Minerais

Galena



O principal minério de chumbo que às vezes é extraído por seu teor de prata


Galena: Fotografia de um belo cristal galena cúbico com cristais de calcita adjacentes. O cristal da galena tem cerca de duas polegadas de cada lado. Coletado da mina de Sweetwater, Reynolds County, Missouri. Espécime e foto de Arkenstone / www.iRocks.com.

O que é Galena?

Galena é um mineral sulfeto de chumbo com uma composição química de PbS. É o principal minério de chumbo do mundo e é extraído de um grande número de depósitos em muitos países. É encontrado em rochas ígneas e metamórficas em veias hidrotérmicas de temperatura média a baixa. Nas rochas sedimentares, ocorre como veias, cimentos brecha, grãos isolados e substituições de calcário e dolostona.

Galena é muito fácil de identificar. Peças recém-quebradas exibem um decote perfeito em três direções que se cruzam a 90 graus. Tem uma cor prata distinta e um brilho metálico brilhante. Galena mancha a um cinza opaco. Como o chumbo é um elemento primário na galena, o mineral tem uma alta gravidade específica (7,4 a 7,6) que é percebida imediatamente ao pegar pedaços pequenos. Galena é macio com uma dureza Mohs de 2,5+ e produz uma risca cinza a preta. Os cristais são comuns e geralmente são cubos, octaedros ou modificações.

Estrutura da galena: Galena tem uma composição química de PbS. Isso significa que ele contém um número igual de íons chumbo e sulfeto. Os íons são organizados em um padrão cúbico que se repete em todas as direções. Essa estrutura é o que faz com que os cristais da galena tenham uma forma cúbica e faz com que a galena se quebre em três direções em ângulos retos.

Propriedades físicas de Galena

Classificação QuímicaSulfureto
CorSuperfícies frescas são de cor prata brilhante com um brilho metálico brilhante, manchando para um cinza chumbo fosco
À riscaChumbo cinzento a preto
BrilhoMetálico em superfícies frescas, mancha o brilho
DiaphaneityOpaco
DecotePerfeito, cúbico, três direções em ângulo reto
Dureza de Mohs2.5+
Gravidade específica7.4 a 7.6
Propriedades de diagnósticoCor, brilho, gravidade específica, raia, decote, cristais cúbicos ou octaédricos.
Composição químicaSulfeto de chumbo, PbS
Sistema de cristalIsométrico
UsosUm minério de chumbo

Galena argentífera: Galena argentífera de Coeur d'Alene, Idaho. A amostra mede aproximadamente 6,4 cm de diâmetro. A galena argentífera tem um teor de prata que geralmente é alto o suficiente para ser extraído como minério de prata. Algumas minas de galena recebem mais receita com a prata do que com a produção de chumbo.

Galena Argentífera - O Minério de Prata

O espécime típico de galena é de cerca de 86,6% de chumbo e 13,4% de enxofre em peso. No entanto, algumas amostras de galena contêm até alguns por cento de prata em peso. Eles são chamados de "galena argentífera" devido ao seu teor de prata. Nestas amostras, a prata pode substituir o chumbo na estrutura atômica da galena, ou pode ocorrer em pequenos grãos de minerais de prata incluídos na galena.

A prata dentro da galena interrompe a estrutura do cristal, o que geralmente faz com que a galena tenha faces de clivagem curvas. Esse pouquinho de conhecimento pode ser uma ferramenta poderosa de prospecção. Além da prata, a galena pode conter pequenas quantidades de antimônio, arsênico, bismuto, cádmio, cobre e zinco. Às vezes, o selênio substitui o enxofre na galena.

Fragmentos de clivagem da galena: Uma das propriedades mais diagnósticas da galena é sua capacidade de quebrar por clivagem em três direções que se cruzam em ângulos retos. Isso forma fragmentos de clivagem cúbicos e de forma retangular. Esta foto mostra pedaços de galena esmagada que exibem claramente a clivagem em ângulo reto. Essa clivagem característica é causada pela estrutura interna cúbica do mineral, como mostrado acima. foto

Valor Galena: Algumas minas produzem mais receita com o teor de prata de sua galena do que com o teor de chumbo. Suponha que tenhamos uma mina que produza galena argentífera com uma composição média de 86% de chumbo, 13% de enxofre e apenas 1% de prata (como mostrado no diagrama à esquerda).
Se o preço da prata for $ 25 por onça troy e o preço do chumbo for $ 1 por libra avoirdupois, o valor do chumbo em uma tonelada de minério será de $ 1720, enquanto o valor da prata nessa mesma tonelada de minério será de $ 7292 (como mostrado no diagrama à direita).
A pequena quantidade de prata tem um enorme impacto na receita, porque, pelos preços assumidos, a prata é 364 vezes mais valiosa que um peso igual de chumbo. É fácil entender por que as empresas de mineração ficam empolgadas com a galena argentífera! Embora a galena esteja removendo o minério e o chumbo constitua a maior parte do produto, essas minas são freqüentemente chamadas de "minas de prata".

