Хромит

Хромит
Хромит-478691.jpg
Округлые черные зерна хромита в светлой матрице из Мторошанги (Муторашанга), округ Маконде , Машоналенд , Зимбабве (поле зрения 2,5 см)
Общие и классификация
другие имена
  • Хромовое железо или хромированный железный камень
  • Хромовая руда
  • Железо хромовая кислота
  • Хромовая шпинель
  • Донатит
  • Железный хром или железо-хромовая руда
  • призматическая хромовая руда
химическая формула
  • Fe 2+ Cr 2 O 4
  • (Fe 2+ , Mg) Cr 2 O 4
Минеральный класс
(и, возможно, кафедра) 		Оксиды и гидроксиды
Системный номер Струнцу
и Дане 		4.BB.05 ( 8-е издание : IV / B.01c)
02.07.03.03
Кристаллографические данные
Кристаллическая система кубический
Кристаллический класс ; символ кубический гексакизоктаэдр; 4 / м  3  2 / м
Космическая группа Fd 3 m (№ 227)Шаблон: room group / 227
Параметры решетки а  = 8,36  Å
Формула единиц Z  = 8
Twinning после {111}
Физические свойства
Твердость по Моосу 5.5 ( VHN 100 = от 1278 до 1456)
Плотность (г / см 3 ) измерено: от 4,5 до 4,8; рассчитано: [5.12]
Расщепление пропал, отсутствует
Перерыв ; Упорство неровный или слегка зубчатый; хрупкий
цвет железо черный
Цвет линии коричневый
прозрачность непрозрачный, темно-коричневый, полупрозрачный тонкими слоями
сияние жирный металлический блеск
магнетизм слабомагнитный
Кристальная оптика
Показатель преломления n  = 2,08–2,16
Двулучепреломление нет, так как он оптически изотропный

Хромит , также известный как хромовый железный камень или хромовая железная руда , является часто встречающимся минералом из группы шпинелей в минеральном классе « оксидов и гидроксидов ». С идеализированным химическим составом Fe 2+ Cr 2 O 4 , он химически железа - хром оксид.

Хромит кристаллизуется в кубической кристаллической системе . Однако минерал лишь изредка образует макроскопические кристаллы в диапазоне от миллиметра до сантиметра с октаэдрической формой или кубическими комбинациями, такими как кубы и додекаэдры , которые видны невооруженным глазом . В основном он находится в виде гранулированных или массивных минеральных агрегатов . Хромит обычно непрозрачен, имеет черный цвет железа и имеет жирный металлический блеск на поверхностях. Однако тонкие слои темно-коричневые, полупрозрачные, и цвет линий тоже коричневый.

Обладая твердостью по шкале Мооса 5,5, что примерно соответствует твердости оконного стекла , хромит является одним из минералов средней твердости. На нем нет сколов , но он хрупкий и ломается при контакте с неровными или слегка зубчатыми поверхностями.

Этимология и история

Минерал был впервые описан в 1797 году Луи-Николя Вокленом , который первоначально называл его Fer chromaté aluminé . Его название, которое актуально и сегодня, хромит - на основе его основного компонента в составе - не было дано минералу до 1845 года Вильгельмом фон Хайдингером .

Тип местности (первое место) является Carrade де Кавалер депозит во французском сообществе Кавалер-сюр-Мер (Прованс-Альпы-Лазурный берег).

классификация

В настоящее время классификация Международной минералогической ассоциации (IMA) считает хромит к шпинели супергруппы , где вместе с cochromite , coulsonite , cuprospinel , dellagiustaite , deltalumite , франклинит , ганит , галаксит , Guit , гаусманнит , герцинит , гетеролит , jakobsite , оксимагнетит , Магнезиохромит , магнезиокоулсонит , магнезиоферрит , магнетит , манганохромит , шпинель , термоэрогенит , титаномагемит , треворит , вуорелайненит и цинкохромит составляют подгруппу шпинелей в оксиспинелле.

