【doc】赤铁矿的化学合成

【doc】赤铁矿的化学合成 赤铁矿的化学合成 ' . {. 塞!蕊鉴鞴…: 赤铁矿的化学合成 豫宝龙 (中国科学技术大学地球与空间科学系,安徽台肥230026) 赤铁矿(F电)是自然界分布较广的铁矿 物之一,常产于大型沉积矿床,接触变质矿床和变 质条带铁建造,热液矿麻或富金属矿脉的氧化带 中,或作为火成岩副矿物或其它铁矿物蚀变形成的 膜和结核产出:赤铁矿可形成于各种地质作闷之 中,但热液作用,沉积作同和区域变质怍形成 为主.为了详细了解在地质作用中赤铁矿的形成 过程和反应机理,就必颃在一定条件下采用实验合 成方法来研究.与上运地质作用相对应,从化学合 成角度来看,赤铁矿可以通过氧化,水样,相转变卸 加热舟解方式形成. (1)氧化法许多含亚铁离子的化台锄在氧/七 环境中可以形成赤铁矿.例如.由FeS和FeO氧 化形成,其化学夏应方程式如下:4FeS+= 2FO3+4;4FeS+9o2=2F0,3+4so3;6FeO +M地07=2Mr+3F0,3. (2)水解法:三价铁离子水解产物与F浓 度,溶液pH,温度和陈化时间有关.连过控制温 度,浓质,溶漓]H值卸陈化时间,可得到—FO 将0,018m0vL蜘FeCl3溶液和0.00lmol/L的 }Ia溶蒗鼓入特制陈化瓶中,在120?条件下鼓人 鼓风式烘箱中,经过24h陈化后溶液出现鲜红色 或桔红色口一Fez0沉淀.在pH值为O.82, O.85,温度为225?.Fe3琅度为0.2mot/L,陈亿 时间舟别为l,2和3h的条件,反应lh无沉 二,.? 淀,2h以上可以得到—F沉淀. (3)相转l娈法:铁的氧化物和氢氧化物在一定 条件下可相互转化,象针铁矿,褐铁矿和磁铁矿 都可转变为赤铁矿.认识溶液中的相互转化对 于研究热液作,沉积作用和蚀变作用具有重要地 球化学意义.我们通过控制买验条件,特别是将温 赛控制在121)-325?范围内,在溶液中不仅可以 使一Fg~OH转化为—FezO3,而且可以把口一 FOH转化为a-Fe~O3.另外,把氢氧化铁沉淀和 蒸馏水一起放到聚四氟乙稀烧杯后.在酎压管或加 热锅中加热到150?,就可得到由数微米的六角 片状,单品粒子组成的a-Fe~0,3.或者将Fe(0H 胶体溶寝和草酸溶液混合后,密封在驶璃瓶中,在 保持温度为70?,时间为14d的状态可得到口 一 .在一定温度,pH值和陈化时问控制, F岛04通迓面电子转移可以转化为FO. (4)加热分解法:一O3由三价铁盐分解,或 者e-FeOOH,氢氧化铁加热脱水制得.三价铁盐 的分解如:Fe(SO4)3=Fez+3so3;氢氧化铁分 解如:2Fe(【)H)3=F0,3十3HzO;针铁矿分解: 2FeOOH=Fez03+Oo由于制备方珐不同.最后 得虽的a-Fe~0,3作为粉末产品在粒子形态,反应性 能,色调,光泽等物理和化学性质上出现显着差异. 上述方法的分类仅是粗略的,实际上第3和第 4方法可以归结为一类.为了便于研究有关的地 质作用,又区分出湿化学法和干化学法.