Pirita

Categoria  piritei II  : sulfuri și sulfosalți
Pirita din mina Huanzala (Peru)
General
Numele IUPAC	disulfură de fier (II)
numar CAS	1309-36-0
Clasa Strunz	02.EB.05a 2 SULFIDI și SULFOSALȚI (sulfuri, selenide, telururi; arsenide, antimonide, bismutide; sulfarsenite, sulfantimonite, sulfbismutite etc.)  2. E Sulfuri metalice, M: S £ 1: 2   2.EB M: S = 1: 2, cu Fe, Co, Ni, PGE etc.    2.EB.05a Aurostibite AuSb2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Cattierite CoS2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Hauerite MnS2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Fukuchilite Cu3FeS8 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Erlichmanite OsS2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Geversite Pt (Sb, Bi) 2 Space Group P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2.EB.05a Insizwaite Pt (Bi, Sb) 2 Grup spațial P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2.EB.05a Laurit RuS2 Grup spațial P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2. EB.05a Krutaite CuSe2 Grup spațial P a3 Punct grup 2 / m 3    2.EB.05a Pirită FeS2 Grup spațial P a3 Punct grup 2 / m 3    2.EB.05a Penroseit (Ni, Co, Cu) Se2 Grup spațial P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2.EB.05a Sperrylite PtAs2 Grup spațial P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2.EB.05a Vaesit NiS2 Grup spațial P a3 Grup de puncte 2 / m 3    2.EB.05a Villamaninite (Cu, Ni , Co, Fe) S2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Trogtalite CoSe2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05a Dzharkenite FeSe2 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3    2.EB.05 a Gaotaiite Ir3Te8 Space Group P a3 Point Group 2 / m 3
Clasa Danei	2.12.1.1 Sulfuri și sulfosali 2. Sulfuri, inclusiv selenuri și teluri 2.12.1 Grupa piritei 2.12.1.1 Pirita FeS 2
Formula chimica	Fe S 2   [Polimorfi]FeS 2
Identificare
Formați masa	119,975 ± 0,012 amu Fe 46,55%, S 53,45%,
Culoare	auriu pal, plictisitor
Clasa de cristal și grupul spațial	diploidal - Pa 3
Sistem de cristal	cub
Rețeaua Bravais	P primitiv
Macle	pe [110], interpenetrare (cruce de fier) ​​și pe [001]
Clivaj	scăzut la { 100 } și { 110 }
Pauză	neregulată, uneori concoidală
Habitus	cubice, fețele pot fi striate, dar și adesea octaedru sau piritoedru
Scara Mohs	6 - 6,5
Linia	verde-negru până la maro cu miros de sulf
Scânteie	metalic, lucios
Proprietati optice
Transparenţă	opac
Proprietăți chimice
Densitate	4,95 - 5,10
Temperatură de topire	1.177 - 1.188 ° C
Fuzibilitate	se topește și dă o bilă magnetică
Solubilitate	slab solubil în HNO 3
Proprietăți fizice
Magnetism	magnetic după încălzire
Radioactivitate	orice
Precauții
WHMIS
Produs necontrolatAcest produs nu este controlat conform criteriilor de clasificare WHMIS.
Unități de SI & STP, cu excepția cazului în care se prevede altfel.

Pirită este o specie de minerale cuprinzând bisulfura de fier (FeS 2), polimorf al marcazitei  ; poate conține urme de nichel (Ni) , cobalt (Co) , arsenic (As) , cupru (Cu) , zinc (Zn) , argint (Ag) , aur (Au) , taliu (Tl) , seleniu (Se) și vanadiu (V) .

Istoria descrierii și denumirilor

Inventator și etimologie

Termenul pirită este atribuit lui Dioscoride în anul 50, care a făcut prima mențiune a acestuia. Pirita a fost remarcată de către antici pentru scânteile pe care le produce sub impact. Termenul provine din grecescul πυρίτης ( λίθος ) - pyrítēs (líthos) - literalmente „piatră de foc”.

