Pyrit

Pyrit kategorie  II  : sulfidy a sulfosoly
Pyrit z dolu Huanzala (Peru)
Všeobecné
Název IUPAC	disulfid železitý
Číslo CAS	1309-36-0
Třída Strunz	02. EB.05 a 2 SULFIDS a SULFOSALTS (sulfidy, selenidy, teluridy, arsenides, antimonides, bismuthides; sulfarsenites, sulfantimonites, sulfbismuthites atd)  2.E sulfidy kovů, M: S £ 1: 2   2.EB M: S = 1: 2, s Fe, Co, Ni, PGE atd.    2. EB5a Aurostibite AuSb2 vesmírná skupina P a3 bodová skupina 2 / m 3    2. EBBa Cattierite CoS2 vesmírná skupina P a3 bodová skupina 2 / m 3    2. EBB 05a Hauerite MnS2 vesmírná skupina P a3 bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Fukuchilit Cu3FeS8 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Erlichmanite OsS2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Geversit Pt (Sb, Bi) 2 Vesmírná skupina Bodová skupina P a3 2 / m 3 2.    EB.05a Insizwaite Pt (Bi, Sb) 2 Vesmírná skupina P a3 Bodová skupina 2 / m 3 2.    EB.05a Laurite RuS2 Vesmírná skupina P a3 Bodová skupina 2 / m 3    2. EB.05a Krutaite CuSe2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3 2.    EB.05a Pyrit FeS2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3 2.    EBBa Penroseit (Ni, Co, Cu) Se2 Vesmírná skupina P a3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Sperrylit PtAs2 Vesmírná skupina P a3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Vaesite NiS2 Vesmírná skupina P a3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Villamaninit (Cu, Ni , Co, Fe) S2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3    2.EB.05a Trogtalit CoSe2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3 2.    EBBa Dzharkenitová FeSe2 Vesmírná skupina P3 Bodová skupina 2 / m 3    2. EB.05 Gaotaiite Ir3Te8 prostorová skupina P a3 Point Group 2 / m 3
Danova třída	2.12.1.1 Sulfidy a sulfosolty 2. Sulfidy, včetně selenidů a teluridů 2.12.1 Pyritová skupina 2.12.1.1 Pyrit FeS 2
Chemický vzorec	Fe S 2   [Polymorfy]FeS 2
Identifikace
Formujte hmotu	119,975 ± 0,012 amu Fe 46,55%, S 53,45%,
Barva	světle zlatá, matná
Křišťálová třída a vesmírná skupina	diploidní - Pa 3
Krystalový systém	krychlový
Síť Bravais	primitivní P
Macle	na [110], prostupnost (železný kříž) a na [001]
Výstřih	nízká na { 100 } a { 110 }
Přestávka	nepravidelné, někdy konchoidní
Habitus	krychlový, tváře mohou být pruhované, ale také často osmistěn nebo pyritohedron
Mohsova stupnice	6 - 6,5
Čára	zeleno-černé až hnědé s vůní síry
Jiskra	kovové, lesklé
Optické vlastnosti
Průhlednost	neprůhledný
Chemické vlastnosti
Hustota	4,95 - 5.10
Teplota tání	1177 - 1188 ° C
Tavitelnost	taje a dává magnetickou kouli
Rozpustnost	špatně rozpustný v HNO 3
Fyzikální vlastnosti
Magnetismus	magnetické po zahřátí
Radioaktivita	žádný
Opatření
WHMIS
Nekontrolovaný produktTento produkt není kontrolován podle klasifikačních kritérií WHMIS.
Jednotky SI & STP, pokud není uvedeno jinak.

Pyrit je druh minerál obsahující železo disulfid (FeS 2), Polymorf z markazitu  ; může obsahovat stopy niklu (Ni) , kobaltu (Co) , arsenu (As) , mědi (Cu) , zinku (Zn) , stříbra (Ag) , zlata (Au) , thalia (Tl) , selenu (Se) a vanad (V) .

