Pyrit

Pyrit Kategori  II  : sulfider og sulfosalte
Pyrit fra Huanzala-minen (Peru)
Generel
IUPAC navn	jern (II) disulfid
CAS-nummer	1309-36-0
Strunz klasse	02.EB.05a 2 SULFIDER og SULFOSALTER (sulfider, selenider, tellurider; arsenider, antimonider, bismuthider; sulfarsenitter, sulfantimonitter, sulfbismuthitter osv.)  2.E Metalsulfider, M: S £ 1: 2 2.   EB M: S = 1: 2, med Fe, Co, Ni, PGE osv.    2.EB.05a Aurostibite AuSb2 Rumgruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Cattierit CoS2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Hauerite MnS2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3    2.EB.05a Fukuchilite Cu3FeS8 Rumgruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Erlichmanite OsS2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Geversite Pt (Sb, Bi) 2 Rum Gruppe P a3 punkt Gruppe 2 / m 3    2.EB.05a Insizwaite Pt (Bi, Sb) 2 Space Group P a3 punkt Gruppe 2 / m 3    2.EB.05a Laurite RuS2 Space Group P a3 punkt Gruppe 2 / m 3    2. EB.05a Krutaite CuSe2 Rumgruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Pyrit FeS2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Penroseit (Ni, Co, Cu) Se2 Rum Gruppe P a3 Punktgruppe 2 / m 3    2.EB.05a Sperrylite PtAs2 Rumgruppe P a3 Punktgruppe 2 / m 3    2. EB.05a Vaesite NiS2 Rumgruppe P a3 Punktgruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Villamaninite (Cu, Ni , Co, Fe) S2 Rumgruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Trogtalit CoSe2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3 2.    EB.05a Dzharkenite FeSe2 Rum Gruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3    2. EB.05 a Gaotaiite Ir3Te8 Rumgruppe P a3 Punkt Gruppe 2 / m 3
Dana's klasse	2.12.1.1 Sulfider og sulfosalte 2. Sulfider, herunder selenider og tellurider 2.12.1 Pyritgruppe 2.12.1.1 Pyrite FeS 2
Kemisk formel	Fe S 2   [polymorfe]FeS 2
Identifikation
Form masse	119,975 ± 0,012 amu Fe 46,55%, S 53,45%,
Farve	bleg gylden, kedelig
Krystalklasse og rumgruppe	diploidal - Pa 3
Krystal system	kubisk
Bravais-netværk	primitiv P
Macle	på [110], interpenetration (jernkors) og på [001]
Spaltning	lav ved { 100 } og { 110 }
Pause	uregelmæssig, undertiden conchoidal
Habitus	kubisk, kan ansigterne være striated, men også ofte octahedron eller pyritohedron
Mohs skala	6 - 6.5
Linie	grøn-sort til brun med en lugt af svovl
Glimte	metallisk, skinnende
Optiske egenskaber
Gennemsigtighed	uigennemsigtig
Kemiske egenskaber
Massefylde	4.95 - 5.10
Smeltetemperatur	1.177 - 1.188 ° C
Smeltbarhed	smelter og giver en magnetisk kugle
Opløselighed	dårligt opløseligt i HNO 3
Fysiske egenskaber
Magnetisme	magnetisk efter opvarmning
Radioaktivitet	nogen
Forholdsregler
WHMIS
Ukontrolleret produktDette produkt kontrolleres ikke i henhold til WHMIS-klassificeringskriterierne.
Enheder af SI & STP, medmindre andet er angivet.

Den pyrit er en art mineralsk omfattende jerndisulfid (FeS 2), polymorf af marcasit  ; den kan indeholde spor af nikkel (Ni) , cobalt (Co) , arsen (As) , kobber (Cu) , zink (Zn) , sølv (Ag) , guld (Au) , thallium (Tl) , selen (Se) og vanadium (V) .

Historie af beskrivelse og appeller

Opfinder og etymologi

Udtrykket pyrit tilskrives Dioscorides i år 50, der gjorde den første omtale af det. Pyrit blev bemærket af de gamle for de gnister, den producerer under påvirkning. Udtrykket kommer fra det græske πυρίτης ( λίθος ) - pyrítēs (líthos) - bogstaveligt talt " ildsten ".

Topotype

Der refereres ikke til topotypen af ​​denne mineralart.

