La magnétite est une roche minérale et l'un des plus importants fonte minéraux de minerai avec la formule chimique est l'oxyde de fer (II, III), Fe2 + Fe3 + 2O4. C'est aussi le nom magnétique minéraux être attiré par un aimant. Ce sont les minéraux naturels les plus magnétiques au monde. De petits grains de magnétite se produisent dans presque tous igné et métamorphique roches.

Nom: Un terme ancien, peut-être une allusion à la localité, Magnésie, Grèce.

Données de cellule: Espace Groupe : Fd3m (synthétique). un == 8.3970(1) Z == 8

Polymorphisme et séries: Forme deux séries, à jacobsite, et à magnésioferrite.

Groupe minéral: Spinelle groupe.

Association: Chromite, ilménite, ulvospinelle, rutile, apatite, silicates (ignés); pyrrhotite, pyrite, chalcopyrite, pentlandite, sphalérite, hématite, les silicates (hydrothermale, métamorphique); hématite, quartz (sédimentaire).

Cristallographie. isométrique ; hexaoctaèdre. Fréquemment en cristaux de forme octaédrique, parfois maclés. Plus rarement en dodécaèdres. Les dodécaèdres peuvent être striés parallèlement à l'intersection avec les octaèdres. Autres formes rares. Habituellement massif granuleux, à grains grossiers ou fins.

Composition: Fe3 0 4 ou FeFe20 4. Fe = 72.4 %, 0 = 27.6 %

Fonctionnalités de diagnostic: Caractérisé principalement par son fort magnétisme, sa couleur noire et sa dureté (6). Se distingue de la franklinite magnétique par strie.

Propriétés chimiques de la magnétite

Classification chimique Minéraux oxydés
Composition chimique oxyde de fer(II,III), Fe2+Fe3+2O4

Propriétés physiques de la magnétite

Couleur Noir, gris avec une teinte brunâtre au soleil réfléchi
Traînée Noir
Lustre Métallique
Diaphanéité Opaque
Dureté de Mohs 5.5-6.5
densité 5.17-5.18
Propriétés diagnostiques Se dissout lentement dans l'acide chlorhydrique
Système cristallin Isométrique

Propriétés optiques de la magnétite

Type Isotrope
Valeurs IR n = 2.42
Jumelage comme plan jumeau et plan de composition, le spinelle loi, en tant que jumeaux de contact
Biréfringence Les minéraux isotropes n'ont pas de biréfringence
Soulagement Très haut
Couleur en lumière réfléchie Gris avec une teinte brunâtre

Occurrence et formation de magnétite

La magnétite est un minéral naturel qui est l'un des plus courants fonte minerais et est largement distribué dans le monde entier. C'est un minéral noir d'aspect métallique doté d'une propriété magnétique distinctive, d'où son nom. La magnétite a la formule chimique Fe3O4, ce qui signifie qu'elle est composée de deux ions fer (Fe) combinés à trois ions oxygène (O).

Voici quelques informations sur l’occurrence et la formation de la magnétite :

  1. Occurrence:
  2. Roches ignées:
    • La magnétite se trouve couramment dans les roches ignées, en particulier dans les roches mafiques et ultramafiques. Il peut s'agir d'un minéral primaire cristallisé à partir du magma en fusion lors du refroidissement et de la solidification de ces roches. Quelques exemples de roches ignées contenant de la magnétite comprennent basalte, gabbroet diorite.
  3. Veines hydrothermales :
    • Les processus hydrothermaux peuvent également conduire à la formation de magnétite. Les fluides chauds riches en fer peuvent déposer de la magnétite dans les fractures et fissures des roches. Cela se produit souvent en association avec d’autres minerais, tels que les sulfures.
  4. Roches sédimentaires:
    • La magnétite peut être un composant important de certaines roches sédimentaires, notamment les formations ferrifères. Les formations de fer sont des roches sédimentaires contenant une forte concentration de minéraux de fer. Ces roches se trouvent généralement dans des environnements marins anciens et peuvent constituer une source précieuse de minerai de fer.
  5. Grains détritiques :
    • Les grains de magnétite peuvent également être trouvés sous forme de particules détritiques dans les roches sédimentaires, telles que les grès et les conglomérats. Ces grains sont souvent arrondis et altérés en raison de leur transport par l'eau ou le vent.
  6. Processus biologiques :
    • La magnétite peut également être produite de manière biogénique par certains organismes, tels que les bactéries magnétotactiques, qui utilisent des cristaux de magnétite pour naviguer dans les champs magnétiques. Ces cristaux de magnétite biogènes se trouvent souvent dans les environnements sédimentaires, notamment les sédiments lacustres et marins.