Даже в устаревшей 8-й редакции классификации минералов по Струнцу хромит относился к классу минералов «оксиды и гидроксиды», а там - к отделу «Соединения с M 3 O 4 - и родственными соединениями», где вместе с магнезиохромитом и манганохромит относится к группе «Хромистые шпинели» с системой № IV / B.01c в ряду шпинелей. Хромогерцинит и пикотит, которые также относятся к этой группе, с тех пор были дискредитированы как разновидности герцинита, содержащие хром.

В последнем отредактированном и обновленном справочнике минералов ляпис, созданном Стефаном Вайсом в 2018 году , который, учитывая интересы частных коллекционеров и институциональных коллекций, по-прежнему основан на классической системе Карла Хьюго Струнца , минералу были присвоены система и номер минерала. IV / B.03-20 . В системе «Ляпис» это соответствует отделу «Оксиды с соотношением металл: кислород = 3: 4 (шпинель типа M 3 O 4 и родственные соединения)», где хромит вместе с кохромитом, магнезиохромитом, манганохромитом, нихромитом и цинком. хромит, образуют группу форм «Хромитовая шпинель».

9-е издание систематики минералов Струнца , действующее с 2001 г. и обновленное IMA до 2009 г., также классифицирует хромит по разделу оксидов с соотношением веществ «металл: кислород = 3: 4 и сопоставимое». Однако он далее подразделяется в соответствии с относительным размером вовлеченных катионов , так что минерал можно найти в соответствии с его составом в подразделе «Только с катионами среднего размера», где он может быть найден вместе с бруногейеритом , кохромит, кулсонит, купрошпинелл, филипстадит , франклинит, ганит, галаксит, герцинит, якобсит, магнезиохромит, магнезиокоулсонит, магнезиоферрит, магнетит, манганохромит, нихромит (N), квандвореспинелит , шпинеллит, трефинел , трефинел и шпинель, группа шпинеллинов система нет. Формы 4.BB.05 .

Систематика минералов по Дане , которая в основном используется в англоязычном мире , относит хромит к классу «оксидов и гидроксидов» и относится к разделу «множественные оксиды». Здесь он находится в " подгруппе хрома " с системным номером. 07.02.03 можно найти в подразделе «Множественные оксиды (A + B 2+ ) 2 X 4 , Spinel Group ».

Химизм

Идеализированный (теоретический) состав хромита (Fe 2+ Cr 2 O 4 ) состоит из 24,95% железа (Fe), 46,46% хрома (Cr) и 28,59% кислорода (O). В оксидной форме это соответствует 32,10% FeO и 67,90% Cr 2 O 3 (все данные в% по массе).

Однако хромит образует сложную смешанную кристаллическую систему с магнезиохромитом (MgCr 2 O 4 ), а также с герцинитом (FeAl 2 O 4 ) и магнетитом (упрощенно Fe 3 O 4 ). Соответственно, смешанная формула также может быть выражена в виде (Fe, Mg) (Cr, Al, Fe) 2 O 4 . Элементы железо и магний или хром, алюминий и железо, указанные в круглых скобках, могут представлять друг друга в формуле ( замещение , диадохия), но всегда находятся в той же пропорции, что и другие компоненты минерала.

При температуре выше 950 ° C хромит, магнетит и герцинит могут без ограничений образовывать смешанные кристаллы. Во время охлаждения сначала возникают промежутки смешиваемости между герцинитом и хромитом, ниже 850 ° C также между хромитом и магнетитом и, наконец, ниже 800 ° C также между герцинитом и магнетитом.

В зависимости от места обнаружения также могут встречаться различные посторонние примеси. Например, образцы минералов из комплекса Бушвельд в Южной Африке и Великой дамбы в Зимбабве обнаружили от 0,26 до 0,27% TiO 2 , до 0,28% V 2 O 3 и до 0,06% NiO . Кроме того, иногда встречаются марганец , цинк и титан .

Кристальная структура

Хромит кристаллизуется кубически в структуре шпинели с пространственной группой Fd 3 m (пространственная группа № 227) , параметром решетки a  = 8,36  Å и 8 формульными единицами на элементарную ячейку .Шаблон: room group / 227

свойства

Шпинели относятся к тугоплавким соединениям, температура плавления которых обычно превышает 1700 ° C, но температура плавления хромита намного выше - 2140 ° C. Минерал обычно немагнитен . Из-за высокой температуры плавления хромит нельзя расплавить перед паяльной трубкой, но при нагревании он обычно становится магнитным . Даже во вновь обнаруженных экземплярах некоторые экземпляры могут обладать слабым магнетизмом. Причиной этого могут быть реакции сегрегации в системе хромит-магнетит или естественный нагрев минерала, например, из-за метаморфических влияний.