Synonymer

Der er mange synonymer for denne art:

• sulfidjern ( Haüy );
• hepatopyritis  ;
• fjols guld (almindelig betegnelse med chalkopyrit ); under guldfeberen , uvidenhed og fortvivlelse af mange minearbejdere førte dem til at forvirre pyrit og kobberkis med guld på grund af deres glans og farve; paradoksalt nok indeholder pyrit spor af guld (arsen og guld er elementer, der kommer ind i strukturen af ​​pyrit via en koblet erstatning), det ædle metal, der udsættes i sedimenterne, kommer især fra diffusionen af ​​dets grundstof kemiske ud af pyritmineralet i millioner år
• Pyrit ( Haidenger );
• pyritter;
• Schwefelkies ( Werner );
• sideropyritis;
• tombazit;
• xanthopyrit.

Fysisk-kemiske egenskaber

Bestemmelseskriterier

Makroskopisk, pyrit krystaller ofte tage på dodecahedral figurer med femkantede ansigter kaldet pyritohedra . Generelt kan formen af pyritkrystaller habitus cubic , octahedral eller pyritoédrique, ansigterne være striated.

Med en strålende og uigennemsigtig metallisk glans har pyrit en lys gylden farve. Dens slagtilfælde er grøn-sort til brun og afgiver en lugt af svovl.

Dens hårdhed er mellem 6 og 6,5 på Mohs-skalaen . Dets brud er uregelmæssig og undertiden conchoidal .

De tvillinger i pyritohedra kaldes "Jernkorset". Pyrit er ofte tvillet på [110] ved interpenetration (jernkors) og på [001].

Pyrit er dårligt opløseligt i salpetersyre . Det bliver magnetisk, når det opvarmes; ved fusion mellem 1177  ° C og 1188  ° C danner den en magnetisk pellet.

Sorter

• Arsenpyrit  : pyrit indeholdende 3% arsen. Krystallerne af denne sort har den særlige karakter at have buede eller dårligt formede ansigter. Hun mødtes i Frankrig i minen i Salsigne i Aude (udmattet depositum) og mange andre steder i verden.
• Ballesterosite: sort rig på zink og tin fundet i Riego Rubio, Ribadeo, Lugo , Galicien , Spanien. Denne verdensomspændende forekomst antyder, at denne "sort" rent faktisk er et synonym for pyrit.
• Bravoïte (synonym for mechernichite): arter beskrevet af Hillebrand i 1907 og dedikeret til den peruanske mineralog Jose J. Bravo (1874-1928). Denne art nedgraderes til sort af IMA . Det er en nikkelholdig pyrit med formlen (Fe, Ni) S 2 . Der er en subvariety: hengleinite, med formlen (Ni, Fe, Co) S 2 , kendt i musen (Tyskland). Bravoïte har flere forekomster rundt om i verden. I Frankrig er det kendt i Aure - dalen, Beyrède-Jumet , Hautes-Pyrénées, i Malepeyre, Lubilhac, Haute-Loire og i mere end halvtreds andre aflejringer.
• Cayeuxite: variation af pyrit rig på As, Sb, Ge, Mo, Ni og andre metaller, der forekommer i form af polymetale knuder fra nedre kridt. Det er dedikeret til den franske mineralog Lucien Cayeux.
• Kobolt-nikkel-pyrit: sort indeholdende fra 2 til 3% cobalt og 2 til 6% nikkel med formel 4 [(Fe, Ni, Co) S 2 ].
• Cobaltoan pyrit  : cobaltiferous række pyrit med formlen (Fe, Co) S 2 . Der er mange begivenheder rundt om i verden.

Krystallokemi

• Det danner en serie med cattierite CoS 2 .
• Der er en polymorf af pyrit: marcasit .
• Pyrit er leder af en gruppe på 19 isostrukturelle arter i henhold til Strunz-klassifikationen  : pyritgruppen .

