Pyrit

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Pyrit

Pyrit, auch bekannt als Schwefelkies, Eisenkies, Katzengold oder Narrengold, ist ein sehr häufig vorkommendes Mineral aus der Klasse der Sulfide und Sulfosalze. Es handelt sich um die kubische Modifikation des Eisen(II)-disulfids.

Pyrit ist eines der am weitesten verbreiteten Sulfidminerale und war historisch sowie industriell ein wichtiger Rohstoff, insbesondere für die Gewinnung von Schwefel und Schwefelsäure.

Chemische Zusammensetzung

• Chemische Formel: FeS₂
• Zusammensetzung (theoretisch bei idealer Reinheit):
  • Eisen (Fe): ca. 46,55 %
  • Schwefel (S): ca. 53,45 %

Natürliche Pyrite zeigen meist sehr ähnliche Werte (z. B. 46,49 % Fe und 53,49 % S) mit nur geringen Verunreinigungen. Das Anion ist ein Disulfid-Ion (S₂²⁻), nicht zwei einzelne Sulfid-Ionen.

Pyrit ist polymorph zu Markasit]] (orthorhombische Modifikation).

Physikalische Eigenschaften

• Farbe: messinggelb bis goldfarben (oft mit bunten Anlauffarben)
• Strichfarbe: grünlich-schwarz bis bläulich-schwarz
• Glanz: metallisch
• Mohshärte: 6 bis 6,5 (härter als Glas, aber deutlich härter als Gold)
• Dichte: 5,0–5,2 g/cm³
• Kristallsystem: kubisch
• Typische Kristallformen: Würfel, Pentagondodekaeder, Oktaeder oder Kombinationen davon; oft mit charakteristischer Streifung auf den Würfelflächen

Pyrit ist löslich in Salpetersäure, konzentrierter Salzsäure und heißer konzentrierter Schwefelsäure.

Vorkommen und Entstehung

Pyrit entsteht unter sehr unterschiedlichen Bedingungen – magmatisch, sedimentär und metamorph. Er bildet oft mächtige Lagerstätten und kommt weltweit an Tausenden von Fundorten vor. Bekannte Vorkommen liegen u. a. in Europa (z. B. Spanien, Deutschland, Italien/Elba), Südamerika, Nordamerika, Afrika und Australien.

Anwendungen als Rohstoff

Pyrit war lange Zeit neben elementarem Schwefel der wichtigste Schwefel-Rohstoff der chemischen Industrie:

• Schwefelsäureproduktion (Hauptanwendung):

 Durch oxidierendes Rösten (Pyrit-Rösten) wird Pyrit in Eisen(III)-oxid und Schwefeldioxid (SO₂) umgewandelt.  
 Die vereinfachte Hauptreaktion lautet:  
 :<math>\ce{2FeS2 + 11/2 O2 -> Fe2O3 + 4SO2}</math>  
 Das entstehende SO₂ wird im Kontaktverfahren zu Schwefeltrioxid (SO₃) und anschließend zu Schwefelsäure (H₂SO₄) verarbeitet.  
 Der Rückstand (Pyritabbrand oder Purpurerz, hauptsächlich Fe₂O₃) kann als Eisenrohstoff in der Eisen- und Stahlindustrie weiterverwendet werden.

• Gewinnung weiterer Elemente:

 Bei höheren Gehalten an Begleitmineralen können Kupfer, Kobalt, Gold, Selen oder andere Metalle mitgewonnen werden.

• Weitere Anwendungen (historisch und modern):

 * Als Zuschlagstoff in der Metallurgie  
 * In der Düngemittelindustrie (indirekt über Schwefelsäure)  
 * Früher als Ausgangsstoff für Vitriol (Eisenvitriol) und andere Schwefelverbindungen  
 * In der Schmuck- und Sammlerbranche wegen seiner auffälligen goldähnlichen Kristalle (allerdings kein echtes Gold)

Mit der Verbreitung des Kontaktverfahrens auf Basis von elementarem Schwefel hat die Bedeutung von Pyrit als Rohstoff in vielen Ländern abgenommen, in manchen Regionen wird er aber weiterhin genutzt.

Historischer Hinweis

Der Name „Pyrit“ leitet sich vom griechischen „pyr“ (Feuer) ab, weil Pyrit-Splitter beim Anschlagen Funken erzeugen können (ähnlich wie Feuerstein). Im Mittelalter und in der frühen Neuzeit spielte Pyrit eine Rolle bei der Herstellung von Vitriolöl (konzentrierter Schwefelsäure) und wurde oft mit Gold verwechselt – daher die volkstümlichen Namen „Katzengold“ oder „Narrengold“.