《结晶学与矿物学》课程教学资源（步进教程，讲稿）15 硫化物及其类似化合物矿物大类

第十三章硫化物及其类似化合物矿物大类

第十三章 硫化物及其 类似化合物矿物大类

S1 概述米硫化物及其类似化合物矿物：一系列金属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi等化合而成的化合物，其中以硫化物为主，占2/3以上，米已发现的矿物种达370种左右，约占矿物总数的1/10，总重量仅占地壳重量的0.15%其中以铁的硫化物为主，其他元素的仅占0.001%士，可见该类矿物尽管种类不少，分布量却不多，但工业意义重大，许多矿物构成了有色金属和稀有金属的重要来源

硫化物及其类似化合物矿物：一系列金 属元素与S、Se、Te、As、Sb、Bi等化合而成的 化合物，其中以硫化物为主，占2/3以上。          已发现的矿物种达370种左右，约占矿物 总数的 1/10，总重量仅占地壳重量的0.15%， 其中以铁的硫化物为主，其他元素的仅占 0.001%± ，可见该类矿物尽管种类不少，分 布量却不多，但工业意义重大，许多矿物构 成了有色金属和稀有金属的重要来源。 §1 概 述

米一、化学组成米1.阴离子：主要为 S，少量为 Se、Te、As、Sb、Bi。米①呈单阴离子S2-、Se2-、Te2-状态形成简单的硫化物、硒化物等，如方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS,)辉钼矿(MoS);米②呈对阴离子[S,]2-[Se,]2-、[Te,]2-构成对硫化物对硒化物等，如黄铁矿(FeS,)。[S,]2-间2个S原子以共价键联结，[Fe-SJ间以金属键和离子键联结，米③S与半金属元素As、Sb等构成络阴离子团[AsS,]3-、[SbS,]3等形成“硫盐

一 、化学组成 1．阴离子：主要为S，少量为Se、Te、As、Sb、 Bi。 ①呈单阴离子S 2- 、Se2- 、Te2-状态形成简单的硫化 物、硒化物等，如方铅矿(PbS)、黄铜矿(CuFeS2 )、 辉钼矿(MoS2 )； ②呈对阴离子[S2 ] 2- 、[Se2 ] 2- 、[Te2 ] 2- 构成对硫化物、 对硒化物等，如黄铁矿(FeS2 )。 [S2 ] 2-间2个S原子 以共价键联结，[Fe-S]间以金属键和离子键 联结， ③S 与半金属元素As、Sb 等构成      络阴离子团[AsS3 ] 3- 、[SbS3 ] 3-       等形成“硫盐”

2．阳离子：具有半径小，电价较高，极化力强等特点。包括：钢型离 子：Cu、Pb、Zn、Ag、Hg、CdAu......靠近钢型离子的过渡型离子：Fe、CoNiMoMnPt类质同像替代极广泛，有等价类质同象替代；也有异价类质同象代替，如Fe2+-Fe3+，Ga3+-Zn2+等。矿物成分复杂，Ga、Ge、In、Re（）等稀有分散元素呈类质同像混入物存在，具重要经济价值3、矿物不含H0

2．阳离子：具有半径小，电价较高，极化力强 等特点。包括： 铜型离子：Cu、 Pb、 Zn、 Ag、 Hg、 Cd、 Au.靠近铜型离子的过渡型离子：Fe、Co、 Ni、Mo、Mn、Pt. 类质同像替代极广泛，有等价类质同象 替代；也有异价类质同象代替，如Fe2+-Fe3+ ，Ga3+-Zn2+等。矿物成分复杂，Ga、Ge、In、 Re(铼)等稀有分散元素呈类质同像混入物存在 ，具重要经济价值。 3、矿物不含H2O

形成硫化物类矿物的元素I IIVIIIIV1IIIVVVIVIIIIIVIVIVIIbbbbbbbaaaaaaa123SV4SeMnNiCuZnGaGeFeCoAs5MoCdRuRhPdInSnSbAgTe6WPbT1BiReOsIrPtAuHg

