Magnetit

Magnetit je horninový minerál a jeden z nejdůležitějších železo rudné minerály s chemickým vzorcem je oxid železitý (II,III), Fe2+Fe3+2O4. minerály přitahovat k magnetu. Je to nejmagnetičtější přírodní minerál na světě. Téměř ve všech se vyskytují malá zrnka magnetitu ohnivý a metamorfický skály.

Příjmení: Starověký termín, možná narážka na lokalitu, Magnesia, Řecko.

Data buňky: Space Group: Fd3m (syntetický). a == 8.3970(1) Z== 8

Polymorfismus a série: Tvoří dvě řady, s jakobsitem as magnesioferritem.

Minerální skupina: Spinel skupina.

Sdružení: Chromit, ilmenitulvospinel, rutile, apatitkřemičitany (magmatické); pyrhotit, pyrit, chalkopyrit, pentlandit, sfalerit, hematit, silikáty (hydrotermální, metamorfní); hematit, křemen (sedimentární).

Krystalografie. izometrické; hexoktahcdral. Často v krystalech oktaedrického habitu, občas zdvojené. Vzácněji ve dvanáctistěnech. Dodekaedry mohou být pruhované paralelně k průsečíku s osmistěny. Jiné formy vzácné. Obvykle zrnitý masivní, hrubý nebo jemnozrnný.

Složení: Fe3 nebo FeFe0. Fe = 4 procenta, 20 = 4 procenta

Diagnostické funkce: Vyznačuje se především silným magnetismem, černou barvou a tvrdostí (6). Lze jej odlišit od magnetického franklinitu podle pruhu.

Chemické vlastnosti magnetitu

Chemická klasifikace	Oxidové minerály
Chemické složení	oxid železitý, Fe2+Fe3+2O4

Fyzikální vlastnosti magnetitu

Barva	Černá, šedá s nahnědlým nádechem na odraženém slunci
Proužek	Černá
Lesk	Kovový
Diafanita	Neprůhledný
Tvrdost Mohs	5.5-6.5
Specifická gravitace	5.17-5.18
Diagnostické vlastnosti	Pomalu se rozpouští v kyselině chlorovodíkové
Krystalový systém	Izometrický

Optické vlastnosti magnetitu

Styl	Izotropní
hodnoty RI	n = 2.42
Twinning	jako dvojče i kompoziční rovina, spinel práva, jako kontaktní dvojčata
Dvojlom	Izotropní minerály nemají dvojlom
Úleva	Velmi vysoko
Barva v odraženém světle	Šedá s nahnědlým nádechem

Výskyt a vznik magnetitu

Magnetit je přirozeně se vyskytující minerál, který je jedním z nejrozšířenějších železo rudy a je široce rozšířen po celém světě. Je to černý, kovově vyhlížející minerál s výraznou magnetickou vlastností, odtud jeho název. Magnetit má chemický vzorec Fe3O4, což znamená, že se skládá ze dvou iontů železa (Fe) kombinovaných se třemi ionty kyslíku (O).

Zde je několik informací o výskytu a tvorbě magnetitu:

1. Výskyt:
   • Magnetit lze nalézt v různých geologických prostředích, a to jak ve vyvřelinách, tak i ve vyvřelinách metamorfované horniny, stejně jako sedimentární vklady. Vyskytuje se v různých prostředích, vč vyvřelé skály, hydrotermální žíly, sedimentární horninya jako trosky zrnka v sedimentární ložiska.
2. Vyvřelé horniny:
   • Magnetit se běžně vyskytuje ve vyvřelých horninách, zejména v mafických a ultramafických horninách. Může to být primární minerál vykrystalizovaný z roztaveného magmatu během ochlazování a tuhnutí těchto hornin. Některé příklady vyvřelých hornin, které obsahují magnetit, zahrnují čedič, gabro, a diorit.
3. Hydrotermální žíly:
   • Hydrotermální procesy mohou také vést ke vzniku magnetitu. Horké tekutiny bohaté na železo mohou ukládat magnetit do zlomů a puklin v horninách. K tomu často dochází ve spojení s jinými rudnými minerály, jako jsou sulfidy.
4. Sedimentární horniny:
   • Magnetit může být významnou složkou určitých sedimentárních hornin, včetně železných útvarů. Železné útvary jsou usazené horniny, které obsahují vysokou koncentraci minerálů železa. Tyto horniny se obvykle nacházejí ve starověkém mořském prostředí a mohou být cenným zdrojem Železná Ruda.
5. Detritální zrna:
   • Magnetitová zrna lze také nalézt jako detritální částice v sedimentárních horninách, jako jsou pískovce a konglomeráty. Tato zrna jsou často zaoblená a zvětralá kvůli jejich přepravě vodou nebo větrem.
6. Biologické procesy:
   • Magnetit mohou také být produkovány biogenně některými organismy, jako jsou magnetotaktické bakterie, které využívají krystaly magnetitu k navigaci v magnetických polích. Tyto biogenní krystaly magnetitu se často nacházejí v sedimentárních prostředích, včetně jezerních a mořských sedimentů.