En résumé, la magnétite est un minéral polyvalent qui peut se former dans un large éventail de contextes géologiques, notamment les roches ignées, les veines hydrothermales, les roches sédimentaires et par des processus biologiques. Ses propriétés magnétiques en font un minéral précieux dans diverses applications industrielles, notamment comme source de minerai de fer et dans la production de matériaux magnétiques.

Application et utilisations de la magnétite

La magnétite a un large éventail d'applications et d'utilisations dans diverses industries en raison de ses propriétés magnétiques uniques et de sa teneur élevée en fer. Voici quelques-unes des applications et utilisations les plus courantes de la magnétite :

  1. Production de minerai de fer : La magnétite est une source importante de minerai de fer. Il est extrait et traité pour extraire du fer destiné à la production d'acier. Sa teneur élevée en fer (environ 72 %) en fait une ressource précieuse pour l'industrie sidérurgique. Fer riche en magnétite gisements de minerai se trouvent souvent dans des pays comme l’Australie, le Brésil et la Russie.
  2. Supports d'enregistrement magnétique : Dans le passé, la magnétite était utilisée dans les supports d’enregistrement magnétiques, tels que les bandes audio et vidéo. Alors que la technologie moderne a largement remplacé ces applications par d’autres matériaux, la magnétite a joué un rôle crucial dans les premiers dispositifs de stockage magnétique.
  3. Séparation des supports lourds : La magnétite est utilisée dans les procédés de séparation en milieu dense dans les industries minières et de transformation des minéraux. Il est mélangé à l'eau pour former un milieu dense et ses propriétés magnétiques sont utilisées pour séparer les minéraux précieux (par exemple, charbon, capuchons de cuivre, or) à partir de stériles lors de l'enrichissement du minerai.
  4. Traitement de l'eau: Dans le traitement et la purification de l’eau, la magnétite peut être utilisée comme média de filtration. Il aide à éliminer les impuretés, telles que arsenic, le plomb et d'autres métaux lourds, de l'eau en raison de ses propriétés magnétiques.
  5. Catalyse: Les nanoparticules de magnétite se sont révélées prometteuses dans les applications catalytiques. Ils peuvent être utilisés comme catalyseurs dans des réactions chimiques, notamment dans le domaine de l'assainissement de l'environnement pour l'élimination des polluants des eaux usées et des gaz.
  6. Nanoparticules magnétiques : Les nanoparticules de magnétite sont utilisées dans diverses applications biomédicales, notamment l'imagerie par résonance magnétique (IRM), les systèmes d'administration de médicaments et la thérapie par hyperthermie pour le traitement du cancer. Leurs propriétés magnétiques leur permettent d’être dirigés vers des cibles spécifiques du corps.
  7. Blindage électromagnétique : Les matériaux contenant de la magnétite peuvent être utilisés pour le blindage contre les interférences électromagnétiques (EMI), ce qui est important dans l'industrie électronique pour protéger les équipements sensibles des rayonnements électromagnétiques externes.
  8. Additif pour béton : Dans l’industrie de la construction, de la magnétite finement broyée peut être ajoutée au béton pour améliorer sa densité et ses propriétés de protection contre les rayonnements. Ceci est particulièrement utile dans les applications où une radioprotection est requise, telles que les centrales nucléaires et les installations médicales.
  9. Ferrofluides : Les ferrofluides sont des suspensions colloïdales de minuscules particules magnétiques, souvent constituées de magnétite. Ils ont une large gamme d'applications, notamment dans les joints, les roulements et comme fluide de refroidissement dans les appareils électroniques.
  10. Etudes géologiques : La magnétite est utilisée dans les levés géophysiques et les études géologiques pour détecter les variations du champ magnétique terrestre. Cela peut aider à identifier les structures souterraines, gisements minéraux, et des anomalies géologiques.
  11. Art et pigments : La magnétite a été utilisée historiquement comme pigment noir dans l’art et la peinture. Il est également utilisé dans la fabrication d’encres magnétiques et de toners.

