Magnetyt jest minerałem skalnym i jednym z najważniejszych żelazo minerały rudy o wzorze chemicznym to tlenek żelaza (II, III), Fe2 + Fe3 + 2O4. Jest to również nazwa magnetyczna minerały przyciągnąć do magnesu. Jest to najbardziej magnetyczny minerał występujący w naturze na świecie. Prawie we wszystkich występują drobne ziarna magnetytu ogniowy i metamorficzny skały.
Nazwa: Starożytne określenie, prawdopodobnie aluzja do miejscowości Magnezja w Grecji.
Dane komórki: Grupa kosmiczna: Fd3m (syntetyczna). a == 8.3970(1) Z == 8
Polimorfizm i serie: Tworzy dwie serie, z jakobsytem i magnezioferrytem.
Grupa Mineralna: Spinel grupa.
Stowarzyszenie: Chromit, ilmenit, ulwospinel, rutyl, apatyt, krzemiany (magmowe); pirotyn, piryt, chalkopiryt, pentlandyt, sfalerytu, krwawień, krzemiany (hydrotermalny, metamorficzny); krwawień, kwarc (osadowy).
Krystalografia. Izometryczny; heksoktahcdral. Często w kryształach o pokroju oktaedrycznym, czasami bliźniaczo. Rzadziej w dwunastościanach. Dwunastościany mogą być prążkowane równolegle do przecięcia z ośmiościanami. Inne formy rzadkie. Zwykle ziarnisty, masywny, grubo lub drobnoziarnisty.
Kompozycja: Fe3 0 4 lub FeFe20 4. Fe = 72.4 procent, 0 = 27.6 procent
Funkcje diagnostyczne: Charakteryzuje się głównie silnym magnetyzmem, czarnym kolorem i twardością (6). Można go odróżnić od franklinitu magnetycznego po smugach.
Spis treści
Właściwości chemiczne magnetytu
| Klasyfikacja chemiczna | Minerały tlenkowe |
| Skład chemiczny | tlenek żelaza(II,III), Fe2+Fe3+2O4 |
Właściwości fizyczne magnetytu
| Kolor | Czarny, szary z brązowawym odcieniem w odbitym słońcu |
| Smuga | Czarny |
| Połysk | Metaliczny |
| Przeźroczystość | Nieprzezroczysty |
| Twardość Mohsa | 5.5-6.5 |
| Środek ciężkości | 5.17-5.18 |
| Właściwości diagnostyczne | Rozpuszcza się powoli w kwasie solnym |
| System krystaliczny | Izometryczny |
Właściwości optyczne magnetytu
| Typ | Izotropowe |
| Wartości RI | n = 2.42 |
| Twinning | zarówno jako płaszczyzna bliźniacza, jak i kompozycyjna, spinel prawo, jako bliźnięta kontaktowe |
| Dwójłomności | Minerały izotropowe nie mają dwójłomności |
| Ulga | Bardzo wysoko |
| Kolor w świetle odbitym | Szary z brązowawym odcieniem |
Występowanie i powstawanie magnetytu
Magnetyt to naturalnie występujący minerał, który jest jednym z najpowszechniejszych żelazo rud i jest szeroko rozpowszechniony na całym świecie. Jest to czarny, metalicznie wyglądający minerał o charakterystycznych właściwościach magnetycznych, stąd jego nazwa. Magnetyt ma wzór chemiczny Fe3O4, co oznacza, że składa się z dwóch jonów żelaza (Fe) połączonych z trzema jonami tlenu (O).
Oto kilka informacji na temat występowania i powstawania magnetytu:
- Występowanie:
- Magnetyt można znaleźć w różnych warunkach geologicznych, zarówno w skałach magmowych, jak i Skały metamorficzne, a także osadowe depozyty. Występuje w różnych środowiskach, m.in skały magmowe, żyły hydrotermalne, skały osadowei jako ziarna detrytyczne osady osadowe.
- Skały magmowe:
- Żyły hydrotermalne:
- Procesy hydrotermalne również mogą prowadzić do powstania magnetytu. Gorące płyny bogate w żelazo mogą osadzać magnetyt w pęknięciach i szczelinach skał. Dzieje się tak często w połączeniu z innymi minerałami rudnymi, takimi jak siarczki.
- Skały osadowe:
- Magnetyt może być znaczącym składnikiem niektórych skał osadowych, w tym formacji żelaza. Formacje żelaza to skały osadowe zawierające duże stężenie minerałów żelaza. Skały te zwykle występują w starożytnych środowiskach morskich i mogą być cennym źródłem Ruda żelaza.
