磁铁矿主要含铁矿物为磁铁矿, 其化学式为Fe3O4,其中FeO=31%,Fe2O3=69%,理论含铁量为72.4%。 这种矿石有时含有TiO2及V2O5组合复合矿石,分别称为钛磁铁矿或矾钛磁铁矿。在自然纯磁铁矿矿石很少遇到,常常由于地表氧化作用使部分磁铁矿氧化转变为半假象赤铁矿和假象赤铁矿。所谓假象赤铁矿就是磁铁矿(Fe3O4)氧化成赤铁矿(Fe2O3),但它仍保留原来磁铁矿的外形,所以叫做假象赤铁矿。
磁铁矿具有强磁性,晶体常成八面体,少数为菱形十二面体。集合体常成致密的块状,颜色条痕为铁黑色,半金属光泽,相对密度4.9~5.2,硬度5.5~6,无解理,脉石主要是石英及硅酸盐。还原性差,一般含有害杂质硫和磷较高。
铁矿与钒钛磁铁矿在高温时形成固溶体,温度下降时发生出溶,在光片中可看到钛铁矿在磁铁矿晶粒中生成的显微定向连生常沿磁铁矿的八面体裂开分布,叫钛铁磁铁矿。磁铁矿中的Fe2 可被Mg2 代替,构成磁铁矿-镁铁矿完全类质同像系列。 [结构与形态] 等轴晶系,a0=0.8396nm;Z=8。反尖晶石型结构。即1/2的Fe3 和全部的Fe2 占据八面体位置,另1/2的Fe3 占据四面体位置。晶格常数a0随Al3 、Cr3 、Mg2 替代量的增大而减小;随Ti4 、Mn2 的替代量增高而增大。 六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC)。晶体常呈八面体和菱形十二面体。在菱形十二面体的菱形晶面上常有平行于该面长对角线方向的条纹,为{111}和{110}的聚形纹(图4-4-3)。依{111}尖晶石律成双晶。集合体通常成致密粒状块体。 [物理性质] 黑色。条痕黑色。半金属至金属光泽。不透明。无解理,有时可见∥{111}的裂开,往往为含钛磁铁矿中呈显微状的钛铁晶石、钛磁铁矿的包裹体在{111}方向定向排列所致。性脆。硬度5.5~6。相对密度4.9~5.2。具强磁性,居里点(Tc)578℃。居里点是磁性矿物的一种热磁效应,为磁性或反磁性物质加热转变为顺磁性物质的临界温度值。 [产状与组合] 产于相对较还原的环境。主要成因类型有: 岩浆型;接触交代型;高温热液型;区域变质型。 [鉴定特征] 八面体晶形,黑色,条痕黑色,无解理,强磁性。以此可与相似矿物铬铁矿、黑钨矿、黑锰矿等区别。 [工业应用] 为**和**常见的铁矿石矿物。钛磁铁矿、钒钛磁铁矿同时亦为钛、钒的重要矿石矿物。富含Ti、V、Ni、Co等元素时可综合利用。 磁铁矿名磁石,别名玄石、慈石、灵磁石、吸铁石、吸针石。功效:潜阳安神;聪耳明目;纳气平喘。磁铁矿就是我们常说的四氧化三铁,主要成分是Fe3O4。它是单晶体常呈八面体,较少呈菱形十二面体。在菱形十二面体面上,长对角线方向常现条纹。即每个Fe3O4分子中有两个+3价的铁原子和1一个+2价的铁原子,氧原子现-2价,其中Fe的质量分数约为72.3597945571%。等轴晶系。集合体多呈致密块状和粒状。颜色为铁黑色、条痕为黑色,半金属光泽,不透明。硬度5.5~6.5。比重4.9~5.2。具强磁性。磁铁矿中常有相当数量的Ti4+以类质同象代替Fe3+,还伴随有Mg2+和V3+等相应地代替Fe2+和Fe3+,因而形成一些矿物亚种,即: (1)钛磁铁矿Fe2+(2+x)Fe3+(2-2x)TixO4(0<x<1),含TiO212%~16%。常温下,钛从其中分离成板状和柱状的钛铁矿及布纹状的钛铁晶石。 (2)钒磁铁矿FeV2O4或Fe2+(Fe3+V)O4,含V2O5有时高达68.41%~72.04%。