Mineral

Bijih besi

Bijih besi



Properti, penggunaan, dan terjadinya bijih besi yang paling penting.


Hematit Oolitik: Spesimen bijih besi hematit oolitik. Oolit adalah bola bulat kecil hematit yang diendapkan secara kimia. Spesimen dalam foto berukuran sekitar empat inci (sepuluh sentimeter), dan oolit terbesar berdiameter beberapa milimeter.

Apa itu Hematit?

Hematit adalah salah satu mineral paling melimpah di permukaan bumi dan di kerak dangkal. Ini adalah oksida besi dengan komposisi kimia Fe2HAI3. Ini adalah mineral pembentuk batuan umum yang ditemukan di batuan sedimen, metamorf, dan beku di lokasi di seluruh dunia.

Hematit adalah bijih besi paling penting. Meskipun pernah ditambang di ribuan lokasi di seluruh dunia, saat ini hampir semua produksi berasal dari beberapa lusin deposito besar di mana investasi peralatan yang signifikan memungkinkan perusahaan untuk menambang dan memproses bijih secara efisien. Sebagian besar bijih sekarang diproduksi di Cina, Australia, Brasil, India, Rusia, Ukraina, Afrika Selatan, Kanada, Venezuela, dan Amerika Serikat.

Hematit memiliki beragam kegunaan lain, tetapi signifikansi ekonominya sangat kecil dibandingkan dengan pentingnya bijih besi. Mineral ini digunakan untuk memproduksi pigmen, persiapan untuk pemisahan media berat, pelindung radiasi, pemberat, dan banyak produk lainnya.

Garis Hematit: Semua spesimen hematit akan menghasilkan goresan kemerahan. Gurat mineral adalah warnanya dalam bentuk bubuk ketika digesekkan di piring bergaris (sepotong kecil porselen tanpa glasir digunakan untuk menghasilkan sejumlah kecil bubuk mineral). Beberapa spesimen hematit akan menghasilkan bercak merah cemerlang, yang lain akan menghasilkan bercak cokelat kemerahan. Perawatan diperlukan saat menguji spesimen hematit dengan kilau logam. Spesimen ini sering rapuh dan meninggalkan jejak puing bersama dengan goresan. Puing-puing itu bukan bubuk - itu adalah jejak fragmen. Jadi, untuk menilai goresan, partikel yang lepas harus dengan lembut dikocok bebas dari lempeng goresan atau dengan sangat ringan disikat. Ini meninggalkan bubuk yang tertanam di dalam permukaan bertekstur lempeng beruntun. Pada foto di atas, goresan di sebelah kiri telah dibersihkan dari fragmen, dan Anda dapat melihat bahwa itu adalah cokelat kemerahan. Garis di sebelah kanan masih memiliki jejak fragmen berkilauan yang harus dihapus dengan lembut untuk evaluasi yang tepat.

Sifat Fisik Hematit

Klasifikasi kimiaOksida
WarnaHitam ke baja, abu-abu ke perak; merah ke coklat kemerahan ke hitam
GarisMerah sampai coklat kemerahan
KilauLogam, submetalik, bersahaja
DiaphaneityBuram
PembelahanTidak ada
Mohs Hardness5 hingga 6.5
Berat jenis5.0 hingga 5.3
Properti DiagnostikGaris merah, gravitasi spesifik
Komposisi kimiaFe2HAI3
Sistem KristalTrigonal
PenggunaanBijih besi yang paling penting. Pigmen, pemisahan media berat, pelindung radiasi, pemberat, senyawa pemoles, batu permata kecil

Sifat Fisik Hematit

Hematit memiliki penampilan yang sangat bervariasi. Kilauannya dapat berkisar dari bersahaja ke submetalik hingga logam. Rentang warnanya meliputi merah ke coklat dan hitam ke abu-abu ke perak. Ini terjadi dalam banyak bentuk yang meliputi mikro, masif, kristal, botryoidal, berserat, oolitik, dan lain-lain.

Meskipun hematit memiliki penampilan yang sangat bervariasi, selalu menghasilkan garis kemerahan. Siswa dalam kursus geologi pengantar biasanya terkejut melihat mineral berwarna perak menghasilkan garis kemerahan. Mereka dengan cepat mengetahui bahwa garis kemerahan adalah petunjuk paling penting untuk mengidentifikasi hematit.

Hematit tidak bersifat magnetis dan tidak boleh menanggapi magnet umum. Namun, banyak spesimen hematit mengandung magnetit yang cukup sehingga mereka tertarik pada magnet biasa. Ini dapat mengarah pada asumsi yang salah bahwa spesimen itu magnetit atau pirhotit yang lemah magnetik. Penyelidik harus memeriksa properti lain untuk membuat identifikasi yang tepat.