- Ziarna detrytyczne:
- Ziarna magnetytu można również znaleźć jako cząstki detrytyczne w skałach osadowych, takich jak piaskowce i zlepieńce. Ziarna te są często zaokrąglone i zwietrzałe w wyniku transportu przez wodę lub wiatr.
- Procesy biologiczne:
- Magnetyt może być również wytwarzany biogenicznie przez niektóre organizmy, takie jak bakterie magnetotaktyczne, które wykorzystują kryształy magnetytu do poruszania się w polach magnetycznych. Te biogeniczne kryształy magnetytu często znajdują się w środowiskach osadowych, w tym w osadach jeziornych i morskich.
Podsumowując, magnetyt jest wszechstronnym minerałem, który może powstawać w szerokim zakresie warunków geologicznych, w tym w skałach magmowych, żyłach hydrotermalnych, skałach osadowych, a także w wyniku procesów biologicznych. Jego właściwości magnetyczne czynią go cennym minerałem w różnych zastosowaniach przemysłowych, m.in. jako źródło rudy żelaza oraz przy produkcji materiałów magnetycznych.
Zastosowanie i zastosowania magnetytu
Magnetyt ma szerokie zastosowanie i zastosowania w różnych gałęziach przemysłu ze względu na swoje unikalne właściwości magnetyczne i wysoką zawartość żelaza. Oto niektóre z najczęstszych zastosowań i zastosowań magnetytu:
- Produkcja rudy żelaza: Magnetyt jest znaczącym źródłem rudy żelaza. Jest wydobywany i przetwarzany w celu ekstrakcji żelaza do produkcji stali. Wysoka zawartość żelaza (około 72%) sprawia, że jest to cenny surowiec dla przemysłu stalowego. Żelazo bogate w magnetyt złoża rudy często można je spotkać w krajach takich jak Australia, Brazylia i Rosja.
- Magnetyczne nośniki danych: W przeszłości magnetyt był używany w magnetycznych nośnikach zapisu, takich jak taśmy audio i wideo. Chociaż nowoczesna technologia w dużej mierze zastąpiła te zastosowania innymi materiałami, magnetyt odegrał kluczową rolę we wczesnych magnetycznych urządzeniach magazynujących.
- Separacja ciężkich mediów: Magnetyt stosowany jest w procesach separacji gęstych mediów w przemyśle wydobywczym i przetwórstwie minerałów. Po zmieszaniu z wodą tworzy gęsty ośrodek, a jego właściwości magnetyczne wykorzystywane są do oddzielania cennych minerałów (np. węgiel, miedź, złoto) ze skał płonnych podczas wzbogacania rud.
- Uzdatnianie wody: W uzdatnianiu i oczyszczaniu wody magnetyt może być stosowany jako medium filtracyjne. Pomaga usunąć zanieczyszczenia, np arsen, ołowiu i innych metali ciężkich z wody ze względu na jej właściwości magnetyczne.
- Kataliza: Nanocząstki magnetytu okazały się obiecujące w zastosowaniach katalitycznych. Można je stosować jako katalizatory w reakcjach chemicznych, szczególnie w dziedzinie rekultywacji środowiska w celu usuwania substancji zanieczyszczających ze ścieków i gazów.
- Nanocząstki magnetyczne: Nanocząstki magnetytu są wykorzystywane w różnych zastosowaniach biomedycznych, w tym w obrazowaniu metodą rezonansu magnetycznego (MRI), systemach dostarczania leków i terapii hipertermicznej w leczeniu raka. Ich właściwości magnetyczne umożliwiają skierowanie ich do określonych celów w organizmie.
- Ekranowanie elektromagnetyczne: Materiały zawierające magnetyt można stosować do ekranowania zakłóceń elektromagnetycznych (EMI), co jest ważne w przemyśle elektronicznym w celu ochrony wrażliwego sprzętu przed zewnętrznym promieniowaniem elektromagnetycznym.
- Dodatek do betonu: W budownictwie drobno zmielony magnetyt można dodać do betonu w celu poprawy jego gęstości i właściwości ekranowania przed promieniowaniem. Jest to szczególnie przydatne w zastosowaniach, w których wymagana jest ochrona przed promieniowaniem, takich jak elektrownie jądrowe i placówki medyczne.
- Ferropłyny: Ferrofluidy to koloidalne zawiesiny drobnych cząstek magnetycznych, często wykonane z magnetytu. Mają szerokie zastosowanie m.in. w uszczelnieniach, łożyskach oraz jako czynnik chłodzący w urządzeniach elektronicznych.
- Badania geologiczne: Magnetyt wykorzystuje się w badaniach geofizycznych i geologicznych do wykrywania zmian w polu magnetycznym Ziemi. Może pomóc w identyfikacji struktur podpowierzchniowych, złoża minerałówi anomalie geologiczne.
