方铅矿 编辑

方铅矿方铅矿

方铅矿(Galena)是一种比较常见的矿物,它是一种硫化物,其中金属(铅)与硫的比例为1:1。方铅矿(PbS),方铅矿族矿物,等轴晶系,空间群Fm3m,其中也可以包含至1%的银。方铅矿常呈立方体的晶形,集合体通常为粒状或致密块状。铅灰色,条痕灰黑色,金属光泽,硬度为2.5,三组极完全解理,具有弱导电性和良检波性。中国古称草节铅,早在商代甚至更早就能从铅矿石中炼出较纯净的铅。主要是热液成因的矿物,几乎总是与闪锌矿共生,在地表易风化成铅矾和白铅矿。方铅矿在变质岩和火山硫化物矿床中形成,往往与铜矿混合在一起。珊瑚礁石灰岩和白云灰岩中也会有方铅矿形成。是分布最广的铅矿物,提炼铅的最重要矿物原料。还原放大缩小

地理环境

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方铅矿(即硫化铅)是一种比较常见的矿物,它是提炼铅的重要矿石矿物,是分布最广的铅矿物。方铅矿是一种灰色的硫化铅,中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅。方铅矿呈立方体形状,很多这样的立方体晶体聚在一起形成粒状或块状。它们具有金属光泽。方铅矿中常常还含有银,因此也被用来作为提炼银的资。方铅矿被风化后就变成白铅矿和铅矾。中国云南、广东、青海的几个地方的铅锌矿出产方铅矿(方铅矿总是跟闪锌矿生在一起),在一些煤矿中有时也会发现它们。

方铅矿中常含银﹐中国自古就从含银方铅矿中提炼银。方铅矿具有氯化钠型晶体结构。呈铅灰色﹐强金属光泽﹐摩斯硬度2.5﹐比重达7.5﹐具完全的立方体解理。晶体呈立方体﹐有时为八面体与立方体的聚形﹔集合体常成粒状和致密块状。主要是热液成因的矿物﹐几乎总是与闪锌矿共生。方铅矿在地表易风化成铅矾和白铅矿。中国铅锌矿的产地以云南金顶﹑广东凡口﹑青海锡铁山等地最著名。最大产地是美国的新密苏里﹐仅铅的储量就达3000万吨。此外﹐英国的康沃尔﹑德国的弗赖贝格﹑澳大利亚的布罗肯希尔等也很著名。

方铅矿的化学成分为PbS,含铅可达86.6%。晶体形态常呈立方体,集合体呈柱状或致密块状。铅灰色,条痕灰黑色,金属光泽,不透明。硬度2―3,密度7.4-7.6。三组解理完全。

方铅矿是提取铅的主要矿物。

化学组成

化学式为PbS,其中也可以包含至1%的银。理论组成(wB%):Pb86.60,S13.40。混入物以Ag为最常见,其次为Cu、Zn,有时有Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。Se代替S,可形成方铅矿-硒铅矿的完全类质同像系列。

结构形态

等轴晶系,a0=0.594nm;Z=4。NaCl型结构。面心立方格子。化学键为离子键与金属键的过渡类型。

六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC);晶体常呈立方体、八面体状。主要单形:立方体a,菱形十二面体d,八面体o,三角三八面体p及其聚形。含Ag高时晶面往往弯曲。常依(111)呈接触双晶,依(441)呈聚片双晶。集合体呈粒状或致密块状。

常呈铅灰色。条痕黑色。金属光泽。有平行三组完全解理。成分中含Bi时常有平行的裂开。硬度2~3。相对密度7.4~7.6。具弱导电性和良检波性。

晶格参数等相应的描述:

属等轴晶系,NaCl型结构,立方面心格子。六八面体晶类,晶体常呈立方体、八面体状。主要单形:立方体a{100},菱形十二面体d{110},八面体o{111},三角三八面体p{212}及其聚形。含Ag高时晶面往往弯曲。常依(111)呈接触双晶,依(441)呈聚片双晶。集合体呈粒状或致密块状。

每个单胞包含4个PbS分子,每个硫原子分别与6个相邻的铅原子配位,而每个铅原子也分别与6个相邻的硫原子配位,形成八面体构造。常见的解理面为沿铅-硫键断裂的面,表面上的硫原子分别与5个铅原子配位,铅原子分别与5个硫原子配位。

有平行{100}三组完全解理。成分中含Bi时常有平行{111}的裂开。硬度2~3。相对密度7.4~7.6。具弱导电性和良检波性。

产状组合

主要为岩浆作用后期的产物。在接触交代矿床中,常与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生。在中、低温热液矿床中,与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英、方解石、重晶石等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。

