แร่ไพไรต์ การใช้งานและคุณสมบัติ

เนื้อหา

• หนาแน่นคืออะไร
• การระบุหนาแน่น
• Fools Gold
• การใช้ Pyrite
• หนาแน่นเหมือนแร่ทองคำ
• เหมืองแร่หนาแน่นและถ่านหิน
• หนาแน่นและโครงการก่อสร้าง
• หนาแน่นและวัสดุอินทรีย์

ผลึกหนาแน่น: ผลึกลูกบาศก์ของหนาแน่นบนหินแกรนิตจากNavajún, Rioja, สเปน ชิ้นงานทดสอบมีขนาดประมาณ 4 นิ้ว (9.5 เซนติเมตร) ภาพโดย Carles Millan และใช้ภายใต้ใบอนุญาต Creative Commons

หนาแน่นคืออะไร

Pyrite เป็นแร่ทองเหลืองสีเหลืองที่มีความมันวาวของโลหะที่สดใส มันมีองค์ประกอบทางเคมีของเหล็กซัลไฟด์ (FeS₂) และเป็นแร่ซัลไฟด์ที่พบมากที่สุด มันก่อตัวที่อุณหภูมิสูงและต่ำและมักเกิดขึ้นในปริมาณเล็กน้อยในหินอัคนีหินแปรและหินตะกอนทั่วโลก หนาแน่นเป็นเรื่องธรรมดาที่นักธรณีวิทยาหลายคนคิดว่ามันเป็นแร่ธาตุที่แพร่หลาย

ชื่อ "ไพไรต์" คือหลังจากกรีก "ไพร์" หมายถึง "ไฟ" ชื่อนี้ได้รับเพราะสามารถใช้ไพไรต์เพื่อสร้างประกายไฟที่จำเป็นสำหรับการจุดไฟถ้ามันถูกไฟไหม้กับโลหะหรือวัสดุแข็งอื่น ๆ ชิ้นส่วนของไพไรต์ยังถูกใช้เป็นวัสดุที่ผลิตประกายไฟในอาวุธปืนแบบฟลินล็อค

Pyrite มีชื่อเล่นที่โด่งดัง - "Fools Gold" สีทองของแร่ธาตุความมันวาวของโลหะและความถ่วงจำเพาะสูงมักจะทำให้มันถูกเข้าใจผิดว่าเป็นทองคำจากผู้ที่ไม่มีประสบการณ์ อย่างไรก็ตามหนาแน่นมักเกี่ยวข้องกับทองคำ แร่ธาตุทั้งสองมักจะรวมตัวกันและในเหมืองแร่หนาแน่นมีแร่ทองคำเพียงพอที่จะรับประกันการขุด

หนาแน่นด้วยออกไซด์: หนาแน่นกับ hematite จาก Rio Marina, Isle of Elba, อิตาลี ชิ้นงานทดสอบมีขนาดประมาณ 3 นิ้ว (7.6 เซนติเมตร)

การระบุหนาแน่น

ตัวอย่างมือของหนาแน่นมักจะง่ายต่อการระบุ แร่มักมีสีทองเหลืองเหลืองเงาโลหะและความถ่วงจำเพาะสูง มันยากกว่าแร่ธาตุโลหะสีเหลืองอื่น ๆ และริ้วของมันเป็นสีดำมักจะมีสีเขียว มันมักจะเกิดขึ้นในผลึกที่มีรูปทรงที่ดีในรูปทรงของก้อน, แปดด้านหรือ pyritohedrons ซึ่งมักจะมีใบหน้าที่โดดเด่น

แร่ที่พบได้ทั่วไปเพียงชนิดเดียวที่มีคุณสมบัติคล้ายกับไพไรต์คือมาร์กาไซต์ซึ่งเป็นแร่มอร์ฟิซิสซึ่งมีองค์ประกอบทางเคมีเหมือนกัน แต่มีโครงสร้างผลึกออร์โธฮาร์บิก แมกกาไซด์ไม่มีสีทองเหลืองเหลืองเหมือนกันกับไพไรต์ แต่มันเป็นสีทองเหลืองซีดซึ่งบางครั้งก็มีสีเขียวเล็กน้อย แมกกาไซด์นั้นเปราะกว่าไพไรต์มากและมีความถ่วงจำเพาะลดลงเล็กน้อยที่ 4.8

Fools Gold

หนาแน่นและทองคำสามารถแยกแยะได้ง่าย ทองคำอ่อนมากและจะงอหรือบุ๋มด้วยแรงกดพิน หนาแน่นเป็นเปราะและบางชิ้นจะทำลายด้วยความดันพิน ทองคำใบไม้สีเหลืองขณะที่ไพรีริ้วเป็นสีดำสีเขียว ทองคำยังมีความถ่วงจำเพาะสูงกว่ามาก การทดสอบอย่างระมัดระวังเล็กน้อยจะช่วยให้คุณหลีกเลี่ยงปัญหา "Fools Gold"

