עופרת ברק (galena) הוא סוג העפרה העיקרי שממנו מתקבלת עופרת טהורה. שאיבת המתכת מתבצעת באמצעות ציפה. מקור המינרל קשור למי תהום הידרותרמיים. משקעי ברק עופרת מופצים ברחבי העולם, אך העתיקים שבהם כבר פותחו כמעט לחלוטין. עפרות טבעיות המכילות גלנה מכילות גם זיהומים יקרי ערך אחרים. ההיקף העיקרי של מינרל זה הוא מתכות לא ברזליות (התכת עופרת).
Description
גליטר עופרת הוא שם ישן למינרל גלנה. מילה זו באה מהלטינית galena, שפירושה "עפרת עופרת". המינרל שייך לקבוצת הסולפידים - תרכובות גופרית של מתכות ולא מתכות והוא אחד הנציגים הנפוצים ביותר של קבוצה זו. הנוסחה הכימית לגליטר עופרת היא PbS (עופרת גופרית).
לרוב, גבישי גלנה אטומים הם בצורת קוביות, קובוקטהדרונים, אוקטהדרונים עם פינות קהות. על פניהם יכולים להיווצר צעדים ופירוקים. מבריק עופרת עם תערובת אבץ מעניק סינטרתְצוּרָה. השבר מדורג ושביר. ישנם מספר זנים של סלע זה: גלנה סלניום (הוא מכיל סלניט), עופרת (בעלת מבנה דק צפוף). הצורה הנפוצה ביותר בטבע היא מסה גרגירית מוצקה.
צבע המינרל הוא פלדה, עם גוון כחלחל, לפעמים יש גוון רב צבעים. בעל ברק מתכתי.
Composition
ההרכב הכימי של חומר ברק העופרת כולל 86.6% עופרת, השאר הוא גופרית. מבין הזיהומים, מופיעים לרוב הדברים הבאים:
- silver;
- copper;
- cadmium;
- zinc;
- selenium;
- bismuth;
- ברזל;
- arsenic;
- tin;
- מוליבדן.
במקרים נדירים, מנגן, אורניום ויסודות כימיים אחרים נמצאים בהרכב המינרל. נוכחותם של זיהומים קשורה לתכלילים מיקרוסקופיים של סלעים אחרים.
מאפיינים כימיים
למינרל ברק העופרת יש את התכונות הכימיות הבסיסיות הבאות:
- תגובה עם סודה מייצרת חיפושית עופרת;
- כשהם מומסים בחומצה חנקתית, משתחררים גופרית ועופרת גופרתית, המשקעים כמשקע לבן;
- דיכוי ציפה של גלנה מתבצע על ידי כרומטים וביכרומטים, בעוד תרכובות הידרופיליות של כרומט עופרת נוצרות על פני המינרל;
- במגע עם חמצן אטמוספרי, הוא מתחמצן במהירות, מתכהה, מאבד את הברק המתכתי שלו;
- כשהם מתחמצנים, נוצרים עפרות עופרת יקרות ערך cerussite, anglesite, pyromorphite.
מאפיינים פיזיים
המאפיינים הפיזיים העיקריים של ברק עופרת כוללים:
- Mohs hardness - 2-3 (שביר);
- המוליכות חלשה;
- צפיפות גבוהה - 7400-7600 ק"ג/מ"ר3;
- מחשוף - אידיאלי בהרגל מעוקב.
מקור
המשקעים שבהם נמצא ברק עופרת מאופיינים בשני סוגים של היווצרות סלע:
- הידרו-תרמי. מינרלים נוצרים כתוצאה ממשקעים מתמיסות הידרותרמיות שמסתובבות בבטן כדור הארץ. סוג זה של מרבצים, אליהם מוגבלים מרבצי גלנה, הוא הנפוץ ביותר. הוא נמצא בתור ורידים או משקעים בסלעי גיר.
- מטאסומטי. הופעתם של עפרות מתרחשת בהשפעת מים מינרליים חמים, תוך התמוססות בו-זמנית של סלעים והשקעת סוגיהם החדשים.
