Пирротин

Пирротин это минерал, сульфид железа. IMA "унаследовала" и приводит в своём официальном перечне минералов пирротин Fe7S8 и троилит FeS как два минерала, хотя троилит встречается лишь в метеоритах или в восстановительных условиях совместно с алмазом, железом и т.д. Однако по современным представлениям IMA оба этих минерала являются политипоидами (то есть одним минералом) в диапазоне составов Fe1-xS, где х=[0; 0,125] и относятся к одному минеральному виду – пирротин.  Синонимы: магнитный колчедан, магнитный пирит, пирротит.

Равновесный химический состав такого минерала является функцией температуры и давления. Соответственно в нормальных условиях ряд составов оказываются метастабильными.  В пирротинах наблюдается избыточное содержание серы: вместо 35.4% оно достигает 39-40%.

Классической работой по пирротинам считается статья "Crystallography and stability of pyrrhotites" N. Morimoto et al., Economic Geology, 1975, v.70, N4, p.824-833.

Химический состав—содержание (в %): S— 36,4—40; Fe — 60—63,6; иногда отмечаются примеси меди, никеля, кобальта.

Для пирротина отмечено несколько политипов, большинство из которых устойчивы при температуре свыше 300-350 градусов Цельсия: 

• Пирротин-4M (Fe7S8) - моноклинный, наиболее распространенный;
• Пирротин-11C  (Fe10S11) - ромбический;
• Пирротин-11H  (Fe10S11) - гексагональный;
• Пирротин-5C (Fe9S10) - моноклинный

Кристаллографические свойства приведены для пирротина-4M.

Отдельные члены твёрдого раствора обладают магнитной анизотропией: ферромагнетизмом в одном направлении и парамагнетизмом в перпендикулярном направлении.

В азотной и соляной кислотах разлагается с трудом, что резко отличает его от троилита.
Хорошим диагностическим признаком для пирротинов является их цвет и часто устанавливаемые магнитные свойства.

Происхождение

1. Магматическое в интрузивных породах основного состава (нориты, габбро, габбро-диабазы), именно в них образуется никелевый пирротин;
2. гидротермальное — в контактово-метасоматических месторождениях (скарновые руды), где пирротин представлен массивными плотными выделениями, ассоциирующими с магнетитом, халькопиритом, пиритом, сфалеритом (кристофитом) и др.;

также в гидротермальных рудных жилах, где иногда в друзовых пустотах встречаются хорошо образованные кристаллы пирротина.

Пирротин в сравнительно редких случаях является высокотемпературным минералом. Образование его, также как и пирита, зависит не столько от температуры, сколько от концентрации ионов серы в растворах: при высокой концентрации S2- железо выделяется в виде дисульфида FeS2, при пониженной в виде моносульфида - FeS. Пирротин распространен почти исключительно в эндогенных месторождениях и в различных генетических типах.

Изменения

На поздних стадиях гидротермального процесса при росте активности серы, пирротин замещается сначала метастабильным марказитом, а затем пиритом. При выветривании в зоне окисления он является наиболее легко разлагающимся сульфидом. Первоначально образуется сульфат закиси железа, который в присутствии кислорода переходит в сульфат окиси железа. Последний, кристаллизуясь, дает нерастворимые гидроокислы железа (лимонит) и свободную серную кислоту, переходящую в раствор.

Месторождения

Мердита (Албания); Вальдзасен в горах Фихтель, Боденмайс в Баварии (ФРГ); никель-пир-ротиновое месторождение мирового значения Садбери (Канада); Печенга и Мончегорск на Кольском п-ове, Норильск в Сибири (СССР). Скопления пирротина распространены в скарнах Брейтенбрунна, Шварценберга, Шмальцгрубе, в большинстве рудных жил в Рудных горах; широко распространен в многочисленных лампро-фировых жилах Лаузица, известен в Золанде на Шпрее, во многих диабазах Гарца и Тюрингенского Леса и др. (ГДР); Шлукнов и другие многочисленные местонахождения в габбровых комплексах Чешских Средних гор (ЧССР) и др.

Применение

Практическое значение пирротина не слишком существенное, хотя никелевый пирротин является важной рудой никеля. Как сырье для производства серной кислоты пирротиновые руды значительно уступают пиритовым. 
Минерал пирротин добывается в качестве составной части руды. Например, на месторождениях рудного поля Садбери в Канаде он является одним из 4 главных рудообразующих минералов (всего там в состав руды входят 64 минерала). Минерал пирротин представляет промышленную ценность как источник никеля, кобальта, меди или платины, если он обогащён соответствующими примесями. Попутно пирротин может служить сырьём для производства серной кислоты, а также железного купороса и крокуса.

Железный купорос (FeSO4) применяется в производстве чернил, для консервирования дерева, для окраски шерсти в чёрный цвет. Из железного купороса, даже в домашних условиях, несложно изготовить крокус (Fe2O3). Крокус используют как абразив при полировке зеркал, стёкол.

На основе крокуса изготавливают пасты для финишной полировки золота, серебра, бронзы и прочих мягких металлов (для полировки стали крокус не рекомендуется – якобы он ухудшает её свойства). А еще крокус издавна используется как пигмент для изготовления женской косметики, включая губные помады и пудры. Применяется как катализатор в пиротехнике. Те, кто сами изготавливают пороховые ракеты, используют его в качестве компонента топлива.