方鉛礦

方鉛礦（Galena）是一種比較常見的礦物，它是一種硫化物，其中金屬（鉛）與硫的比例為1：1。方鉛礦（PbS），方鉛礦族礦物，等軸晶系，空間群Fm3m，其中也可以包含至1%的銀。方鉛礦常呈立方體的晶形，集合體通常為粒狀或緻密塊狀。鉛灰色，條痕灰黑色，金屬光澤，硬度為2.5，三組極完全解理，具有弱導電性和良檢波性。中國古稱草節鉛，早在商代甚至更早就能從鉛礦石中煉出較純淨的鉛。主要是熱液成因的礦物，幾乎總是與閃鋅礦共生，在地表易風化成鉛礬和白鉛礦。方鉛礦在變質岩和火山硫化物礦床中形成，往往與銅礦混合在一起。珊瑚礁石灰岩和白雲灰岩中也會有方鉛礦形成。是分布最廣的鉛礦物，提煉鉛的最重要礦物原料。

基本介紹

• 中文名：方鉛礦
• 外文名：galena
• 別名：硫化鉛
• 分子式：PbS
• 領域：能源
• 學科：礦業工程

簡介

概述

方鉛礦（即硫化鉛）是一種比較常見的礦物，它是提煉鉛的重要礦石礦物，是分布最廣的鉛礦物。方鉛礦是一種灰色的硫化鉛，中國早在商代前就從方鉛礦中提煉鉛。方鉛礦呈立方體形狀，很多這樣的立方體晶體聚在一起形成粒狀或塊狀。它們具有金屬光澤。方鉛礦中常常還含有銀，因此也被用來作為提煉銀的資源。方鉛礦被風化後就變成白鉛礦和鉛礬。中國雲南、廣東、青海的幾個地方的鉛鋅礦出產方鉛礦（方鉛礦總是跟閃鋅礦生在一起），在一些煤礦中有時也會發現它們。

方鉛礦中常含銀﹐中國自古就從含銀方鉛礦中提煉銀。方鉛礦具有氯化鈉型晶體結構。呈鉛灰色﹐強金屬光澤﹐摩斯硬度2.5﹐比重達7.5﹐具完全的立方體解理。晶體呈立方體﹐有時為八面體與立方體的聚形﹔集合體常成粒狀和緻密塊狀。主要是熱液成因的礦物﹐幾乎總是與閃鋅礦共生。方鉛礦在地表易風化成鉛礬和白鉛礦。中國鉛鋅礦的產地以雲南金頂﹑廣東凡口﹑青海錫鐵山等地最著名。最大產地是美國的新密蘇里﹐僅鉛的儲量就達3000萬噸。此外﹐英國的康沃爾﹑德國的弗賴貝格﹑澳大利亞的布羅肯希爾等也很著名。

方鉛礦的化學成分為PbS，含鉛可達86.6%。晶體形態常呈立方體，集合體呈柱狀或緻密塊狀。鉛灰色，條痕灰黑色，金屬光澤，不透明。硬度2―3，密度7.4－7.6。三組解理完全。

方鉛礦是提取鉛的主要礦物。

化學組成

化學式為PbS，其中也可以包含至1%的銀。理論組成(wB%)：Pb86.60，S13.40。混入物以Ag為最常見，其次為Cu、Zn，有時有Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。Se代替S，可形成方鉛礦－硒鉛礦的完全類質同像系列。

結構形態

等軸晶系，a0=0.594nm；Z=4。NaCl型結構。面心立方格子。化學鍵為離子鍵與金屬鍵的過渡類型。

六八面體晶類，Oh-m3m(3L44L36L29PC)；晶體常呈立方體、八面體狀。主要單形：立方體a，菱形十二面體d，八面體o，三角三八面體p及其聚形。含Ag高時晶面往往彎曲。常依(111)呈接觸雙晶，依(441)呈聚片雙晶。集合體呈粒狀或緻密塊狀。

常呈鉛灰色。條痕黑色。金屬光澤。有平行三組完全解理。成分中含Bi時常有平行的裂開。硬度2~3。相對密度7.4~7.6。具弱導電性和良檢波性。

晶格參數等相應的描述：
屬等軸晶系，NaCl型結構，立方面心格子。六八面體晶類，晶體常呈立方體、八面體狀。主要單形：立方體a{100}，菱形十二面體d{110}，八面體o{111}，三角三八面體p{212}及其聚形。含Ag高時晶面往往彎曲。常依(111)呈接觸雙晶，依(441)呈聚片雙晶。集合體呈粒狀或緻密塊狀。
每個單胞包含4個PbS分子，每個硫原子分別與6個相鄰的鉛原子配位，而每個鉛原子也分別與6個相鄰的硫原子配位，形成八面體構造。常見的解理面為沿鉛-硫鍵斷裂的面，表面上的硫原子分別與5個鉛原子配位，鉛原子分別與5個硫原子配位。
有平行{100}三組完全解理。成分中含Bi時常有平行{111}的裂開。硬度2~3。相對密度7.4~7.6。具弱導電性和良檢波性。

產狀組合

主要為岩漿作用後期的產物。在接觸交代礦床中，常與磁鐵礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等共生。在中、低溫熱液礦床中，與閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、石英、方解石、重晶石等共生。在氧化帶不穩定，易轉變為鉛礬、白鉛礦等礦物。