Historie popisu a označení

Vynálezce a etymologie

Termín pyrit je přičítán Dioscoridesovi v roce 50, který se o něm poprvé zmínil. Pyrit byl známý starými lidmi pro jiskry, které produkuje při nárazu. Termín pochází z řeckého πυρίτης ( λίθος ) - pyrítēs (líthos) - doslovně „ohnivý kámen“.

Topotyp

Topotyp tohoto minerálního druhu není uveden.

Synonyma

Existuje mnoho synonym pro tento druh:

• sulfidové železo ( Haüy );
• hepatopyritida  ;
• bláznivé zlato (běžný termín s chalkopyritem ); během zlaté horečky je neznalost a zoufalství mnoha horníků vedly k tomu, aby si kvůli svému lesku a barvě pletli pyrit a chalkopyrit se zlatem ; paradoxně pyrit obsahuje stopy zlata (arsen a zlato jsou prvky, které vstupují do struktury pyritu prostřednictvím vázané substituce), vzácný kov prospektovaný v sedimentech vychází zejména z difúze jeho chemické látky z pyritového minerálu po miliony let;
• Pyrit ( Haidenger );
• pyrity;
• Schwefelkies ( Werner );
• sideropyritis;
• tombazit;
• xanthopyrit.

Fyzikálně-chemické vlastnosti

Kritéria stanovení

Makroskopicky, pyritové krystaly často nabývají dodekahedrálních tvarů s pětiúhelníkovými tvářemi zvanými pyritohedra . Obecně lze říci, že forma krystalů pyritu má habitus krychlový , oktaedrický nebo pyritoédrique, přičemž plochy mohou být pruhované.

S brilantním a neprůhledným kovovým leskem má pyrit bledě zlatou barvu. Jeho tah je zeleno-černý až hnědý a vydává zápach síry.

Jeho tvrdost se pohybuje mezi 6 a 6,5 ​​podle Mohsovy stupnice . Jeho zlom je nepravidelný a někdy konchoidní .

Mezi dvojčata z pyritohedra se nazývají „Železný kříž“. Pyrit je často spojen na [110], prostupem (železný kříž) a na [001].

Pyrit je těžce rozpustný v kyselině dusičné . Při zahřátí se stává magnetickým; po fúzi mezi 1177  ° C a 1188  ° C vytvoří magnetickou peletu.

Odrůdy

• Arsenianský pyrit  : pyrit obsahující 3% arsenu. Krystaly této odrůdy mají tu zvláštnost, že mají zakřivené nebo špatně tvarované tváře. Setkala se ve Francii v dole Salsigne v Aude (vyčerpané ložisko) a na mnoha dalších místech světa.
• Ballesterosit: odrůda bohatá na zinek a cín nalezená v Riego Rubio, Ribadeo, Lugo , Galicie , Španělsko. Tento jediný celosvětový výskyt naznačuje, že tato „odrůda“ je ve skutečnosti pouhým synonymem pro pyrit.
• Bravoit (synonymum mechernichitu): druh popsaný Hillebrandem v roce 1907 a věnovaný peruánskému mineralogovi Jose J. Bravovi (1874-1928). Tento druh IMA degraduje na odrůdu . Jedná se o pyrit s obsahem niklu obecného vzorce (Fe, Ni) S 2 . Existuje subvarieta: hengleinit vzorce (Ni, Fe, Co) S 2 , známý v Müsen (Německo). Bravoïte má několik výskytů po celém světě. Ve Francii je známo v údolí Aure, Beyrède-Jumet , Hautes-Pyrénées, v Malepeyre, Lubilhac, Haute-Loire a na více než padesáti dalších ložiscích.
• Cayeuxite: paleta pyritu bohatá na As, Sb, Ge, Mo, Ni a další kovy, vyskytující se ve formě polymetal uzlů ze spodní křídy. Je věnován francouzskému mineralogovi Lucienovi Cayeuxovi.
• Kobaltu, niklu a pyrit: odrůda obsahující od 2 do 3% kobaltu a 2 až 6% hmotnostních niklu, obecného vzorce 4 [(Fe, Ni, Co) S 2 ].
• Cobaltoan pyrit  : kobaltnatá odrůda pyritu se vzorcem (Fe, Co) S 2 . Po celém světě existuje mnoho událostí.