หนาแน่นหนาแน่น: หนาแน่นมหาศาลจาก Rico, Colorado ชิ้นงานทดสอบมีขนาดประมาณ 3 นิ้ว (7.6 เซนติเมตร)

pyrite: หนาแน่นกับ hematite จาก Rio Marina, Isle of Elba, อิตาลี ชิ้นงานทดสอบมีขนาดประมาณ 3 นิ้ว (7.6 เซนติเมตร)

วิธีที่ดีที่สุดในการเรียนรู้เกี่ยวกับแร่ธาตุคือการศึกษาด้วยชุดตัวอย่างขนาดเล็กที่คุณสามารถจัดการตรวจสอบและสังเกตคุณสมบัติได้ มีการรวบรวมแร่ราคาไม่แพงในร้านค้า

การใช้ Pyrite

หนาแน่นประกอบด้วยเหล็กและกำมะถัน อย่างไรก็ตามแร่ไม่ได้ทำหน้าที่เป็นแหล่งสำคัญขององค์ประกอบเหล่านี้ โดยปกติแล้วเหล็กจะได้มาจากแร่ออกไซด์เช่นออกไซด์และแมกนีไทต์ แร่เหล่านี้เกิดขึ้นในการสะสมที่มากขึ้นเหล็กนั้นสามารถสกัดได้ง่ายกว่าและโลหะก็ไม่ปนเปื้อนด้วยซัลเฟอร์ซึ่งช่วยลดความแข็งแรงของมัน

Pyrite เคยเป็นแร่ธาตุที่สำคัญสำหรับการผลิตกรดกำมะถันและกรดซัลฟูริก ทุกวันนี้กำมะถันส่วนใหญ่ได้มาจากการแปรรูปน้ำมันและก๊าซ กำมะถันบางตัวยังคงผลิตได้จากไพไรต์ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการผลิตทองคำ

Pyrite บางครั้งใช้เป็นพลอย มันเป็นแฟชั่นเป็นลูกปัดตัดเป็น cabochons เหลี่ยมเพชรพลอยและแกะสลักเป็นรูปทรง เครื่องประดับประเภทนี้เป็นที่นิยมในสหรัฐอเมริกาและยุโรปในช่วงกลางถึงปลายปี 1800 หินเครื่องประดับส่วนใหญ่ถูกเรียกว่า "มากาไซท์" แต่จริง ๆ แล้วเป็นหินหนาแน่น (มาร์กาไซต์จะเป็นทางเลือกที่น่าสงสารสำหรับเครื่องประดับเพราะมันออกซิไดซ์อย่างรวดเร็วและผลิตภัณฑ์ออกซิเดชั่นทำให้เกิดความเสียหายต่อสิ่งที่พวกมันสัมผัส Pyrite ไม่ใช่หินเครื่องประดับที่ยอดเยี่ยมเพราะมันทำให้เสื่อมเสียได้ง่าย)

หนาแน่นเหมือนแร่ทองคำ

การใช้ไพไรต์ที่สำคัญที่สุดคือแร่ทองคำ ทองคำและไพไรต์ก่อตัวภายใต้เงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันและเกิดขึ้นพร้อมกันในหินเดียวกัน ในการฝากเงินจำนวนเล็กน้อยของทองเกิดขึ้นเนื่องจากการรวมและการทดแทนภายในหนาแน่น

ไพไรต์บางอย่างอาจมีทองคำ 0.25% โดยน้ำหนักหรือมากกว่า แม้ว่านี่จะเป็นส่วนเล็ก ๆ ของแร่ แต่มูลค่าของทองคำนั้นสูงมากจนไพไรต์อาจเป็นเป้าหมายการขุดที่คุ้มค่า หากไพไรต์มีทองคำ 0.25% และราคาทองคำอยู่ที่ $ 1,500 ต่อทรอยออนซ์ออนซ์หนึ่งไพไรต์จะมีประมาณ 73 ทรอยออนซ์ทองคำที่มีมูลค่ามากกว่า $ 109,000 นั่นไม่ใช่ผู้ทำเงินที่รับประกัน ขึ้นอยู่กับว่าทองคำจะสามารถกู้คืนได้อย่างมีประสิทธิภาพและต้นทุนของกระบวนการกู้คืน

หนาแน่น Framboid: หนึ่งในพฤติกรรมที่น่าสนใจที่สุดของคริสตัลไพไรต์คือ "framboid" ทรงกลมเล็ก ๆ ของผลึกไพรีไลต์ euhedral นั้นมักพบได้ในโคลนอินทรีย์ถ่านหินหินดินดานและหินประเภทอื่น ๆ นี่คือ framboid จากถ่านหิน Waynesburg ทางตอนเหนือของเวสต์เวอร์จิเนีย มันเป็นทรงกลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 15 ไมครอนซึ่งประกอบด้วยผลึกลูกบาศก์ของไพไรต์ประมาณหนึ่งไมครอนที่ด้านข้าง

