的生产国。排在美国之后的是法国、加拿大、中国、瑞典和澳大利亚。在美国，自从19世纪末以来，矿物的最大产地是大湖区的前寒武系岩石中。与等轴晶系的磁铁矿成同质多象。单晶体常呈菱面体和板状，集合体形态多样，有片状、鳞片状、粒状、鲕状、肾状、土状、致密块状等。显晶质呈铁黑至钢灰色，隐晶质呈暗红色，条痕樱红色，金属光泽至半金属光泽，摩氏硬度为5.5-6.5，无解理，比重5.0-5.3。呈铁黑色。赤铁矿是自然界分布极广的铁矿物，是重要的炼铁原料，也可用作红色颜料。多数重要的赤铁矿矿床是变质成因的，也有一些是热液形成的，或大型水盆地中风化和胶体沉淀形成的。
世界著名矿床有美国的苏必利尔湖和克林顿、俄国的克里沃伊洛格和巴西的迈那斯格瑞斯。中国著名产地有辽宁鞍山、甘肃镜铁山、湖北大冶、湖南宁乡和河北宣化。
结构特性编辑本段回目录
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| 赤铁矿 |
结构
三方晶系，arh=0.5421nm，α=55。17'；Z=2。ah=0.5039nm，ch=1.3760nm；Z=6。刚玉型结构。成分中有Ti的替代时，晶胞体积将增大；而Al的替代则使晶胞体积减小。复三方偏三角面体晶类，D3d-3m(L33L23PC)。完好晶体较少见。常见单形：平行双面c，六方柱a，菱面体r、u、e，六方双锥n。在晶面上有三组平行于和交棱方向的条纹、三角形凹坑或生长锥等晶面花纹。依为聚片双晶，依(0001)为穿插双晶或接触双晶。常呈显晶质板状、鳞片状、粒状和隐晶质致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等集合体形态。
物理性质
钢灰色至铁黑色，常带淡蓝锖色；隐晶质或粉末状者呈暗红至鲜红色。具特征的樱桃红或红棕色条痕。金属光泽至半金属光泽，有时光泽暗淡。无解理。因双晶可具和裂开。硬度5~6。相对密度5.0~5.3。偏光镜下：血红、橙黄、灰黄色。一轴晶(-)，No=2.988，Ne=2.759。
产状与组合
形成于氧化条件下，规模巨大的赤铁矿矿床多与热液作用或沉积作用有关。赤铁矿可成沉积变质型铁矿，主要由磁铁矿、赤铁矿、假像赤铁矿所组成，与石英、绿泥石等共生。接触变质型的赤铁矿主要与磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、磁黄铁矿等硫化物和石榴子石、透辉石、金云母、阳起石等共生。在自然界，磁铁矿和赤铁矿可相互转化。当氧逸度增大时，磁铁矿可氧化成赤铁矿；若仍保留有原磁铁矿的晶形，称之为假象赤铁矿。若磁铁矿仅部分转变为赤铁矿，则称为假赤铁矿。而当氧逸度减小时，赤铁矿又可还原成磁铁矿；若仍保留有赤铁矿的晶形，则称之为穆赤铁矿。
鉴定特征
樱桃红色或红棕色条痕为其特征。具各种形态和无磁性，可与相似的磁铁矿、钛铁矿相区别。呈铁黑色、金属光泽、片状的赤铁矿称为镜铁矿；呈钢灰色、金属光泽、鳞片状的称为云母赤铁矿，中国古称“云子铁”；呈红褐色土状而光泽暗淡的称为赭石，中国古称“代赭”，而以“赭石”泛指赤铁矿。赤铁矿分布极广。各种内生、外生或变质作用均可生成赤铁矿。中国河北宣化的龙烟铁矿和湖南的宁乡铁矿都是沉积作用形成的赤铁矿矿床。赤铁矿经常与磁铁矿一起，在沉积变质、接触变质铁矿中产出。
科研意义编辑本段回目录
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| 赤铁矿 |
地球上含铁矿石与火星赤铁矿非常相似，力拓河引起外空生物学家的关注是由于这种环境状态可以形成赤铁矿石，这种矿石在火星表面上也存在着。在地球上，赤铁矿仅在液态水作用下形成，由于液态水是生命体形成的先决条件，因此火星上存在赤铁矿暗示科学家火星的过去或现在有生命存在的迹象，或者在地球的邻近行星上也可能存在生命体。通过检测力拓河岸边的早期化石，和对比河床之上梯田更久远的化石，西班牙托雷洪·德阿尔多斯(TorrejondeArdoz)天体生物学中心的大卫·费尔南德斯·雷默拉和美国哈佛大学安德鲁·克诺尔希望能够更好地理解火星上曾保持生命体存在迹象的矿物所具有的相似性。