Topotip

Topotipul acestei specii minerale nu este menționat.

Sinonime

Există multe sinonime pentru această specie:

• fier sulfurat ( Haüy );
• hepatopirită  ;
• aurul prostului (termen comun cu calcopirită ); în timpul goanei după aur , ignoranța și disperarea multor mineri i-au determinat să confunde pirita și calcopirita cu aurul datorită strălucirii și culorii lor; în mod paradoxal, pirita conține urme de aur (arsenicul și aurul sunt elemente care intră în structura piritei printr-o substituție cuplată), metalul prețios prospectat în sedimente provenind în special din difuzarea elementului său chimic din mineralul piritei pentru milioane de ani;
• Pyrit ( Haidenger );
• pirite;
• Schwefelkies ( Werner );
• sideropirita;
• tombazit;
• xantopirit.

Caracteristici fizico-chimice

Criterii de determinare

Macroscopic, cristalele de pirită iau deseori forme dodecaedrice cu fețe pentagonale numite piritoedre . În general, sub formă de cristale de pirită habitus cubic , octaedric sau piritoedric, fețele pot fi striate.

Cu un luciu metalic strălucitor și opac, pirita are o culoare aurie palidă. Ei accident vascular cerebral este verde-negru la maro și dă un miros de sulf.

Duritatea sa este cuprinsă între 6 și 6,5 pe scara Mohs . Ei pauză este neregulată și , uneori , concoidală .

Cei doi gemeni ai pyritohedra sunt numite „cruce de fier“. Pirita este adesea înfrățită pe [110], prin interpenetrare (cruce de fier) ​​și pe [001].

Pirita este puțin solubilă în acid azotic . Devine magnetic când este încălzit; la fuziunea între 1177  ° C și 1188  ° C , formează o peletă magnetică.

Soiuri

• Pirita arseniană  : pirita conținând 3% arsenic. Cristalele acestui soi au particularitatea de a avea fețe curbate sau slab formate. S-a întâlnit în Franța în mina Salsigne din Aude (depozit epuizat) și în multe alte locuri din lume.
• Ballesterozit: varietate bogată în zinc și staniu găsită în Riego Rubio, Ribadeo, Lugo , Galicia , Spania. Această singură apariție la nivel mondial sugerează că acest „soi” este de fapt un simplu sinonim pentru pirită.
• Bravoïte (sinonim de mechernichite): specie descrisă de Hillebrand în 1907 și dedicată mineralogului peruan Jose J. Bravo (1874-1928). Această specie este retrogradată la varietate de către IMA . Este un pirita conținând nichel cu formula (Fe, Ni) S 2 . Există o subventie: hengleinite, cu formula (Ni, Fe, Co) S 2 , cunoscută în Müsen (Germania). Bravoïte are mai multe apariții în întreaga lume. În Franța este cunoscut în valea Aure, Beyrède-Jumet , Hautes-Pyrénées, în Malepeyre, Lubilhac, Haute-Loire și în mai mult de cincizeci de depozite.
• Cayeuxita: varietate de pirită bogată în As, Sb, Ge, Mo, Ni și alte metale, care apare sub formă de noduli polimetali din Cretacicul inferior. Este dedicat mineralogului francez Lucien Cayeux.
• Cobalt-nichel-pirită: soi conținând de la 2 la 3% cobalt și 2 la 6% nichel, cu formula 4 [(Fe, Ni, Co) S 2 ].
• Pirita Cobaltoan  : varietate de pirită cobaltiferă cu formula (Fe, Co) S 2 . Există multe întâmplări în întreaga lume.

Cristalochimie

• Formează o serie cu cattierită CoS 2 .
• Există un polimorf al piritei: marcazita .
• Pirita este liderul unui grup de 19 specii izostructurale conform clasificării Strunz  : grupul piritei .

