Siderite - Siderite

Siderit är också namnet på en typ av järnmeteorit .

Siderit
Allmän
Kategori	Karbonatmineral
Formel (upprepande enhet)	FeCO 3
Strunz -klassificering	5.AB.05
Dana -klassificering	14.01.01.03
Kristallsystem	Trigonal
Kristallklass	Sexkantig skalenohedral ( 3 m) HM -symbol : ( 3 2/m)
Rymdgrupp	R 3 c
Enhetscell	a = 4,6916, c = 15,3796 [Å]; Z = 6
Identifiering
Färg	Ljusgul till brun, grå, brun, grön, röd, svart och ibland nästan färglös
Kristallvana	Kristallformade kristaller, ofta böjda - botryoidala till massiva
Twinning	Lamellär ovanligt {01 1 2}
Klyvning	Perfekt på {01 1 1}
Fraktur	Ojämn till konchoidal
Envishet	Spröd
Mohs skala hårdhet	3,75 - 4,25
Lyster	Glasögon, kan vara silkeslen till pärlaktig
Strimma	Vit
Diafanitet	Genomskinlig till undergenomskinlig
Specifik gravitation	3,96
Optiska egenskaper	Enaxligt (-)
Brytningsindex	n ω = 1,875 n ε = 1,633
Dubbelbrytning	5 = 0,242
Dispersion	Stark
Referenser

Siderite är ett mineral som består av järn (II) karbonat (FeCO ₃ ). Det har fått sitt namn från det grekiska ordet σίδηρος sideros, "järn". Det är ett värdefullt järnmineral, eftersom det är 48% järn och innehåller inget svavel eller fosfor . Zink , magnesium och mangan ersätta vanligen för järn resulterar i siderite- smithsonit , siderite- magnesit och siderite- rodokrosit fast lösning serien.

Siderit har Mohs hårdhet av 3,75-4,25, en specifik vikt av 3,96, en vit strimma och en glas lyster eller pärlemor lyster . Siderite är antiferromagnetisk under sin Néeltemperatur på 37 K vilket kan hjälpa till att identifiera den.

Det kristalliserar i det trigonala kristallsystemet och är rombohedralt i form, vanligtvis med böjda och strimmiga ytor. Det förekommer också i massor. Färgen varierar från gul till mörkbrun eller svart, den senare beror på närvaron av mangan.

Siderit finns vanligtvis i hydrotermiska vener och är associerat med barit , fluorit , galena och andra. Det är också ett vanligt diagenetiskt mineral i skiffer och sandstenar , där det ibland bildar konkretioner , som kan omsluta tredimensionellt bevarade fossiler . I sedimentära bergarter bildas siderit vanligen vid grunda gravdjup och dess elementära sammansättning är ofta relaterad till deponeringsmiljön för de inneslutande sedimenten. Dessutom har ett antal nya studier använt den isotopiska syrekompositionen av sphaerosiderit (en typ som är associerad med jord ) som en proxy för den isotopiska sammansättningen av meteoriskt vatten strax efter avsättning.

Spatisk järnmalm

Även om spatiska (karbonat) järnmalmer, såsom siderit, har varit ekonomiskt viktiga för stålproduktionen, är de långt ifrån idealiska som malm.

Deras hydrotermiska mineralisering tenderar att bilda dem som små malmlinser , ofta efter brant doppande sängplansplan . Detta gör dem inte mottagliga för opencast -arbete och ökar kostnaden för att arbeta dem genom gruvdrift med horisontella stopp . Eftersom de enskilda malmkropparna är små kan det också vara nödvändigt att kopiera eller flytta grophuvudmaskinen, lindningsmotorn och pumpmotorn, mellan dessa kroppar när varje utarbetas. Detta gör gruv malmen ett dyrt jämfört med typiska ironstone eller hematit opencasts.

Den återvunna malmen har också nackdelar. Karbonatmalmen är svårare att smälta än en hematit eller annan oxidmalm. Att driva bort karbonatet som koldioxid kräver mer energi och malmen ”dödar” masugnen om den tillsätts direkt. I stället måste malmen ges ett preliminärt rostningssteg. Utvecklingen av specifika tekniker för att hantera dessa malmer började i början av 1800 -talet, till stor del med Sir Thomas Lethbridge arbete i Somerset . Hans "järnkvarn" från 1838 använde en koncentrerad rostugn med tre kammare innan malmen fördes till en separat reducerande ugn för smältning. Detaljerna om denna kvarn var uppfinningen av Charles Sanderson, en ståltillverkare i Sheffield, som innehade patentet för den.

Dessa skillnader mellan spathic malm och hematit har lett till ett antal gruvproblem, särskilt Brendon Hills Iron Ore Company .

Spathic iron malms är rika på mangan och har försumbar fosfor. Detta ledde till deras enda stora fördel, kopplad till Bessemers ståltillverkningsprocess . Även om de första demonstrationerna av Bessemer 1856 hade varit framgångsrika, var senare försök att reproducera detta ökända misslyckanden. Arbetet av metallurgisten Robert Forester Mushet upptäckte att orsaken till detta var karaktären hos de svenska malmerna som Bessemer oskyldigt använt, eftersom den innehåller mycket fosfor. Att använda en typisk europeisk högfosformalm i Bessemers omvandlare gav ett stål av dålig kvalitet. För att producera högkvalitativt stål av en högfosformalm insåg Mushet att han kunde driva Bessemer-omvandlaren längre och bränna bort alla stålets orenheter inklusive den oönskade fosforen och det väsentliga kolet, men sedan tillsätta kolet med mangan igen formen av en tidigare oklar ferromanganmalm utan fosfor, spiegeleisen . Detta skapade ett plötsligt krav på spiegeleisen. Även om det inte var tillgängligt i tillräcklig mängd som mineral, lärde sig stålverk som det vid Ebbw Vale i södra Wales snart att göra det från de spatiska sideritmalmen. Under några decennier var spatiska malmer nu efterfrågade och detta uppmuntrade deras gruvdrift. Men med tiden ersattes det ursprungliga "sura" fodret, tillverkat av kiselhaltig sandsten eller ganister , från Bessemer -omvandlaren med ett "grundläggande" foder i den utvecklade Gilchrist Thomas -processen . Detta avlägsnade fosforföroreningarna som slagg , producerade genom kemisk reaktion med fodret, och krävde inte längre spiegeleisen. Från 1880 -talet minskade efterfrågan på malmerna igen och många av deras gruvor, inklusive Brendon Hills , stängdes strax efter.

Galleri

• 

  Siderite - Redruth , Cornwall, England

• 

  Sideritkristaller med galena och kvarts (storlek: 6,2 x 4,1 x 3,6 cm)

• 

  Skivformade, bruna sideritkristaller som ligger på kalkopyriter

• 

  Skär siderit från Minas Gerais, Brasilien (storlek: 5 x 3,2 mm)

• 

  Colorado siderit, med vassa blad av olivbrun och mindre accentkvarts

• 

  Fossiliferös siditkonkretion från nedre karbon.

Anteckningar

Referenser