相關資料

礦物可選性

方鉛礦主要成為為硫化鉛，屬易浮類硫化礦，方鉛礦的選礦方法以浮選法和重選法為主，重選法適用於粗粒嵌布方鉛礦的選礦，而浮選法則用於細粒浸染方鉛礦的選礦。

重選法僅對粗，中粒嵌布方鉛礦的選礦具有很好的效果，對於微細粒浸染的方鉛礦選礦效率不佳。重選法主要是依據方鉛礦與廢石的較大的比重差進行的分選，方鉛礦比重11.34，而廢石比重2.3-3,兩者有較大的比重差，因此利用重選法處理粗，中粒嵌布方鉛礦可取得非常理想的選礦效果。方鉛礦重選設備主要是跳汰機，有時也用到搖床，但由於搖床處理量小，占地面積大，選礦效果也不如跳汰機理想，在方鉛礦重選領域中已很少使用，基本已被跳汰機所代替，尤其是用於細粒礦選礦的鋸齒波跳汰機的研發成功，使搖床徹底退出了方鉛礦重選領域。跳汰機處理方鉛礦具有處理量大，回收率高，節能，環保等優勢，對於大，中型方鉛礦重選廠，跳汰機的使用可大幅度降低選礦成本，提高選礦效率。方鉛礦是很易用硫代化合物類捕收劑選的硫化礦物，但由於雜誌的存在形式及數量，可浮性有較大差異。例如，方鉛礦中如果含有銀或銅可浮性增加，含有鋅、錳或銻等可浮性下降。方鉛礦在很寬的PH值範圍能與大多數的硫代化合物類捕收劑作用，黃藥、黑藥、硫氮及白藥是它的有效捕收劑。柴油等中型油對細粒方鉛礦有良好的捕收性。黑藥的捕收性比黃藥弱，但選擇性好，對於含銀的方鉛礦特別適用。常用的PH調整劑是石灰和碳酸鈉，許多金屬陽離子對方鉛礦有抑制作用。例如Cr²⁺與Al³⁺對方鉛礦有強烈的抑制作用。重鉻酸鹽是方鉛礦的最重要抑制劑，被重鉻酸鹽抑制的方鉛礦，用FeSO₄、鹽酸處理，或在酸性中用NaCl處理，可使它部分的活化。

鑑定特徵

鉛灰色、黑色條痕，強金屬光澤、立方體完全解理，硬度小，密度大。

成因產狀

主要形成於中溫熱液礦床中，常與閃鋅礦一起形成鉛鋅硫化物礦床。方鉛礦也可形成於接觸交代礦床中。

藥用鉛即由方鉛礦煉出，別名黑錫、黑鉛。功效：鎮逆，墜痰，殺蟲，解毒。成藥製劑：黑錫丸。

歷史

方鉛礦可能是人類最早開採的礦石之一。古埃及古王國時期人們就使用方鉛礦作為化妝品。巴比倫人就已經開始冶煉它了。在古羅馬方鉛礦也非常重要。方鉛礦的學術名稱Galena就是羅馬人留下來的。無線電技術早期人們使用方鉛礦作為整流器，人們使用二極體來整流。

方鉛礦中常含銀，中國自古就從含銀方鉛礦中提煉銀。方鉛礦是提煉鉛金屬的重要礦物，是最早被人類利用的礦物之一，中國早在商代前就從方鉛礦中提煉鉛，從含銀方鉛礦中提煉銀。中華民族的祖先對鉛鋅礦的開採、冶煉和利用曾做出過重要貢獻。中國古代“鉛”寫作“釒公”。商代(公元前16～前11世紀)中期在青銅器鑄造中已用鉛，西周(公元前11世紀～前771年)的鉛戈含鉛達99.75%。在古代，鉛往往被加入銅中成為合金化金屬，還用來製作鉛白、鉛丹等。古代煉鉛的原料有兩類，一類是氧化鉛，以白鉛礦為主，另一類是硫化礦，以方鉛礦為主。明代陸容在《菽園雜記》中有敘述含銀硫化鉛礦的冶煉方法。宋應星在《天工開物》中提到當時開採的三種鉛鋅礦物，一種是“銀礦鉛”，系指與輝銀礦等共生的方鉛礦；另一種是“銅山鉛”，系指含方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦等的多金屬礦；還一種是“草節鉛”，可能是指結晶粗大的方鉛礦。由於鉛礦中多含有銀，古代為了提取白銀，因此大量開採並冶煉鉛。

套用

方鉛礦是提取鉛的主要礦物。鉛的用途既古老又廣泛，鉛字印刷、鉛皮包電纜、鋼板鍍鉛錫合金、國防、科技、鉛筆芯等。古希臘的航海家用鉛漆清除附生在船底的藤壺等生物。原來，鉛具有很好的耐腐蝕特性，塗了鉛漆，船就像穿了一層鎧甲，神奇地排除了藻類的蠶食，保護著船底破浪前進。鉛是製作兵器材料必不可少的原料。鉛可以做禁止放射性核輻射的材料，在動力機械方面鉛可以做蓄電池、電極板等。

由於方鉛礦中87%的重量是鉛，因此它是最重要的鉛礦石。由於它還可以含有至1%的銀，因此過去它也被用來提取銀。鉛已廣泛套用於冶金工業、國防、科技、電子工業等。同時，鉛是一種毒性很強的重金屬元素，對環境和人類的生活生產有其不利的的一面。方鉛礦分布較廣泛，多產出於在接觸交代礦床和在中、低溫熱液礦床中，經常與閃鋅礦、黃銅礦、黃鐵礦、等共生。在氧化帶不穩定，易轉變為鉛礬、白鉛礦等礦物。中藥里的藥用鉛，別名黑錫、黑鉛，即由方鉛礦煉出。具有鎮逆、墜痰、殺蟲、解毒等功效。

工業

最主要的鉛礦石礦物。富含銀時可提取銀。