Grupul piritei

Mineral	Formulă	Grup de puncte	Grup spațial
Pirita	Fe [S 2 ]	m 3	Pa 3
Cattierit	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
Trogtalit	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
Hauerite	Mn [S 2 ]	m 3	Pa 3
Laurite	Ru [S 2 ]	m 3	Pa 3
Aurostibit	AuSb 2	m 3	Pa 3
Krutovite	Ni [As 2 ]	m 3	Pa 3
Sperrylite	Pt [Ca 2 ]	m 3	Pa 3
Geversita	Pt (Sb, Bi) 2	m 3	Pa 3
Insizwaïte	Pt (Bi, Sb) 2	m 3	Pa 3
Erlichmanit	OsS 2	m 3	Pa 3
Dzharkenite	Fe [Se 2 ]	m 3	Pa 3
Gaotaiite	Ir 3 Te 8	m 3	Pa 3
Mayingita	IrBiTe	m 3	Pa 3

vezi și în: grupul Piritei .

Cristalografie

Pirita cristalizează în sistemul de cristal cubic, al grupului spațial Pa 3 (Z = 4 formează unități per plasă ), cu parametrul ochiului = 5,416  Å (volumul ochiurilor V = 158,87  Å 3 , densitatea calculată = 5,02 g cm −3 ). la{\ displaystyle a} 

Se compune din ioni de fier (II) Fe 2+ și ioni de disulfură S 2 2− , altfel menționați - SS - . Structura piritei este legată de cea a halit NaCl. Ionii Fe 2+ formează o rețea cubică centrată pe față , la fel ca ionii Na + din structura NaCl. Ionii disulfură constituie tije - SS - al căror centru se află în poziția intermediară a rețelei cubice centrate pe față, adică în poziția ionilor Cl - de NaCl.

Coordonatele ionilor din structura piritei

Ion	Poziția lui Wyckoff	punct de simetrie	În unitatea asimetrică	Prin aplicarea operațiilor de simetrie ale grupului spațial
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 (coordonate rotunjite)	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

Lansetele - SS - sunt înclinate cu 54,74 ° față de axele cubului, astfel încât:

• cation Fe 2+ sunt coordonat octaedric înconjurate de anioni S - , cu o lungime de legătură Fe-S de 2.263  Â  ;
• S - ioni (capătul barelor bisulfura de ioni - SS - ) sunt în coordonare tetraedrică, fiecare S - fiind inconjurata de trei Fe 2+ ioni la o distanta de 2.263  Å și celălalt S - ioni ai punții disulfidice la o distanță de 2.160  Å  ;
• lungimea legăturilor SS este de 217  µm . Variabilitatea acestei lungimi în familia piritelor este interpretată ca o abatere de la o structură pur ionică.

• Structura piritei. Galben: S - , gri: Fe 2+ .

• Structura halitei . Albastru: Na + , Verde: Cl - .

Depozite și depozite

Gitologie și minerale asociate

Pirita poate fi de origine magmatică sedimentară , metamorfică , dar și în depozite hidrotermale. Pirita se găsește și la unii meteoriți .

În special, solurile de șist și argilă sunt susceptibile să conțină pirite într-un mediu sărac în oxigen, prin acțiunea bacteriilor asupra materiei organice. Punctul de plecare al acestei mineralizări se găsește în producerea hidrogenului sulfurat de bacteriile proteolitice care degradează proteinele sau de bacteriile reducătoare de sulfat care descompun sulfații (produse rezultate din descompunerea proteinelor) în hidrogen sulfurat. Alte bacterii reduc hidroxii ferici (hidroxizi din roci sau materii organice) și eliberează ioni feroși în mediu. Prin combinarea cu fierul, hidrogenul sulfurat duce la precipitarea sulfurilor de fier, precursori ai piritei. Când pirita are o origine sedimentară, aceasta constituie caracteristica minerală autigenică a mediilor marine anoxice bogate în materie organică.

