Свинцовый блеск - описание, свойства и особенности

Свинцовый блеск (галенит) – это основной вид руды, из которой получают чистый свинец. Извлечение металла производится с помощью флотации. Происхождение минерала связано с гидротермальными подземными водами. Месторождения свинцового блеска распространены по всему миру, но самые старые из них уже почти полностью выработаны. Природные руды, содержащие галенит, имеют в своем составе и другие ценные примеси. Основная сфера применения данного минерала – цветная металлургия (выплавка свинца).

Описание

Свинцовый блеск – это устаревшее название минерала галенит. Это слово произошло от латинского galena, что значит «свинцовая руда». Минерал относится к классу сульфидов – сернистых соединений металлов и неметаллов и является одним из наиболее распространенных представителей этой группы. Химическая формула свинцового блеска имеет вид PbS (сульфид свинца).

Чаще всего непрозрачные кристаллы галенита бывают в виде кубов, кубооктаэдров, октаэдров с притупленными углами. На их гранях могут образовываться ступени и растворения. Свинцовый блеск с цинковой обманкой дает натечные конфигурации. Излом ступенчатый и хрупкий. Существует несколько разновидностей этой горной породы: селенистый галенит (в его составе присутствует селенит), свинчак (с плотной тонкозернистой структурой). Наиболее распространенная в природе форма – сплошная зернистая масса.

Цвет минерала – стальной, с голубоватым отливом, иногда присутствует разноцветная побежалость. Имеет металлический блеск.

Состав

Химический состав вещества свинцовый блеск включает 86,6% свинца, остальное приходится на долю серы. Из примесей наиболее часто отмечаются следующие:

• серебро;
• медь;
• кадмий;
• цинк;
• селен;
• висмут;
• железо;
• мышьяк;
• олово;
• молибден.

В редких случаях в составе минерала присутствуют марганец, уран и другие химические элементы. Наличие примесей связано с микроскопическими включениями других горных пород.

Химические свойства

Минерал свинцовый блеск обладает следующими основными химическими свойствами:

• в реакции с содой образуется свинцовый королек;
• при растворении в азотной кислоте выделяется сера и сульфат свинца, который выпадает в виде белого осадка;
• подавление флотации галенита осуществляется хроматами и бихроматами, при этом на поверхности минерала формируются гидрофильные соединения хромата свинца;
• при контакте с кислородом воздуха быстро окисляется, темнеет, утрачивает металлический блеск;
• при окислении образуются ценные свинцовые руды церуссит, англезит, пироморфит.

Физические характеристики

К основным физическим характеристикам свинцового блеска относят:

• твердость по шкале Мооса – 2-3 (хрупкий);
• электропроводность – слабая;
• высокая плотность – 7400-7600 кг/м³;
• спайность – идеальная в кубическом габитусе.

Происхождение

Месторождения, где находят свинцовый блеск, характеризуются двумя типами формирования горных пород:

• Гидротермальные. Минералы образуются в результате осаждения из гидротермальных растворов, циркулирующих в недрах Земли. Этот тип месторождений, к которым приурочены залежи галенита, является наиболее распространенным. Его находят в виде жил или залежей в известняковых породах.
• Метасоматические. Появление руд происходит под воздействием горячих минеральных вод, при одновременном растворении горных пород и отложении их новых типов.

При естественном эрозивном выветривании и воздействии грунтовых вод из галенита формируется корка англезита, переходящая вглубь в церусит. Это труднорастворимые минералы, которые образуют вокруг свинцового блеска плотный слой, предотвращающий его дальнейшее окисление. Реже в качестве продуктов изменения выявляются пироморфит, вульфенит и крокоит.

Из сопутствующих минералов чаще всего встречается сфалерит (сульфид цинка), а также некоторые другие:

• пирит;
• халькопирит;
• блеклые руды (сульфиды меди, мышьяка, сурьмы с примесями других элементов);
• сульфосоли Ag, Pb, Cu;
• мышьяковистый колчедан;
• кварц;
• кальцит;
• карбонаты;
• барит;
• флюорит.

Иногда свинцовый блеск обнаруживают в виде налета на серном и лучистом колчедане (месторождения каменного угля и фосфоритов).

Распространение

Наиболее крупные залежи галенита разрабатываются в следующих странах:

• США (Ледвилл, Колорадо);
• Россия (Садонское, Кавказ; Лениногорское, Алтай; Дальнегорское, Приморье; Нерчинское, Читинская область);
• Австралия (Брокен-Хилл, Новый Южный Уэльс);
• Канада;
• Мексика.

Месторождения свинцового блеска встречаются повсеместно, но самые старые из них, находящиеся в Европе, практически полностью исчерпаны. В странах СНГ можно отметить месторождения Алтын-Топкан (Таджикистан), Каратау, Акчагыл (Казахстан), Филизчайское (Азербайджан).

Искусственное получение

Свинцовый блеск можно легко получить искусственным путем несколькими способами:

• при воздействии сероводорода на раствор свинца в присутствии азотной кислоты;
• при разложении PbSO₄ в водороде или угарном газе;
• при пропускании струи осушенного сероводородного газа через хлористые соединения свинца;
• при медленном охлаждении прокаленной измельченной смеси PbSO₄ и мела.

Применение

Основная сфера использования галенита – это источник для выплавки свинца. Данный металл применяется в основном для изготовления следующей продукции:

• аккумуляторы;
• листовой свинец и сплавы;
• боеприпасы;
• оболочки для электротехнических кабелей;
• технологические присадки для бензина.

Кроме выплавки свинца, галенит применяется при производстве белил, красок (сурик, крон) и глазури. Из богатых руд извлекают серебро, висмут, цинк и селен.

Свинцовый блеск – полупроводник. Его иногда используют при изготовлении контактных кристаллических детекторов.

Содержание свинца в рудах составляет порядка 5-6%. Их обогащение производится по простым технологиям, выбор которых зависит от величины вкраплений минерала в породах и равномерности его распределения. Если зерна свинцового блеска крупные, то руду обрабатывают по гравитационно- флотационным схемам. Сначала получают концентрат, который затем измельчают и флотируют в щелочной среде. При наличии в руде серного колчедана его выход подавляют с помощью цианида. Те руды, в составе которых содержится много окислов и сульфидов (сульфидно-окисленные), обогащаются двумя способами:

• раздельной флотацией сульфидных и несульфидных составляющих;
• сульфидизацией окислов с последующей флотацией галенита. Процесс заключается в добавлении различных реагентов (например, сернистого натрия), в результате чего повышается гидрофобность поверхности породы.

Минералы, содержащиеся в руде, по способности к сульфидизации делят на 3 группы:

• легко сульфидизирующиеся (белая и желтая свинцовая руда, свинцовый купорос);
• плохо сульфидизирующиеся (хлорофосфат свинца);
• не поддающиеся сульфидизации (плюмбоярозит).