سنگ معدن سرب ساختار نسبتاً پیچیده ای دارد. به مدت طولانی در معرض فرآوری قرار می گیرد و پس از ذوب کانی های چند فلزی سرب به دست می آید. با قضاوت بر اساس تحقیقات باستان شناسی، روش های استخراج سنگ معدن سرب و خود فلز از زمان های قدیم شناخته شده بوده است. قدیمی ترین کشف در یک دفینه 6000 ساله پیدا شد. شکل این مصنوع یک میله است، دسته آن چوبی بود، اما دارای نوک سربی بود.
خواص سرب
سرب خالص شناخته شده است، اما بسیار نادر است. فلزی مایل به آبی مایل به خاکستری که وقتی تازه بریده می شود درخشش فلزی درخشانی دارد و در مجاورت هوا به سرعت اکسید می شود. روی میز شیمیایی شماره 82 است، نرم، با میخ خراشیده می شود و رگه سیاهی روی کاغذ می گذارد. وزن مخصوص این فلز 11.40 است و در دمای 325 درجه سانتیگراد ذوب می شود و با سرد شدن آهسته متبلور می شود. استحکام کمی دارد و نمی توان آن را به سیم کشید، اما با این وجود آسان استنورد یا فشرده به ورقه های نازک.
خواص آن به طور قابل توجهی تحت تأثیر وجود مقادیر کمی ناخالصی است. سرب به راحتی از ترکیبات استخراج می شود و در اسید نیتریک رقیق محلول است. چندین ترکیب با اهمیت تجاری را تشکیل می دهد. به عنوان مثال، لیتارژ سرب و سرب قرمز اکسید هستند، سرب سفید یک کربنات اساسی است.
انواع سنگ سرب
معمولاً با سنگ معدن روی یا نقره مرتبط است گالن است. سرب به دست آمده از دومی "سخت" و از سنگ معدن های بدون نقره "نرم" نامیده می شود. در قسمت های بالایی رسوبات گالن به اکسی نمک های متعدد اکسید می شود. بنابراین کانی‌های اصلی سرب عبارتند از: سروسیت، انگلسیت، پیرومورفیت، میمتیت، وانادینیت، کروکویت و ولفنیت.
به عنوان یک قاعده، گالن در رگه های عمیقی قرار دارد که اکسید نشده اند. هنگامی که رگه ها اکسید شده و هوازدگی می کنند، زاویه ها به عنوان محصولات تغییر ظاهر می شوند. این کانی در مقایسه با سروسیت ناپایدار است و در مواجهه با آبهای کربنیزه به دومی تبدیل می شود. جایی که محلول‌های ناحیه اکسیداسیون از سنگ‌های فسفات عبور می‌کنند، پیرومورفیت ایجاد می‌شود. در جایی که گالن حاوی نقره است، مواد معدنی نقره در نتیجه اکسیداسیون تشکیل می‌شوند.
برخی از مهم ترین سنگ معدن های نقره در جهان به این ترتیب شکل می گیرند. کانی های متعددی همراه با گالن در رگه های سنگ سرب وجود دارد که یکی از رایج ترین آنهاستیکی از آنها اسفالریت است. مهم‌ترین کانی‌های مرتبط دیگر کلسیت، دولومیت، سیدریت، پیریت، کالکوپیریت، باریت و فلوریت هستند.
تکنولوژی معدن و تولید
در فرآوری سرب-روی 3 فرآیند اصلی وجود دارد: خرد کردن، آسیاب کردن و بهینه سازی. برای تولید سرب، به عنوان مثال از گالن یا سروسیت، سنگ معدن ابتدا تا حدی برشته یا کلسینه می شود و سپس در کوره های طنین یا بلند ذوب می شود. بیشتر سنگ معدن سرب حاوی نقره است. این فلز با حجامت یا روش های دیگر به دست می آید. اسفالریت اغلب با گالن مرتبط است، اما ذوب‌خانه‌ها به ندرت سنگ‌های سرب حاوی بیش از 10 درصد روی را می‌گیرند، زیرا وجود آن باعث ایجاد مشکل در ذوب می‌شود. در چنین مواردی به جداسازی مکانیکی دو کانی (غنی سازی) متوسل شوید. گاهی اوقات تلفات قابل توجهی از سرب و روی در طی این فرآیند رخ می دهد.