- Sztuka i pigmenty: Magnetyt był używany w przeszłości jako czarny pigment w sztuce i malarstwie. Wykorzystywany jest także do produkcji atramentów i tonerów magnetycznych.
To tylko niektóre z wielu zastosowań i zastosowań magnetytu w różnych gałęziach przemysłu. Jego właściwości magnetyczne, wraz z jego bogactwem
Znaczące złoża magnetytu na całym świecie
Złoża magnetytu występują w różnych częściach świata, a niektóre z nich są szczególnie godne uwagi ze względu na ich wielkość, jakość lub znaczenie gospodarcze. Oto kilka godnych uwagi złóż magnetytu na całym świecie:
- Kiruna, Szwecja:
- Kopalnia Kiruna w północnej Szwecji jest jednym z największych i najbardziej znanych złóż magnetytu na świecie.
- Jest częścią prowincji rud Kiruna-Loke i zawiera ogromne ilości magnetytu i krwawień.
- Ruda z tej kopalni jest głównym źródłem wysokiej jakości rudy żelaza dla przemysłu stalowego.
- Kursk Anomalia Magnetyczna, Rosja:
- Położona w zachodniej Rosji Anomalia Magnetyczna Kurska jest jednym z największych obszarów złóż rudy żelaza na świecie.
- Zawiera rozległe złoża magnetytu i jest znaczącym źródłem rudy żelaza dla Rosji i rynków eksportowych.
- Basen Hamersley, Australia:
- Basen Hamersley w Australii Zachodniej słynie z bogatych złóż rudy żelaza, w tym znacznych zasobów magnetytu.
- Główne zakłady wydobywcze, takie jak Rio Tinto i BHP Billiton, wydobywają z tego regionu rudy magnetytu i hematytu.
- Quadrilátero Ferrífero, Brazylia:
- Quadrilátero Ferrífero (Żelazny Czworobok) w brazylijskim stanie Minas Gerais to historyczny region wydobycia rudy żelaza.
- Zawiera liczne złoża magnetytu i hematytu i od wielu dziesięcioleci jest znaczącym źródłem rudy żelaza.
- Chilijski Pas Żelazny, Chile:
- W północnym Chile znajduje się chilijski Pas Żelazny, w którym znajdują się znaczne złoża magnetytu i hematytu.
- Złoża te są kluczowym źródłem rudy żelaza na rynku krajowym i międzynarodowym Chile.
- Góry Adirondack, USA:
- Góry Adirondack w stanie Nowy Jork w USA zawierają złoża rudy żelaza bogate w magnetyt.
- Złoża te mają znaczenie historyczne i były eksploatowane na szeroką skalę w XIX i na początku XX wieku.
- Południowoafrykańskie pola rudy żelaza, Republika Południowej Afryki:
- Republika Południowej Afryki ma kilka złóż rudy żelaza, w tym kopalnię Sishen, która słynie z rud bogatych w magnetyt.
- Złoża te znacząco przyczyniają się do produkcji rudy żelaza w Republice Południowej Afryki.
- Malmberget, Szwecja:
- Kolejnym ważnym obszarem wydobycia magnetytu jest Malmberget, położone w północnej Szwecji.
- Dostarcza wysokiej jakości rudę żelaza dla przemysłu stalowego i stanowi integralną część szwedzkiego sektora wydobywczego.
- Złoża rudy żelaza w Peru, Peru:
- Peru posiada złoża magnetytu i hematytu, szczególnie w regionie południowo-środkowym.
- Złoża te przyczyniają się do produkcji rudy żelaza i działalności eksportowej Peru.
- Złoża Lodestone, różne lokalizacje:
- Lodestone to naturalnie występujący magnetyt o naturalnych właściwościach magnetycznych.
- Złoża Lodestone można znaleźć w różnych częściach świata i mają znaczenie historyczne jako naturalne magnesy.
Te znaczące złoża magnetytu odgrywają kluczową rolę w zaspokajaniu światowego zapotrzebowania na rudę żelaza, która jest kluczowym surowcem do produkcji stali i różnych zastosowań przemysłowych. Działalność wydobywcza i przetwórcza w tych regionach znacząco przyczynia się do rozwoju ich gospodarek i światowego przemysłu stalowego.
