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鎳黃鐵礦（J·彭特藍(lán)德發(fā)現(xiàn)的硫化物）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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鎳黃鐵礦

J·彭特藍(lán)德發(fā)現(xiàn)的硫化物

鎳黃鐵礦是一種由鐵和鎳構(gòu)成的硫化物，分子式為(Fe,Ni)9S8，其中鐵和鎳的含量接近1:1，除此之外，它也含有微量的鈷。鎳黃鐵礦的比重介于4.6到5.0，而硬度再3.5和4之間，是首先由愛爾蘭科學(xué)家J·彭特藍(lán)德(1797-1873)發(fā)現(xiàn)。

基本信息

外文名	Pentlandite
性質(zhì)	鎳和鐵的硫化物礦物

特性

鎳黃鐵礦

晶體化學(xué)

理論組成(wB%)：Fe:Ni=1:1時(shí)，F(xiàn)e 32.55，Ni 34.22，S 33.23。常含Co的類質(zhì)同象替代，有時(shí)含有Se、Te。

化學(xué)成分為(Fe，Ni)9S8、晶體屬等軸晶系的硫化物礦物。結(jié)構(gòu)與形態(tài)

等軸晶系，Z=4。a0隨Co/(Fe+Ni)比的減小而增大。其結(jié)構(gòu)以位于點(diǎn)陣平面的六方薄層的ABC堆積為基礎(chǔ)。S呈立方最緊密堆積，Ni、Fe占據(jù)四面體和八面體空隙。交替層具有不同的空隙占有率：一層中有1/4的四面體空隙和1/4的八面體空隙被充填，而另一層有3/4的四面體空隙被充填。被充填的四面體與被充填的八面體數(shù)之比為8:1。8個(gè)四面體形成共棱的簇，這些簇又共用角頂形成三維格架。古銅黃色，色調(diào)稍淺于磁黃鐵礦。綠黑色或亮青銅褐色條痕。金屬光澤。不透明。解理完全。硬度3~4。相對(duì)密度4.5~5。產(chǎn)狀與組合

主要分布于與基性巖、超基性巖有關(guān)的Cu-Ni硫化物礦床中，與磁黃鐵礦、黃銅礦密切共生極富特征。當(dāng)成分中鐵和鎳的比值為1時(shí)，含鎳量為34.22%，并經(jīng)常含鈷。鑒定特征

常呈極細(xì)的析出體連生在磁黃鐵礦中。顯微鏡下?lián)^磁黃鐵礦稍淡的色調(diào)、古銅黃色條痕和裂理與之區(qū)分。鎳黃鐵礦無磁性，而磁黃鐵礦通常有磁性。

名字來源

英文名來源于第一個(gè)注意到該礦物的愛爾蘭學(xué)者J.B.彭特蘭(J.B.Pentland)的姓氏。工業(yè)應(yīng)用

富集時(shí)為鎳的重要礦石礦物。常含有可綜合利用的鈷、銅、鉑族元素及硒、碲等。是煉鎳的主要礦物原料，用于制造鎳鋼、鎳黃銅、鎳青銅等。在煉鎳的同時(shí)，還可以回收鈷。

主要產(chǎn)地

是提煉鎳的最主要礦物原料，世界上90％的鎳是從鎳黃鐵礦中提取的。加拿大安大略的薩德伯里是世界上著名產(chǎn)地。中國(guó)的甘肅金川、吉林盤石也是鎳黃鐵礦的主要產(chǎn)地。

制備和來源

產(chǎn)于與基性和超基性火成巖有關(guān)的銅鎳硫化物巖漿礦床中，常與磁黃鐵礦、黃銅礦以及鉑族礦物共生。

代謝吸收

鎳黃鐵礦

膳食中的鎳經(jīng)腸道鐵運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)通過腸黏膜，吸收與運(yùn)轉(zhuǎn)過程尚不清楚，鎳的吸收率約3％～10％，奶、咖啡、茶、橘子汁、維生素C等使吸收率下降。在鐵缺乏或懷孕和哺乳時(shí)吸收率可增加。吸收人血的鎳通過血清中主要配體白蛋白運(yùn)送到全身。鎳也與血清中的L-組氨酸和α-巨球蛋白相結(jié)合。吸收入血的鎳60％由尿排出，汗液中鎳的含量較高，膽汁也可排出不少的鎳。在某些環(huán)境中存在羰基鎳，它是無色透明液體，沸點(diǎn)43℃，可以蒸氣形式由呼吸系統(tǒng)迅速吸入，皮膚也可少量吸收，羰基鎳進(jìn)入體內(nèi)后約1/3在6小時(shí)由呼氣排出，其余通過肺泡吸收入血，最后由尿排出。羰基鎳吸入后24h體內(nèi)僅留17％，6天內(nèi)全部排出。

