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硫化鐵為黑色固體，常溫下易轉變為黃綠色。由于在空氣中容易被氧化，因此自然界中不存在，只能通過實驗室化學方法制備。
硫化鐵一般是氧化鐵脫硫劑脫硫后的產物。氧化鐵脫硫是常見的脫硫手段。氧化鐵脫硫劑是一種以活性氧化鐵(Fe2O3)的水合物為主要脫硫成份的一種脫硫劑。常溫下，氧化鐵(Fe2O3)分為α-水合物和γ-水合物，兩種水合物都具有脫硫作用。非水合物的氧化鐵常溫下不具有脫硫作用。
氧化鐵脫硫劑因其硫容大、價格低、可在常溫下空氣再生等特點，所以硫化鐵在近幾年迅速推廣，更主要的原因是可以在無氧條件下脫硫氣源中的H2S(活性炭無氧條件下不脫硫)。
在常溫下沼氣通過脫硫床層，沼氣中的硫化氫與活性氧化鐵接觸，生成三硫化二鐵，然后含有硫化物的脫硫劑與空氣中的氧接觸，當有水存在時，鐵的硫化物又轉化為氧化鐵和單體硫。這種脫硫再過程可循環進行多次，氧化鐵脫硫劑表面的大部分空隙被硫或其他雜質覆蓋而失去活性為止。