Jika penyelidik memeriksa coretan, coretan kemerahan akan mengesampingkan identifikasi sebagai magnetit atau pirhotit. Sebaliknya, jika spesimen itu magnetis dan memiliki garis kemerahan, kemungkinan besar kombinasi hematit dan magnetit.

Hematit specular: Hematit specular, kadang-kadang disebut "hematit mikro," memiliki kilau logam dan tampaknya merupakan batuan yang terdiri dari serpihan mika mengkilap. Sebaliknya serpihan itu adalah hematit. Meskipun hematit ini memiliki warna perak, masih menghasilkan garis kemerahan - yang merupakan kunci untuk identifikasi hematit. Pengujian kekerasan pada hematit specular sulit karena spesimen cenderung hancur. Spesimen ini berukuran sekitar empat inci (sepuluh sentimeter) dan dikumpulkan di dekat Republic, Michigan.

Formasi Besi Berikat: Tampilan dekat formasi besi berpita. Dalam spesimen ini, pita hematit (perak) bergantian dengan pita jasper (merah). Batuan yang diproduksi di mana formasi ini ditambang sering disebut "taconite." Foto ini membentang di area batu selebar satu kaki (30 sentimeter). Foto diambil oleh André Karwath, Lisensi Dokumentasi Gratis GNU.

Komposisi Hematit

Hematit murni memiliki komposisi sekitar 70% zat besi dan 30% oksigen dalam berat. Seperti kebanyakan bahan alami, jarang ditemukan dengan komposisi murni itu. Hal ini terutama berlaku untuk endapan sedimen di mana bentuk hematit oleh presipitasi anorganik atau biologis dalam badan air.

Sedimentasi klastik kecil dapat menambahkan mineral lempung ke oksida besi. Sedimentasi episodik dapat menyebabkan endapan memiliki pita besi oksida dan serpihan yang berselang-seling. Silika dalam bentuk jasper, chert, atau kalsedon dapat ditambahkan dengan proses kimia, klastik, atau biologis dalam jumlah kecil atau dalam episode yang signifikan. Endapan hematit dan serpih berlapis atau hematit dan silika ini telah dikenal sebagai "formasi besi berpita" (lihat gambar).

Hematit besar-besaran: Sebuah spesimen hematit besar sekitar empat inci (sepuluh sentimeter) dikumpulkan di dekat Antwerp, New York.

Hematit Bijih Ginjal: Beberapa endapan hematit di rongga dan memiliki kesempatan untuk membentuk kebiasaan yang tidak dibatasi. Kebiasaan yang dikenal sebagai "bijih ginjal" sering berkembang di rongga dan dinamai karena penampilan visualnya yang mirip dengan organ internal. Jenis hematit yang diendapkan secara kimia ini sering relatif tidak terkontaminasi dengan lempung sedimen atau batuan induk dan memiliki kemurnian yang lebih tinggi. Kemurnian tinggi menjadikan ini pilihan hematit untuk membuat pigmen. Spesimen ini sekitar empat inci (sepuluh sentimeter) dan dikumpulkan di dekat Cumberland, Inggris.

Kejadian Geologis

Hematit ditemukan sebagai mineral primer dan sebagai produk alterasi pada batuan beku, metamorf, dan sedimen. Ini dapat mengkristal selama diferensiasi magma atau endapan dari cairan hidrotermal yang bergerak melalui massa batuan. Ini juga dapat terbentuk selama metamorfisme kontak ketika magma panas bereaksi dengan batuan yang berdekatan.

Endapan hematit yang paling penting terbentuk di lingkungan sedimen. Sekitar 2,4 miliar tahun yang lalu, lautan bumi kaya akan zat besi terlarut, tetapi sangat sedikit oksigen gratis yang ada di air. Kemudian sekelompok cyanobacteria menjadi mampu melakukan fotosintesis. Bakteri menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi untuk mengubah karbon dioksida dan air menjadi karbohidrat, oksigen, dan air. Reaksi ini melepaskan oksigen bebas pertama ke lingkungan lautan. Oksigen baru segera digabungkan dengan besi untuk membentuk hematit, yang tenggelam ke dasar laut dan menjadi satuan batuan yang kita kenal sekarang sebagai formasi besi berpita.

Segera, fotosintesis terjadi di banyak bagian samudera bumi, dan endapan hematit yang luas terakumulasi di dasar laut. Deposisi ini berlanjut selama ratusan juta tahun - dari sekitar 2,4 hingga 1,8 juta tahun yang lalu. Ini memungkinkan pembentukan endapan besi setebal ratusan hingga beberapa ribu kaki yang secara lateral persisten lebih dari ratusan hingga ribuan mil persegi. Mereka terdiri dari beberapa formasi batuan terbesar dalam catatan batuan Bumi.

