菱鉄鉱
- 菱鉄鉱は、鉄隕石の一種の名前でもあります。
| 菱鉄鉱 | |
|---|---|
 | |
| 全般的 | |
| カテゴリー | 炭酸塩鉱物 |
| フォーミュラ （繰り返し単位） | FeCO 3 |
| IMAシンボル | Sd [1] |
| ストルンツ分類 | 5.AB.05 |
| デーナ分類 | 14.01.01.03 |
| クリスタルシステム | 三方晶 |
| クリスタルクラス | 六方晶系（3 m） HM記号：（3 2 / m） |
| 空間群 | R 3 c |
| 単位格子 | a = 4.6916、c = 15.3796 [Å]; Z = 6 |
| 身元 | |
| 色 | 淡黄色から変色、灰色、茶色、緑色、赤色、黒色、場合によってはほぼ無色 |
| 晶癖 | しばしば湾曲した板状結晶-ブドウ状から塊状 |
| 双晶 | { 01 12}では珍しいラメラ |
| 卵割 | {01 11 }に最適 |
| 骨折 | 貝殻状断口に不均一 |
| 粘り強さ | もろい |
| モース 硬度 | 3.75-4.25 |
| 光沢 | ガラス質、絹のようなものから真珠のようなものまであります |
| ストリーク | 白 |
| 透視性 | 半透明から半透明 |
| 比重 | 3.96 |
| 光学特性 | 一軸（-） |
| 屈折率 | nω = 1.875nε = 1.633 |
| 複屈折 | δ= 0.242 |
| 分散 | 強い |
| 参考文献 | [2] [3] [4] |
菱鉄鉱は炭酸鉄（II）（FeCO 3 ）からなる鉱物です。その名前はギリシャ語のσίδηροςsideros、「鉄」に由来しています。48％の鉄で硫黄やリンを含まないため、貴重な鉄ミネラルです。亜鉛、マグネシウム、マンガンは一般的に鉄の代わりになり、菱鉄鉱-菱亜鉛鉱、菱鉄鉱-マグネサイト、菱鉄鉱-菱マンガン鉱の固溶体シリーズになります。[3]
菱鉄鉱のモース硬度は3.75〜4.25、比重は3.96、白い縞、ガラス質の光沢または真珠のような光沢です。菱鉄鉱は、ネール温度37 K未満では反強磁性であり、識別に役立ちます。[5]
三方晶系で結晶化し、菱面体形状で、通常は曲面と縞模様の面があります。また、大量に発生します。色は黄色から暗褐色または黒色の範囲で、後者はマンガンの存在によるものです。
菱鉄鉱は一般に熱水 鉱脈に見られ、重晶石、蛍石、方鉛鉱などに関連しています。また、頁岩や砂岩によく見られる続成作用のある鉱物であり、時には結石を形成し、3次元的に保存された化石を包み込むことがあります。[6]堆積岩で は、菱鉄鉱は一般に浅い埋没深度で形成され、その元素組成はしばしば周囲の堆積物の堆積環境に関係しています。[7] さらに、最近の多くの研究では、堆積直後の気象水の同位体組成の代用として、スフェロシデライト（土壌に関連するタイプ）の酸素同位体組成が使用されています。[8]
哀れな鉄鉱石
菱鉄鉱などのspathic [i]（炭酸塩）鉄鉱石は、鉄鋼生産にとって経済的に重要でしたが、鉱石として理想的とはほど遠いものです。
それらの熱水鉱化作用は、それらを小さな鉱石レンズとして形成する傾向があり、多くの場合、急傾斜の寝床 面に続きます。[ii]これにより、彼らは露天掘りの作業に適さなくなり、水平ストップで採掘することによってそれらの作業のコストが増加します。[10]個々の鉱体は小さいため、ピットヘッド機械、ワインディングエンジン、およびポンプエンジンを、それぞれが処理されるときに、これらのボディ間で複製または再配置する必要がある場合もあります。これにより、鉱石の採掘は、典型的な鉄岩や赤鉄鉱の露天掘りに比べて高価な提案になります。[iii]
回収された鉱石にも欠点があります。炭酸塩鉱石は、赤鉄鉱や他の酸化物鉱石よりも精錬が困難です。二酸化炭素として炭酸塩を追い出すにはより多くのエネルギーが必要であるため、直接添加すると鉱石は高炉を「殺し」ます。代わりに、鉱石は予備的な焙煎ステップを与えられなければなりません。これらの鉱石を処理するための特定の技術の開発は、主にサマセットのサー・トーマス・レスブリッジの仕事で、19世紀初頭に始まりました。[12]1838年の彼の「製鉄所」は、製錬のために鉱石を別の還元炉に渡す前に、3室の同心焙焼炉を使用していました。このミルの詳細は、その特許を保持していたシェフィールドの鉄鋼メーカーであるチャールズ・サンダーソンの発明でした。[13]
spathic oreとhaematiteのこれらの違いは、多くの鉱業問題、特にBrendon Hills Iron OreCompanyの失敗につながりました。[14]