Stručně řečeno, magnetit je všestranný minerál, který se může tvořit v široké škále geologických prostředí, včetně vyvřelých hornin, hydrotermálních žil, sedimentárních hornin a prostřednictvím biologických procesů. Jeho magnetické vlastnosti z něj činí cenný minerál v různých průmyslových aplikacích, včetně zdroje železné rudy a při výrobě magnetických materiálů.

Aplikace a použití magnetitu

Magnetit má díky svým jedinečným magnetickým vlastnostem a vysokému obsahu železa širokou škálu aplikací a použití v různých průmyslových odvětvích. Zde jsou některé z nejběžnějších aplikací a použití magnetitu:

1. Výroba železné rudy: Magnetit je významným zdrojem železné rudy. Těží se a zpracovává na těžbu železa pro výrobu oceli. Vysoký obsah železa (přibližně 72 %) z něj činí cenný zdroj pro ocelářský průmysl. Železo bohaté na magnetit rudní ložiska se často vyskytují v zemích jako Austrálie, Brazílie a Rusko.
2. Magnetická záznamová média: V minulosti se magnetit používal v magnetických záznamových médiích, jako jsou audio a video pásky. Zatímco moderní technologie do značné míry nahradila tyto aplikace jinými materiály, magnetit hrál klíčovou roli v raných magnetických paměťových zařízeních.
3. Oddělení těžkých médií: Magnetit se používá v procesech dělení hustých médií v těžebním průmyslu a průmyslu zpracování nerostů. Smíchá se s vodou za vzniku hustého média a jeho magnetických vlastností se využívá k separaci cenných minerálů (např. uhlí, měď, zlato) z odpadní horniny při těžbě rudy.
4. Úprava vody: Při úpravě a čištění vody lze magnetit použít jako filtrační médium. Pomáhá odstraňovat nečistoty, jako např arsen, olovo a další těžké kovy z vody díky jejím magnetickým vlastnostem.
5. Katalýza: Magnetitové nanočástice se ukázaly jako slibné v katalytických aplikacích. Mohou být použity jako katalyzátory při chemických reakcích, zejména v oblasti sanace životního prostředí pro odstraňování znečišťujících látek z odpadních vod a plynů.
6. Magnetické nanočástice: Magnetitové nanočástice se používají v různých biomedicínských aplikacích, včetně zobrazování magnetickou rezonancí (MRI), systémů dodávání léků a hypertermické terapie pro léčbu rakoviny. Jejich magnetické vlastnosti jim umožňují nasměrovat je na konkrétní cíle v těle.
7. Elektromagnetické stínění: Materiály obsahující magnetit lze použít pro stínění proti elektromagnetickému rušení (EMI), které je důležité v elektronickém průmyslu pro ochranu citlivých zařízení před vnějším elektromagnetickým zářením.
8. Přísada do betonu: Ve stavebnictví lze do betonu přidávat jemně mletý magnetit, aby se zlepšila jeho hustota a vlastnosti odstínění záření. To je užitečné zejména v aplikacích, kde je vyžadována radiační ochrana, jako jsou jaderné elektrárny a zdravotnická zařízení.
9. Ferrofluidy: Ferrofluidy jsou koloidní suspenze malých magnetických částic, často vyrobené z magnetitu. Mají širokou škálu aplikací, včetně těsnění, ložisek a jako chladicí médium v ​​elektronických zařízeních.
10. Geologické studie: Magnetit se používá v geofyzikálních průzkumech a geologických studiích k detekci změn v magnetickém poli Země. Může pomoci identifikovat podpovrchové struktury, Ložiska nerostných surovina geologické anomálie.
11. Umění a pigmenty: Magnetit byl historicky používán jako černý pigment v umění a malbě. Používá se také při výrobě magnetických inkoustů a tonerů.

