Свинцовый блеск - описание, свойства и особенности. Галенит формула, свойства

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 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/м 3 ;
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 PbSO 4 в водороде или угарном газе;
при пропускании струи осушенного сероводородного газа через хлористые соединения свинца;
при медленном охлаждении прокаленной измельченной смеси PbSO 4 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 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.

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

И сплошные крупно- и мелкозернистые агрегаты . Наиболее часто встречается в виде зернистых и сплошных масс; образует друзы и скелетные кристаллы , а также зональные почковидные колломорфные массы со сфалеритом. Известны эпитаксические срастания с блёклыми рудами, арсенопиритом, бурнонитом и самородным золотом. Обычны двойниковые кристаллы , двойники срастания и прорастания. Иногда образует рыхлые мучнистые выделения гроздьевидной формы в смеси со сфалеритом , называемые "кокардовая руда".

Свойства

Цвет свинцово-серый, стально-серый, серый с голубоватым отливом. Часто наблюдается матовая, а иногда пёстрая побежалость . Блеск сильный металлический на свежих сколах. Непрозрачен. Твёрдость 2-3, плотность 7,4 - 7,6 г/см³. Спайность совершенная по кубу (100), излом ступенчатый. Хрупкий, легко колется по спайности, давая блестящие выколки кубической формы. Диамагнитен, проводник электричества. Обнаруживает то положительный, то отрицательный фотоэлектрический эффект. Галенит с отрицательным фотоэлектрическим эффектом обладает детекторными свойствами. Под п. тр. на угле даёт ковкий королёк свинца. Растворим в HNO 3 .

Происхождение

Месторождения гидротермальные (преимущественно средне- и низкотемпературные) и метасоматические . Один из наиболее распространённых гидротермальных сульфидов, в ассоциации со сфалеритом и халькопиритом входит в состав т.наз. полиметаллических руд. Нередко образует богатые скопления. Характерно, что очень часто встречается в парагенезисе с сфалеритом, по отношению к которому находится обычно в подчинённых количествах. Гидротермальные свинцово-цинковые месторождения образуются либо в виде типичных жил, либо в виде неправильных метасоматических залежей в известняках, либо в виде вкрапленников. Иногда образует почти мономинеральные руды (например, в Заводинском месторождении, Рудный Алтай). При окислении в процессе выветривания гидротермальных месторождений галенит покрывается коркой англезита , переходящего с поверхности в церуссит . Эти труднорастворимые вторичные минералы образуют как бы плотную рубашку вокруг центральных, не тронутых разрушением участков галенита, прекращая доступ окисляющих агентов внутрь. Поэтому не удивительно, что сплошные массы галенита в виде желваков с такой рубашкой встречаются в зоне накопления глинистых наносов и даже в россыпях . В отличие от сфалерита, за счёт галенита в зоне окисления, кроме англезита и церуссита, возникает и ряд других труднорастворимых кислородных соединений: фосфаты, арсенаты, ванадаты, молибдаты и др. Вследствие этого зоны окисления свинцово-цинковых месторождений, как правило, обогащены свинцом.
Известен также в криолитовых пегматитах и в зонах контактового метаморфизма . Кроме того, может встречаться в известняках , - в жилах и прожилках или заполняя пустоты. В гипергенных условиях изменяется с образованием карбонатов и сульфатов свинца. Иногда встречается и как осадочно-диагенетическое образование, выделяясь в виде рассеянной вкрапленности в песчаниках, известняках, а также в ядрах конкреций . Установлено современное образование галенита из подземных рассолов и шахтных вод.

Местонахождения

Месторождения многочисленны по всему миру. В России наиболее крупные месторождения галенита известны на Алтае, Северном Кавказе (Садонское жильное), Забайкалье (Нерчинское), в Восточной Сибири и Приморье (Дальнегорское рудное поле); за рубежом - в Казахстане и Средней Азии (Карамазарские горы и др.), в Чехии (Пршибрам), Болгарии (Мадан), Румынии (Херже), США, Канаде, Австралии, странах Африки. Богатые месторождения США представляют собой рассеянную минерализацию, они находятся в трёх штатах - Миссури, Оклахоме, Канзасе; этот район называют Три-Стайт ("три штата") со знаменитым центром Джоплин . Широко известны также австралийские (Брокен-Хилл), английские (Камберленд), мексиканские (Чиуауа, Эулалия) и немецкие (Андреасберг и Фрайберг) месторождения. В Италии на протяжении многих столетий разрабатываются м-ния Райбл (Карнийские Альпы), Горная Доссена (предгорья Альп в Ломбардии), Монтепони и Монтевеккьо (Сардиния).