Хромит не растворяется в обычных кислотах. Согласно Вахромееву (1950), травление структуры для микрофотографий может быть достигнуто, если сначала поместить образец в раствор перхлората калия (KClO 4 ) на 30–120 минут - по Графенауэру, хлорат калия (KClO 3 ) более эффективен - и серная кислота (H 2 SO) 4 ) готовится.

Модификации и разновидности

Хромит как леопардовая руда

В 1969 году Эрих Селигер и Арно Мюке впервые описали минерал из Рамбергет на острове Хестмона в норвежском муниципалитете Рёдёй с хромитоподобным составом (Fe, Mg, Zn) (Cr, Fe, Al) 2 O 4 , но тетрагонально кристаллизующийся и с явно анизотропными свойствами. Они назвали недавно открытую модификацию хромита донатитом в честь Мартина Доната (1901-1965), который описал анизотропные свойства материала Рамбергетера еще в 1931 году. При дальнейших исследованиях типового материала, которые Ойген Либовицкий провел на типовом материале из Рамбергет в 1991 году , выяснилось, что донатит представляет собой тонкое пластинчатое срастание хромита и магнетита. Описанная кажущаяся анизотропия известна как двойное лучепреломление формы. В этом оптическом явлении параллельное расположение тонких ламелей, которые равны или меньше длины волны света, вызывает наблюдаемое двойное лучепреломление. Из-за более поздних результатов испытаний донатит был дискредитирован как самостоятельный минеральный тип.

Как Sprenkelerz или Leopardenerz, минеральная смесь черного округлого Chromitkristallen имеет размер несколько миллиметров в более светлой матрице дунита или серпентинита, что указывает на то, что рисунок пятен у леопарда похож.

Образование и места

Обнажение хромитовых слоев , которые приобрели экономическое значение в восточной части комплекса Bushveld , к югу от Steelpoort
Хромит с кальцитом и уваровитом из Сарановского месторождения близ Горносаводска (Пермь) , Россия
Хромит (черный) в хромитовом клинохлоре (фиолетовый) из безымянного хромитового проспекта, Бэр-Хиллз, округ Балтимор, Мэриленд, США (размер 51 мм × 40 мм × 31 мм)

Хромит в основном образуется в жидких магмах от основного до ультраосновного . Таким образом, соответствующие вмещающие породы представляют собой преимущественно перидотиты и серпентиниты , реже пироксениты и пикриты, которые вышли из них в результате метаморфоза . Благодаря своей сравнительно высокой твердости и плотности, он очень устойчив к атмосферным воздействиям и поэтому также откладывается во вторичных отложениях, таких как речные отложения и мыла . Кроме того, хромит может встречаться как вторичная часть в каменных метеоритах (силикатных метеоритах ) .

Самые известные рудные месторождения включают Урал в России, Гулеман (Восточная Анатолия) в Турции и, прежде всего, Великая дамба возле Шуругви (Селукве) в Зимбабве и комплекс Бушвельд в Южной Африке. Мировые запасы хромита в странах ЮАР оцениваются более чем в 80%. Остальная часть расположена на территории Содружества Независимых Государств (СНГ) и более мелких месторождений в комплексе Стиллуотер в американском штате Монтана и Кеми в Финляндии.

Как частое минеральное образование, хромит можно найти во многих других местах. На сегодняшний день зарегистрировано более 3800 сайтов по всему миру. В его типовой местности , месторождении Каррад-де-Кавалер во французском муниципалитете Кавалер-сюр-Мер, хромит встречается вместе с железными конкрециями в серпентините . В качестве сопутствующих минералов обнаруживаются согласно различным серпентинам , но в зависимости от местоположения и оливина и плагиоклаза , а также среди других минералов энстатит , ильменит , магнетит , пентландит , пирротин и ульвошпинелл .