Krystallochemie

• Tvoří sérii s cattierite CoS 2 .
• Existuje polymorf pyritu: markazit .
• Pyrit je vůdcem skupiny 19 isostrukturních druhů podle Strunzovy klasifikace  : skupiny pyritů .

Pyritová skupina

Minerální	Vzorec	Jednorázová skupina	Vesmírná skupina
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	CuSe 2	m 3	Pa 3
Hauerit	Mn [S 2 ]	m 3	Pa 3
Laurite	Ru [S 2 ]	m 3	Pa 3
Aurostibite	AuSb 2	m 3	Pa 3
Krutovite	Ni [jako 2 ]	m 3	Pa 3
Sperrylit	Pt [jako 2 ]	m 3	Pa 3
Geversitida	Pt (Sb, Bi) 2	m 3	Pa 3
Insizwaïte	Pt (Bi, Sb) 2	m 3	Pa 3
Erlichmanit	OsS 2	m 3	Pa 3
Dzharkenit	Fe [Se 2 ]	m 3	Pa 3
Gaotaiit	Ir 3 Te 8	m 3	Pa 3
Mayingite	IrBiTe	m 3	Pa 3

viz také v: Pyritová skupina .

Krystalografie

Pyrit krystalizuje v kubickém krystalovém systému prostorové skupiny Pa 3 (Z = 4 formy jednotek na mesh ), s parametrem mesh = 5,416  Å (objem ok V = 158,87  Å 3 , vypočtená hustota = 5,02 g cm -3 ). na{\ displaystyle a} 

Skládá se z iontů železa (II) Fe 2+ a iontů S 2 2 - disulfidu , jinak uvedeno - SS - . Struktura pyritu se vztahuje k tomu halit NaCl. Ionty Fe 2+ tvoří kubickou mřížku se středem tváře , jako ionty Na + ve struktuře NaCl. Disulfidové ionty tvoří tyčinky - SS - jejichž střed je v mezilehlé poloze kubické mřížky se středem tváře, to znamená v poloze iontů Cl - NaCl.

Souřadnice iontů ve struktuře pyritu

Ion	Wyckoffova pozice	Bodová symetrie	V asymetrické jednotce	Použitím operací symetrie vesmírné skupiny
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 ( zaoblené souřadnice )	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

Tyče - SS - jsou nakloněny o 54,74 ° vzhledem k osám krychle, takže:

• kationt Fe 2+ jsou koordinované oktaedrálně obklopeny aniontu S - , o délce vazby Fe-S z 2,263  Á  ;
• S - ionty (konec disulfidových iontových tyčí - SS - ) jsou v čtyřstěnné koordinaci, každý S - je obklopený třemi ionty Fe 2+ ve vzdálenosti 2,263  Å a ostatní S - ionty disulfidového můstku ve vzdálenosti 2,160  Å  ;
• délka spojů SS je 217  µm . Variabilita této délky v rodině pyritů je interpretována jako odchylka od čistě iontové struktury.

• Struktura pyritu. Žlutá: S - , šedá: Fe 2+ .

• Struktura halitu . Modrá: Na + , Zelená: Cl - .

Vklady a vklady

Gitologie a související minerály

Pyrit může být sedimentárního , metamorfovaného magmatického původu, ale také v hydrotermálních ložiskách. Pyrit se také vyskytuje v některých meteoritech .