Практическое значение

Галенит - основная руда для получения свинца. Попутно из него извлекаются всегда содержащиеся в нём ценные примеси. Из некоторых серебросодержащих галенитов извлекают серебро как побочный продукт. Основная доля добычи серебра и кадмия приходится именно на долю полиметаллических руд.

Галенит (англ. GALENA) - P b S

КЛАССИФИКАЦИЯ

Strunz (8-ое издание)	2/C.15-40
Dana (8-ое издание)	2.8.1.1
Hey"s CIM Ref.	3.6.5

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Цвет минерала	серый
Цвет черты	серый
Прозрачность	непрозрачный
Блеск	металлический, тусклый
Спайность	весьма совершенная по {001}
Твердость (шкала Мооса)	2.5
Микротвердость	VHN100=79 - 104 kg/mm2
Излом	близкий к раковистому
Отдельность	{111}
Прочность	хрупкий
Плотность (измеренная)	7.58 g/cm3
Плотность (расчетная)	7.57 g/cm3
Радиоактивность (GRapi)	0
Электрические свойства минерала	Semiconductor - Used as a point contact diode in early radio wireless sets.

ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

КРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

/ минерал Галенит

Галенит - минерал, сульфид свинца. инонимы: блеск, болеславит, плюмбеин, серая руда, свинцовый блеск.

Химический состав

Поведение в кислотах: в HNO3 растворяется с выделением серы и сульфата свинца. Также разлагается горячей и крепкой HCl.

Происхождение

Минерал галенит образует ряд твердых растворов с клаусталитом (clausthalite) - PbSe.

Образует кубические, кубооктаэдрические, реже октаэдрические кристаллы и сплошные крупно- и мелкозернистые агрегаты. Наиболее часто встречается в виде зернистых и сплошных масс; образует друзы и скелетные кристаллы, а также зональные почковидные колломорфные массы со сфалеритом. Известны эпитаксические срастания с блёклыми рудами, арсенопиритом, бурнонитом и самородным золотом. Обычны двойниковые кристаллы, двойники срастания и прорастания. Иногда образует рыхлые мучнистые выделения гроздьевидной формы в смеси со сфалеритом, называемые "кокардовая руда".

При окислении в процессе выветривания гидротермальных месторождений галенит покрывается коркой англезита, переходящего с поверхности в церуссит. Эти труднорастворимые вторичные минералы образуют как бы плотную рубашку вокруг центральных, не тронутых разрушением участков галенита, прекращая доступ окисляющих агентов внутрь. Поэтому не удивительно, что сплошные массы галенита в виде желваков с такой рубашкой встречаются в зоне накопления глинистых наносов и даже в россыпях. В отличие от сфалерита, за счёт галенита в зоне окисления, кроме англезита и церуссита, возникает и ряд других труднорастворимых кислородных соединений: фосфаты, арсенаты, ванадаты, молибдаты и др. Вследствие этого зоны окисления свинцово-цинковых месторождений, как правило, обогащены свинцом.

Известен также в криолитовых пегматитах и в зонах контактового метаморфизма. Кроме того, может встречаться в известняках, - в жилах и прожилках или заполняя пустоты. В гипергенных условиях изменяется с образованием карбонатов и сульфатов свинца. Иногда встречается и как осадочно-диагенетическое образование, выделяясь в виде рассеянной вкрапленности в песчаниках, известняках, а также в ядрах конкреций. Установлено современное образование галенита из подземных рассолов и шахтных вод.

Месторождения

Месторождения многочисленны по всему миру. В России наиболее крупные месторождения галенита известны на Алтае, Северном Кавказе (Садонское жильное), Забайкалье (Нерчинское), в Восточной Сибири и Приморье (Дальнегорское рудное поле); за рубежом - в Казахстане и Средней Азии (Карамазарские горы и др.), в Чехии (Пршибрам), Болгарии (Мадан), Румынии (Херже), США, Канаде, Австралии, странах Африки. Богатые месторождения США представляют собой рассеянную минерализацию, они находятся в трёх штатах - Миссури, Оклахоме, Канзасе; этот район называют Три-Стайт ("три штата") со знаменитым центром Джоплин. Широко известны также австралийские (Брокен-Хилл), английские (Камберленд), мексиканские (Чиуауа, Эулалия) и немецкие (Андреасберг и Фрайберг) месторождения. В Италии на протяжении многих столетий разрабатываются м-ния Райбл (Карнийские Альпы), Горная Доссена (предгорья Альп в Ломбардии), Монтепони и Монтевеккьо (Сардиния).