Ce ne sont là que quelques-unes des nombreuses applications et utilisations de la magnétite dans diverses industries. Ses propriétés magnétiques, ainsi que son abondance

Gisements de magnétite notables dans le monde entier

Des gisements de magnétite se trouvent dans diverses régions du monde et certains de ces gisements sont particulièrement remarquables en raison de leur taille, de leur qualité ou de leur importance économique. Voici quelques gisements de magnétite notables dans le monde :

  1. Kiruna, Suède :
    • La mine de Kiruna, dans le nord de la Suède, est l'un des gisements de magnétite les plus grands et les plus célèbres au monde.
    • Elle fait partie de la province minéralisée de Kiruna-Loke et contient de grandes quantités de magnétite et hématite.
    • Le minerai de cette mine constitue une source majeure de minerai de fer de haute qualité pour l’industrie sidérurgique.
  2. Anomalie magnétique de Koursk, Russie :
    • Située dans l’ouest de la Russie, l’anomalie magnétique de Koursk est l’une des plus grandes régions de minerai de fer au monde.
    • Il contient d’importants gisements de magnétite et constitue une source importante de minerai de fer pour la Russie et les marchés d’exportation.
  3. Bassin de Hamersley, Australie :
    • Le bassin de Hamersley, en Australie occidentale, est connu pour ses riches gisements de minerai de fer, notamment d'importantes réserves de magnétite.
    • De grandes opérations minières, comme celles de Rio Tinto et de BHP Billiton, extraient des minerais de magnétite et d'hématite de cette région.
  4. Quadrilátero Ferrifero, Brésil :
    • Dans l'État brésilien du Minas Gerais, le Quadrilátero Ferrífero (quadrangle de fer) est une région historique pour l'exploitation du minerai de fer.
    • Il contient de nombreux gisements de magnétite et d'hématite et constitue une source importante de minerai de fer depuis de nombreuses décennies.
  5. Ceinture de fer chilienne, Chili :
    • Le nord du Chili abrite la ceinture de fer chilienne, qui abrite d'importants gisements de magnétite et d'hématite.
    • Ces gisements constituent une source clé de minerai de fer pour les marchés nationaux et internationaux du Chili.
  6. Montagnes Adirondacks, États-Unis :
    • Les monts Adirondack, dans l’État de New York, aux États-Unis, contiennent des gisements de minerai de fer riches en magnétite.
    • Ces gisements ont une importance historique et ont été largement exploités au cours du XIXe et du début du XXe siècle.
  7. Champs de minerai de fer sud-africains, Afrique du Sud :
    • L'Afrique du Sud possède plusieurs gisements de minerai de fer, dont la mine Sishen, connue pour ses minerais riches en magnétite.
    • Ces gisements contribuent de manière significative à la production de minerai de fer de l'Afrique du Sud.
  8. Malmberget, Suède :
    • Malmberget, située dans le nord de la Suède, est une autre zone minière importante de magnétite.
    • Elle fournit du minerai de fer de haute qualité à l'industrie sidérurgique et fait partie intégrante du secteur minier suédois.
  9. Gisements de minerai de fer du Pérou, Pérou :
    • Le Pérou possède des gisements de magnétite et d'hématite, en particulier dans la région centre-sud.
    • Ces gisements contribuent aux activités de production et d'exportation de minerai de fer du Pérou.
  10. Gisements de Lodestone, divers emplacements :
    • Lodestone est une magnétite naturelle dotée de propriétés magnétiques naturelles.
    • Les gisements de magnétite peuvent être trouvés dans différentes parties du monde et ont une importance historique en tant qu'aimants naturels.

Ces gisements remarquables de magnétite jouent un rôle essentiel pour répondre à la demande mondiale de minerai de fer, une matière première cruciale dans la production d’acier et dans diverses applications industrielles. Les opérations d'extraction et de transformation dans ces régions contribuent de manière significative à leurs économies respectives et à l'industrie sidérurgique mondiale.