相关资料

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矿物可选性

方铅矿主要成为为硫化铅,属易浮类硫化矿,方铅矿的选矿方法以浮选法和重选法为主,重选法适用于粗粒嵌布方铅矿的选矿,而浮选法则用于细粒浸染方铅矿的选矿。

重选法仅对粗,中粒嵌布方铅矿的选矿具有很好的效果,对于微细粒浸染的方铅矿选矿效率不佳。重选法主要是依据方铅矿与废石的较大的比重差进行的分选,方铅矿比重11.34,而废石比重2.3-3,两者有较大的比重差,因此利用重选法处理粗,中粒嵌布方铅矿可取得非常理想的选矿效果。方铅矿重选设备主要是跳汰机,有时也用到摇床,但由于摇床处理量小,占地面积大,选矿效果也不如跳汰机理想,在方铅矿重选领域中已很少使用,基本已被跳汰机所代替,尤其是用于细粒矿选矿的锯齿波跳汰机的研发成功,使摇床彻底退出了方铅矿重选领域。跳汰机处理方铅矿具有处理量大,回收率高,节能,环保等优势,对于大,中型方铅矿重选厂,跳汰机的使用可大幅度降低选矿成本,提高选矿效率。方铅矿是很易用硫代化合物类捕收剂选的硫化矿物,但由于杂质的存在形式及数量,可浮性有较大差异。例如,方铅矿中如果含有银或铜可浮性增加,含有锌、锰或锑等可浮性下降。方铅矿在很宽的PH值范围能与大多数的硫代化合物类捕收剂作用,黄药、黑药、硫氮及白药是它的有效捕收剂。柴油等中型油对细粒方铅矿有良好的捕收性。黄药的捕收性比黑药弱,但选择性好,对于含银的方铅矿特别适用。常用的PH调整剂是石灰和碳酸钠,许多金属阳离子对方铅矿有抑制作用。例如Cr2+与Al3+对方铅矿有强烈的抑制作用。重铬酸盐是方铅矿的最重要抑制剂,被重铬酸盐抑制的方铅矿,用FeSO4、盐酸处理,或在酸性中用NaCl处理,可使它部分的活化。

鉴定特征

铅灰色、黑色条痕,强金属光泽、立方体完全解理,硬度小,密度大。

成因产状

主要形成于中温热液矿床中,常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。方铅矿也可形成于接触交代矿床中。

药用铅即由方铅矿炼出,别名黑锡、黑铅。功效:镇逆,坠痰,杀虫,解毒。成药制剂:黑锡丸。

历史

方铅矿可能是人类最早开采的矿石之一。古埃及古王国时期人们就使用方铅矿作为化妆品。巴比伦人就已经开始冶炼它了。在古罗马方铅矿也非常重要。方铅矿的学术名称Galena就是罗马人留下来的。无线电技术早期人们使用方铅矿作为整流器,人们使用二极管来整流。

方铅矿中常含银,中国自古就从含银方铅矿中提炼银。方铅矿是提炼铅金属的重要矿物,是最早被人类利用的矿物之一,中国早在商代前就从方铅矿中提炼铅,从含银方铅矿中提炼银。中华民族的祖先对铅锌矿的开采、冶炼和利用曾做出过重要贡献。中国古代“铅”写作“钅公”。商代(公元前16~前11世纪)中期在青铜器铸造中已用铅,西周(公元前11世纪~前771年)的铅戈含铅达99.75%。在古代,铅往往被加入铜中成为合金化金属,还用来制作铅白、铅丹等。古代炼铅的原料有两类,一类是氧化铅,以白铅矿为主,另一类是硫化矿,以方铅矿为主。明代陆容在《菽园杂记》中有叙述含银硫化铅矿的冶炼方法。宋应星在《天工开物》中提到当时开采的三种铅锌矿物,一种是“银矿铅”,系指与辉银矿等共生的方铅矿;另一种是“铜山铅”,系指含方铅矿、闪锌矿、黄铜矿等的多金属矿;还一种是“草节铅”,可能是指结晶粗大的方铅矿。由于铅矿中多含有银,古代为了提取白银,因此大量开采并冶炼铅。

应用

方铅矿是提取铅的主要矿物。铅的用途既古老又广泛,铅字印刷、铅皮包电缆、钢板镀铅锡合金、国防、科技、铅笔芯等。古希腊的航海家用铅漆清除附生在船底的藤壶等生物。原来,铅具有很好的耐腐蚀特性,涂了铅漆,船就像穿了一层铠甲,神奇地排除了藻类的蚕食,保护着船底破浪前进。铅是制作兵器材料必不可少的原料。铅可以做屏蔽放射性核辐射的材料,在动力机械方面铅可以做蓄电池、电极板等。

于方铅矿中87%的重量是铅,因此它是最重要的铅矿石。由于它还可以含有至1%的银,因此过去它也被用来提取银。铅已广泛应用于冶金工业、国防、科技、电子工业等。同时,铅是一种毒性很强的重金属元素,对环境和人类的生活生产有其不利的的一面。方铅矿分布较广泛,多产出于在接触交代矿床和在中、低温热液矿床中,经常与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。中药里的药用铅,别名黑锡、黑铅,即由方铅矿炼出。具有镇逆、坠痰、杀虫、解毒等功效。

工业

最主要的铅矿石矿物。富含银时可提取银。

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