To jsou jen některé z mnoha aplikací a použití magnetitu v různých průmyslových odvětvích. Jeho magnetické vlastnosti spolu s jeho hojností

Významná ložiska magnetitu po celém světě

Ložiska magnetitu se nacházejí v různých částech světa a některá z těchto ložisek jsou zvláště pozoruhodná svou velikostí, kvalitou nebo ekonomickým významem. Zde jsou některá pozoruhodná ložiska magnetitu po celém světě:

1. Kiruna, Švédsko:
   • Důl Kiruna v severním Švédsku je jedním z největších a nejznámějších nalezišť magnetitu na světě.
   • Je součástí rudné provincie Kiruna-Loke a obsahuje obrovské množství magnetitu a hematit.
   • Ruda z tohoto dolu je významným zdrojem vysoce kvalitní železné rudy pro ocelářský průmysl.
2. Magnetická anomálie Kursk, Rusko:
   • Magnetická anomálie Kursk se nachází v západním Rusku a je jednou z největších oblastí železné rudy na světě.
   • Obsahuje rozsáhlá ložiska magnetitu a je významným zdrojem železné rudy pro Rusko a exportní trhy.
3. Hamersley Basin, Austrálie:
   • Hamersley Basin v západní Austrálii je známá svými bohatými ložisky železné rudy, včetně značných zásob magnetitu.
   • Velké těžařské operace, jako jsou ty Rio Tinto a BHP Billiton, těží magnetitové a hematitové rudy z této oblasti.
4. Quadrilátero Ferrífero, Brazílie:
   • V brazilském státě Minas Gerais je Quadrilátero Ferrífero (železný čtyřúhelník) historickou oblastí těžby železné rudy.
   • Obsahuje četná ložiska magnetitu a hematitu a po mnoho desetiletí je významným zdrojem železné rudy.
5. Chilský železný pás, Chile:
   • Severní Chile je domovem chilského železného pásu, který hostí významná ložiska magnetitu a hematitu.
   • Tato ložiska jsou klíčovým zdrojem železné rudy pro domácí i mezinárodní trhy v Chile.
6. Pohoří Adirondack, USA:
   • Pohoří Adirondack ve státě New York v USA obsahuje ložiska železné rudy bohatá na magnetit.
   • Tato ložiska mají historický význam a byla hojně těžena v průběhu 19. a počátku 20. století.
7. Jihoafrická pole železné rudy, Jižní Afrika:
   • Jižní Afrika má několik nalezišť železné rudy, včetně dolu Sishen, který je známý svými rudami bohatými na magnetit.
   • Tato ložiska významně přispívají k produkci železné rudy v Jižní Africe.
8. Malmberget, Švédsko:
   • Malmberget, který se nachází v severním Švédsku, je další významnou oblastí těžby magnetitu.
   • Dodává vysoce kvalitní železnou rudu ocelářskému průmyslu a je nedílnou součástí švédského těžebního sektoru.
9. Peruánská ložiska železné rudy, Peru:
   • Peru má ložiska magnetitu a hematitu, zejména v jižní-centrální oblasti.
   • Tato ložiska přispívají k těžbě železné rudy a exportním aktivitám v Peru.
10. Lodestone vklady, různá umístění:
    • Lodestone je přirozeně se vyskytující magnetit s přirozenými magnetickými vlastnostmi.
    • Lodestone ložiska lze nalézt v různých částech světa a mají historický význam jako přírodní magnety.

Tato pozoruhodná ložiska magnetitu hrají zásadní roli při uspokojování celosvětové poptávky po železné rudě, která je klíčovou surovinou při výrobě oceli a různých průmyslových aplikacích. Těžební a zpracovatelské operace v těchto regionech významně přispívají k jejich příslušným ekonomikám a celosvětovému ocelářskému průmyslu.