Pyritgruppe

Mineral	Formel	Punktgruppe	Rumgruppe
Pyrit	Fe [S 2 ]	m 3	Pa 3
Cattierite	Co [S 2 ]	m 3	Pa 3
Vaesite	Ni [S 2 ]	m 3	Pa 3
Penroseite	(Ni, Co, Cu) Se 2	m 3	Pa 3
Trogtalite	CoSe 2	m 3	Pa 3
Villamaninite	(Cu, Ni, Co, Fe) S 2	m 3	Pa 3
Fukuchilit	Cu 3 FeS 8	m 3	Pa 3
Krutaite	KUse 2	m 3	Pa 3
Hauerite	Mn [S 2 ]	m 3	Pa 3
Laurite	Ru [S 2 ]	m 3	Pa 3
Aurostibit	AuSb 2	m 3	Pa 3
Krutovite	Ni [As 2 ]	m 3	Pa 3
Sperrylite	Pt [Som 2 ]	m 3	Pa 3
Geversitis	Pt (Sb, Bi) 2	m 3	Pa 3
Insizwaïte	Pt (Bi, Sb) 2	m 3	Pa 3
Erlichmanite	OsS 2	m 3	Pa 3
Dzharkenite	Fe [Se 2 ]	m 3	Pa 3
Gaotaiite	Ir 3 Te 8	m 3	Pa 3
Mayingite	IrBiTe	m 3	Pa 3

se også i: Pyritgruppe .

Krystallografi

Pyrit krystalliserer i kubisk krystal-systemet , af Rumgruppen Pa 3 (Z = 4 danner enheder pr mesh ), med mesh parameter = 5,416  Å (mesh volumen V = 158,87  Å 3 , beregnet densitet = 5,02 g cm -3 ). på{\ displaystyle a} 

Den består af jern (II) Fe 2 + -ioner og S 2 2- disulfid ioner , andet er angivet - SS - . Den struktur af pyrit er beslægtet med halite NaCl. Fe 2+ -ioner danner et ansigt-centreret kubisk gitter , ligesom Na + -ionerne i NaCl-strukturen. Disulfidionerne udgør stænger - SS - hvis centrum er i den mellemliggende position af det ansigt-centrerede kubiske gitter, det vil sige i positionen af ​​Cl-ionerne - af NaCl.

Koordinater af ioner i pyritstrukturen

Ion	Wyckoffs holdning	Punkt symmetri	I den asymmetriske enhed	Ved at anvende rumgruppens symmetrioperationer
Fe 2+	4a	. 3 .	0 0 0	0 1/2 1/2	1/2 0 1/2	1/2 1/2 0
- SS -	4b	. 3 .	1/2 1/2 1/2	1/2 0 0	0 1/2 0	0 0 1/2
S -	8c	.3.	0,38 0,38 0,38 ( afrundede koordinater )	0,12 -0,38 0,88	-0,38 0,88 0,12	0,88 0,12 -0,38
				-0,38 -0,38 -0,38	0,88 0,38 0,12	0,38 0,12 0,88
				0,12 0,88 0,38

Stængerne - SS - vippes 54,74 ° i forhold til terningens akser, således at:

• den kation Fe 2+ er koordineret oktaedrisk omgivet af anion S - , med en længde på obligation Fe-S fra 2,263  Å  ;
• S - ionerne (enden af ​​disulfidionstængerne - SS - ) er i tetrahedral koordination, idet hver S - er omgivet af tre Fe 2+ ioner i en afstand af 2.263  Å og de andre S - ioner af disulfidbroen i en afstand af 2.160  Å  ;
• længden af ​​SS-linkene er 217  µm . Variationen af ​​denne længde i pyritfamilien fortolkes som en afvigelse fra en rent ionisk struktur.

• Struktur af pyrit. Gul: S - , grå: Fe 2+ .

• Struktur af halit . Blå: Na + , Grøn: Cl - .

Indskud og indskud

Gitologi og tilknyttede mineraler

Pyrit kan være af sedimentær , metamorf magmatisk oprindelse, men også i hydrotermiske aflejringer. Pyrit findes også i nogle meteoritter .

Især er skibs- og lerjord sandsynligvis indeholdende pyritter i et iltfattigt miljø ved bakteriernes virkning på organisk materiale. Udgangspunktet for denne mineralisering findes i produktionen af ​​hydrogensulfid af proteolytiske bakterier, der nedbryder proteiner eller af sulfatreducerende bakterier, der nedbryder sulfater (produkter, der skyldes nedbrydning af proteiner) til hydrogensulfid. Andre bakterier reducerer jernhydroxider (hydroxider fra klipper eller organisk materiale) og frigiver jernioner i miljøet. Ved at kombinere med jern fører hydrogensulfid til udfældning af jernsulfider, forløbere for pyrit. Når pyrit har en sedimentær oprindelse, udgør det det authigeniske mineral, der er karakteristisk for anoxiske marine miljøer rige på organisk materiale.

