Применение в строительстве лимонита

Лимонит

Лимонит — это минерал, принадлежащий к многочисленному семейству оксидов железа, известен также как бурый железняк. Непостоянство состава минерала обусловлено различным его происхождением, что и определяет его свойства. Что касается названия камня, то оно было придумано давно и обозначает его принадлежность к рудам лугового происхождения. Слово «леймон» в переводе с греческого обозначает «луг».

Состав и характеристика минерала

В состав лимонита входят следующие компоненты: гетит, лепидокрокит и вода, которая собирается в минерале в результате его адсорбционных свойств. В некоторых разновидностях количество воды может составлять до 90%. Детальные изучения показали, что бурый железняк содержит в себе еще и разные примеси, самым распространенным из которых является глинозем, являющийся продуктом разложившейся органики. Иногда в качестве примесей могут выступать и некоторые соли кремния. Несколько реже в составе камня можно заметить окиси хрома, титана, никеля и фосфора.

Именно за счет наличия разных примесей происходит формирование цвета лимонита. Как правило, он может варьироваться от светло-бурых до темно-бурых оттенков. Если кристалл обладает высокой плотностью, то он может иметь почти черный окрас. Еще одной важной характеристикой минерала является его блеск, который может быть металлическим, матовым или шелковистым. Что касается твердости, то тут все зависит от состава и происхождения камня.

Интересно, что минерал полностью способен раствориться при длительном контакте с концентрированной хлороводородной кислотой. Излом этого камня землистый, часто может быть раковистым.

Известно, что железные руды обладают ярко выраженными магнитными характеристиками. В случае же с лимонитом такого сказать нельзя. Только в результате длительного нагревания он способен проявлять магнитные свойства. Термическая обработка позволяет избавиться от некоторых примесей.

Происхождение минерала

Бурый железняк — это образование вторичного типа, формирование которого происходит в области окисления месторождений железа. Как и в случае с большинством других минералов, на его образование огромное влияние оказывают бактерии. Благодаря их работе происходит разложение органических останков — данный фактор определяет примеси, входящие в состав камня.

В жарких климатических зонах лимонит образуется благодаря растворению силикатных и карбонатных пород. Большие залежи минерала находятся в местах, где когда-то были болота и озера.

Огромные месторождения находятся на территории России. Для использования в промышленных целях бурый железняк добывают в Сибири и Томской области. Значительные его залежи находятся на Урале. В этом регионе минерал появился в результате химического выветривания некоторых магматических пород.

Применение лимонита

Бурый железняк широко используется в металлургической промышленности для производства стальных и чугунных сплавов. Землистый лимонит успешно используется как формовочный материал.Эта разновидность камня нашла свое применение в химической отрасли для производства красок.

За счет наличия уникальных оттенков и формы лимонит широко используется в ювелирной промышленности. После некоторой обработки из минерала делают красивые украшения, некоторые из них стоят очень дорого.

Практика показала, что камень прекрасно сочетается с серебром. В большинстве случаев именно этот благородный металл используют для изготовления оправы для лимонита. Еще несколько десятков лет назад камень мало кто использовал в ювелирном деле. Но с появлением новых технологий обработки ситуация сильно изменилась.

Из лимонита добывают железо. Современные технологии обработки позволяют повысить количество полученного материала за счет некоторых химических реакций. Единственной трудностью для реализации этого процесса стало наличие различных примесей, которые ингибируют многие химические реакции или же оказывают влияние на конечный продукт переработки.

Лимонит не обладает целебными свойствами, поэтому он не применяется в стоун-терапии для лечения различных патологий.

Интересные факты

Многие минералы имеют богатую историю. В древние времена жрецы использовали камни в своих обрядах и магических ритуалах. Но лимонит нельзя назвать популярным среди служителей культа. Также камень не востребован и в астрологии.

Некоторые разновидности лимонита имеют необычную структуру, что делает их привлекательными для коллекционеров. 5 лет назад за рекордную сумму в несколько десятков тысяч долларов был продан один из таких камней неизвестному коллекционеру.

История лимонита очень древняя и насчитывает более 10 млн лет. Еще во времена язычников минерал использовался для ритуалов. Для этих целей он подвергался термической обработке и дальнейшей шлифовке. При одной из таких обработок было обнаружено, что камень можно использовать для получения железа. Именно этот факт, по мнению многих ученых, и дал начало железному веку. По поводу достоверности этой гипотезы ведутся дискуссии и сегодня.

Источник

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?

Общая характеристика и происхождение

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

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:

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:

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.

Лимонит, сидерит и гетит

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.

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.

Источник

Что такое лимонит? Свойства лимонита. Применение лимонита

Что такое лимонит?

Название минерала лимонит происходит греческого слова «лимон», что в переводе означает луг или болото. И это название оказывается никак не связано с сочными желтыми плодами лимона, который знаком всем. Выбор названия связан с происхождением минерала в сырой и влажной местности.

Описание и свойства лимонита

Другие же представители этой группы, которые имеют в составе большее количество воды – гидроокислы железа, по сути своей являются гидрогелями. Поэтому лимонит нельзя отнести к самостоятельным минеральным видам.

Блеск данного минерала также различный и зависит от разных факторов, он может быть матовым, металлическим, шелковистым или же смоляным. Твёрдость у этого природного материала непостоянна, в природе встречается как в мягкой форме, так средней и твердой.

Применение лимонита

Землистая разновидность лимонита в основном используется в качестве формовочного материла, и является достаточно популярным. Кроме этого лимонит используют при производстве красок, особенно для изготовления охры и умбры.

Лимонит широко применялся в чёрной металлургии, однако в настоящее время его применение стало значительно ниже, а сократилось оно по той причине, что в составе есть вредная примесь фосфора.

Месторождения и добыча лимонита

На территории России насчитывается достаточно большое количество месторождений лимонита. Значительные запасы лимонита по мировым масштабам располагаются в Западно-Сибирском железорудном бассейне. Именно в этом месте сосредоточены огромные объемы бурого железняка.

В районе города Томска находятся крупнейшие месторождения, которые ведут активную разработку и добычу руды. Бакчарское месторождение считается наиболее богатым месторождением среди всех, которые содержат бурый железняк. Ещё одно крупнейшее месторождение – Колпашевское. На нем добывается большое количество руды, которая затем используется в различных сферах.

Большое количество крупных месторождений находится на Урале, именно здесь расположено несколько всемирно известных объектов по добыче лимонита. Среди них хочется отметить Орско-Халиловское месторождение, Алапаевское и Бакальское месторождения, здесь лимонит образовался в результате химического выветривания верхней части сидерита, так называемой железной шляпы.

Нельзя не упомянуть и про известные Кыштымское и Барабашское месторождения, где в результате опять таки химического выветривания пирита образовались большие запасы лимонита.

В Липецкой и Тульской области находятся огромные озёрные отложения данного вещества. В Карелии находятся большие запасы лимонита, которые залегают на дне озёр, и после выработки восстанавливаются примерно через 10-15 лет.

Источник