Лимонит, или бурый железняк: химическая формула, характеристика и свойства минерала

Лимонит (бурый железняк) — это одна из железных руд, которую используют для выплавки железа, чугуна, стали в доменных печах. Он представляет собой не отдельный минерал, а агрегат, в состав которого входит несколько элементов. Использование лимонита как сырья для получения железа началось еще несколько тысяч лет назад и продолжается до сих пор. Что же это за камень, лимонит, и какими свойствами он обладает?

Содержание

• 1. Общая характеристика и происхождение
• 2. Формула и свойства лимонита
• 3. Химический состав
• 4. Месторождения минерала
• 5. Практическое применение лимонита
• 6. Видео по теме статьи
• 7. Комментарии посетителей по теме статьи

Общая характеристика и происхождение

Лимонит —это агрегат минералов, который представляет собой скопление гидратированных оксидов железа. Существуют два варианта происхождения лимонита:

• Агрегат образуется в результате выветривания железосодержащих минералов;
• Другой способ предполагает участие железобактерий, которые влияют на отложенные на дне болот и озер соединения железа.

При попадании в глубокие слои земной коры, где температура выше, лимонит превращается в гематит и магнетит. Минеральный агрегат — возобновляемое ископаемое, его образование в земной коре происходит непрерывно.

Известны два подвида лимонита:

• «Стеклянная бурая голова». Это наросты круглой формы. Они довольно твердые, их поверхность гладкая, блестит.
• Желтая или железная охра. В отличие от предыдущего подвида это землистый, очень мягкий минерал. Именно эту разновидность используют для создания красящего пигмента.

Формула и свойства лимонита

Общая химическая формула минерального агрегата: FeOOH*(Fe₂O₃·nH₂O). Он является аморфным веществом и не имеет постоянного состава, поэтому определить точную формулу минерала невозможно. Физические характеристики минерального агрегата:

• плотность — 3,3-3,9 г/см³;
• твердость по шкале Мооса — 1,5-6, в зависимости от состава, бывает настолько мягким, что царапается ногтем, другие формы бурого железняка обладают иными свойствами и оставляют следы на стекле;
• спайности нет;
• непрозрачный;
• сингония ромбическая;
• излом землистый.

Минерал бывает красно-коричневого, оливкового, желтого и даже черного цвета. Его можно растворить в соляной кислоте. При нагревании выделяется вода, а он преобразуется в гематит и начинает магнититься.

Химический состав

Химический состав бурого железняка представлен оксидом железа (III) и водой в следующих пропорциях: Fe₂O₃ – 86-89%, H₂O – 10-14%. Пропорции могут варьироваться, в связи с чем ранее выделяли несколько разновидностей лимонита. Сейчас лимонит считают гидратированной версией гетита.

Гетит, или как его иначе называют — игольчатая железная руда, является основной составляющей лимонита. Этот минерал получил свое название в честь немецкого писателя И.В. Гете, который увлекался минералогией и имел большую коллекцию камней. Формула гетита — FeO(OH). Значительное присутствие этого минерала в агрегате делает лимонит тверже, ведь твердость гетита составляет 5-5,5 по шкале Мооса. Сингония ромбическая планаксиальная.

Месторождения минерала

В России лимонит разрабатывают в Западно-Сибирском бассейне в Томской области. Это одно из самых значительных месторождений железной руды в мире, площадь которого достигает 260 тыс. кв. км. Также добыча бурого железняка осуществляется в Курской магнитной аномалии, раскинувшейся в пределах Курской, Белгородской и Орловской областей.

Крупнейшее месторождение лимонита на территории Украины — это Криворожский железорудный бассейн, который вытянут в виде длинной полосы в северо-восточном направлении длиной более 100 км. Основная часть бассейна расположена на территории Днепропетровской области. Крупные залежи минерала есть в Казахстане, Таджикистане. В Европе лимонит добывают во Франции и Люксембурге. Минерал обнаружен и в Гренландии.

Добыча происходит открытым способом, в карьерах. Существует два метода извлечения сырья. Первый вариант предполагает закладывание взрывчатки в пробуренную породу. Во втором варианте необходимо пробурить в породе узкие каналы, куда закладывают резервуар с воздухом под высоким давлением.

Практическое применение лимонита

Изначально лимонит использовали в качестве красящего пигмента. На Кипре из него делали желтую охру или умбру, более темные камни применяли для изготовления землистой, коричневой краски.

Использование лимонита в металлургии берет свое начало в Африке. Первые свидетельства о минеральном агрегате как железной руде указывают на то, что выплавка железа велась на территории современной Танзании. Руду, богатую лимонитом, нагревали, вследствие чего агрегат превращался в гематит. Когда температура достигала 1250°С, руду измельчали, куски железа слипались друг с другом, а неметаллические примеси выводились из смеси.

На данный момент лимонит продолжают использовать в металлургии для выплавки чугуна и стали в доменных печах, однако эта технология считается устаревшей и многие предприятия отказываются от нее. Причиной тому служит наличие множества примесей, которые ингибируют необходимые химические реакции или ухудшают качество конечной продукции.

Получить чистое железо без фосфора, который часто присутствует в виде примеси, трудозатратно и дорого, поэтому по возможности стараются использовать более чистые железные руды. В США и некоторых других государствах коммерческая разработка бурого железняка прекращена как экономически нецелесообразная. Землистую охру применяют в качестве формовки.

Кроме того, лимонит используют как полудрагоценный камень. Еще несколько десятков лет он не имел никакой ценности в ювелирном деле. Однако благодаря современным технологиями обработки появилась возможность создавать красивые и дорогостоящие изделия.

Лимонит обрамляют золотом или серебром, ювелиры изготавливают украшения: кольца, подвески, серьги. Из него делают разнообразные предметы декора: статуэтки, вазоны, подставки, подсвечники. Необработанные кристаллы минерального агрегата находят свое место на полках коллекционеров. Наибольшей популярностью в минералогических коллекциях пользуются псевдоморфные образцы.

Оцените статью:

 (5 оценили на 4,60 из 5)

Loading...

Поделитесь с друьями!