Другие ранее известные месторождения хромита во Франции в основном известны из регионов Овернь-Рона-Альпы , Бретань , Гранд-Эст , Корсика , заморских сообществ Новой Каледонии и Окситании . Минерал также был обнаружен в метеоритах Chantonnay около Le Blanc и Château-Renard около Montargis в регионе Centre-Val de Loire , в дачном комплексе около Saül в заморском департаменте Французской Гвианы, в метеоритах Le Teilleul около Manche и L. 'Эгль в Нормандии, недалеко от Комбейроля в муниципалитете Жумильак-ле-Гран и среди метеоритов, названных в честь городов Сен-Северин и Ажен в регионе Нувель-Аквитания.

В Германии хромит можно найти в мыльном месторождении в Зульцбахе около Зульцбурга, а также в шахте Клара около Обервольфаха и в серпентинитах около Хефена в районе Ортенау в Баден-Вюртемберге; на Гросер Teichelberg в муниципалитете Пехбрунн, в Zeilberg карьерах вблизи Марольдсвайз и Hess вблизи Wurlitz и в базальтовых работах вблизи Трибендорф (Визау) в Баварии; на отвалах бывшего цинкового завода Генна возле Летмате в Северном Рейне-Вестфалии; в карьере Каспар на острове Эттрингер-Беллерберг в земле Рейнланд-Пфальц; в карьере Шайден в муниципалитете Лосхайм-ам-Зее в Сааре и недалеко от Калленберга в Саксонии. Кроме того, хромит может быть обнаружен в качестве компонента различных метеоритов , таких как в Eichstädt , Stubenberg и метеоритах Machtenstein , а также в остатках массирования (1803) и Schönenberg (1846) Метеорит падает . Другие хромитовых находки в Германии известны из Бранденбург , Гессен , Северный Рейн-Вестфалия , Рейнланд-Пфальц , Саксония и Саксония-Анхальт и Шлезвиг-Гольштейн .

Полосы хромита в серпентините (диаметр: 7,9 см) из комплекса Краубат, Восточные Альпы, Австрия

В Австрии минерал был найден в карьере серпентинита около Грисерхофа , на Планкогеле около Хюттенберга и около Гмюнда в группе Рейссек в Каринтии; в гранулитового карьере около Meidling (Паудорф муниципалитета) , в серпентинитов в районе Вольфсбах (Дрозендорф-Циссерсдорф муниципалитета) и в Saugraben карьере вблизи Wiedendorf (Штрас-им-Штрассертале) и в метеорите Ланценкирхен вблизи Нойштадтль-ан-дер-Донау в Нижней Австрии; во многих местах Хоэн Тауэрн (долины Фельбер, Фушер и Хабах) и Шладмингер Тауэрн возле Штробля на озере Вольфганг в регионе Зальцбург. Кроме того, хромит известен из многих мест Штирии, а также из некоторых мест в Северном Тироле и Верхней Австрии .

Хромит до сих пор был обнаружен только в нескольких местах в Швейцарии, в том числе в метеоритах Утценсторф возле одноименного города в кантоне Берн, Мензисвиль возле Таферс и Ульмис возле одноименного города в кантоне Фрибург и в Chervettaz около Châtillens в кантоне во. Минерал также был обнаружен в богатых карбонатом туфах около Hofen SH в кантоне Schaffhausen, в серпентинитах Cima Sgiu в Valle di Blenio , в никельсодержащих перидотитах в долине Boschetto недалеко от Palagnedra и в лерцолитах Alpe Arami. недалеко от Гордуно в кантоне Тичино и в нескольких ямах в Валь д'Аннивье в кантоне Вале.

Кристалл хромита из Хангха, округ Кенема , Восточная провинция, Сьерра-Леоне (размер 1,8 см × 1,7 см × 1,2 см)

Айи Дамар и Узун Дамар в Турции, где были найдены кристаллы размером до одного сантиметра, также известны своими необычными находками кристаллов и ступеней хромита . Кристаллы хромита сантиметрового размера, хотя и крупнокристаллические, были также обнаружены в Сьерра-Леоне (см. Рисунок напротив).