Ⅰ a Ⅱ a Ⅲ b Ⅳ b Ⅴ b Ⅵ b Ⅶ b Ⅷ Ⅰ b Ⅱ b Ⅲ a Ⅳ a Ⅴ a Ⅵ a Ⅶ a 1 2 3 S 4 V Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se 5 Mo Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te 6 W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi 形成硫化物类矿物的元素

米二、#晶体结构米本大类矿物属离子化合物，但又与典型的离子化合物有别。这是因为其阴阳离子的电负性相差很小，而离子键质点间电负性相差最大。因此，本大类的化学键由离子键向共价键、金属键过渡来常可看作S2-等作最紧密堆积，阳离子充填四面体或八面体空隙，配位数分别为4与6

二、晶体结构 本大类矿物属离子化合物，但又与 典型的离子化合物有别。这是因为其阴、 阳离子的电负性相差很小，而离子键质 点间电负性相差最大。因此，本大类的 化学键由离子键向共价键、金属键过渡。 常可看作 S 2- 等作最紧密堆积，阳离子 充填四面体或八面体空隙，配位数分别 为4与6

米三、形态米受其结构类型制约而多样，具等轴状结构的呈粒状米！具链状结构的呈长柱状或放射状，具层状结构的呈片状、板状等。简单硫化物，组分简单，对称程度一般较高，多米1为等轴或六方晶系，少数属斜方或单斜晶系，组分复杂的硫盐主要为单斜或斜方晶系。米大多数硫化物的晶形较好，特别是复硫化物更常见完好晶形，如黄铁矿；硫盐主要呈粒状或块状集合体

三、形态        受其结构类型制约而多样，具等轴状结构的呈粒状， 具链状结构的呈长柱状或放射状，具层状结构的呈 片状、板状等。 简单硫化物， 组分简单，对称程度一般较高，多 为等轴或六方晶系，少数属斜方或单斜晶系，组分 复杂的硫盐主要为单斜或斜方晶系。 大多数硫化物的晶形较好，特别是复硫化物更 常见完好晶形，如黄铁矿；硫盐主要呈粒状或块状 集合体

米四、性质（l)物理性质米米取决于矿物的成分、结构及键性特征具明显金属键的硫化物（方铅矿）米1黄铜矿、辉铜矿.）：金属色，条痕黑色，金属光泽，不透明，强导电性和导热性，单硫化物硬度小于小刀

四、性质 （一）物理性质        取决于矿物的成分、结构及键性      特征。    1）具明显金属键的硫化物(方铅矿、 黄铜矿、辉铜矿.) ：金属色，条痕黑 色，金属光泽，不透明，强导电性和导 热性，单硫化物硬度小于小刀

米具明显共价键的矿物（闪锌矿、辰砂HgS...）：鲜艳彩色，条痕为浅色或彩色，金刚光泽，半透明，发育完全解理，硬度小于小刀。电和热不良导体闪锌矿

具明显共价键的矿物(闪锌矿、辰砂 HgS.)：鲜艳彩色，条痕为浅色或彩 色，金刚光泽，半透明，发育完全解 理，硬度小于小刀。电和热不良导体。 闪锌矿

2）简单硫化物解理发育，复硫化物米解理不完全或无解理米3）简单硫化物的硬度较低，一般在2～4，层状结构者（辉钼矿、雌黄为1～2；但复硫化物具较高的硬度一般 5～6.5，个别达7～8。米4）本大类矿物比重较大，一般>4熔点低

2）简单硫化物解理发育，复硫化物        解理不完全或无解理。       3）简单硫化物的硬度较低，一般在        2～4，层状结构者(辉钼矿、雌黄.)        为 1～2 ；但复硫化物具较高的硬度，        一般  5～6.5，个别达 7～8 。 4）本大类矿物比重较大，一般＞4。 熔点低