Zejména břidlicová a jílovitá půda pravděpodobně obsahuje pyrity v prostředí chudém na kyslík působením bakterií na organickou hmotu. Výchozím bodem této mineralizace je produkce sirovodíku proteolytickými bakteriemi, které degradují proteiny, nebo bakteriemi redukujícími sulfáty, které štěpí sírany (produkty vzniklé rozkladem proteinů) na sirovodík. Jiné bakterie redukují hydroxidy železité (hydroxidy z hornin nebo organických látek) a uvolňují železnaté ionty do životního prostředí. Kombinací se železem vede sirovodík k vysrážení sulfidů železa, prekurzorů pyritu. Když má pyrit sedimentární původ, představuje autentickou minerální vlastnost charakteristickou pro anoxické mořské prostředí bohaté na organickou hmotu.

Vklady produkující pozoruhodné vzorky

• Španělsko

Mina Ampliación ve Victoria, Navajún, La Rioja .

• Belgie (valonský region)

Mine du Rocheux v Theux-Oneux (konec provozu v roce 1880).

• Francie

Doly Batère , Corsavy , Arles-sur-Tech , Pyrénées-Orientales . Lom mastku Trimouns poblíž Luzenacu v Ariège. Důl Saint-Pierre-la Palud ( Rhône ), provozovaný do roku 1972.

• Itálie

Cantiere Vigneria, Miniera di Rio (Miniera di Rio Marina), Rio Marina , ostrov Elba , Toskánsko.

• Peru

Doly Huaron, okres San Jose de Huayllay, Cerro de Pasco, provincie Daniel Alcides Carrión, oddělení Pasco.

• Slovensko

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

Využívání vkladů

použití

• Pyrit byl nejvíce využíván jak jako zdroj síry , jako železa . Toto vysoce znečišťující odvětví má však tendenci být nahrazeno jinými procesy. V roce 1985 bylo z této rudy získáno 18% síry. Vytěžené množství je v současné době méně než 8% neboli 6,6 milionu tun vytěžených ročně, z toho 6 milionů pouze v Číně. Nepoužívá se jako zdroj železa pro výrobu oceli, protože náklady na extrakci jsou vyšší ve srovnání s hematitem (Fe 2 O 3) nebo magnetit (Fe 3 O 4). Extrakce železa z pyritu také umožňuje získat litinu, která však musí být vyfukována kyslíkem, aby se odstranila síra v roztoku. Nejnovější procesy biologického vyluhování umožnily extrahovat chrom z pyritu.

• Zůstává základní rudou pro výrobu kyseliny sírové postupem olověné komory. Využívá se v mnoha ložiskách pro metalurgické zpracování prášků (peletizace) při výrobě zlata, mědi, kobaltu, niklu atd.

• Přijímač pyrit známý pod názvem post pyrit je rádiový přijímač pro amplitudovou modulaci extrémně jednoduchý, který historicky umožňoval příjem rádiových vln během druhé světové války .

• Pyrit také sloužil jako pazourek , nalezený v mumii Otzi .

• Jeho použití v zásypu kolem základů různých staveb, zejména v Quebecu, a náhodně jako součást betonu v Trois-Rivières, bylo zdrojem kritiky kvůli oslabení základů v důsledku prasklin způsobených bobtnáním. Tento bobtnání vzniká reakcí pyritu s vodou, vzduchem a vápnem ( Ca (OH) 2) beton. Vyrobené pevné látky, hydroxid železitý ( Fe (OH) 3) a sádra ( CaSO 4 (H 2 O) 2), jsou větší než tuhá činidla, protože obsahují atomy reaktivních tekutin; voda ( H 2 O) A kyslík ( 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.

Galerie

Francie

• Pyrit - důl Batère, Pyrénées-Orientales (17 × 11  cm )
• Pyrit - dvojče „železného kříže“ - důl Batère, Pyrénées-Orientales (7 × 5  cm )
• Pyrit - osmistěn - Trimouns, Ariège (6 × 5,8  cm )
• Pseudomorphosis ammonite v pyritu - Bully, Calvados (4  cm )

Svět

• Pyrit - dodecahedron - Rio Marina , Ostrov Elba , Itálie
• Pyrit - důl Ampliación ve Victorii ve Španělsku (4 × 4 × 4  cm )
• Pyrit a sfalerit - doly v Huaronu v Peru (18 × 11  cm )
• Pyrit a křemen - Banská Štiavnica baňa, Slovensko (7 × 5,5  cm )
• Pyrit; maximální průměr 52 mm.
• Pyrit s krystaly hematitu.