Также в минеральных образцах Срединно-Атлантического хребта (гидротермальное поле Трансатлантический геотраверс, ТАГ), точнее на северо-восточном краю марковской глубины и в гидротермальном поле трансатлантического геотраверса и за пределами Земли на Луне во Фра Мауро. кратер и Maren Tranquillitatis и Crisium может быть найден хромит.

использовать

Хромит с содержанием хрома до 46,46% является наиболее важным источником для извлечения этого металла и единственным рудным минералом, из которого извлекается хром. Так называемые «богатые руды» могут содержать до 55% Cr 2 O 3, а концентраты, приготовленные из «болей», - до 50% .

Хром, извлеченный из минерала, в основном используется для производства нержавеющей стали и для обработки поверхностей путем хромирования .

Из-за высокой температуры плавления хромит используется для производства жаропрочных хромовых и хромомагнезитовых кирпичей.

В качестве окислителей и дубильных веществ для кожи используются различные соли хрома . Кроме того, благодаря своим ярким цветам они используются в производстве красителей.

Смотри тоже

литература

  • Пол Рамдор : Рудные минералы и их адгезии . 4-е, переработанное и дополненное издание. Akademie-Verlag, Берлин 1975, стр. 1000-1010 .
  • Фридрих Клокманн : учебник минералогии Клокманна . Ред .: Пол Рамдор , Хьюго Струнц . 16-е издание. Энке, Штутгарт 1978, ISBN 3-432-82986-8 , стр. 506 (первое издание: 1891 г.).
  • Ганс Юрген Рёслер : Учебник минералогии . 4-е исправленное и дополненное издание. Немецкое издательство базовой промышленности (VEB), Лейпциг, 1987, ISBN 3-342-00288-3 , стр. 389-390 .
  • Мартин Окруш, Зигфрид Маттес: Минералогия. Введение в специальную минералогию, петрологию и геологию . 7-е, полностью переработанное и обновленное издание. Springer, Berlin et al. 2005, ISBN 3-540-23812-3 , стр. 52 .

