Contenu
- Qu'est-ce que la magnétite?
- Identification de magnétite
- La magnétite en tant que "Lodestone"
- Utilisation de magnétite comme minerai de fer
- Utilisation de la magnétite comme support lourd
- Utilisation de magnétite comme abrasif
- Autres utilisations de la magnétite
- Champ magnétique de la magnétite et des terres
Magnétite: Un spécimen typique de magnétite présentant un lustre métallique gris. Ce spécimen mesure environ 10 centimètres de diamètre.
Qu'est-ce que la magnétite?
La magnétite est un oxyde de fer très commun (Fe3O4) minéral trouvé dans les roches ignées, métamorphiques et sédimentaires. C'est le minerai de fer le plus couramment extrait. C'est aussi le minéral avec la teneur en fer la plus élevée (72,4%).
Identification de magnétite
La magnétite est très facile à identifier. C'est l'un des rares minéraux attirés par un aimant commun. Il s’agit d’un minéral noir, opaque, sous-métallique à métallique, d’une dureté de Mohs comprise entre 5 et 6,5. On le trouve souvent sous forme de cristaux isométriques. C'est le minéral le plus fortement magnétique trouvé dans la nature.
Magnétite: Un spécimen de lodestone qui a attiré de nombreuses petites particules de fer. Ce spécimen mesure environ 10 centimètres de diamètre.
Cristaux de magnétite: Les cristaux octaédriques sont une forme courante de magnétite. On les voit souvent dans des roches ignées et métamorphiques et parfois dans des sédiments proches de la source de magnétite. Les cristaux de magnétite sur cette photo ont une dimension maximale de huit à douze millimètres.
La magnétite en tant que "Lodestone"
La magnétite normale est attirée par un aimant, mais certains spécimens sont auto-magnétisés et ont la capacité d'attirer de petits morceaux de fer, de petites pièces de magnétite et d'autres objets magnétiques. Cette forme de magnétite, connue sous le nom de "lodestone", a été la première rencontre avec la propriété du magnétisme. Lodestone est facilement identifiable car elle est généralement recouverte de petites particules de magnétite et d'autres minéraux magnétiques (voir photo).
Des morceaux de lodestone suspendus à une ficelle ont été les premiers compas magnétiques et ont été utilisés en Chine dès 300 av. Lorsqu'il est librement suspendu à une corde, un petit morceau de lodestone s'alignera avec le champ magnétique terrestre.
Granulés de taconite: Ces sphères rouges sont des granulés de taconite prêts à être expédiés à une aciérie. Les pastilles ont un diamètre d'environ 10 millimètres. Photo Creative Commons par Harvey Henkelmann.
Utilisation de magnétite comme minerai de fer
La majeure partie du minerai de fer extrait de nos jours est une roche sédimentaire baguée, connue sous le nom de taconite, qui contient un mélange de magnétite, d'hématite et de chert. Autrefois considéré comme un déchet, le taconite est devenu un minerai important après l'épuisement des gisements à haute teneur. Les taconites commerciaux d'aujourd'hui contiennent de 25 à 30% en poids de fer.
Sur le site de la mine, le minerai de taconite est broyé en une poudre fine et des aimants puissants sont utilisés pour séparer les particules magnétiquement sensibles contenant de la magnétite et de l'hématite du chert. Le concentré est ensuite mélangé avec de petites quantités de calcaire et d'argile, puis roulé en petites boulettes rondes. Ces granulés sont faciles à manipuler et à transporter par bateau, par train ou par camion. Ils peuvent être directement chargés dans un haut fourneau dans une usine et être utilisés pour produire du fer ou de l'acier.
La meilleure façon d'apprendre sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer pour en connaître les propriétés. Des collections de minéraux peu coûteux sont disponibles dans le magasin.
Utilisation de la magnétite comme support lourd
La magnétite en poudre est souvent mélangée à un liquide pour produire une boue épaisse et haute densité utilisée pour les séparations par gravité spécifique. Une grande partie du charbon à haute teneur en soufre extrait dans l'est des États-Unis est suspendue dans une suspension de magnétite. Les particules de charbon épurées ont une faible densité et flottent sur le lisier. Les particules contaminées par la pyrite (un minéral sulfuré de densité élevée) s’infiltrent dans le lisier à haute densité.
Sable de magnétite: Certaines plages et certains sables fluviaux contiennent de fortes concentrations de magnétite. Les "sables noirs" riches en magnétite sont couramment rencontrés par les personnes cherchant de l'or. Bien que les sables de magnétite et autres accumulations de minéraux lourds soient courants, ils sont rarement développés en tant que gisements minéraux, car leur taille ou leur teneur est inadéquate. La pile sur la photo mesure environ quatre pouces (10 centimètres).
Utilisation de magnétite comme abrasif
L'abrasif dit "émeri" est un mélange naturel de magnétite et de corindon. Une partie de l’émeri synthétique est produite en mélangeant de la magnétite avec des particules d’oxyde d’aluminium. La production d'émeri synthétique donne au fabricant le contrôle de la taille des particules et de l'abondance relative de l'oxyde d'aluminium et de la magnétite dans le produit. Une certaine magnétite finement broyée est également utilisée comme abrasif dans la découpe au jet d'eau. Au cours des dernières décennies, les abrasifs synthétiques ont rempli de nombreuses applications où la magnétite était utilisée auparavant.
Autres utilisations de la magnétite
De petites quantités de magnétite sont également utilisées comme toner en électrophotographie, en tant que micronutriment dans les engrais, en tant que pigment dans les peintures et en tant qu'agrégats dans le béton à haute densité.
Champ magnétique de la magnétite et des terres
De minuscules cristaux de magnétite sont présents dans de nombreuses roches. Lors de la cristallisation d'une roche ignée, de minuscules cristaux de magnétite se forment lors de la fusion et, comme ils sont magnétiques, ils s'orientent avec la direction et la polarité du champ magnétique terrestre. Cela préserve l'orientation du champ magnétique terrestre dans la roche au moment de la cristallisation.
Aujourd'hui, les géologues peuvent étudier les propriétés magnétiques de roches d'âges variés et reconstituer l'historique des modifications du champ magnétique terrestre. Cette information est disponible pour plusieurs endroits sur plusieurs continents. Il peut également être utilisé pour en apprendre davantage sur le mouvement des continents au fil du temps.
Une orientation similaire de minuscules grains de magnétite se produit lors de la sédimentation des particules de sédiment, ce qui permet de capter des indices sur l'histoire magnétique de la Terre dans certaines roches sédimentaires.