Contenu
- Qu'est-ce que Galena?
- Galène argentifère - Le minerai d'argent
- Fonte de la galène
- Altération de la galène
- Fait-il vraiment "neige" la galène sur Vénus?
- Usages de la galène
- Sécurité du plomb
Galène: Photographie d'un beau cristal de galène cubique avec des cristaux de calcite adjacents. Le cristal de galène a environ deux pouces de côté. Recueilli dans la mine Sweetwater, comté de Reynolds, Missouri. Spécimen et photo par Arkenstone / www.iRocks.com.
Qu'est-ce que Galena?
La galène est un minerai de sulfure de plomb avec une composition chimique de PbS. C'est le principal minerai de plomb dans le monde et provient d'un grand nombre de gisements situés dans de nombreux pays. On le trouve dans les roches ignées et métamorphiques des veines hydrothermales de moyenne à basse température. Dans les roches sédimentaires, il se présente sous forme de veines, de ciments de brèche, de grains isolés et de substituts de calcaire et de dolomie.
Galena est très facile à identifier. Les pièces fraîchement cassées présentent un clivage parfait dans trois directions qui se croisent à 90 degrés. Il a une couleur argentée distincte et un éclat métallique brillant. La galène devient d'un gris terne. Étant donné que le plomb est un élément principal de la galène, le minéral a une densité élevée (7,4 à 7,6) qui se remarque immédiatement lors du ramassage de petits morceaux. La galène est douce avec une dureté de Mohs de 2,5+ et produit une traînée grise à noire. Les cristaux sont courants et ce sont généralement des cubes, des octaèdres ou des modifications.
Structure de la galène: La galène a une composition chimique de PbS. Cela signifie qu'il contient un nombre égal d'ions plomb et sulfure. Les ions sont disposés dans un motif cubique qui se répète dans toutes les directions. Cette structure est ce qui fait que les cristaux de galène ont une forme cubique et provoque la fracture de la galène dans trois directions à angle droit.
Galène argentifère: Galène argentifère de Coeur d'Alene, Idaho. Le spécimen mesure environ 6,4 cm (2-1 / 2 pouces). La galène argentifère a une teneur en argent qui est souvent suffisamment élevée pour qu’elle soit extraite sous forme de minerai d’argent. Certaines mines de galène tirent plus de revenus de leur argent que de leur production de plomb.
Galène argentifère - Le minerai d'argent
Le spécimen typique de galène contient environ 86,6% de plomb et 13,4% de soufre en poids. Cependant, certains spécimens de galène contiennent jusqu'à quelques pour cent d'argent en poids. On les appelle "galène argentifère" en raison de leur teneur en argent. Dans ces spécimens, l'argent peut remplacer le plomb dans la structure atomique de la galène, ou peut se trouver dans de minuscules grains de minéraux d'argent inclus dans la galène.
L'argent dans la galène perturbe la structure cristalline, ce qui donne souvent à la galène des faces de clivage incurvées. Cette infime connaissance peut constituer un puissant outil de prospection. En plus de l'argent, la galène peut contenir de petites quantités d'antimoine, d'arsenic, de bismuth, de cadmium, de cuivre et de zinc. Parfois, le sélénium remplace le soufre dans la galène.
Fragments de clivage de la galène: L'une des propriétés les plus diagnostiques de la galène est sa capacité à se séparer par clivage dans trois directions qui se croisent à angle droit. Cela forme des fragments de clivage de forme cubique et rectangulaire. Cette photo montre des morceaux de galène concassée qui présentent clairement le clivage à angle droit. Ce clivage caractéristique est causé par la structure interne cubique des minéraux, comme indiqué ci-dessus.
Valeur de la galène: Certaines mines tirent plus de revenus de la teneur en argent de leur galène que de la teneur en plomb. Supposons que nous ayons une mine produisant de la galène argentifère avec une composition moyenne de 86% de plomb, 13% de soufre et seulement 1% d’argent (comme indiqué dans le diagramme à gauche).
Si le prix de l'argent est de 25 dollars l'once troy et que le prix du plomb est de 1 dollar la livre avoirdupois, la valeur du plomb dans une tonne de minerai sera de 1 720 dollars, tandis que la valeur de l'argent dans cette même tonne de minerai sera de 7 292 dollars ( dans le schéma à droite).
La petite quantité d’argent a un impact énorme sur les revenus car aux prix supposés, l’argent a 364 fois plus de valeur qu’un poids égal de plomb. Il est facile de comprendre pourquoi les sociétés minières sont excitées par la galène argentifère! Bien que la galène soit le minerai extrait et que le plomb constitue l'essentiel du produit, ces mines sont souvent appelées "mines d'argent".
