磁鐵礦（Magnetite），又稱磁鐵、磁石，是一種具有磁性的鐵氧化物，礦物成分主要是四氧化三鐵(Fe3O4)。其含鐵量較高，達72.4%。顏色常呈鐵黑色或暗藍靛色，條痕為黑色。具有金屬光澤或半金屬光澤，不透明。磁鐵礦為等軸晶系，單晶體多呈八面體，少數呈十二面體，晶面有條紋，集合體常以粒狀或致密塊狀產出。硬度5.5~6.5。相對密度4.9~5.2。磁鐵礦因其具有磁性且可提取金屬鐵而得名。
磁鐵礦主要產于各種成因鐵礦床中，也常作為副礦物廣泛分布在巖漿巖、沉積巖及變質巖中。同時也在一些巖石（沉積的碧玉鐵質巖、四氧化三鐵巖，以及接觸交代夕卡巖、區城變質的磁鐵石英巖）中作為主要礦物產出。磁鐵礦廣泛分布于瑞典、智利、俄羅斯、美國、巴西、澳大利亞、中國等國。其中瑞典的基魯納和智利的拉克鐵礦是較為著名的磁鐵礦產地。中國的磁體礦產地以四川攀枝花市、江寧鞍山、湖北大冶等較為著名。
磁鐵礦主要應用于冶金、藥用領域。磁鐵礦氧化后可以變為赤鐵礦或褐鐵礦，可用于提煉金屬鐵。鋼鐵是社會生產和公眾生活所必需的基本材料，鋼鐵制品也廣泛用于各經濟部門和人民生活的各個方面。磁鐵礦還可氧化生成磁記錄介質，將其涂敷在的盒式錄音磁帶、磁盤和磁鼓上后可用于記錄和存儲信息。
主要特性
礦物組成
磁鐵礦的礦物成分主要是四氧化三鐵(Fe3O4)，是一種具有磁性的鐵氧化物，也是鐵的主要礦石礦物之一。其含鐵量較高，達72.4%。同時也含有少量有鈦(Ti)、釩(V)、鉻(Cr)、錳(Mn)、鎂Mg、鋅(Zn)、鋁(Al)等雜質元素。呈類質同象替代Fe3+的有Al3+、Ti4+、Cr3+、V3+等，替代Fe2+的有Mg2+、Mn2+、Zn2+、Co2+、Ge2+等。當Ti4+替代Fe3+時，其中含二氧化鈦(TiO2)小于25%時稱含鈦磁鐵礦，二氧化鈦(TiO2)大于25%者稱鈦磁鐵礦。當含釩鈦較多時，則稱釩鈦磁鐵礦。含鉻者稱鉻磁鐵礦。
物理特性
磁鐵礦的顏色通常呈鐵黑色或暗木藍色，條痕為黑色，其在反射光呈鋼灰色。磁鐵礦具有金屬光澤或半金屬光澤，不透明，斷口呈亞貝殼狀至參差狀。性脆，無臭無味。無解理，有時可見平行({111}的裂理。具不平坦狀斷口。正交偏光鏡下呈全消光，顯示均質性。硬度5.5~6.5。相對密度4.9~5.2。磁鐵礦具有較強磁性，接觸空氣被氧化后會變為赤鐵礦或褐鐵礦。其中經磁鐵礦氧化生成且保留外形的赤鐵礦稱為假象赤鐵礦。
結構特性
磁鐵礦為立方晶系。單晶體多呈八面體或菱形十二面體，晶面有條紋。常具尖晶石律雙晶。晶面伴有條紋。集合體常以粒狀或致密塊狀產出，有時也呈骸晶產出。礦物薄片中則多為呈自形的四方形或粒狀。
形成原因
磁鐵礦主要產于各種成因鐵礦床中，也常作為副礦物廣泛分布在巖漿巖、沉積巖及變質巖中。另外，四氧化三鐵礦在一些巖石（如沉積的碧玉鐵質巖、磁鐵巖，以及接觸交代夕卡巖、區城變質的磁鐵石英巖）中都作為主要礦物產出，有時會形成鐵礦床。磁鐵礦物理化學性質穩定，硬度較大，在砂礦中也較常見，常富集成礦。除上述外，磁鐵礦也可產生于海濱沙中。磁鐵礦的成因類型較多，有巖漿型、接觸交代型、高溫熱液型、區域變質型等。
分布區域
磁鐵礦廣泛分布于瑞典、智利、俄羅斯、美國、巴西、澳大利亞、中國等國。其中瑞典的基魯納（巖漿型）和智利的拉克鐵礦（火山巖型）是較為著名的磁鐵礦產地。
中國的磁體礦產地較多，其中以四川攀枝花市（巖漿型)、江寧鞍山（沉積變質型）、湖北大治（按觸交代型）等最為著名。中國鐵礦石資源總體呈現的特點為：分布廣但又相對集中；中小型礦床多，大型礦床少；礦床類型多，細粒嵌布礦石多；富鐵礦少，貧鐵礦多，難選礦多。鐵礦床分布廣泛又相對集中，全國31個個省市均有分布，但是大多集中分布于遼寧省、四川省、河北省等地、三地總儲量共104.57億噸，占全國總儲量的50%左右。