Znaczenie gospodarcze i geopolityczne
Gospodarcze i geopolityczne znaczenie magnetytu i związanej z nim działalności wydobywczej jest znaczne, przede wszystkim ze względu na jego rolę jako kluczowego źródła rudy żelaza i jego znaczenie w przemyśle stalowym. Oto kilka kluczowych punktów podkreślających jego znaczenie gospodarcze i geopolityczne:
Znaczenie ekonomiczne:
- Produkcja stali: Magnetyt jest głównym źródłem rudy żelaza, a ruda żelaza jest podstawowym surowcem do produkcji stali. Stal jest materiałem krytycznym stosowanym w różnych gałęziach przemysłu, w tym w budownictwie, motoryzacji, maszynach i rozwoju infrastruktury.
- Zatrudnienie i wzrost gospodarczy: Wydobycie magnetytu oraz przemysł żelaza i stali stwarzają znaczące możliwości zatrudnienia. Sektory te zapewniają miejsca pracy dla górników, hutników, inżynierów i personelu pomocniczego, przyczyniając się do rozwoju gospodarek lokalnych i krajowych.
- Przychody z eksportu: Kraje posiadające duże złoża magnetytu często eksportują rudę żelaza na rynki międzynarodowe, generując znaczne przychody z eksportu. Dochody te mogą stanowić kluczowe źródło dochodów z wymiany walut dla krajów prowadzących znaczącą działalność wydobywczą.
- Inwestycje i infrastruktura: Wydobycie magnetytu wymaga znacznych inwestycji w infrastrukturę, w tym koleje, porty i zakłady przetwórcze. Inwestycje te stymulują rozwój gospodarczy oraz wspierają powiązane gałęzie przemysłu i usługi.
- Globalny handel towarami: Ruda żelaza jest jednym z najczęściej sprzedawanych towarów na świecie. Międzynarodowy handel rudą żelaza obejmuje złożoną sieć kupujących, sprzedających i logistykę transportu, wnosząc wkład w globalną gospodarkę.
Znaczenie geopolityczne:
- Bezpieczeństwo zasobów: Kraje posiadające obfite złoża magnetytu mają strategiczną przewagę pod względem bezpieczeństwa zasobów. Mogą zapewnić stabilne dostawy rudy żelaza do spożycia krajowego i na eksport, zmniejszając zależność od importu.
- Handel i dyplomacja: Światowy handel rudą żelaza może wpływać na stosunki dyplomatyczne i negocjacje handlowe między narodami. Kraje eksportujące mają siłę przetargową, a kraje importujące starają się zapewnić stabilne i niedrogie dostawy rudy żelaza.
- Rozwój infrastruktury: Rozwój infrastruktury do wydobycia magnetytu, takiej jak porty i linie kolejowe, może zwiększyć wpływy geopolityczne i łączność kraju, czyniąc go atrakcyjnym partnerem w handlu i inwestycjach.
- Eksploracja zasobów i rywalizacja geopolityczna: Poszukiwanie nowych złóż magnetytu może prowadzić do sporów terytorialnych i rywalizacji geopolitycznej. Konkurujące roszczenia dotyczące praw do wydobycia i regionów bogatych w zasoby mogą potencjalnie spowodować eskalację napięć międzynarodowych.
- Dynamika rynku: Zmiany w podaży i popycie na rudę żelaza mogą mieć wpływ na światowe ceny stali i równowagę handlową, wpływając na stabilność gospodarczą i relacje geopolityczne między narodami.
- Względy ochrony środowiska i zrównoważonego rozwoju: Dyskusje geopolityczne mogą również dotyczyć przepisów środowiskowych i praktyk zrównoważonego rozwoju związanych z wydobyciem magnetytu, ponieważ narody starają się zrównoważyć interesy gospodarcze z kwestiami środowiskowymi.
- Inwestycje infrastrukturalne: Kraje inwestujące w infrastrukturę niezbędną do wydobycia magnetytu i produkcji stali mogą wywierać wpływ na łańcuchy dostaw i ceny, wpływając na światowy rynek stali i dynamikę handlu.
Podsumowując, gospodarcze i geopolityczne znaczenie magnetytu jest ściśle powiązane z jego rolą jako głównego źródła rudy żelaza, która jest integralną częścią produkcji stali i rozwoju przemysłu. Rywalizacja o dostęp do złóż magnetytu, negocjacje handlowe i inwestycje infrastrukturalne związane z górnictwem mogą kształtować stosunki międzynarodowe i mieć dalekosiężne implikacje gospodarcze i geopolityczne.
Referencje
- Dana, JD (1864). Podręcznik mineralogii… Wiley.
- Handbookofmineralogy.org. (2019). Podręcznik Mineralogia. [online] Dostępne pod adresem: http://www.handbookofmineralogy.org [dostęp: 4 marca 2019 r.].
- Mindat.org. (2019): Informacje o minerałach, dane i lokalizacje. [online] Dostępne pod adresem: https://www.mindat.org/ [dostęp. 2019].
