לעפרת עופרת יש מבנה מורכב למדי. הוא נתון לעיבוד במשך זמן רב ולאחר המסת עפרות פולי מתכתיות מתקבלת עופרת. אם לשפוט לפי מחקר ארכיאולוגי, שיטות להפקת עפרות עופרת והמתכת עצמה ידועות עוד מימי קדם. הממצא העתיק ביותר נמצא בקבורה בת 6,000 שנה. צורת החפץ היא מוט, הידית שלו הייתה מעץ, אך הייתה בעלת קצה עופרת.
מאפיינים של ליד
עופרת טהורה ידועה, אך נדירה ביותר. מתכת אפור-כחלחל בעלת ברק מתכתי בוהק בחיתוך טרי ומתחמצן במהירות בחשיפה לאוויר. הוא מספר 82 בשולחן הכימיקלים רך, ניתן לגרד עם מסמר ומשאיר פס שחור על הנייר. המשקל הסגולי של המתכת הוא 11.40. היא נמסה ב-325 מעלות צלזיוס ומתגבשת בקירור איטי. יש לו כוח מועט ואי אפשר למשוך אותו לתוך חוט, אבל בכל זאת זה קלמגולגל או נלחץ ליריעות דקות.
תכונותיו מושפעות באופן משמעותי מנוכחותם של כמויות קטנות של זיהומים. עופרת מופקת בקלות רבה מתרכובות ומסיסה בחומצה חנקתית מדוללת. הוא יוצר מספר תרכובות בעלות חשיבות מסחרית. לדוגמה, ליטרג עופרת ועופרת אדומה הם תחמוצות, עופרת לבנה היא פחמתי בסיסי.
סוגי עפרת עופרת
המקושר לרוב עם עפרות אבץ או כסף הוא גלנה. עופרת המתקבלת מהאחרונים נקראת "קשה", ומעפרות נטולות כסף - "רכות". בחלקים העליונים של הגלנה משקעים מתחמצנים למספר רב של מלחים חמצוניים. לפיכך, מינרלי העופרת העיקריים הם: cerussite, anglesite, pyromorphite, mimetite, vanadinite, crocoite and wulfenite.
ככלל, גלנה שוכנת בוורידים עמוקים שלא עברו חמצון. כאשר הוורידים מתחמצנים ומתבלים, anglesites מופיעים כמוצרי שינוי. מינרל זה אינו יציב בהשוואה לצרוסיט והופך לאחרון כאשר הוא נחשף למים מופחמים. היכן שתמיסות באזור החמצון חוצות סלעי פוספט, מתפתח פירומורפיט. היכן שגלנה מכילה כסף, נוצרים מינרלים מכסף כתוצאה מחמצון.
כמה מעפרות הכסף החשובות בעולם נוצרות בדרך זו. מינרלים רבים מתרחשים יחד עם גלנה בעורקי עפרות עופרת, אחד הנפוצים ביותראחד מהם הוא ספלריט. החשובים ביותר מבין שאר המינרלים הקשורים הם קלציט, דולומיט, סידריט, פיריט, כלקופיריט, בריט ופלואוריט.
טכנולוגיית כרייה וייצור
יש 3 תהליכים עיקריים בעיבוד עופרת-אבץ: ריסוק, טחינה והטבה. להפקת עופרת, למשל מגלנה או צרוסיט, העפרה נקלית תחילה חלקית או מבריגה ולאחר מכן מותכת בתנורי הדהוד או פיצוץ. רוב עפרות העופרת מכילות כסף. מתכת זו מתקבלת בכוסות רוח או בשיטות אחרות. ספאלריט מזוהה לעתים קרובות עם גלנה, אך מפעלי היתוך ממעטים לקחת עפרות עופרת המכילות יותר מ-10 אחוז אבץ, משום שנוכחותו גורמת לקושי בהתכה. במקרים כאלה, פנה להפרדה מכנית של שני המינרלים (העשרה). לפעמים מתרחשים הפסדים משמעותיים של עופרת ואבץ במהלך תהליך זה.