Практическое значение

рассказать об ошибке в описании

Свойства Минерала

Цвет	синевато-серый, иногда с матовой побежалостью

Цвет черты	свинцово-серый

Происхождение названия	назван Плинием Старшим в 77 - 79 г. н.э. по греческому галена - свинцовая руда

IMA статус	действителен, описан впервые до 1959 (до IMA)

Химическая формула	PbS

Блеск	металлический тусклый

Прозрачность	непрозрачный

Спайность	совершенная по {001}

Излом	раковистый неровный

Твердость	2,5 3

Электрические свойства минерала	Диамагнитен, проводник электричества. Обнаруживает то положительный, то отрицательный фотоэлектрический эффект. Галенит с отрицательным фотоэлектрическим эффектом обладает детекторными свойствами.

Термические свойства	П. тр. на угле в кусочках растрескивается и разлетается, в мелком порошке спокойно плавится, давая королек свинца. Уголь около пробы покрывается желтым налетом PbO с голубоватой каймой (PbCO3).

Люминесценция	нет

Типичные примеси	Ag,Cu,Fe,Bi

Strunz (8-ое издание)	2/C.15-40

Hey"s CIM Ref.	3.6.5

Dana (8-ое издание)	2.8.1.1

Молекулярный вес	239.27

Параметры ячейки	a = 5.936Å

Число формульных единиц (Z)	4

Объем элементарной ячейки	V 209.16 Å³

Двойникование	По шпинелевому закону по {111}; полисинтетическое двойникование по {114}

Точечная группа	m3m (4/m 3 2/m) - Hexoctahedral

Пространственная группа	Fm3m (F4/m 3 2/m)

Отдельность	по {111}

Плотность (расчетная)	7.57

Плотность (измеренная)	7.58

Тип	изотропный

Цвет в отраженном свете	белый

Форма выделения	Характерны кубические кристаллы с гранями (100), (111), реже (110). Развиты двойники по (111), гексаэдры, октаэдры, комбинации куба с октаэдром, сплошные массы

Классы по систематике СССР	Сульфиды

Минерал галенит представляет собой уникальный элемент: его неизвестность широкой общественности сочетается с популярностью в научной и промышленной среде. Одновременно камень является богатым источником ядовитого свинца, что требует соблюдения правил безопасности при работе с ним.

В зависимости от способа формирования в природе выделяют 2 вида галенитов: гидротермального и осадочного типа. Наибольшую ценность представляют первые минералы, образующиеся в процессе взаимодействия горячих минерализованных растворов или метаморфических вод. В этом случае вместе с галенитом формируются такие ценные элементы как: пираргирит, сфалерит, сульфиды серебра и меди. К числу богатых месторождений низкотемпературных галенитов относят: «Свинцовый пояс» (Миссури, США), Северную Италию, польскую Силезию. Среднетемпературные минералы встречаются в Алтайском крае (Россия), Центральном Казахстане.

Известные скарновые месторождения галенита: Тетюха (Приморский край), Савинское месторождение (Читинская область) – Россия; Шварценберг (Германия); Карамазарские горы (Таджикистан); Северное Прибалхашье (Казахстан). Одновременно вкрапления галенита встречается в медных (Урал), железорудных (Байкал), золоторудных (Свердловская область) месторождениях России.

Галениты осадочного типа можно обнаружить в битуминозных карбонатных породах, в кварце. Образование этой формы минерала связано с восстановлением свинца с помощью органических элементов или взаимодействием его солей с сероводородом. В природе этот тип кристаллов представлен в виде вкраплений и корок. Известные месторождения осадочных галенитов: Новгородская, Иркутская и Астраханская области (Россия), Кемерн-Мехерних (Германия).

Уже не одно тысячелетие люди выплавляют свинец из галенита. И в наше время этот распространенный минерал является его главным промышленным источником. Латинским словом «galena» Плиний Старший называл свинцовую руду. Синоним: свинцовый блеск. Сплошные плотные мелкозернистые массы иногда называют «свинчак».

