怎样区分铁陨石与炉渣?
 (2020-02-24 05:19:40)
	
			
					(2020-02-24 05:19:40)		铁是古代就已知的金属之一。铁矿石是地壳主要组成成分之一,铁在自然界中分布极为广泛,但人类发现和利用铁却比黄金和铜要迟。首先是由于天然的单质状态的铁在地球上非常稀少,而且它容易氧化生锈,加上它的熔点(1812K)又比铜(1356K)高得多,就使得它比铜难于熔炼。人类最早发现的铁是从天空落下来的陨石,陨石中含铁的百分比很高,是铁和镍、钴等金属的混合物,在融化铁矿石的方法尚未问世,人类无法大量获得生铁的时候,铁一直被视为一种带有神秘性的最珍贵的金属。
自然界中所有的铁矿石都不含单质铁,成分都是铁的多价氧化物或者硫化物等,这是矿物学的权威定义。
炼铁厂使用的原料是铁矿石,铁矿石中常含有石英,石英的熔点很高,当铁矿石中的氧化铁被还原成单质铁时,石英往往还是固体,这在铁水的输送中造成麻烦,为此,在炼铁过程中加入能与石英反应生成低熔点矿物的萤石。因此,炉渣中常含有萤石(CaF2),而石铁陨石常含有橄榄石或顽火辉石,不含萤石。这是差别之一。
炉渣从熔融到凝固最多几个小时,而陨石的冷却过程需要数亿年甚至数十亿年。炉渣和低镍石铁陨石中的金属都含有碳化铁,而碳化铁与岩石之间的界面张力小于单质铁与岩石之间的界面张力,通俗地讲就是碳化铁更容易粘附在岩石上。低镍石铁陨石中金属部分中的铁和碳化铁,在缓慢的冷却过程中有足够的时间完成铁和碳化铁的分离,而使碳化铁粘附在周围的岩石上(图1-图5)。炉渣中的金属部分则没有足够的时间完成这个过程,在岩石周围粘附的碳化铁往往是不均匀和不完全(图6),下图剖面酸蚀后的照片可以明显看出这一点。这是差别之二。
http://img.mp.itc.cn/upload/20170409/cdbb32b835b4469c892d65d352bd8354_th.jpg
图1 低镍石铁陨石,与岩石周围接触的都是碳化铁(亮区)
http://img.mp.itc.cn/upload/20170409/a8038ae3e75f4b858e2bbb9ef1ad8b8d_th.jpg
图2 (该图引自 赣南断层)
http://img.mp.itc.cn/upload/20170409/3c25332ce6a243c0bf8f95a5f4321ebe_th.jpg
图3 石铁陨石(来自网络)
http://img.mp.itc.cn/upload/20170409/f8c764a7eb744a2485e3fbf33503e383_th.jpg
图4 铁陨石(来自网络)
http://img.mp.itc.cn/upload/20170409/f4776f66c2bf42f69faecfe3f8d5c71b_th.jpg
炼铁厂炉渣,碳化铁与岩石接触不均匀
炉渣和石铁陨石表面被气流吹落的小块“皮子”中都会含有气孔,是否含有气孔不能用全区分炉渣和石铁陨石。 

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