Indskud, der producerer bemærkelsesværdige prøver

• Spanien

Mina Ampliación i Victoria, Navajún, La Rioja .

• Belgien (regionen Vallonien)

Mine du Rocheux i Theux-Oneux (afslutning af operationen i 1880).

• Frankrig

Minerne i Batère , Corsavy , Arles-sur-Tech , Pyrénées-Orientales . Trimouns talkumbrud nær Luzenac i Ariège. Saint-Pierre-la Palud-minen ( Rhône ), der drives indtil 1972.

• Italien

Cantiere Vigneria, Miniera di Rio (Miniera di Rio Marina), Rio Marina , Elba Island , Toscana.

• Peru

Huaron Mines, San Jose de Huayllay District, Cerro de Pasco, Daniel Alcides Carrión Province, Pasco Department.

• Slovakiet

Banská Štiavnica baňa (ex Schemmittz), Banská Štiavnica , Banská Štiavnické rudné pole, Štiavnické vrchy, Banskobystrický Kraj.

Udnyttelse af indskud

brug

• Den pyrit var mest udnyttes både som en kilde af svovl som jern . Imidlertid har denne stærkt forurenende industri tendens til at blive erstattet af andre processer. I 1985 blev 18% af svovlet opnået fra denne malm. Den ekstraherede mængde er i øjeblikket mindre end 8% eller 6,6 millioner ton ekstraheret om året, hvoraf 6 millioner er i Kina alene. Det bruges ikke som jernkilde til fremstilling af stål, fordi ekstraktionsomkostningerne er højere sammenlignet med hæmatit (Fe 2 O 3) eller magnetit (Fe 3 O 4). Ekstraktionen af ​​jern fra pyrit gør det også muligt at opnå et støbejern, som dog skal blæses med ilt for at fjerne svovlet i opløsning. De seneste biolakeprocesser har gjort det muligt at udvinde krom fra pyrit.

• Det er fortsat den grundlæggende malm til fremstilling af svovlsyre ved blykammerprocessen. Det udnyttes i mange aflejringer til metallurgisk behandling af pulvere (pelletering) til produktion af guld, kobber, cobalt, nikkel osv.

• Modtagerpyritten kendt under navnet post pyrite er en radiomodtager til amplitudemodulation ekstremt enkel, som historisk muliggjorde modtagelse af radiobølger under Anden Verdenskrig .

• Pyrit fungerede også som flint , fundet i mumie af Otzi .

• Dens anvendelse i udfyldningen omkring fundamentet af forskellige konstruktioner, især i Quebec og ved et uheld som en komponent til beton i Trois-Rivières, har været kilde til kritik på grund af svækkelsen af ​​fundamentet på grund af revner forårsaget af hævelse. Denne hævelse frembringes ved reaktion af pyrit med vand, luft og kalk ( Ca (OH) 2) beton. De faste stoffer, der produceres, jernhydroxid ( Fe (OH) 3) Og gips ( CaSO 4 (H 2 O) 2er større end de faste reagenser, fordi de inkorporerer atomerne i de reaktive væsker; vand ( H 2 O) og ilt ( O 2).

4 FeS 2+ 15 O 2+ 14 H 2 O+ 8 Ca (OH) 2→ 4 Fe (OH) 3+ 8 CaSO 4 (H 2 O) 2.

Galleri

Frankrig

• Pyrit - Batère-minen, Pyrénées-Orientales (17 × 11  cm )
• Pyrit - dobbelt "jernkors" - Batère-minen, Pyrénées-Orientales (7 × 5  cm )
• Pyrit - oktaeder - Trimouns, Ariège (6 × 5,8  cm )
• Pseudomorphosis ammonit i pyrit - Bully, Calvados (4  cm )

Verden

• Pyrit - dodecahedron - Rio Marina , Elba Island , Italien
• Pyrit - Ampliación-minen i Victoria, Spanien (4 × 4 × 4  cm )
• Pyrit og sfalerit - miner i Huaron, Peru (18 × 11  cm )
• Pyrit og kvarts - Banská Štiavnica baňa, Slovakiet (7 × 5,5  cm )
• Pyrit; maks. diameter 52 mm.
• Pyrit med hæmatitkrystaller.