כאשר מחממים מינרלים עופרת על פחם בלבד, הם מפתחים קרום צהוב גופרית. כאשר הם מחוממים עם אשלגן יודיד וגופרית, הם יוצרים ציפוי צהוב מבריק. צלייה עם נתרן קרבונט ופחם יוצרת עופרת מתכתית, המופיעה ככדור אפור עופרת בהיר כשהוא חם אך עמום כשהוא קר. אם אנטימון קשור לגלנה, העפרה מותכת לעתים קרובות ללא טיפול, ישירות כדי לייצר עופרת אנטימונית.
Applications
עופרת מתכתית משמשת בצורת יריעות, צינורות וכו'. היא משמשת עבורייצור מאזניים, כדורים ויריות. הוא גם מרכיב של סגסוגות שונות כמו הלחמה (עופרת ופח), מתכת קשה (עופרת ואנטימון) וסגסוגות נמסות (עופרת, ביסמוט ופח). כמות קטנה של עופרת משמשת בצורה של קרבונט בסיסי, המכונה עופרת לבנה והוא בעל ערך רב כפיגמנט צביעה. תחמוצות של עופרת, ליטרג' ועופרת אדומה משמשות לייצור זכוכית באיכות מעולה, בזיגוג למוצרי חימר ובצורת פיגמנטים לצביעה. כרומטי עופרת משמשים כצבעים צהובים ואדומים. אצטט עופרת, המכונה סוכר עופרת, חשוב בתעשיות שונות.
בגלל אלמנט העופרת והאבץ העשירים, לעופרת אבץ יש יכולת כרייה מצוינת. הוא נמצא בשימוש נרחב בהנדסת חשמל, הנדסת מכונות, תעשייה צבאית, מתכות, תעשייה קלה, תעשיות פרמצבטיות וכימיות. בנוסף, למתכת אבץ יש מגוון רחב של יישומים בתעשיות הגרעין והנפט.
הפקדות עפרות
מרבצי עופרת מעובדים בשלוש מחלקות שונות, לפי מה שהם נכרים: עופרת בלבד, עופרת ואבץ, עופרת וכסף. בשנים האחרונות עפרות כסף עופרת היו המקור הגדול ביותר למתכת. חשיבות רבה בין היתר הוא האזור הדרום מזרחי של מיזורי.
Galena נמצא גם בשכבות וגם בוורידים. ורידי עופרת ואבץ מטסומטיים מתרחשים במשקעים מטמורפיים במגע באבן גיר. אלה דרבישייר, פלינטשייר, קמברלנד באנגליה; מכירה בשבדיה; רייבל ובלייברג (קרינתיה), לידוויל (קולורדו), יוטה, ויסקונסין וכו'
ורידים ראשוניים הידרותרמיים הם דרך חשובה נוספת בה מתרחשת גלנה. זה חל על ספלריט, פיריט, קוורץ ובריט: מרבצים של קרדיגן, מינר, האי מאן, קורנוול, דרבישייר, אספן וריקו (קולורדו), ברוקן היל (ניו סאות' ויילס) ופרייברג (סקסוניה). ארצות הברית סיפקה פעם כ-90% מעפרת העופרת בעולם. הרבה פחות שוחרר לאחרונה. גם מדינות ספרד, אוסטרליה, גרמניה, פולין ומקסיקו ייצרו כמויות משמעותיות של עופרת. אחריו בריטניה, רוסיה, צרפת, קנדה, יוון ואיטליה.
הערכות של עתודות עופרת פוטנציאליות ברוסיה מציבות אותה במקום השני בעולם, אבל מבחינת ייצור, המדינה מדורגת רק במקום השביעי. המרבצים הגדולים ביותר של עפרות עופרת נמצאים בשטחה של מזרח סיביר, יש 68 מהם בסך הכל.