Ekonomický a geopolitický význam

Ekonomický a geopolitický význam magnetitu as ním spojených těžebních aktivit je značný, především kvůli jeho roli jako klíčového zdroje železné rudy a jeho významu v ocelářském průmyslu. Zde je několik klíčových bodů zdůrazňujících jeho ekonomický a geopolitický význam:

Ekonomický význam:

1. Výroba oceli: Magnetit je hlavním zdrojem železné rudy a železná ruda je primární surovinou pro výrobu oceli. Ocel je kritický materiál používaný v různých průmyslových odvětvích, včetně stavebnictví, automobilového průmyslu, strojírenství a rozvoje infrastruktury.
2. Zaměstnanost a hospodářský růst: Těžba magnetitu a železářský a ocelářský průmysl vytvářejí významné pracovní příležitosti. Tyto sektory poskytují pracovní místa pro horníky, oceláře, inženýry a pomocný personál, což přispívá k místním a národním ekonomikám.
3. Výnosy z exportu: Země s velkými nalezišti magnetitu často vyvážejí železnou rudu na mezinárodní trhy, čímž vytvářejí značné vývozní příjmy. Tyto příjmy mohou být zásadním zdrojem devizových příjmů pro země s významnými těžebními operacemi.
4. Investice a infrastruktura: Těžba magnetitu vyžaduje značné investice do infrastruktury, včetně železnic, přístavů a ​​zpracovatelských zařízení. Tyto investice stimulují ekonomický rozvoj a podporují související průmyslová odvětví a služby.
5. Globální obchod s komoditami: Železná ruda je jednou z celosvětově nejobchodovanějších komodit. Mezinárodní obchod se železnou rudou zahrnuje komplexní síť kupujících, prodejců a dopravní logistiky, což přispívá ke globální ekonomice.

Geopolitický význam:

1. Zabezpečení zdrojů: Země s bohatými nalezišti magnetitu mají strategickou výhodu z hlediska zabezpečení zdrojů. Mohou zajistit stabilní dodávky železné rudy pro domácí spotřebu a export, čímž se sníží závislost na dovozu.
2. Obchod a diplomacie: Globální obchod se železnou rudou může ovlivnit diplomatické vztahy a obchodní jednání mezi národy. Vyvážející země mají vyjednávací sílu a dovážející země se snaží zajistit stabilní a cenově dostupné dodávky železné rudy.
3. Rozvoj infrastruktury: Rozvoj infrastruktury pro těžbu magnetitu, jako jsou přístavy a železnice, může posílit geopolitický vliv a konektivitu země, což z ní činí atraktivního partnera v oblasti obchodu a investic.
4. Průzkum zdrojů a geopolitická rivalita: Hledání nových ložisek magnetitu může vést k územním sporům a geopolitickým rivalitám. Konkurující si nároky na těžební práva a regiony bohaté na zdroje mají potenciál eskalovat mezinárodní napětí.
5. Dynamika trhu: Změny v nabídce a poptávce po železné rudě mohou ovlivnit globální ceny oceli a obchodní bilance, ovlivnit ekonomickou stabilitu a geopolitické vztahy mezi národy.
6. Ohledy na životní prostředí a udržitelnost: Geopolitické diskuse se mohou také točit kolem ekologických předpisů a praktik udržitelnosti souvisejících s těžbou magnetitu, protože národy se snaží vyvážit ekonomické zájmy a zájmy životního prostředí.
7. Investice do infrastruktury: Země, které investují do infrastruktury potřebné pro těžbu magnetitu a výrobu oceli, mohou ovlivňovat dodavatelské řetězce a ceny, což ovlivňuje globální trh s ocelí a dynamiku obchodu.

Stručně řečeno, ekonomický a geopolitický význam magnetitu je úzce spjat s jeho rolí primárního zdroje železné rudy, která je nedílnou součástí výroby oceli a průmyslového rozvoje. Soutěž o přístup k ložiskům magnetitu, obchodní jednání a investice do infrastruktury související s těžbou mohou utvářet mezinárodní vztahy a mít dalekosáhlé ekonomické a geopolitické důsledky.

Reference

• Dana, JD (1864). Manuál mineralogie... Wiley.
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Příručka o Mineralogie. [online] Dostupné na: http://www.handbookofmineralogy.org [Přístup 4. března 2019].
• Mindat.org. (2019): Minerální informace, data a lokality.. [online] Dostupné na: https://www.mindat.org/ [Přístup. 2019].