在西班牙最炎热的夏季，河流边缘的池塘都蒸发消失，留下矿石沉积。随着时间的推移，河流进入山谷逐渐形成岩石梯田。最久远、最高的梯田沉积形成于2亿年前，而最年轻的梯田沉积层只比远古沉积层厚几厘米。
含铁矿石见证了微生物的存在，当沉积物结合形成岩石时，环绕化石周围的矿物质也发生变化。在最近的河流沉积梯田中可发现含有细密纹理矿物质的化石，但是它们形成岩石层700-800年后会形成更大的结晶结构。随着时间的过去，矿物质的化学性质也发生改变。像铁锈般的针铁矿逐渐失去氢、氧原子，慢慢地变成更加稳定的赤铁矿。在最古老的河流沉积梯田化石中，赤铁矿取代了针铁矿。目前，这项研究已发表在近期出版的《国际太阳系研究杂志》上。
“机遇”号火星探测器在火星梅里迪亚尼平原(MeridianiPlanum)发现了富含铁的矿石，可能其形成与地球上的赤铁矿形成有相似的化学进程。火星赤铁矿岩石比力拓河岩石更久远，它们可能形成于30-40亿年前，该时期正值地球最早期生命进化阶段。缺少火星构造活跃性很难使基础构造发生变化．
提纯方法编辑本段回目录
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| 赤铁矿 |
首先开采出种类众多的铁矿石，主要有赤铁矿、磁铁矿、褐铁矿、菱铁矿等。常用来炼铁的是赤铁矿（含Fe2O3）和磁铁矿（Fe3O4）。这些铁矿中铁是以化合物的形式存在，怎样才能得到单质的铁呢？在我国古代，最早是用木炭与矿石作用来炼铁的，效率很低。开一炉铁要司炉工、烧炭工一千多人。
它的提纯是一个氧化还原反应，反应中CO作还原剂，由于CO是气态而不是固态的炭C，因而能与铁矿石充分接触，发生上述反应。高炉所需的还原剂CO，是用焦炭和鼓入高炉热空气反应生成。焦炭先与空气中的氧反应生成二氧化碳，二氧化碳再与赤热的焦炭反应生成一氧化碳。实际上，高炉中的反应过程还应有一个关键环节。因为，100％的铁矿石并不存在，一般为60～30％左右，其中含有不少废石（也叫脉石，主要成分为SiO2）。废石很难溶化，但不除去就会影响生铁的冶炼。为了使炼铁更顺利进行，人们想出了一个办法（即加进石灰石）。石灰石在高温下分解可生成氧化钙即生石灰CaO。而氧化钙能与二氧化硅反应，生成溶点低的硅酸钙（CaSiO3），从而使得上面化学反应顺利进行。几个反应共同进行，同时发挥作用，就完成了炼铁过程的化学反应。在现代钢厂中，从高炉中．流出来的铁水直接传输到炼钢炉中去进行“提纯”。
为什么需要把铁“提纯”，这主要是因为生铁较脆，弹性小，不容易加工、铸造，不易焊接，它主要用于机床床身、外壳、底座、铁锅等要求不高的方面。而钢具有良好的韧性，可塑性、焊接性，可以煅打、压延、抽丝、易于进行机械加工，用途十分广泛。既然生铁和钢的分子式都是Fe，那为什么它们有这么巨大的差别呢？原来生铁中含碳量高，并含有一些不适量的杂质，如硅（Si）、锰（Mn）、硫（S）等，通常把含碳量高于2％的叫生铁，含碳量在认03～29的叫钢，在0.03％以下的叫熟铁。那么实际上炼钢的过程就是降低生铁中的碳含量，并把那些不适量的杂质除去的过程。工人师傅常把这个过程简单概括为：降碳、调硅锰、去硫磷。
从炼钢的化学反应来看，与炼铁过程恰好相反。炼铁是将氧化铁还原为铁；炼钢则是用氧化铁将生铁中的杂质除去的过程。现代的炼钢炉中采用氧气顶吹转炉炼钢法。它用纯氧气从炉顶的喷枪吹入炉内，氧与铁水中的铁发生氧化反应，生成氧化亚铁SiO2和MnO相互作用成了炉渣，CO是气体从铁水中排出，铁水中的硫、磷可跟炼钢时加入的生石灰作用，变成硫化钙、磷酸钙，也从炉渣排出。最后经检验，达到钢标准，即可出炉成钢了。
应用价值编辑本段回目录
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| 赤铁矿 |
赤铁矿是经济上最重要的矿物之一。只有为数不多的地方，赤铁矿有完美的金属闪光菱面体晶体。可是更多的情况下，晶体常常是偏平的，更有甚者形成薄板状，有些样品板状成簇组成玫瑰花状，叫铁玫瑰。有时呈鳞片状集合体，称之为镜铁矿。所有这些结晶很好的赤铁矿变种都是黑色的，但条痕，即矿物粉末的颜色都是红色的，所谓肾状铁矿就是这种红色，肾状铁矿是一些放射状的集合体，有肾状的表面。红色是绝大多数没有结晶形态的土状赤铁矿的颜色。赭石就是这种红色的土状赤铁矿，它一度是作为颜料的．