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Fundição de metais: Galena é um dos minérios mais fáceis de cheirar. Ele pode simplesmente ser colocado no fogo e, em seguida, o chumbo pode ser recuperado das cinzas quando o fogo se apaga. Arqueólogos descobriram evidências de que o chumbo foi fundido em 6500 aC no que hoje é a Turquia 1. Pequenas quantidades de prata foram refinadas do chumbo pelos romanos cerca de 2000 anos atrás 2. Imagem de domínio público por Georgius Agricola.

Fundição Galena

Galena é muito fácil de cheirar. Se as rochas que contêm galena são colocadas no fogo, o chumbo pode ser coletado de baixo das cinzas depois que o fogo queima. As pessoas se aproveitam dessa fundição simples há milhares de anos. Arqueólogos encontraram contas e estátuas de chumbo na Turquia que datam de cerca de 6500 aC 1. O chumbo é provavelmente o primeiro metal a ser processado a partir de um minério. Os romanos antigos faziam o tubo de chumbo e o usavam como canalizações internas. (Plumbum é a palavra latina para chumbo. A palavra "encanamento" e nosso uso de "Pb" como símbolo químico do chumbo vêm dos antigos romanos.)

Os gregos e romanos antigos conseguiram separar a prata do chumbo há cerca de 2000 anos 2. Muitos dos lingotes de chumbo romanos foram inscritos como "Ex Arg" ou "Ex Argent" para significar que a prata havia sido removida do chumbo. Os gregos conseguiram dessilver o chumbo para um teor de prata de 0,02% e os romanos para o teor de prata de 0,01% 3. É surpreendente que eles tenham percebido que o chumbo continha prata e surpreendente que eles foram capazes de desenvolver um método tão eficiente de refino!

Informação Galena
1 Ficha técnica principal: informações e histórico geral, Universidade de Stanford, Programa Geral de Saúde e Segurança, acessado pela última vez em julho de 2016.
2 Sobre a natureza dos metais (De Re Metallica): Georgius Agricola, 1556. Traduzido por Herbert Clark Hoover e Lou Henry Hoover, republicado por Farlang.com.
3 Plínio, o Velho, em Ciência e Tecnologia: John F. Healy, Oxford University Press, página 324, 1999.
4 Neve 'Heavy Metal': Carolyn Jones Otten, comunicado de imprensa da Universidade de Washington de St. Louis, fevereiro de 2004.

Alteração de Galena

Galena seca facilmente. As superfícies frescas da galena se mancham rapidamente, de um brilho metálico prateado a uma cor cinza opaca a preta opaca. Quando exposta aos elementos ou enterrada no solo, a galena muda rapidamente para anglesita, cerussita, pirromorfita ou outro mineral de chumbo. Esses minerais são frequentemente usados ​​na prospecção. Quando são encontrados na superfície, frequentemente revelam que a galena está presente abaixo.

Realmente "neve" Galena em Vênus?

O planeta Vênus tem um ambiente inóspito onde os vulcões liberam gases superaquecidos na atmosfera. O enxofre e o chumbo estão entre os gases liberados pelos vulcões em Vênus. Eles permanecem na fase gasosa até estarem suficientemente altos na atmosfera para condensar.

Em 2004, pesquisadores da Universidade de Washington em St. Louis forneceram evidências plausíveis de que a "neve de metais pesados" - que provavelmente é uma combinação de sulfeto de chumbo (galena) e sulfeto de bismuto - cai nas elevações mais altas de Vênus 4.

Rádio de cristal Galena: Um dos usos mais interessantes da galena foi nos primeiros rádios de cristal. A operação desses rádios exigia que a corrente alternada fosse convertida em corrente contínua pulsante. Para isso, um material semicondutor foi usado para limitar o fluxo de eletricidade em uma direção. A corrente alternada fluiu através de um fio, conhecido como bigode de gato, para um cristal semicondutor, que geralmente era um cristal de galena, que só permitia o fluxo em uma única direção. Imagem

Usos da Galena

A Galena é um mineral muito importante porque serve como minério para a maior parte da produção mundial de chumbo. É também um minério significativo de prata. Galena tem muito poucos usos além de seu serviço como minério, mas isso não deve diminuir sua importância para a sociedade.

Atualmente, o uso número um de chumbo está nas baterias de chumbo-ácido, usadas para dar partida nos automóveis. A bateria automática típica contém cerca de oito quilos de chumbo e deve ser substituída a cada quatro ou cinco anos. Existem bilhões dessas baterias apenas nos Estados Unidos. As baterias de chumbo-ácido também são usadas como fontes de alimentação em espera para redes de computadores, instalações de comunicação e outros sistemas críticos. O chumbo também é um dos metais usados ​​nos sistemas de armazenamento de energia associados à geração de energia e aos veículos híbridos.

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Segurança de chumbo

Muitos usos de chumbo e compostos de chumbo foram interrompidos ou significativamente reduzidos nas últimas décadas em resposta a problemas de saúde. Alguns desses usos incluem chumbo em tintas residenciais, combustíveis para veículos automotores, solda, munição, pesos de pesca, esmaltes de cerâmica, pesticidas, cosméticos, vidro, plásticos, ligas e muitos outros produtos. Por esse motivo, muitas escolas removeram a galena dos kits de minerais dos estudantes e a substituíram por um mineral com um nível mais baixo de preocupação.