哀れな鉄鉱石はマンガンが豊富で、リンはごくわずかです。これは、ベッセマー製鋼プロセスに関連する1つの大きなメリットにつながりました。1856年のベッセマーによる最初のデモンストレーションは成功しましたが、これを再現するためのその後の試みは悪名高い失敗でした。[15]冶金学者ロバートフォレスタームシェットの作品この理由は、ベッセマーが無邪気に使用していたスウェーデンの鉱石の性質であり、リンが非常に少ないことを発見しました。ベッセマーの転炉で典型的なヨーロッパの高リン鉱石を使用すると、質の悪い鋼が得られました。高リン鉱石から高品質の鋼を製造するために、Mushetは、ベッセマーコンバーターをより長く操作して、不要なリンや必須炭素を含む鋼の不純物をすべて燃焼させ、その後、マンガンを含む炭素を再添加できることに気付きました。リンを含まない、以前は不明瞭だったフェロマンガン鉱石の形態、spiegeleisen。[15]これはspiegeleisenの突然の需要を生み出しました。鉱物としては十分な量ではありませんでしたが、EbbwValeのような製鉄所サウスウェールズではすぐに、哀れな菱鉄鉱鉱石からそれを作ることを学びました。[16]数十年の間、spathic鉱石は現在需要があり、これは彼らの採掘を奨励しました。しかし、やがて、ベッセマーコンバーターの珪質砂岩またはガニスターから作られた元の「酸性」ライナーは、開発されたギルクリストトーマスプロセスで「基本」ライナーに置き換えられました。これにより、ライナーとの化学反応によって生成されたスラグとしてのリン不純物が除去され、スピーゲルが不要になりました。1880年代以降、鉱石の需要は再び減少し、ブレンドンヒルズの鉱山を含む多くの鉱山がすぐに閉鎖されました。
ギャラリー
菱鉄鉱-Redruth 、コーンウォール、イギリス
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メモ
参考文献
- ^ ウォー、LN（2021）。「IMA–CNMNC承認の鉱物記号」。鉱物誌。85：291–320。
- ^ 鉱物学ハンドブック
- ^ a b Mindat
- ^ Webmineralデータ
- ^ Frederichs、T。; von Dobeneck、T。; ブレイユ、U。; デッカーズ、MJ（2003年1月）。「低温磁気特性による堆積物中の菱鉄鉱、菱マンガン鉱、藍鉄鉱の同定に向けて」。地球の物理学と化学、パートA / B / C。28（16–19）：669–679。Bibcode：2003PCE .... 28..669F。土井：10.1016 / S1474-7065（03）00121-9。
- ^ ラッセル・ガーウッド、ジェイソン・A・ダンロップ＆マーク・D・サットン（2009）。「菱鉄鉱にホストされた石炭紀のクモ類の高忠実度X線マイクロトモグラフィー再構成」。生物学の手紙。5（6）：841–844。土井：10.1098 /rsbl.2009.0464。PMC2828000。_ PMID19656861。_
- ^ Mozley、PS、1989、堆積環境と初期続成作用の菱鉄鉱の元素組成との関係：地質学、v。17、p。704- 706
- ^ Ludvigson、GA、Gonzalez、LA Metzger、RA、Witzke、BJ、Brenner、RL、Murillo、APand White、TS、1998、Meteoric sphaerosiderite lines and their use for paleohydrology and paleoclimatology：Geology、v。26、p。1039-1042
- ^ 堆積地質学、p。304。
- ^ ジョーンズ（2011）、p。34–35,37。
- ^ プロセロ、ドナルドR。; シュワブ、フレッド（1996）。堆積地質学。ニューヨーク：WHフリーマンアンドカンパニー。pp。300–302。ISBN 0-7167-2726-9。
- ^ ジョーンズ、MH（2011）。ブレンドンヒルズ鉄鉱山とウェストサマセットミネラルレイルウェイ。ライトムーアプレス。pp。17–22。ISBN 9781899889-5-3-2。
- ^ GB 7828、Charles Sanderson、「Smelting Iron Ores」、1838年10月発行
- ^ ジョーンズ（2011）、p。99。
- ^ a b ジョーンズ（2011）、p。16.16。
- ^ ジョーンズ（2011）、p。158。