Depozite care produc specimene remarcabile

• Spania

Mina Ampliación în Victoria, Navajún, La Rioja .

• Belgia (regiunea valonă)

Mine du Rocheux în Theux-Oneux (sfârșitul funcționării în 1880).

• Franţa

Mine din Batère , Corsavy , Arles-sur-Tech , Pyrénées-Orientales . Cariera de talc Trimouns lângă Luzenac în Ariège. Mina Saint-Pierre-la Palud ( Rhône ), operată până în 1972.

• Italia

Cantiere Vigneria, Miniera di Rio (Miniera di Rio Marina), Rio Marina , Insula Elba , Toscana.

• Peru

Minele Huaron, districtul San Jose de Huayllay, Cerro de Pasco, provincia Daniel Alcides Carrión, departamentul Pasco.

• Slovacia

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

Exploatarea zăcămintelor

utilizare

• Pirită a fost cea mai exploatată atât ca sursă de sulf ca fier . Cu toate acestea, această industrie extrem de poluantă tinde să fie înlocuită cu alte procese. În 1985, 18% din sulf a fost obținut din acest minereu. Cantitatea extrasă este în prezent mai mică de 8%, adică 6,6 milioane de tone extrase pe an, din care 6 milioane sunt doar în China. Nu este utilizat ca sursă de fier pentru fabricarea oțelului, deoarece costul de extracție este mai mare în comparație cu hematitul (Fe 2 O 3) sau magnetită (Fe 3 O 4). Extragerea fierului din pirită face, de asemenea, posibilă obținerea unei fonte, care trebuie totuși suflată cu oxigen pentru a îndepărta sulful în soluție. Cele mai recente procese de biolixare au făcut posibilă extragerea cromului din pirită.

• Rămâne minereul de bază pentru fabricarea acidului sulfuric prin procesul camerei de plumb. Este exploatat în multe zăcăminte pentru tratarea metalurgică a pulberilor (peletizare) în producția de aur, cupru, cobalt, nichel etc.

• Receptorul pirită cunoscut sub denumirea de post pirită este un receptor radio pentru modularea amplitudinii extrem de simplu care a permis istoric recepția undelor radio în timpul celui de- al doilea război mondial .

• Pirita a servit și ca silex , găsit în mumia lui Otzi .

• Utilizarea acestuia în rambleul din jurul fundațiilor diferitelor construcții, în special în Quebec și accidental ca componentă pentru beton în Trois-Rivières, a fost sursa criticilor din cauza slăbirii fundațiilor din cauza fisurilor cauzate de umflături. Această umflare este produsă de reacția piritei cu apă, aer și var ( Ca (OH) 2) beton. Solidele produse sunt hidroxidul feric ( Fe (OH) 3) Și gips ( CaSO 4 (H 2 O) 2), sunt mai mari decât reactivii solizi deoarece încorporează atomii fluidelor reactive; apă ( H 2 O) și oxigen ( 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

Franţa

• Pirita - Mina Batère, Pirineii Orientali (17 × 11  cm )
• Pirita - geamăn "cruce de fier" - mina Batère, Pirineii Orientali (7 × 5  cm )
• Pirita - octaedru - Trimuni, Ariège (6 × 5,8  cm )
• Pseudomorfoză amonită în pirită - Bully, Calvados (4  cm )

Lume

• Pirita - dodecaedru - Rio Marina , Insula Elba , Italia
• Pirita - Mina Ampliación din Victoria, Spania (4 × 4 × 4  cm )
• Pirita și sfalerita - mine din Huaron, Peru (18 × 11  cm )
• Pirită și cuarț - Banská Štiavnica baňa, Slovacia (7 × 5,5  cm )
• Pirita; diametru maxim 52 mm.
• Pirita cu cristale de hematit.