وقتی کانی‌های سرب به تنهایی روی زغال چوب گرم می‌شوند، پوسته‌ای زرد سولفور ایجاد می‌کنند. هنگامی که با یدید پتاسیم و گوگرد گرم می شوند، یک پوشش زرد درخشان ایجاد می کنند. برشته کردن با کربنات سدیم و زغال چوب، سرب فلزی ایجاد می کند که به صورت یک توپ خاکستری سربی ظاهر می شود که در گرما روشن است اما در زمان سرد کدر است. اگر آنتیموان با گالن همراه باشد، سنگ معدن اغلب بدون تصفیه، مستقیماً برای تولید سرب آنتیموان ذوب می‌شود.
برنامه ها
سرب فلزی به صورت ورق، لوله و … استفاده می شود.ساخت ترازو، گلوله و گلوله. همچنین جزء آلیاژهای مختلف مانند لحیم کاری (سرب و قلع)، فلز سخت (سرب و آنتیموان) و آلیاژهای کم ذوب (سرب، بیسموت و قلع) است. مقدار کمی از سرب به صورت کربنات اساسی استفاده می شود که به سرب سفید معروف است و به عنوان رنگدانه رنگی بسیار ارزشمند است. اکسیدهای سرب، لیتارژ و سرب قرمز در ساخت شیشه با کیفیت عالی، در لعاب محصولات رسی و به صورت رنگدانه های رنگی استفاده می شود. کرومات های سرب به عنوان رنگ های زرد و قرمز استفاده می شود. استات سرب، معروف به قند سرب، در صنایع مختلف مهم است.
به دلیل داشتن عنصر غنی سرب و روی، سنگ معدن روی سرب توانایی استخراج عالی دارد. این به طور گسترده ای در مهندسی برق، مهندسی مکانیک، صنایع نظامی، متالورژی، صنایع سبک، صنایع دارویی و شیمیایی استفاده می شود. علاوه بر این، فلز روی دارای کاربردهای گسترده ای در صنایع هسته ای و نفت است.
ذخایر سنگ معدن
رسوبات سرب در سه طبقه مختلف بر اساس آنچه که استخراج می شوند، فرآوری می شوند: فقط سرب، سرب و روی، سرب و نقره. در سال های اخیر، سنگ معدن سرب نقره بزرگترین منبع این فلز بوده است. منطقه جنوب شرقی میسوری از اهمیت زیادی در میان سایرین برخوردار است.
Galena هم در لایه ها و هم در رگه ها یافت می شود. رگه های متاسوماتیک سرب و روی در رسوبات دگرگونی تماسی در سنگ آهک ایجاد می شوند. اینها دربی شایر، فلینت شایر، کامبرلند در انگلستان هستند. فروش درسوئد؛ ریبل و بلایبرگ (کارنتیا)، لیدویل (کلرادو)، یوتا، ویسکانسین، و غیره.
وریدهای اولیه هیدروترمال یکی دیگر از راههای مهم برای ایجاد گالن است. این در مورد اسفالریت، پیریت، کوارتز و باریت صدق می کند: نهشته های Cardigan، Miner، Isle of Man، Cornwall، Derbyshire، Aspen and Rico (کلرادو)، Broken Hill (New South Wales) و Freiberg (Saxony). ایالات متحده آمریکا زمانی حدود 90 درصد از سنگ معدن سرب جهان را تامین می کرد. اخیراً خیلی کمتر منتشر شده است. کشورهای اسپانیا، استرالیا، آلمان، لهستان و مکزیک نیز مقادیر قابل توجهی سرب تولید کردند. پس از آن بریتانیا، روسیه، فرانسه، کانادا، یونان و ایتالیا.
برآورد ذخایر بالقوه سرب در روسیه، آن را در رتبه دوم جهان قرار می دهد، اما از نظر تولید، این کشور تنها در رتبه هفتم قرار دارد. بزرگترین ذخایر سنگ معدن سرب در قلمرو سیبری شرقی قرار دارد که در مجموع 68 مورد از آنها وجود دارد.