עם בליה שחיקה טבעית והשפעה של מי תהום, נוצר קרום anglesite מגלנה, העובר עמוק לתוך cerusite. אלו הם מינרלים מסיסים במשורה היוצרים שכבה צפופה מסביב לברק העופרת, ומונעים את המשך החמצון שלו. פחות נפוץ, פירומורפיט, וולפניט וקרוקוייט מזוהים כמוצרי שינוי.
מהמינרלים הנלווים, הנפוצים ביותרספאלריט (אבץ גופרתי) וכמה אחרים:
- pyrite;
- כלקופיריט;
- fahlore (סולפידים של נחושת, ארסן, אנטימון עם זיהומים של יסודות אחרים);
- sulfos alts Ag, Pb, Cu;
- ארסן פיריט;
- quartz;
- calcite;
- carbonates;
- barite;
- פלואוריט.
לפעמים נמצא ברק עופרת בצורה של פשיטה על פיריט גופרתי וקורן (משקעי פחם וזרחן).
הפצה
המרבצים הגדולים ביותר של גלנה נכרים במדינות הבאות:
- ארה"ב (לידוויל, קולורדו);
- רוסיה (סדון, הקווקז; לנינוגורסק, אלטאי; דלנגורסק, פרימוריה; נרצ'ינסק, אזור צ'יטה);
- אוסטרליה (Broken Hill, New South Wales);
- קנדה;
- מקסיקו.
משקעי ברק עופרת נמצאים בכל מקום, אבל העתיקים שבהם, הממוקמים באירופה, מותשים כמעט לחלוטין. במדינות חבר העמים, ניתן לציין את פיקדונות Altyn-Topkan (טג'יקיסטן), קראטאו, אקצ'אגיל (קזחסטן), Filizchayskoye (אזרבייג'ן).
רכישה מלאכותית
ניתן להשיג ברק עופרת בקלות באופן מלאכותי בכמה דרכים:
- בעת חשיפה לתמיסת מימן גופרתי של עופרת בנוכחות חומצה חנקתית;
- כאשר PbSO4 מתפרק במימן או פחמן חד חמצני;
- כאשר מעבירים סילון של גז מימן גופרתי מיובש דרך תרכובות עופרת כלוריד;
- בעת קירור איטי של תערובת ה-PbSO המרוסקת המסולסלת4 וגיר.
Application
השימוש העיקרי בגלנה הוא מקור להתכת עופרת. מתכת זו משמשת בעיקר לייצור המוצרים הבאים:
- סוללות;
- עופרת גיליון וסגסוגות;
- תחמושת;
- עטיפות עבור כבלים חשמליים;
- תוספים טכנולוגיים לבנזין.
בנוסף להתכת עופרת, גלנה משמשת לייצור של סיד, צבעים (עופרת אדומה, כתרים) וזיגוג. כסף, ביסמוט, אבץ וסלניום מופקים מעפרות עשירות.
Lead Shine הוא מוליך למחצה. הוא משמש לפעמים בייצור של גלאי גביש מגע.
תכולת העופרת בעפרות היא כ-5-6%. העשרה שלהם מתבצעת באמצעות טכנולוגיות פשוטות, שהבחירה בהן תלויה בגודל תכלילי המינרלים בסלעים ובאחידות תפוצתם. אם גרגרי ברק העופרת גדולים, אז העפרה מעובדת על פי תוכניות ציפה כבידה. ראשית, מתקבל תרכיז, שאותו מרסקים ומצפים בתווך אלקליין. בנוכחות פיריט גופרית בעפרה, התפוקה שלו מדוכאת בעזרת ציאניד. עפרות המכילות הרבה תחמוצות וסולפידים (מחומצן גופרתי) מועשרות בשתי דרכים:
- הצפה נפרדת של רכיבים סולפידים ובלתי סולפידים;
- סולפידיזציה של תחמוצות ואחריה הצפת גלנה. התהליך מורכב מהוספת ריאגנטים שונים (למשל, נתרן גופרתי), וכתוצאה מכך עלייה בהידרופוביות של פני השטחגזע.
המינרלים הכלולים בעפרה מחולקים ל-3 קבוצות לפי יכולת הגפירה שלהם:
- סולפידיזציה קלה (עפרת עופרת לבנה וצהובה, ויטריול עופרת);
- גופרית גרועה (עופרת כלורופוספט);
- לא ניתן לסולפידיזציה (פלומבויארוזיט).