應用領域
冶金
磁鐵礦是重要的鐵礦石，含鐵量達72.4%，可用于提煉金屬鐵。鋼鐵是社會生產和公眾生活所必需的基本材料，人類使用的金屬材料中90%以上是鋼鐵。鋼鐵制品廣泛用于各經濟部門和人民生活的各個方面。建筑行業是鋼鐵用量最大的行業，占鋼鐵總用量的50%，其次是機械行業、汽車行業和金屬制品行業，分別占16%、13%和11%。
其他
磁鐵礦在特定條件下可氧化生成磁記錄介質，將其涂敷在盒式錄音磁帶和錄像帶的磁帶、磁盤和磁鼓上后可用于記錄和存儲信息。磁鐵礦可用于制備氨合成催化劑，用于加快氨和氫合成為氨的化學反應的速度。磁鐵礦可作為過濾介質應用于水的過濾當中，使水得到澄清和凈化。鐵磁流體是一種人工合成的液態磁性物質，可應用于密封技術，而磁鐵礦是構成鐵磁流體的固體磁性微粒材料。磁體礦還可作為礦物懸浮液的材料普遍應用于煤的分選中，懸浮液可使相對密度比其低的煤浮起，比其高的矸石或其他雜物下沉，以此完成重介質選煤的工藝。
礦物開采
開采
全球磁鐵礦的開采方法包括露天開采和坑內開采。露天開采是通過采掘運輸設備在敞露的空間進行開采，具有作業安全、可采用大型采礦機械、生產能力大、礦石損失少等優點，適合于礦體埋藏淺、儲存條件簡單、儲量大的礦床。其缺點是采場和排土場的占地面積大，易造成污染破壞環境，同時開采會受嚴寒、酷暑、暴風雨氣候條件的影響。坑內開采是以各種井、巷開辟出一條從地表通達礦體的通道，把礦石開采出來，適用于埋藏較深的礦體。坑內開采具有投資少、適應性強、占地面積小等優點，同時也具有影響地下水系，破壞地形地貌等缺點。
全球磁鐵礦的開采包括中國在內，以露天開采為主。露天開采一般采用緩幫、全境界開采技術，同時也可進行陡幫開采、高臺階開采和分期開采。坑內開采的方法有自然崩落法、深孔采礦法和中深孔采礦法等。
選礦
磁鐵礦的選礦工藝包括磁選、重選、浮選、電選、風選及其聯合工藝流程。
磁選法是選分磁鐵礦的主要方法，其原理是根據各種礦物磁性的不同，在磁選機的磁場中受到不同的作用力，而使礦物達到分選目的。磁選對磁性礦物雖更具針對性，但磁性夾雜易導致磁精礦品位偏低。
重選是利用礦物與脈石的密度不同在各種運動的介質中實現分選的工藝過程。重選能耗低，無污染，處理量大，但分選粒度較粗，分選效果偏低。
浮選即泡沫浮選，是在破碎后獲得的礦石水混合泥漿中加人化學物質，使礦物的顆粒附著在氣泡上，當空氣通過泥漿時，氣泡會攜帶礦物的顆粒上升，從而與基質相分離，接著對泡沫進行提取即可回收礦物。浮選下限雖低，但藥劑制度復雜，成本較高，且難以滿足日益提高的環保要求。
磁鐵礦礦石資源按照脈石類型可分為磁石石英巖和的矽卡巖型磁鐵礦。磁鐵石石英巖主要含有磁鐵礦和石英，二者磁化系數較大，全球的選礦廠一般采用磁選法。矽卡巖型磁鐵礦的主要礦物為磁鐵礦，同時含有少量的硫化礦物。全球的選礦廠一般采用磁選法回收磁性礦物，以浮選法回收伴生的硫化礦物。同時針對選礦方法各有優缺點，磁鐵礦分選的研究趨勢轉為復合力場分選，將浮選與重選、磁選與重選、磁選與浮選分別結合，充分發揮各選礦方法的優越性，提高了選礦設備對目的礦物的分離與富集能力，也提升了選礦效率。
歷史
傳說在巴爾干半島馬其頓地區馬格里西亞（Magnesia），當地的牧民曾在他們的拐杖和鞋頭上發現吸有磁鐵礦。古希臘哲學家泰勒斯（Thales）在其著作中提及四氧化三鐵，從中可知早在古希臘時代人類就已經注意到了磁鐵的存在。