Состав - сульфид свинца (PbS). Относится к простым сульфидам - минералам, состоящим только из одного металла и серы. Характерные примеси: серебро, железо, галлий, германий, титан, селен, висмут. В азотной кислоте разлагается с выделением хлопьев серы и белого осадка, состоящего из сульфата свинца (PbSO4). В природе это вещество встречается в виде минерала англезита.

Обычно галенит образует сплошные зернистые массы и вкрапления; изредка в друзовых пустотах встречаются кристаллы кубической или октаэдрической формы. Иногда находят эффектные «скелетные» кристаллы-двойники. Цвет: свинцово-серый. Непрозрачен. Блеск: тусклый; на плоскостях спайности - сильный металлический.

Сингония: кубическая. Спайность весьма совершенная по трем направлениям (по граням куба): при ударе рассыпается на мелкие кубики и образует ступенчатые уступы. Очень хрупкий. Твердость: 2,5 - 3. Из-за высокого содержания свинца очень тяжелый: средний удельный вес - 7,5 г/см3. Черта: темно-серая до черной.

Галенит в породе. Фото: В. Попов.

Галенит - типичный минерал среднетемпературных гидротермальных месторождений, скарнов. Иногда входит в состав осадочных горных пород. Обычно встречается в тесном срастании с простыми и сложными сульфидами: , пирротин. Другие сопутствующие минералы: кальцит, кварц, барит, флюорит, самородное золото; в скарнах - , а также пироксены (авгит, эгирин, энстатит и др.).

В зонах окисления неустойчив: под воздействием кислорода, тепла, солнечных лучей, грунтовых вод переходит в , церуссит и другие вторичные минералы свинца. Их выделения обычно покрывают поверхность галенита бурым (от примесей железа) порошкообразным налетом или сероватыми корками, нередко частично или полностью замещая его.

Галенит на 87% состоит из свинца и является его основным источником. Входит в состав полиметаллических руд. Однако будучи широко распространенным минералом, он достаточно редко образует крупные скопления, представляющие промышленный интерес. Содержание примесей Ag в галените в среднем составляет всего 0,1%. Тем не менее значительная доля мировой добычи серебра приходится именно на галенит.

В России его добывают на Рудном Алтае, в Восточном Забайкалье, на Северном Кавказе. Великолепные кристаллы и двойники размером до 20 см находят в Николаевском руднике (Дальнегорск, Приморский край). Прекрасные образцы поступают из Чехии (Пршибрам), Болгарии (Мадан), Румынии (Херже), Германии (Саксония-Анхальт), Мексики (Чиуауа). Мировым лидером по добыче галенита являются США. Крупные кристаллы встречаются в штатах Висконсин, Оклахома, Миссури, Канзас. Промышленные месторождения есть в Венгрии, Австралии, Перу, Канаде.

В небольших выделениях галенит иногда похож на самородную платину, сфалерит, а также на сульфид сурьмы - , от которых отличается формой кристаллов, характером спайности, твердостью. Но главным диагностическим признаком галенита является его тяжесть.

Уже не менее трех тысячелетий галенит используется в качестве руды свинца. Еще в Древнем Египте из тяжелого металла изготавливали монеты. В Древнем Риме из него делали водопроводные трубы. Вплоть до середины прошлого века свинец широко использовали в бытовых предметах. Его добавляли в бензин; он находил применение в типографском деле, лакокрасочной промышленности.

В наше время известно, что свинец токсичен, поэтому его по возможности заменяют безвредными материалами или компонентами. Но он по-прежнему остается незаменимым металлом в производстве аккумуляторов и другого электрооборудования, в оборонной промышленности. Свинец традиционно используют в качестве грузил в рыболовных снастях.

Включения галенита иногда присутствуют в , . В качестве поделочного камня используется, так называемая «бурундучная руда» - зернистый сфалерит, переслаивающийся с галенитом, халькопиритом, магнетитом. Галенит может выглядеть очень эффектно, особенно в ассоциации с другими минералами, например, сфалеритом или кварцем.

Но под влиянием атмосферных агентов сульфид свинца вскоре утрачивает свой металлический блеск. Чтобы образцы со временем не потускнели, рекомендуется беречь их от влаги и солнечного света.