方铅矿族

乔丹格兰2023-05-03  26

本族化合物包括方铅矿、硒铅矿PbSe、碲铅矿Pb Te等。晶体结构属Na Cl型。以方铅矿最为常见。

方铅矿Galena—PbS

晶体参数 等轴晶系;对称型m3m。空间群Fm3m;a0=0593nm;Z=4。

成分与结构 成分中Pb 866%,S 134%。常含有Ag、Bi、Sb、Se等。在350℃以上时硫铋银矿(matildite)Ag Bi S2具有与方铅矿相似的晶体结构,两者可形成固溶体;但随着温度的降低,当低于210℃时,硫铋银矿便转变为正交晶系变体,从方铅矿中离溶出来。在含银而不含铋的情况下,Ag通常以自然银、辉银矿以及银的锑硫盐矿物,如浓红银矿、银黝铜矿的显微包裹体形式赋存于方铅矿中。Se以类质同像置换S,存在着PbS—PbSe完全类质同像系列。晶体结构属于Na Cl结构。表现为硫离子呈立方最紧密堆积,铅离子充填于所有八面体空隙中,阴阳离子的配位数均为6。

形态 常呈立方体晶形,有时为八面体与立方体聚形(图8-1、8-2)。通常呈粒状、致密块状。

图8-1 方铅矿晶形(a{100},o{111})

(据Berry等,1983,修改)

图8-2 方铅矿晶体

(A:哈佛大学矿物博物馆;B:美国密苏里州)

(据Klein等,2007)

物理性质 铅灰色;条痕灰黑色;金属光泽。硬度2~3;解理平行{100}完全;密度74~76g/cm3。

鉴定特征 铅灰色,金属光泽,立方体完全解理,密度大。

次生变化 方铅矿在氧化条件下转变为铅矾(PbSO4)和白铅矿(Pb CO3)。

成因与产状 方铅矿是自然界分布最广的含铅矿物。形成于不同温度的热液过程,其中以中温热液过程为最主要,经常与闪锌矿一起形成铅锌硫化物矿床。矿床中与其共存的常见矿物有黄铁矿、白铁矿、黄铜矿、铅矾、白铅矿、白云石、方解石、石英、重晶石和萤石等。此外,方铅矿也见于接触变质矿床、伟晶岩,以及呈散染状分布于沉积岩中。

我国方铅矿产地很多,其中以云南金顶、广东凡口、甘肃厂坝、青海锡铁山以及湖南水口山等地最著名。这些产地的方铅矿均与闪锌矿紧密共生。由于方铅矿中经常含Ag,我国自古沿用下来的银山、银坑、银岭、银硐等地名,均是含银的铅锌矿产地。

主要用途 方铅矿是提取铅的最重要的矿物原料,并是提取银的重要矿石矿物。铅的主要用途是蓄电池和金属产品。铅还可用来制造玻璃和陶瓷的釉料。铅是几种合金的重要金属成分,如焊锡(铅和锡),铅字合金(铅和锑)和低熔化合金(铅、铋和锡)。铅对放射性具有屏蔽效应。

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。

[化学组成]Pb866%,S134%,常含杂质Ag和Bi。在较高温度下(350℃以上)它们能以类质同象方式(Ag++Bi幑幐3+2Pb2+)进入晶格。当温度降低后,类质同象发生分解,Ag和Bi即以硫铋银矿AgBiS2的形式析出,作为包裹体存在于方铅矿晶体中。

[晶体结构]等轴晶系,NaCl型结构,即S2-作立方最紧密堆积,Pb2+填在全部八面体空隙中,配位数为6。

[形态]常呈立方体晶形或八面体与立方体(图13-1)的聚形出现;通常呈粒状集合体。

图13-1 方铅矿的晶形

[物理性质]铅灰色;条痕灰黑色;不透明;金属光泽。硬度2~3;解理平行立方体{100},完全;微具延展性,细粒集合体表现得更为明显。相对密度75。具导电性。

[成因产状]方铅矿是自然界分布最广的铅矿物。主要形成于热液作用,与闪锌矿密切共生。其他共生矿物有黄铜矿、黄铁矿、萤石、石英等。

此外,在沉积作用中也有方铅矿产出。

[鉴定特征]铅灰色、立方体完全解理、解理面上明亮的金属光泽和相对密度大等。与KHSO4一同研磨后放出H2S气,再加KI研磨即变黄(形成PbI2),滴水研磨**消失(PbI2溶于过量KI溶液),再滴一滴水,又出现鲜明**(稀释后PbI2又重新形成),再研磨**又可消失。

[用途]最重要的铅矿石。应特别注意其含银量,当含银量高时,可成为重要的银综合利用矿石,其价值往往超过铅本身。

闪锌矿族

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