生理功能

鎳黃鐵礦

在較高等動(dòng)物與人的體內(nèi)，鎳的生化功能尚未了解。但體外實(shí)驗(yàn)，動(dòng)物實(shí)驗(yàn)和臨床觀察提供了有價(jià)值的結(jié)果。

1.體外實(shí)驗(yàn)顯示了鎳硫胺素焦磷酸（輔羧酶）、磷酸吡哆醛、卟啉、蛋白質(zhì)和肽的親和力，并證明鎳也與RNA和DNA結(jié)合。

2.鎳缺乏時(shí)肝內(nèi)6種脫氫敏減少，包括葡萄糖-6-磷酸脫氫酶、乳酸脫氫酶、異檸檬酸脫氫酶、蘋果酸脫氫酶和谷氨酸脫氫酶。這些酶參與生成NADH、無氧糖酵解、三羧循環(huán)和由氨基酸釋放氮。而且鎳缺乏時(shí)顯示肝細(xì)胞和線粒體結(jié)構(gòu)有變化，特別是內(nèi)網(wǎng)質(zhì)不規(guī)整，線粒體氧化功能降低。

3.貧血病人血鎳含量減少，而且鐵吸收減少，鎳有刺激造血功能的作用，人和動(dòng)物補(bǔ)充鎳后紅細(xì)胞、血紅素及白細(xì)胞增加。

生理需要

由于膳食中每日攝入鎳70～260μg/d，人的需要量是根據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)結(jié)果推算的，可能需要量為25～35μg/d。

過量表現(xiàn)

每天攝入可溶性鎳250mg會(huì)引起中毒。有些人比較敏感，攝入600μg即可引起中毒。依據(jù)動(dòng)物實(shí)驗(yàn)，慢性超量攝取或超量暴露，可導(dǎo)致心肌、腦、肺、肝和腎退行性變。

鎳缺乏癥

動(dòng)物實(shí)驗(yàn)顯示缺乏鎳可出現(xiàn)生長(zhǎng)緩慢，生殖力減弱。

用途

鎳黃鐵礦

鎳大量用于制造合金。在鋼中加入鎳，可以提高機(jī)械強(qiáng)度。如鋼中含鎳量從2．94％增加到了7.04％時(shí)，抗拉強(qiáng)度便由52．2公斤／毫米2增加到72．8公斤／毫米3。鎳鋼用來制造機(jī)器承受較大壓力、承受沖擊和往復(fù)負(fù)荷部分的零件，如渦輪葉片、曲軸、連桿等。含鎳36％、含碳0.3-0．5％的鎳鋼，它的膨脹系數(shù)非常小，幾乎不熱脹冷縮，用來制造多種精密機(jī)械，精確量規(guī)等。含鎳46％、含碳0．15％的高鎳鋼，叫“類鉑”，因?yàn)樗呐蛎浵禂?shù)與鉑、玻璃相似，這種高鎳鋼可熔焊到玻璃中。在燈泡生產(chǎn)上很重要，可作鉑絲的代用品。一些精密的透鏡框，也用這種類鉑鋼做，透鏡不會(huì)因熱脹冷縮而從框中掉下來。由67．5％鎳、16％鐵、15％鉻、1．5％錳組成的合金，具有很大的電阻，用來制造各種變阻器與電熱器。

鈦鎳合金具有“記憶”的本領(lǐng)，而且記憶力很強(qiáng)，經(jīng)過相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，重復(fù)上千萬次都準(zhǔn)確無誤。它的“記憶”本領(lǐng)就是記住它原來的形狀，所以人們稱它為“形狀記憶合金”。原來這種合金有一個(gè)特性轉(zhuǎn)變溫度，在轉(zhuǎn)變溫度之上，它具有一種組織結(jié)構(gòu)，而在轉(zhuǎn)變溫度之下，它又有另一種組織結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)不同，性能也就不同。例如：一種鈦鎳記憶合金，當(dāng)它在轉(zhuǎn)變溫度之上時(shí)，很堅(jiān)硬，強(qiáng)度大，而在這個(gè)溫度以下，它卻很軟，容易冷加工。這樣，當(dāng)我們需要它記憶什么形狀時(shí)，就把它做成那種形狀，這就是它的“永久記憶“形狀，在轉(zhuǎn)變溫度以下，由于它很軟，我們便可以在相當(dāng)大的程度內(nèi)使其任意變形。而當(dāng)需要它恢復(fù)到原來形狀時(shí)，只要把它加熱到轉(zhuǎn)變溫度以上就行了。

鎳具有磁性，能被磁鐵吸引。而用鋁、鈷與鎳制成的合金，磁性更強(qiáng)了。這種合金受到電磁鐵吸引時(shí)，不僅自己會(huì)被吸過去，而且在它下面吊了比它重六十倍的東西，也不會(huì)掉下來。這樣，可以用它來制造電磁起重機(jī)。

鎳的鹽類大都是綠色的。氫氧化鎳是棕黑色的，氧化鎳則是灰黑色的。氧化鎳常用來制造鐵鎳堿性蓄電池。

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