主な相違点 – 磁鉄鉱 vs ヘマタイト
鉱床とは、特定の鉱物が異常に多く含まれる自然発生的な鉱床のことである。
鉱床が既存の技術的方法で抽出可能な金属で構成されている場合、それは鉱石と呼ばれる。
鉄鉱石は、磁鉄鉱と赤鉄鉱の2種類から鉄を抽出することができる。
磁鉄鉱はFe3O4という形で鉄分を含んでいる。
ヘマタイトは、Fe2O3という形で鉄を含んでいます。
磁鉄鉱と赤鉄鉱の主な違いは、磁鉄鉱が強磁性であるのに対し、赤鉄鉱は常磁性であることです。
マグネタイトとは
磁鉄鉱は、鉄がFe3O4の形で存在する鉄鉱石です。
磁鉄鉱は強磁性体であり、磁鉄鉱粒子は外部磁場に引き付けられ、磁化されると小さな磁石のように作用する。
マグネタイトには、不対電子を多く持つFe2+イオンとFe3+イオンが存在するため、強磁性体であると言えます。
不対電子の存在は、鉱物の磁気的性質の原因となる。
- Fe2+の電子配置は1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d6で、不対電子が4個存在する。
- Fe3+の電子配置は1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5であり、不対電子が5個存在する。
0.04テスラという低い磁場でもマグネタイト粒子は引き寄せられるので、低強度磁気分離で混合物からマグネタイトを分離することができる。
：図1 磁鉄鉱の外観
磁鉄鉱は黒色から灰色を呈しています。
磁鉄鉱の筋は黒色です。
鉱物の筋は、鉱物を微粉末にしたときの色です。
磁鉄鉱は不透明な鉱物である（透明でない）。
主に堆積岩に含まれる。
しかし、浜辺の砂に大量に含まれることもあります。
磁鉄鉱の主要な使用は銑鉄またはスポンジ鉄の形態の鉄を得る源としてあります。
この生産された鉄は、さらに鉄鋼に変換するために使用されます。
さらに、マグネタイトは触媒としても使用されます。
それは産業スケールのアンモニアの生産で使用される触媒です。
ヘマタイトとは
ヘマタイトは、鉄がFe2O3の形で存在する鉄鉱石です。
鉄を抽出する主要な原料です。
ヘマタイトは常磁性体の鉱物です。
そのため、外部磁界に引き寄せられることがあります。
ヘマタイトは、岩石や土壌に広く分布している。
図2：ヘマタイト（灰色）と水晶（白色）。
ヘマタイトは不対電子を持つため、磁性を持つ。
鉄イオン(Fe3+)しか持たないため、常磁性です。
Fe3+の電子配置は1s2 2s2 2p6 3s2 3p6 3d5であり、不対電子が5個存在する。
そのため、0.02～4.0テスラの磁場を用いた高強度磁気分離法により、混合物からヘマタイトを分離することができる。
ヘマタイトは、金属光沢のある灰色をしている。
しかし、ヘマタイトの筋は赤から赤褐色です。
不透明な物質です。
磁鉄鉱とヘマタイトの分け方
磁鉄鉱と赤鉄鉱は、その磁気的性質を利用して分離することができます。
磁鉄鉱は強磁性、赤鉄鉱は常磁性です。
そのため、低強度磁気分離法を用いて、これらの物質を分離することができます。
ここでは、磁場強度0.04テスラの誘導型ロール磁選機を使用した。
図3 磁鉄鉱とヘマタイトの磁気分離の様子
上の図は、磁選機による分離の様子を示しています。
この方法では、マグネタイトとヘマタイトの混合物を上部からセパレータに供給します。
磁鉄鉱粒子は誘導ロールにピン止めされますが、ヘマタイト粒子はここの低強度磁界のためにピン止めされないためピン止めされません。
そのため、ヘマタイト粒子は自由に容器に落下する。
ピン止めされた粒子は、ブラシでロールから取り除いて回収する。
磁鉄鉱とヘマタイトの違いについて
定義
磁鉄鉱。
鉄がFe3O4の形で含まれる鉄鉱石。
ヘマタイト。
鉄がFe2O3として存在する鉄鉱石。
鉄の含有量
マグネタイト 磁鉄鉱には、鉄がFe2+とFe3+の形で存在する。
ヘマタイト。
ヘマタイトは、鉄がFe3+の形で存在する。
磁気特性
マグネタイト 磁鉄鉱は強磁性です。
ヘマタイト 常磁性です。
分離
マグネタイト 低強度磁選機で混合物から磁鉄鉱を分離することができる。
ヘマタイト 高強度磁選機で混合物から分離できる。
外観
磁鉄鉱。
黒～灰色。
ヘマタイト。
金属光沢のある灰色。
ミネラルストリーク
マグネタイト。
ヘマタイト 赤鉄鉱の筋は赤～赤褐色です。
結論
磁鉄鉱と赤鉄鉱は、鉄の抽出源として利用できる重要な鉱物です。
磁鉄鉱と赤鉄鉱の主な違いは、磁鉄鉱が強磁性であるのに対し、赤鉄鉱は常磁性であることである。
