Sisältö
- Mikä on Galena?
- Argentiferous Galena - hopeamalmi
- Sulava Galena
- Galenan muuttaminen
- Todellako "lumi" Galena Venus?
- Galenan käyttö
- Lyijyturvallisuus
Galena: Valokuva mukavasta kuutiometriä galenakiteestä vierekkäisten kalsiittikiteiden kanssa. Galenakite on sivulla noin kaksi tuumaa. Kerätty Sweetwater kaivoksesta, Reynolds County, Missouri. Näyte ja valokuva Arkenstone / www.iRocks.com.
Mikä on Galena?
Galena on lyijysulfid mineraali, jonka kemiallinen koostumus on PbS. Se on maailman ensisijainen lyijymalmi, ja se louhitaan useista maista useista esiintymistä. Sitä esiintyy muinaisissa ja muuttuvissa kiveissä keskilämpötiloissa - alhaisissa lämpötiloissa - hydrotermisissä suonissa. Sedimenttikivissä sitä esiintyy suoneina, brecciasementeinä, eristettyinä jyvinä ja kalkkikiveä ja dolomiittia korvaavina kappaleina.
Galena on erittäin helppo tunnistaa. Tuoreet rikkoutuneet kappaleet loivat täydellisesti kolmeen suuntaan, jotka leikkaavat 90 astetta. Sillä on selkeä hopeaväri ja kirkas metallinen kiilto. Galena tahmeaa tylsään harmaaksi. Koska lyijy on ensisijainen elementti galenassa, mineraalilla on korkea ominaispaino (7,4-7,6), joka havaitaan heti, kun poimitaan pieniäkin kappaleita. Galena on pehmeää ja sen Mohs-kovuus on yli 2,5 ja se tuottaa harmaasta mustaan viiran. Kiteet ovat yleisiä ja ne ovat yleensä kuutioita, oktaedreja tai muunnoksia.
Galleanin rakenne: Galena on PbS: n kemiallinen koostumus. Tämä tarkoittaa, että se sisältää yhtä monta lyijy- ja sulfidi-ioneja. Ionit on järjestetty kuutiokuvioksi, joka toistuu kaikkiin suuntiin. Tämä rakenne aiheuttaa sen, että galeenikiteissä on kuutiomuoto ja galena murtuu kolmeen suuntaan suorassa kulmassa.
Argentiferous galena: Argentiferous galena Coeur dAlene, Idaho. Näytteen poikkileikkaus on noin 6,1 senttimetriä. Argentiferous galenassa on hopeapitoisuus, joka on usein riittävän korkea, jotta galena voidaan louhia hopeamalmina. Jotkut galenakaivokset saavat enemmän tuloja hopeasta kuin lyijyntuotannostaan.
Argentiferous Galena - hopeamalmi
Tyypillinen galeenanäyte on noin 86,6% lyijyä ja 13,4% rikkiä painosta. Jotkut galeenanäytteet sisältävät kuitenkin jopa muutamaa prosenttia hopeaa painosta. Niitä kutsutaan "argentiferous galena" hopeapitoisuudestaan johtuen. Näissä näytteissä hopea voi korvata lyijyn galeenin atomien rakenteessa tai sitä voi esiintyä pienissä hopeammineraalien jyvissä, jotka sisältyvät galenaan.
Galleanissa oleva hopea hajottaa kiderakenteen, mikä aiheuttaa galeanalle kaarevia katkaisupintoja. Tämä pieni tieto voi olla tehokas etsintäväline. Hopean lisäksi galena voi sisältää pieniä määriä antimonia, arseenia, vismuttia, kadmiumia, kuparia ja sinkkiä. Joskus seleeni korvaa rikkiä galeenassa.
Galleanin pilkkovat fragmentit: Yksi galeenan diagnostisimmista ominaisuuksista on sen kyky rikkoutua pilkkomalla kolmeen suuntaan, jotka leikkaavat suorassa kulmassa. Tämä muodostaa pilkkoutuvia fragmentteja, jotka ovat kuution ja suorakaiteen muotoisia. Tässä valokuvassa on murskatun galeenan paloja, jotka osoittavat selvästi oikean kulman katkeamisen. Tämä ominainen pilkkoutuminen johtuu mineraalien kuutiometriä sisäisestä rakenteesta, kuten yllä on esitetty.
Galena-arvo: Jotkut kaivokset tuottavat enemmän tuloja galeenin hopeapitoisuudesta kuin lyijypitoisuudesta. Oletetaan, että meillä on kaivos, joka tuottaa argentiferousgalleenia, jonka keskimääräinen koostumus on 86% lyijyä, 13% rikkiä ja vain 1% hopeaa (kuten vasemmalla olevassa kaaviossa esitetään).
Jos hopean hinta on 25 dollaria troija unssilta ja lyijyn hinta on 1 dollari per avoirdupois punta, lyijyn arvo tonnilla malmia on 1720 dollaria, kun taas hopean arvo samassa malmin tonnissa on 7292 dollaria (kuten näkyy oikealla olevassa kaaviossa).
Pienellä hopeamäärällä on valtava vaikutus tuloihin, koska oletettuihin hintoihin hopea on 364 kertaa arvokkaampi kuin sama paino lyijyä. On helppo ymmärtää, miksi kaivosyrittäjät innoissaan argentiferous galena! Vaikka galena on malmi, joka poistetaan ja lyijy muodostaa suurimman osan tuotteesta, näitä miinoja kutsutaan usein "hopeamiiniksi".
Metallien sulatus: Galena on yksi helpoimmista malmeista. Se voidaan yksinkertaisesti sijoittaa tulipaloon ja sitten lyijy voidaan kerätä tuhkan alta, kun tuli sammuu. Arkeologit ovat löytäneet todisteita siitä, että lyijy sulatettiin jo 6500 eKr. Nykyisessä Turkissa. Roomalaiset puhdistivat pieniä hopeamääriä lyijystä noin 2000 vuotta sitten. Julkisen kuvan kuva: Georgius Agricola.