เหมืองแร่หนาแน่นและถ่านหิน

ซัลเฟอร์เกิดขึ้นในถ่านหินในสามรูปแบบที่แตกต่างกัน: 1) ซัลเฟอร์อินทรีย์ 2) แร่ซัลเฟตและ 3) แร่ซัลไฟด์ (ส่วนใหญ่หนาแน่นกับหนาแน่นเล็กน้อยมาร์กาไซต์) เมื่อถ่านหินถูกเผาไหม้กำมะถันรูปแบบเหล่านี้จะถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซซัลเฟอร์ไดออกไซด์และก่อให้เกิดมลภาวะทางอากาศและฝนกรดเว้นแต่จะถูกลบออกจากการปล่อยมลพิษ ปริมาณแร่ซัลไฟด์ของถ่านหินสามารถลดลงได้โดยการแยกแร่หนัก แต่การกำจัดนี้มีราคาแพงส่งผลให้สูญเสียถ่านหินและไม่สามารถทำได้อย่างมีประสิทธิภาพ 100%

แร่ซัลไฟด์ในถ่านหินและหินโดยรอบสามารถทำให้เกิดการระบายของกรดในเหมืองได้ ก่อนการขุดแร่แร่เหล่านี้อยู่ลึกลงไปในพื้นดินและใต้โต๊ะน้ำซึ่งไม่อยู่ภายใต้การออกซิเดชั่น ในระหว่างและหลังจากการขุดระดับน้ำของโต๊ะมักจะตก ออกซิเดชันนี้ผลิตการระบายน้ำกรดของกรดซึ่งปนเปื้อนน้ำใต้ดินและลำธาร การขุดก็แบ่งหินเหนือและใต้ถ่านหิน สิ่งนี้จะช่วยเพิ่มเส้นทางการเคลื่อนที่ของน้ำที่มีออกซิเจนและทำให้พื้นที่ผิวเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นมากขึ้น

ผลึกหนาแน่น: หนาแน่นคริสตัลลูกบาศก์ในเชสต์จากเชสเตอร์เวอร์มอนต์ ชิ้นงานทดสอบยาวประมาณ 4 นิ้ว (10 เซนติเมตร)

หนาแน่นและโครงการก่อสร้าง

หินบดที่ใช้ทำคอนกรีตบล็อกคอนกรีตและวัสดุปูผิวทางแอสฟัลท์ต้องปราศจากไพไรต์ หนาแน่นจะออกซิไดซ์เมื่อสัมผัสกับอากาศและความชื้น ออกซิเดชั่นนั้นจะส่งผลให้เกิดการผลิตกรดและการเปลี่ยนแปลงปริมาตรที่จะทำลายคอนกรีตและลดความแข็งแรงของคอนกรีต ความเสียหายนี้อาจส่งผลให้เกิดความล้มเหลวหรือปัญหาการบำรุงรักษา

ไม่ควรมีหนาแน่นในวัสดุฐานดินใต้ผิวดินหรือใต้พื้นดินใต้ท้องถนนลานจอดรถหรืออาคาร การเกิดออกซิเดชันของหนาแน่นอาจส่งผลให้เกิดความเสียหายต่อทางเท้ามูลนิธิและพื้น ในส่วนของประเทศที่มีการพบหนาแน่นอยู่ทั่วไปควรมีการทดสอบสถานที่ก่อสร้างเพื่อตรวจสอบว่ามีวัสดุประเภทไพไรต์อยู่หรือไม่ หากตรวจพบหนาแน่นไซต์สามารถถูกปฏิเสธหรือวัสดุที่มีปัญหาสามารถขุดและแทนที่ด้วยการเติมคุณภาพ

หนาแน่นฟอสซิล: แอมโมไนต์ฟอสซิลที่เปลือกถูกแทนที่ด้วยไพไรต์ มุมมองภายนอกด้านซ้ายและมุมมองตัดขวางด้านขวา มุมมองภายนอกโดย asterix0597 และมุมมองตัดขวางโดย Henry Chaplin ทั้งสองภาพลิขสิทธิ์ iStockphoto

หนาแน่นและวัสดุอินทรีย์

เงื่อนไขของการก่อตัวหนาแน่นในสภาพแวดล้อมตะกอนรวมถึงอุปทานของเหล็ก, อุปทานของกำมะถันและสภาพแวดล้อมที่ยากจนออกซิเจน สิ่งนี้มักจะเกิดขึ้นในความสัมพันธ์กับการสลายตัวของสารอินทรีย์ การสลายตัวแบบอินทรีย์จะใช้ออกซิเจนและปล่อยกำมะถัน ด้วยเหตุนี้หนาแน่นมักเกิดขึ้นในตะกอนอินทรีย์ที่มีสีเข้มเช่นถ่านหินและหินดินดานสีดำ หนาแน่นมักแทนที่วัสดุอินทรีย์เช่นเศษซากพืชและเปลือกหอยเพื่อสร้างฟอสซิลที่น่าสนใจซึ่งประกอบด้วยไพไรต์