Reference

1. klasifikace minerálů vybraných je to STRUNZ , s výjimkou modifikací oxidu křemičitého, které jsou klasifikovány mezi křemičitany.
2. vypočtená molekulová hmotnost od „  atomové hmotnosti prvků 2007  “ na www.chem.qmul.ac.uk .
3. „  Pyrit  “ v databázi chemických látek Reptox z CSST (quebecká organizace odpovědná za bezpečnost a ochranu zdraví při práci), přístup k 24. dubnu 2009
4. „Abecední rejstřík mineralogické nomenklatury“ BRGM
5. F. Pernot , L'or , vydání Artémis ,2004, 221  str. ( ISBN  978-2-84416-282-3 , online prezentace ) , s.  22
6. (in) P Andráš Martin Chovan, „  Inkorporace zlata do sulfidových minerálů z Tatrické jednotky, Západních Karpat, s ohledem na jejich chemické složení  “ , Časopis České geologické společnosti , sv.  50, n kost  3-4,2005, str.  143-156 ( DOI  10.3190 / JCGS.984 )
7. (in) WF Hillebrand , „  Sulfid vanadičitý, patronit, minerál a jeho spolupracovníci z Minasragry v Peru  “ , American Journal of Science , sv.  24, n o  1401907, str.  141-151 ( DOI  10.2475 / ajs.s4-24.140.141 )
8. C. Gourault, „index Beyrède-Jumet (Hautes-Pyrénées)“, v Le Cahier des Micromonteurs , sv. 2, 1998, s. 5-9
9. Pierre G. Pélisson , mineralogická a metallogenická studie polytypové žilní čtvrti Paulhaguet (Haute-Loire, Francouzský masiv) , disertační práce, Orléans, Francie, 1989
10. (in) Zbigniew Sujkowsrki „  Niklové břidlice v Karpatském flyši  “ v Arch. Minerální. Varšava , sv. 12, 1936, s. 118-138
11. ICSD č. 109 377; (en) Milan Rieder , John C. Crelling , Ondřej Šustai , Milan Drábek , Zdeněk Weiss a Mariana Klementová , „  Arzen v disulfidech železa v hnědém uhlí ze severočeské pánve, Česká republika  “ , International Journal of Coal Geology , sv.  71, n kost  2-3,2007, str.  115-121 ( DOI  10.1016 / j.coal.2006.07.003 )
12. (in) NN Greenwood a A. Earnshaw , Chemistry of the Elements , Elsevier ,2003, 2 nd  ed.
13. Jean-François Deconinck, Benjamin Brigaud, Pierre Pellenard, Petrografie a sedimentární prostředí , Dunod ,2016( číst online ) , s.  223.
14. (es) Miguel Calvo Rebollar, Minerales y Minas de España. Objem II. Sulfuros y sulfosales , Museo de Ciencias Naturales de Álava, 2003, 703 s.
15. C. Berbain, G. Favreau a J. Aymar, Mines and Minerals of Pyrénées-Orientales and Corbières , French Association of Micromineralogy, 2005, s. 1.  39-44
16. Didier Descouens , P. Gatel , "talku vklad Trimouns", v Monde et minerály , n o  78, duben, 1987, str.  4-9 .
17. (it) P. Orlandi a A. Pezzotta, já 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 a EA Zhegallo, „  Účast mikroorganismů na tvorbě todorokitu z oxidační zóny (Terézia Vein, ložisko Banská Štiavnica, Slovenská republika)  “ v Acta Miner. Petr. , let. 1, 2003.
19. J.-L. Vignes , G. André a kol. , Průmyslová, ekonomická, geografická data o hlavních chemických látkách, kovech a materiálech , Chemická společnost ve Francii ,2009, 8 th  ed. ( online prezentace )