Referencer

1. Den klassifikation af mineraler valgt er , at af Strunz , med undtagelse af polymorfer af silica, som er klassificeret blandt silicater.
2. beregnet molekylmasse fra "  Atomic vægte af elementerne 2007  " på www.chem.qmul.ac.uk .
3. "  Pyrite  " i kemikaliedatabasen Reptox fra CSST (Quebec-organisation med ansvar for arbejdsmiljø), åbnet den 24. april 2009
4. "Alfabetisk indeks for mineralogisk nomenklatur" BRGM
5. F. Pernot , L'or , Editions Artémis ,2004, 221  s. ( ISBN  978-2-84416-282-3 , online præsentation ) , s.  22
6. (in) P Andráš Martin Chovan, "  Guldindarbejdelse i sulfidmineraler fra Tatric Unit, de vestlige Karpaterne, med hensyn til deres kemiske sammensætning  " , Journal of the Czech Geological Society , bind.  50, n knogle  3-4,2005, s.  143-156 ( DOI  10.3190 / JCGS.984 )
7. (in) WF Hillebrand , "  Vanadium sulfid, patronite, mineral and Its associates from Minasragra, Peru  " , American Journal of Science , bind.  24, nr .  1401907, s.  141-151 ( DOI  10.2475 / ajs.s4-24.140.141 )
8. C. Gourault, "Beyrède-Jumet index (Hautes-Pyrénées)", i Le Cahier des Micromonteurs , vol. 2, 1998, s. 5-9
9. Pierre G. Pélisson , mineralogisk og metallogen undersøgelse af polytype-venedistriktet Paulhaguet (Haute-Loire, franske Massif Central) , doktorafhandling, Orléans, Frankrig, 1989
10. (in) Zbigniew Sujkowsrki " De nikkelbærende  skifre i Carpathian Flysch  " i Arch. Mineral. Warszawa , vol. 12, 1936, s. 118-138
11. ICSD No. 109.377; (en) Milan Rieder , John C. Crelling , Ondřej Šustai , Milan Drábek , Zdeněk Weiss og Mariana Klementová , "  Arsen i jerndisulfider i et brunkul fra det nordboheme bassin, Tjekkiet  " , International Journal of Coal Geology , vol.  71, n knogle  2-3,2007, s.  115-121 ( DOI  10.1016 / j.coal.2006.07.003 )
12. (i) NN Greenwood og A. Earnshaw , Chemistry of the Elements , Elsevier ,2003, 2 nd  ed.
13. Jean-François Deconinck, Benjamin Brigaud, Pierre Pellenard, petrografi og sedimentære miljøer , Dunod ,2016( læs online ) , s.  223.
14. (es) Miguel Calvo Rebollar, Minerales y Minas de España. Volumen II. Sulphuros y sulfosales , Museo de Ciencias Naturales de Álava, 2003, 703 s.
15. C. Berbain, G. Favreau og J. Aymar, Miner og mineraler i Pyrénées-Orientales og Corbières , franske sammenslutning af Micromineralogy, 2005, s.  39-44
16. Didier Descouens , P. Gatel , "Trimouns talkumaflejring", i Monde et mineraler , nr .  78, april 1987, s.  4-9 .
17. (it) P. Orlandi og A. Pezzotta, I minerali dell'Isola d'Elba. I minerali dei Giacimenti metalliferi dell'Elba Orientale e delle Pegmatiti del Monte Capanne , Novecento Grafico, Bergamo, 1997, 245 s.
18. (in) Haber, S. Jelen, EL Shkolnik, AA Gorshkov og EA Zhegallo, "  Mikroorganismernes deltagelse i dannelsen af ​​todorokit fra oxidationszone (Terézia Vein, Banska Stiavnica-deponering, Slovakiske Republik)  " i Acta Miner. Petr. , flyvning. 1, 2003.
19. J.-L. Vignes , G. André et al. , Industrielle, økonomiske, geografiske data om de vigtigste kemikalier, metaller og materialer , Chemical Company of France ,2009, 8 th  ed. ( online præsentation )