веб ссылки

Commons : Chromite  - коллекция изображений, видео и аудио файлов

Индивидуальные доказательства

  1. ↑ a b c d e словарь естествознания, соответствующий современному состоянию ботаники, минералогии и зоологии . Том 3: Ча-Кро . Landes-Industrie-Comptoire, Веймар 1826 г., стр.  110–112 ( ограниченный предварительный просмотр в поиске Google Книг).
  2. ↑ а б в г д Хьюго Струнц , Эрнест Х. Никель : Минералогические таблицы Струнца. Химико-структурная система классификации минералов . 9-е издание. E. Schweizerbart'sche Verlagsbuchhandlung (Nägele and Obermiller), Штутгарт 2001, ISBN 3-510-65188-X , стр.  189 (английский).
  3. ↑ б с д е е г ч я J K Гельмут Schrätze , Карл-Людвиг Веинер : Mineralogie. Учебник на систематической основе . de Gruyter, Берлин, Нью-Йорк 1981, ISBN 3-11-006823-0 , стр.  375-380 .
  4. ↑ б с д е е г Хромитовыми . В: Джон В. Энтони, Ричард А. Бидо, Кеннет В. Блад, Монте К. Николс (ред.): Справочник по минералогии, Минералогическое общество Америки . 2001 г. ( handbookofmineralogy.org [PDF; 135  кБ ; по состоянию на 6 августа 2018 г.]).
  5. ↑ Миндат - Хромит (англ.)
  6. ^ Луи-Николя Воклен , Tassaert: Additions à la note sur le chromate de fer . В: Вестник науки . лента  55 , нет. 2 , 1800, с. 57–58 (французский, philomathique.org [PDF; 23.0 МБ ; по состоянию на 8 августа 2018 г.]).
  7. ^ Вильгельм Хайдингер : Справочник по определению минералогии . Braumüller & Seidel, Вена 1845, стр.  550 (в цифровом виде он-лайн в Bayerische Staatsbibliothek [по состоянию на 8 августа 2018 г.]).
  8. ↑ a b Mindat - тип местности Carrade de Cavalaire, Cavalaire-sur-Mer, Var, Provence-Alpes-Côte d'Azur, France для Chromite (англ.)
  9. ↑ Фердинандо Бози, Кристиан Бьяджони, Марко Пасеро: Номенклатура и классификация супергруппы шпинели . В: Европейский журнал минералогии . лента 31 , нет. 1 , 12 сентября 2018 г., стр. 183-192 , DOI : 10,1127 / EJM / 2019 / 0031-2788 ( на английском языке).
  10. ↑ Стефан Вайс: Большой справочник минералов Ляпис. Все минералы от А до Я и их свойства. По состоянию на 03/2018 . 7-е, полностью переработанное и дополненное издание. Weise, Мюнхен 2018, ISBN 978-3-921656-83-9 .
  11. ↑ Эрнест Х. Никель, Монте К. Николс: Список полезных ископаемых IMA / CNMNC, 2009 г. (PDF 1703 kB) В: cnmnc.main.jp. IMA / CNMNC, январь 2009, доступ к 25 июня 2019 .
  12. ↑ Webmineral - Chromite (английский)
  13. ↑ a b c d e Ганс Юрген Рёслер : Учебник минералогии . 4-е, переработанное и дополненное издание. Немецкое издательство базовой промышленности (VEB), Лейпциг, 1987, ISBN 3-342-00288-3 , стр.  389-390 .
  14. ↑ a b c d Пол Рамдор : Рудные минералы и их адгезии . 4-е, переработанное и дополненное издание. Akademie-Verlag, Берлин 1975, стр.  1000, 1002 .
  15. ↑ Вольфганг Колленберг (Ред.): Техническая керамика. Основы, материалы, технологические процессы . Vulkan-Verlag, Essen 2004, ISBN 3-8027-2927-7 , стр. 493 ( ограниченный просмотр в поиске Google Книг).
  16. ^ Фридрих Клокманн : учебник Клокмана по минералогии . Ред .: Пол Рамдор , Хьюго Струнц . 16-е издание. Энке, Штутгарт 1978, ISBN 3-432-82986-8 , стр.  506 (первое издание: 1891 г.).
  17. ↑ Marc Zirlewagen: Биографии клубов немецких студентов . лента 1 - члены AL. Книги по запросу, Norderstedt 2014, ISBN 978-3-7357-2288-1 ( ограниченный предварительный просмотр в Поиске книг Google [доступ 27 августа 2018 г.]).
  18. ↑ М. Донат: Хромит, содержащий цинк . В кн . : Американский минералог . лента 16 , нет. 11 , 1931, с. 484–487 ( minsocam.org [PDF; 214 кБ ; по состоянию на 27 августа 2018 г.]).
  19. ↑ Майкл Флейшер : Новые названия минералов . В кн . : Американский минералог . лента  54 , нет. 7-8 , 1969, стр. 1218–1223 ( minsocam.org [PDF; 378 кБ ; по состоянию на 27 августа 2018 г.]).
  20. ↑ Джон Л. Джамбор , Яцек Пузевич: Новые названия минералов . В кн . : Американский минералог . лента  77 , 1992, стр. 1116–1121 ( minsocam.org [PDF; 641 кБ ; по состоянию на 27 августа 2018 г.] Donathite со стр. 1120: Discredited Mineral ).
  21. ↑ Минеральный атлас: Леопардовая руда
  22. ↑ Камни и минералы - Хромит.
  23. ^ Энциклопедия наук о Земле - Хромитовые отложения
  24. ↑ Миндат - Количество сайтов для хромита (англ.)
  25. ↑ a b c d e список местонахождений хромита в Минералиенатласе и Миндате
  26. ↑ Маттиас Аттерер, Анна Бин Нойбер, Герхард Чак включают: хром . В: Справочник неорганической химии Гмелина . 8-е, полностью переработанное издание. Часть A - Поставка 1. Springer, Berlin, Heidelberg 1962, p. 118 ( ограниченный предварительный просмотр в Поиске книг Google - Перепечатка: Springer, 2013 г., ISBN 978-3-662-11864-1 ).
  27. ↑ Петр Корбель, Милан Новак: Минеральная энциклопедия (=  Dörfler Natur ). Издание Dörfler im Nebel-Verlag, Eggolsheim 2002, ISBN 978-3-89555-076-8 , стр. 78 .
Эта версия была добавлена в список статей, которые стоит прочитать 31 августа 2018 года .