中國使用磁鐵礦的歷史悠久并且最早發現磁鐵礦的實用價值。在戰國時代開始用磨細的極磁鐵礦作指南針，稱為“司南”。自西漢，就有使用磁鐵礦治療疾病的記載。東漢時曾使用磁鐵礦治療類風濕性關節炎、肢節痛。唐代孫思邈記載服用磁鐵礦制成的蜜丸可對眼力有益。南宋嚴用和記載磁鐵礦可用于治療耳聾。至明代，李時珍在《本草綱目》中系統總結了磁鐵礦的藥用價值，記載磁鐵礦可用于治小兒驚癇、大腸脫肛、諸般腫毒等10多種疾病。
名稱來源
在中國古籍中，磁鐵礦有磁鐵、磁石、磁鐵礦石、靈磁石、雄磁石等之稱，表明它具有磁性。“磁鐵礦”的命名沿用中國傳統的礦物名稱以及傳統的命名習慣，因其具有磁性且可提取金屬鐵而稱為磁鐵礦。磁鐵礦的英文名稱“Magnetite”源于地名馬格里西亞（苛性苦土粉），因該地盛產磁鐵礦而得名。
品質鑒定
磁鐵礦具有超強磁性，能夠吸起鐵屑并使指南針偏轉，可以此特征進行鑒定。區別磁鐵礦與鈦鐵礦可通過鑒別礦物薄片中的晶形、磁性，以及覆在磁鐵礦的表面或邊部的白鈦礦。白鈦礦呈不透明的白色絮狀物產出。磁鐵礦與赤鐵礦、鉻鐵礦也容易混淆，可根據赤鐵礦在反射光下常呈半透明的紅色，鉻鐵礦的邊緣有半透明的棕色、褐色這兩個特征進行區分。
危害
環境危害
磁鐵礦在露天采礦、地下采礦和選礦過程中會對環境造成影響。其中露天采礦的大氣污染源如鉆孔、裝礦、運輸等都屬無組織排放，污染物排放于露天坑內并末進入大氣，尚屬作業環境的崗位濃度。地下采礦作業點在井下，各污染源排放在井下，只有排風井一處將井下污染空氣排入大氣，但此處排出大量炮煙，所含有的CO、CO2、NOX等，全球尚無有效的治理措施。同時磁鐵礦在選礦、采礦等過程中會產生的廢水以及大量的剝離石和廢渣。在生產過程中大型機械作業和大型運輸、裝載活動，都會產生噪聲污染，但由于礦山開采一般距市區較遠，因此噪聲污染影響不大。
健康危害
磁鐵礦入藥若內服過度或長久服用，會影響身體健康。會引起血管舒張、血內蛋白減少、鐵蛋白增加、血壓下降。過多的鐵蛋白，使網狀內皮系統的功能暫時被抑制，可發生肝臟損壞甚至壞死，大量蛋白被破壞，從腎臟排出，蛋白的合成減少，發生低蛋白血癥和氨基酸代謝紊亂。過度服用多表現為惡心嘔吐、腹痛腹瀉、嘔吐物和大便中帶血、黃疸，肝損害等。中毒癥狀多為心悸病、呼吸困難、血壓降低、紫、精神昏亂、抽搐、瞳孔散大等。
生物磁場
人體內存在生物磁場，其來源除人體內的電荷運動、人體內生物磁性材料之外，還包括侵入人體內部的強磁性物質產生的剩余磁場。磁鐵礦的粉末可通過呼吸道進入肺部、通過食道進入胃腸系統后，會在外界磁場的作用下被磁化，從而產生剩余磁場，肺磁場即屬于此類。對肺磁場的研究具有以下作用。一、作為職業病檢查的靈敏指示器，煤礦工人、鋼鐵工人、電焊工人可通過檢查肺磁場進行職業病的發現與監測。二、作為肺自消除異物的靈敏指示器。可采用“磁示蹤”鑒定肺自清除能力，即受試者吸入一定量的磁鐵礦粉未，用磁強計定期檢測，做出隨時間衰減曲線，從而得到肺的自清除能力特性。
另外，布萊克莫爾（Blakemore）在1975年發現：種類不同的細菌群都能在地磁場中定向并沿地磁場磁力線方向游動，這是生物利用磁導航最明顯的例證。由于磁鐵礦微粒從可溶性鐵析出以后星鏈合形式，因此這些趨磁性細菌具有一種"生物羅盤"的作用。除細菌以外，還發現其它許多生物（鴿子、蜜蜂屬、海藻、石鱉、綠海龜、北方藍鰭金槍魚、海豚和鳳蝶總科等）體內也有磁鐵礦淀析，這些生物當中有不少具有超常的導航和歸巢本領，這也就是人們常說的地磁場可以幫助生物識別方向。但是對更高級的生物來說，要確切論證這種生物羅盤的利用情況相當困難，因為這牽涉到行為和生理兩方面的實驗問題；不過，通過對生物化學作用析出的磁性微粒進行定位、礦物學特性和礦物磁性特征等方面的實驗室實驗，還是取得了不少有關反映地磁場的能力、敏感程度以及可能使用的生物物理方法方面的資料。
參考資料 >
磁鐵礦.中國大百科全書.2024-04-18