Referințe

1. Clasificarea mineralelor alese este aceea de Strunz , cu excepția polimorfi de siliciu, care sunt clasificate în rândul silicați.
2. calculate în masă moleculară de „  masele atomice ale elementelor 2007  “ pe www.chem.qmul.ac.uk .
3. „  Pirita  ” în baza de date cu produse chimice Reptox a CSST (organizația din Quebec responsabilă de securitatea și sănătatea în muncă), accesată la 24 aprilie 2009
4. "Index alfabetic al nomenclaturii mineralogice" BRGM
5. F. Pernot , L'or , Editions Artémis ,2004, 221  p. ( ISBN  978-2-84416-282-3 , prezentare online ) , p.  22
6. (în) P Andráš Martin Chovan, "  Incorporarea aurului în minerale sulfuroase din Unitatea Tatrică, Carpații Occidentali, în ceea ce privește compoziția lor chimică  " , Journal of the Czech Geological Society , vol.  50, n os  3-4,2005, p.  143-156 ( DOI  10.3190 / JCGS.984 )
7. (în) WF Hillebrand , „  Sulfură de vanadiu, patronit, mineral și asociații săi din Minasragra, Peru  ” , American Journal of Science , vol.  24, nr .  1401907, p.  141-151 ( DOI  10.2475 / ajs.s4-24.140.141 )
8. C. Gourault, „Beyrède-Jumet index (Hautes-Pyrénées)”, în Le Cahier des Micromonteurs , vol. 2, 1998, p. 5-9
9. Pierre G. Pélisson , Studiu mineralogic și metalogen al districtului de vene polipetice din Paulhaguet (Haute-Loire, Massif francez central) , teză de doctorat, Orléans, Franța, 1989
10. (în) Zbigniew Sujkowsrki „ Șisturile purtătoare de nichel din Flyscul  Carpatic  ” în Arch. Mineral. Varșovia , vol. 12, 1936, p. 118-138
11. ICSD nr. 109.377; (ro) Milan Rieder , John C. Crelling , Ondřej Durabilă , Milan Drábek , Zdeněk Weiss și Mariana Klementová , „  arsenicul din disulfurile de fier într - un cărbune brun din bazinul de nord boem, Republica Cehă  “ , International Journal of cărbune Geologie , vol.  71, n os  2-3,2007, p.  115-121 ( DOI  10.1016 / j.coal.2006.07.003 )
12. (în) NN Greenwood și A. Earnshaw , Chimia elementelor , Elsevier ,2003, A 2 -a  ed.
13. Jean-François Deconinck, Benjamin Brigaud, Pierre Pellenard, Petrografie și medii sedimentare , Dunod ,2016( citiți online ) , p.  223.
14. (es) Miguel Calvo Rebollar, Minerales y Minas de España. Volumen II. Sulfuros y sulfosales , Museo de Ciencias Naturales de Álava, 2003, 703 p.
15. C. Berbain, G. Favreau și J. Aymar, Mines and Minerals of Pyrénées-Orientales and Corbières , French Association of Micromineralogy, 2005, p.  39-44
16. Didier Descouens , P. Gatel , „Depozitul de talc al trimounilor”, în Monde et minerals , n o  78, aprilie 1987, p.  4-9 .
17. (it) P. Orlandi și A. Pezzotta, I minerali dell'Isola d'Elba. I minerali dei Giacimenti metalliferi dell'Elba Orientale e delle Pegmatiti del Monte Capanne , Novecento Grafico, Bergamo, 1997, 245 p.
18. (în) Haber, S. Jelen, EL Shkolnik, AA Gorshkov și EA Zhegallo, „  Participarea microorganismelor la formarea todorokitei din zona de oxidare (Terézia Vein, depozit Banska Stiavnica, Republica Slovacă)  ” în Acta Miner. Petr. , zbor. 1, 2003.
19. J.-L. Vignes , G. André și colab. , Date industriale, economice, geografice privind principalele substanțe chimice, metale și materiale , Compania chimică din Franța ,2009, A 8- a  ed. ( prezentare online )