Banyak endapan besi sedimen mengandung hematit dan magnetit serta mineral besi lainnya. Ini sering dalam hubungan intim, dan bijih ditambang, dihancurkan, dan diproses untuk memulihkan kedua mineral. Secara historis, sebagian besar hematit tidak ditemukan dan dikirim ke tumpukan tailing. Pemrosesan yang lebih efisien saat ini memungkinkan lebih banyak hematit diperoleh dari bijih. Tailing juga dapat diolah kembali untuk memulihkan besi tambahan dan mengurangi volume tailing.

Mars "Blueberry": Pada tahun 2004, Peluang Rover Eksplorasi Mars NASA menemukan bahwa tanah di dekat lokasi pendaratannya mengandung jutaan bola kecil yang oleh para peneliti dijuluki "blueberry." Setelah dianalisis, mereka ditentukan terdiri dari oksida besi, sebagian besar dalam bentuk hematit. Kandungan besi batuan dan tanah Mars berkontribusi pada penampilan merahnya dari Bumi dan membantunya mendapatkan nama "Planet Merah." Gambar oleh NASA.

Hematit di Mars?

NASA telah menemukan bahwa hematit adalah salah satu mineral paling melimpah di bebatuan dan tanah di permukaan Mars. Kelimpahan hematit pada batuan Mars dan material permukaan memberi lanskap warna coklat kemerahan dan itulah sebabnya planet ini tampak merah di langit malam. Ini adalah asal mula julukan "Planet Merah" Mars.

Pelet Taconite: Pelet taconit ini terdiri dari batu taconit yang dihancurkan halus yang telah diproses untuk meningkatkan kandungan besi dan dicampur dengan sedikit tanah liat untuk meningkatkan peletisasi. Ini adalah salah satu cara standar pengiriman bijih besi dari tambang ke pabrik baja. Partikel bundar berdiameter sekitar 1/2 inci (1 1/4 sentimeter) dan sangat mudah ditangani selama pengiriman dan di pabrik. Gambar oleh Harvey Henkelmann. Lisensi Dokumentasi Gratis GNU.

Penggunaan Hematit (Bijih Besi)

Hematit adalah bijih besi paling penting di dunia. Meskipun magnetit mengandung persentase besi yang lebih tinggi dan lebih mudah diproses, hematit adalah bijih utama karena lebih banyak dan terdapat dalam endapan di banyak bagian dunia.

Hematit ditambang di beberapa tambang terbesar di dunia. Tambang ini membutuhkan investasi miliaran dolar, dan beberapa akan mengeluarkan lebih dari 100 juta ton bijih per tahun. Tambang terbuka ini bisa mencapai ratusan hingga ribuan kaki dan beberapa mil pada saat mereka telah selesai.

Cina, Australia, Brasil, India, Rusia, Ukraina, Afrika Selatan, dan Amerika Serikat adalah produsen bijih besi terkemuka di dunia (termasuk hematit, magnetit, dan bijih lainnya). Produksi bijih besi di Amerika Serikat terjadi di Michigan dan Minnesota.

Pigmen hematit: Hematit adalah salah satu mineral pigmen pertama yang digunakan oleh manusia. Setidaknya 40.000 tahun yang lalu, orang memperoleh hematit, menghancurkannya menjadi bubuk halus, dan menggunakannya untuk membuat cat. Yang ditunjukkan di atas adalah pigmen hematit komersial yang tersedia saat ini. Dari kiri atas, searah jarum jam, mereka adalah: Blue Ridge Hematite, Blue Ridge Violet Hematite, Venetian Red, dan Pozzuoli Red. Sejak Renaissance, pigmen sering diberi nama sesuai dengan lokasi di mana mereka diproduksi. Variasi warna adalah hasil dari jenis hematit yang digunakan dan kotoran, seperti tanah liat dan oksida besi lainnya, yang bercampur dengannya.

Permata hematit: Hematit dan taconit sering dibuat menjadi batu yang berjatuhan atau dipotong menjadi cabochon dan manik-manik. Ini populer sebagai barang perhiasan murah. Hematit dipoles juga populer sebagai "batu penyembuh." Beberapa orang percaya bahwa membawanya akan membantu meringankan masalah medis tertentu. Penggunaan ini tidak memiliki kelebihan ilmiah dan sebenarnya dapat berbahaya karena mengalihkan orang yang membutuhkan perhatian medis dari menemui dokter.

Penggunaan Hematit (Pigmen)

Nama hematite berasal dari kata Yunani "haimatitis" yang berarti "merah darah." Nama itu berasal dari warna hematit ketika telah dihancurkan menjadi bubuk halus. Orang primitif menemukan bahwa hematit dapat dihancurkan dan dicampur dengan cairan untuk digunakan sebagai cat atau kosmetik. Lukisan-lukisan gua, yang dikenal sebagai "pictographs," sejak 40.000 tahun yang lalu diciptakan dengan pigmen hematit.

