Свинцовая руда обладает довольно сложной структурой. Ее длительное время подвергают обработке и после плавления полиметаллических руд получают свинец. Судя по археологическим исследованиям, способы добычи свинцовой руды и сам металл известны еще с древних времен. Самая старая находка обнаружена в захоронении возрастом 6000 лет. Форма артефакта – жезл, его рукоять была деревянной, однако имела свинцовый наконечник.
Свойства свинца
Чистый свинец известен, но это чрезвычайно редкое явление. Голубовато-серый металл, свежесрезанная поверхность которого имеет яркий металлический блеск и быстро окисляется при воздействии воздуха. В химической таблице стоит под номером 82. Мягкий, может быть поцарапан гвоздем и оставляет черную полосу на бумаге. Удельный вес металла составляет 11,40. Он плавится при 325 °С и кристаллизуется при медленном охлаждении. Имеет небольшую прочность и не может быть вытянут в проволоку, но тем не менее легко прокатывается или прессуется в тонкие листы.
На его свойства существенно влияет присутствие небольших количеств примесей. Свинец очень легко извлекается из соединений и растворим в ослабленной азотной кислоте. Он образует несколько соединений, имеющих коммерческое значение. Например, свинцовый глет и красный свинец являются оксидами, белый свинец является основным карбонатом.
Виды свинцовой руды
Чаще всего с цинковыми или серебряными рудами ассоциируется галенит. Свинец, полученный из последних называют, «жестким», а из руд свободных от серебра – «мягким». В верхних частях отложения галенита окисляются на многочисленные оксисоли. Таким образом, основными минералами свинца являются: церуссит, англезит, пироморфит, миметит, ванадинит, крокоит и вульфенит.
Как правило, галенит лежит в глубокозалегающих жилах, которые не подвергались окислению. В тех случаях, когда жилы окисляются и выветриваются, в качестве продуктов изменения возникают англезиты. Этот минерал неустойчив по сравнению с церусситом и превращается в последний при воздействии карбонизированных вод. Там, где растворы в зоне окисления пересекают фосфатные породы, развивается пироморфит. В тех случаях, когда галенит содержит серебро, в результате окисления возникают серебряные минералы.
Некоторые из самых важных серебряных руд в мире сформированы именно таким образом. Многочисленные минералы встречаются вместе с галенитом в жилах свинцовой руды, одним из самых распространенных из них является сфалерит. Наиболее важными из других связанных минералов считаются кальцит, доломит, сидерит, пирит, халькопирит, барит и флюорит.
Техника добычи и производства
В свинцово-цинковой обработке имеется 3 основных процесса: дробление, измельчение и обогащение. Для производства свинца, к примеру из галенита или церуссита, руда сначала частично обжигается или прокаливается, а затем плавится в реверберационных или доменных печах. Большинство свинцовых руд содержат серебро. Этот металл получают путем купирования или другими способами. Сфалерит часто ассоциируют с галенитом, но плавильные заводы редко берут свинцовые руды, содержащие более 10 процентов цинка, поскольку его присутствие вызывает трудности в выплавке. В таких случаях прибегают к механическому разделению двух минералов (обогащению). Иногда во время этого процесса происходят значительные потери как свинца, так и цинка.
Когда минералы свинца нагреваются только на древесном угле, они покрываются серно-желтой коркой. При нагревании иодидом калия и серой они создают блестящее желтое покрытие. Обжигание с карбонатом натрия и древесным углем создает металлический свинец, который проявляется в виде свинцового серого шарика, яркого, когда горячий, но блеклого в холодном состоянии. Если сурьма связана с галенитом, руда часто плавится без обработки, непосредственно для производства антимониального свинца.
Области применения
Металлический свинец используется в виде листов, труб и т. д. Его применяют для изготовления весов, пуль и дроби. Также является составной частью различных сплавов, таких как припой (свинец и олово), гарт (свинец и сурьма) и низкоплавкие сплавы (свинец, висмут и олово). Небольшое количество свинца используется в виде основного карбоната, который известен как свинцовые белила и очень ценен в качестве окрашивающего пигмента. Оксиды свинца, глета и сурика используются при изготовлении стекла превосходного качества, в глазури для глиняных изделий и в виде красящих пигментов. Хроматы свинца используются в качестве желтых и красных красок. Ацетат свинца, известный как свинцовый сахар, важен в различных отраслях.
Благодаря богатому свинцовому и цинковому элементу свинцово-цинковая руда обладает отличной способностью к разработке. Она широко используется при производстве электротехники, в машиностроении, военной промышленности, металлургии, легкой, фармацевтической и химической промышленности. Кроме того, цинковый металл имеет широкое применение в атомной и нефтяной индустрии.
Месторождения руды
Отложения свинца обрабатываются в трех разных классах, согласно тому, что из них добывают: только свинец, свинец и цинк, свинец и серебро. В последние годы свинцовые серебряные руды были самым большим источником металла. Большое значение среди других имеет юго-восточный район Миссури.
Галенит встречается как в слоях, так и в жилах. Метасоматические свинцовые и цинковые жилы встречаются в контактных метаморфических отложениях в известняке. Это Дербишир, Флинтшир, Камберленд в Англии; Сале в Швеции; Райбл и Блейберг (Каринтия), Лидвилле (Колорадо), Юте, Висконсине и др.
Гидротермальные первичные жилы – еще один важный способ проявления галенита. Это относится к сфалериту, пириту, кварцу и бариту: месторождения Кардигана, Минера, острова Мэн, Корнуолла, Дербишира, Аспена и Рико (Колорадо), Брокен-Хилл (Новый Южный Уэльс) и Фрайберг (Саксония). Соединенные Штаты Америки когда-то обеспечивали около 90 % мирового производства свинцовой руды. В последнее время было выпущено гораздо меньше. Страны Испании, Австралии, Германии, Польши и Мексики также произвели значительное количество свинца. Следом идут Великобритания, Россия, Франция, Канада, Греция и Италия.
Подсчеты потенциальных запасов свинца в России ставят ее на второе место в мире, однако по объемам добычи страна занимает лишь седьмое. Самые крупные месторождения свинцовых руд расположены на территории Восточной Сибири, всего же их 68.