Importance économique et géopolitique

L'importance économique et géopolitique de la magnétite et des activités minières associées est considérable, principalement en raison de son rôle en tant que source clé de minerai de fer et de son importance dans l'industrie sidérurgique. Voici quelques points clés soulignant son importance économique et géopolitique :

Importance économique :

  1. Production d'acier : La magnétite est une source majeure de minerai de fer, et le minerai de fer est une matière première principale pour la production d'acier. L'acier est un matériau essentiel utilisé dans diverses industries, notamment la construction, l'automobile, les machines et le développement des infrastructures.
  2. Emploi et croissance économique : L’exploitation de la magnétite et l’industrie sidérurgique créent d’importantes opportunités d’emploi. Ces secteurs fournissent des emplois aux mineurs, aux métallurgistes, aux ingénieurs et au personnel de soutien, contribuant ainsi aux économies locales et nationales.
  3. Revenus d'exportation : Les pays possédant d’importants gisements de magnétite exportent souvent du minerai de fer vers les marchés internationaux, générant ainsi des revenus d’exportation substantiels. Ces revenus peuvent constituer une source cruciale de recettes en devises pour les pays ayant d’importantes opérations minières.
  4. Investissement et infrastructures : L’exploitation minière de la magnétite nécessite des investissements importants dans les infrastructures, notamment les chemins de fer, les ports et les installations de traitement. Ces investissements stimulent le développement économique et soutiennent les industries et services connexes.
  5. Commerce mondial des matières premières : Le minerai de fer est l’un des produits les plus échangés au monde. Le commerce international du minerai de fer implique un réseau complexe d’acheteurs, de vendeurs et de logistique de transport, contribuant à l’économie mondiale.

Importance géopolitique :

  1. Sécurité des ressources : Les pays disposant d’abondants gisements de magnétite disposent d’un avantage stratégique en termes de sécurité des ressources. Ils peuvent garantir un approvisionnement stable en minerai de fer pour la consommation intérieure et l’exportation, réduisant ainsi la dépendance à l’égard des importations.
  2. Commerce et diplomatie : Le commerce mondial du minerai de fer peut influencer les relations diplomatiques et les négociations commerciales entre les nations. Les pays exportateurs ont un pouvoir de négociation et les pays importateurs cherchent à garantir un approvisionnement en minerai de fer stable et abordable.
  3. Développement des infrastructures: Le développement d'infrastructures pour l'exploitation minière de la magnétite, telles que les ports et les chemins de fer, peut renforcer l'influence géopolitique et la connectivité d'un pays, ce qui en fait un partenaire attrayant en matière de commerce et d'investissement.
  4. Exploration des ressources et rivalités géopolitiques : La quête de nouveaux gisements de magnétite peut donner lieu à des conflits territoriaux et à des rivalités géopolitiques. Les revendications concurrentes sur les droits miniers et les régions riches en ressources peuvent potentiellement exacerber les tensions internationales.
  5. Dynamique du marché: Les changements dans l’offre et la demande de minerai de fer peuvent avoir un impact sur les prix mondiaux de l’acier et les balances commerciales, influant ainsi sur la stabilité économique et les relations géopolitiques entre les nations.
  6. Considérations environnementales et de durabilité : Les discussions géopolitiques peuvent également tourner autour des réglementations environnementales et des pratiques de durabilité liées à l’exploitation minière de la magnétite, alors que les nations cherchent à équilibrer les intérêts économiques et les préoccupations environnementales.
  7. Investissements dans les infrastructures : Les pays qui investissent dans les infrastructures nécessaires à l’exploitation minière de la magnétite et à la production d’acier peuvent exercer une influence sur les chaînes d’approvisionnement et les prix, affectant ainsi le marché mondial de l’acier et la dynamique commerciale.

En résumé, l’importance économique et géopolitique de la magnétite est étroitement liée à son rôle de principale source de minerai de fer, qui fait partie intégrante de la production d’acier et du développement industriel. La concurrence pour l’accès aux gisements de magnétite, les négociations commerciales et les investissements dans les infrastructures liées à l’exploitation minière peuvent façonner les relations internationales et avoir des implications économiques et géopolitiques de grande envergure.

Bibliographie

  • Dana, JD (1864). Manuel de minéralogie… Wiley.
  • Manuel de minéralogie.org. (2019). Manuel de Minéralogie. [en ligne] Disponible sur : http://www.handbookofmineralogy.org [Consulté le 4 mars 2019].
  • Mindat.org. (2019) : Mineral information, data and localities.. [en ligne] Disponible sur : https://www.mindat.org/ [Consulté. 2019].