Hematit terus menjadi salah satu mineral pigmen terpenting. Telah ditambang di banyak lokasi di seluruh dunia dan telah diperdagangkan secara luas sebagai pigmen merah. Selama Renaissance ketika banyak pelukis mulai menggunakan minyak dan kanvas, hematit adalah salah satu pigmen yang paling penting. Warna hematit tidak tembus cahaya dan permanen. Itu bisa dicampur dengan pigmen putih untuk menghasilkan berbagai warna merah muda yang digunakan untuk mengecat daging.

Cara terbaik untuk belajar tentang mineral adalah belajar dengan koleksi spesimen kecil yang dapat Anda tangani, periksa, dan amati propertinya. Koleksi mineral murah tersedia di Geology.com Store.

Penggunaan Hematit (Bahan Permata)

Hematit adalah bahan permata kecil yang digunakan untuk menghasilkan cabochon, manik-manik, patung kecil, batu berjatuhan, dan barang-barang lainnya. Bahan yang digunakan untuk memproduksi produk-produk ini adalah hematit berwarna perak dengan tekstur padat dan seragam. Warna perak hematit yang cerah dan "rasa yang berbobot" membuatnya menjadi batu yang sangat populer.

Hal baru hematit: Produk yang disebut "magnetic hematite" dan "iridescent hematite" sering ditawarkan untuk dijual sebagai hadiah, turis, barang baru, dan toko sains dan situs web mereka. Sebagian besar waktu bahan-bahan ini bukan hematit tetapi bahan buatan manusia yang bahkan tidak memiliki komposisi kimia yang sama dengan hematit. Beli jika Anda menyukainya tetapi bukan karena Anda berpikir Anda mendapatkan spesimen mineral yang unik.

Penggunaan Hematit (Batu Penyembuhan)

Beberapa orang percaya bahwa membawa potongan-potongan hematit yang dipoles jatuh, yang dikenal sebagai "batu penyembuhan," akan membawa kelegaan dari masalah medis tertentu. Tidak ada bukti ilmiah bahwa penggunaan hematit ini memiliki efek positif selain menjadi plasebo. Menggunakan hematit sebagai "batu penyembuhan" atau "kristal penyembuhan" sebenarnya dapat berbahaya karena mengalihkan orang dari melihat dokter yang dapat memberikan perawatan yang tepat. Kemudian ketika orang dengan masalah akhirnya memutuskan untuk pergi ke dokter, situasinya lebih parah.

Tungku besi: Pada 1700-an dan 1800-an, tambang kecil di Amerika Serikat bagian timur menghasilkan hematit yang berfungsi sebagai bijih besi utama di wilayah tersebut. Bijih diproses dengan memanaskannya dengan membakar arang di tungku batu sederhana. Cadangan bijih besi kecil dan sulit dieksploitasi. Ketika deposit bijih besi besar di wilayah Great Lakes ditemukan, bijih besi tidak lagi ditambang di Amerika Serikat bagian timur. Tampil adalah Vesuvius Iron Furnace dari Ohio selatan. Foto USGS.

Penggunaan Hematit Lainnya

Hematit digunakan untuk sejumlah keperluan lainnya. Ini adalah bahan yang sangat padat dan murah yang efektif untuk menghentikan rontgen. Untuk alasan itu digunakan untuk perisai radiasi di sekitar peralatan medis dan ilmiah. Biaya rendah dan kepadatan tinggi dari hematit dan bijih besi lainnya juga menjadikannya berguna sebagai pemberat untuk kapal.

Hematit juga dapat ditumbuk menjadi bubuk halus yang bila dicampur dengan air akan membuat cairan dengan gravitasi spesifik yang sangat tinggi. Cairan ini digunakan dalam pemrosesan "float-sink" batubara dan bahan mineral lainnya. Batubara yang dihancurkan, yang memiliki gravitasi spesifik yang sangat rendah, ditempatkan pada cairan yang berat dan batubara yang bersih ringan mengapung, sementara pengotor gravitasi spesifik-tinggi seperti wastafel pirit.

Akhirnya, hematit adalah bahan yang digunakan untuk membuat senyawa pemoles yang dikenal sebagai "rouge merah" dan "rouge perhiasan". Red rouge adalah bubuk hematit yang digunakan untuk memoles kuningan dan logam lunak lainnya. Dapat ditambahkan ke media tongkol jagung yang dihancurkan atau media kulit walnut yang dihancurkan untuk selubung kulit kuningan yang dipoles-jatuh. Pemerah permata adalah pasta yang digunakan pada kain lembut untuk memoles perhiasan emas dan perak.