Sulava Galena
Galena on erittäin helppo sulattaa. Jos galenaa sisältävät kivet sijoitetaan tulipaloon, lyijy voidaan kerätä tuhkan alapuolelta tulen palamisen jälkeen. Ihmiset ovat hyödyntäneet tätä yksinkertaista sulatusta tuhansien vuosien ajan. Arkeologit ovat löytäneet Turkista lyijyhelmiä ja patsaita, jotka juontavat juurensa noin 6500 eKr. Lyijy on luultavasti ensimmäinen metalli, joka on käsitelty malmista. Muinaiset roomalaiset tekivät lyijyputkea ja käyttivät sitä sisävesiliittiminä. (Plumbum on lyijyn latinalainen sana. Sana "putkityöt" ja "Pb" käyttö lyijyn kemiallisena symbolina ovat peräisin muinaisilta roomalaisilta.)
Muinaiset kreikkalaiset ja roomalaiset pystyivät erottamaan hopean lyijystä noin 2000 vuotta sitten. Moniin Rooman lyijyharkoihin oli merkitty "Ex Arg" tai "Ex Argent" merkiksi, että hopea oli poistettu lyijystä. Kreikkalaiset pystyivät laskemaan johtamaan 0,02 prosentin hopeapitoisuuteen ja roomalaiset 0,01 prosentin hopeapitoisuuteen. On yllättävää, että he pystyivät ymmärtämään, että lyijy sisälsi hopeaa, ja hämmästyttävää, että he pystyivät kehittämään niin tehokkaan puhdistusmenetelmän!
Galenan muuttaminen
Galena sääsää helposti. Galleanin tuoreet pinnat häviävät nopeasti hopeisesta metallisesta kiillosta himmeäksi harmaaseen tummaan mustaan väriin. Altistuessaan elementeille tai haudattuna maaperään, galena sää nopeasti muuttuu anglesiitiksi, cerussiitiksi, pyromorfiittiksi tai muuksi lyijymineraaliksi. Näitä mineraaleja käytetään usein etsinnässä. Kun ne löydetään pinnasta, ne paljastavat usein, että galena on läsnä.
Todellako "lumi" Galena Venus?
Venuksen planeetalla on epätyypillinen ympäristö, jossa tulivuoret ilmaavat ylikuumennettuja kaasuja ilmakehään. Rikki ja lyijy ovat Venuksen tulivuorista purkautuneiden kaasujen joukossa. Ne pysyvät kaasumaisessa vaiheessa, kunnes ne ovat riittävän korkeita ilmakehässä kondensoitumaan.
Vuonna 2004 St. Louisin Washingtonin yliopiston tutkijat toimittivat uskottavia todisteita siitä, että "raskasmetallilumi" - joka on todennäköisimmin lyijysulfidin (galena) ja vismuttisulfidin yhdistelmä - kuuluu Venuksen korkeimmille korkeuksille.
Galena-kideradio: Yksi mielenkiintoisimmista galenan käyttötarkoituksista oli varhaisessa kideradiossa. Näiden radioiden toiminta vaatii vaihtovirran muuttamisen pulssiseksi tasavirraksi. Jotta se tapahtuisi, puolijohdemateriaalia käytettiin rajoittamaan sähkön virtaus yhteen suuntaan. Vaihtovirta virtaa kissanviskiksi tunnetun johtimen läpi puolijohdekiteeseen, joka oli yleensä galeenan kide, joka salli vain virtauksen yhteen suuntaan. Kuvan tekijänoikeus iStockphoto / Greg_H.
Galenan käyttö
Galena on erittäin tärkeä mineraali, koska se toimii malmina suurimmalle osalle maailman lyijyntuotannosta. Se on myös merkittävä hopeamalmi. Galenalla on vain vähän käyttötapoja, mutta sen ei pitäisi vähentää sen merkitystä yhteiskunnalle.
Lyijyä käytetään nykyään numero yksi lyijyakkuista, joita käytetään autojen käynnistämiseen. Tyypillinen autoakku sisältää noin kaksikymmentä puntaa lyijyä ja se on vaihdettava neljän tai viiden vuoden välein. Pelkästään Yhdysvalloissa on miljardeja näitä akkuja. Lyijyakkuja käytetään myös valmiusvirtalähteinä tietokoneverkkoihin, viestintävälineisiin ja muihin kriittisiin järjestelmiin. Lyijy on myös yksi metalleista, joita käytetään energian varastointijärjestelmissä, jotka liittyvät energiantuotantoon ja hybridiajoneuvoihin.
Paras tapa oppia mineraaleista on opiskella pienten näytteiden kokoelmalla, jota voit käsitellä, tutkia ja tarkkailla niiden ominaisuuksia. Halvat mineraalikokoelmat ovat saatavilla kaupasta.
Lyijyturvallisuus
Monien lyijyn ja lyijyyhdisteiden käyttö on lopetettu tai vähentynyt merkittävästi viime vuosikymmeninä terveysongelmien vuoksi. Jotkut näistä käyttötavoista sisältävät lyijyä asuinmaaleissa, moottoriajoneuvojen polttoaineissa, juotossa, ammuksissa, kalastuspainoissa, keraamisissa lasiteissa, torjunta-aineissa, kosmetiikassa, lasissa, muoveissa, seoksissa ja monissa muissa tuotteissa. Tästä syystä monet koulut ovat poistaneet galeenan oppilaiden mineraalipakkauksista ja korvanneet sen mineraalilla, jolla on vähemmän huolta.