Fonte des métaux: La galène est l'un des minerais les plus faciles à fondre. Il peut simplement être placé dans un feu, puis le plomb peut être récupéré sous les cendres lorsque le feu s'éteint. Les archéologues ont trouvé des preuves que le plomb avait déjà été fondu dès 6500 ans avant JC dans l'actuelle Turquie. De petites quantités d'argent ont été raffinées à partir de plomb par les Romains il y a environ 2000 ans. Image du domaine public de Georgius Agricola.
Fonte de la galène
La galène est très facile à fondre. Si des roches contenant de la galène sont placées dans un feu, le plomb peut être collecté sous les cendres après que le feu se soit éteint. Les gens ont profité de cette simple fusion pendant des milliers d'années. Les archéologues ont trouvé des perles de plomb et des statues datant d'environ 6500 ans av. Le plomb est probablement le premier métal à avoir été traité à partir d'un minerai. Les anciens Romains fabriquaient des tuyaux en plomb et les utilisaient comme tuyauterie intérieure. (Plumbum est le mot latin pour le plomb. Le mot "plomberie" et notre utilisation de "Pb" comme symbole chimique du plomb proviennent des anciens Romains.)
Les anciens Grecs et Romains ont été en mesure de séparer l'argent du plomb il y a environ 2000 ans. De nombreux lingots de plomb romains portaient les inscriptions "Ex Arg" ou "Ex Argent" pour indiquer que l'argent avait été retiré du plomb. Les Grecs ont pu désargenter jusqu'à 0,02% d'argent et les Romains jusqu'à 0,01% d'argent. Il est étonnant qu'ils aient pu se rendre compte que le plomb contenait de l'argent et étonnant qu'ils aient pu développer une méthode de raffinage aussi efficace!
Altération de la galène
La galène résiste facilement. Les surfaces fraîches de la galène ternissent rapidement, passant d'un lustre métallique argenté à une couleur gris terne à noir mat. Lorsqu'elle est exposée aux éléments ou enfouie dans le sol, la galène s'altère rapidement en anglesite, en cérussite, en pyromorphite ou en un autre minéral de plomb. Ces minéraux sont souvent utilisés en prospection. Lorsqu'elles se trouvent à la surface, elles révèlent souvent que la galène est présente en dessous.
Fait-il vraiment "neige" la galène sur Vénus?
La planète Vénus a un environnement inhospitalier où les volcans dégagent des gaz surchauffés dans l'atmosphère. Le soufre et le plomb sont parmi les gaz émis par les volcans de Vénus. Ils restent dans la phase gazeuse jusqu'à ce qu'ils soient suffisamment hauts dans l'atmosphère pour se condenser.
En 2004, des chercheurs de l’Université Washington à St. Louis ont fourni des preuves plausibles que la «neige de métaux lourds» - qui est très probablement une combinaison de sulfure de plomb (galène) et de sulfure de bismuth - tombe sur les plus hautes altitudes de Vénus.
Galena crystal radio: Une des utilisations les plus intéressantes de la galène était dans les premières radios à cristaux. Le fonctionnement de ces radios nécessitait que le courant alternatif soit converti en un courant continu pulsé. Pour que cela se produise, un matériau semi-conducteur a été utilisé pour limiter le flux d'électricité dans une direction. Le courant alternatif passait à travers un fil, appelé moustache de chat, dans un cristal semi-conducteur, qui était généralement un cristal de galène, qui ne permettait l'écoulement que dans une seule direction. Copyright de l'image iStockphoto / Greg_H.
Usages de la galène
La galène est un minéral très important car elle sert de minerai à la majeure partie de la production mondiale de plomb. C'est aussi un minerai d'argent important. Galena a très peu d'utilisations au-delà de son service en tant que minerai, mais cela ne devrait pas diminuer son importance pour la société.
L'utilisation numéro un du plomb aujourd'hui réside dans les batteries plomb-acide utilisées pour démarrer une automobile. La batterie automatique typique contient environ 20 kilos de plomb et doit être remplacée tous les quatre ou cinq ans. Il y a des milliards de ces batteries uniquement aux États-Unis. Les batteries au plomb sont également utilisées comme sources d'alimentation de secours pour les réseaux informatiques, les installations de communication et d'autres systèmes critiques. Le plomb est également l'un des métaux utilisés dans les systèmes de stockage d'énergie associés à la production d'énergie et aux véhicules hybrides.
La meilleure façon d'apprendre sur les minéraux est d'étudier avec une collection de petits spécimens que vous pouvez manipuler, examiner et observer pour en connaître les propriétés. Des collections de minéraux peu coûteux sont disponibles dans le magasin.
Sécurité du plomb
De nombreuses utilisations de plomb et de composés du plomb ont été abandonnées ou considérablement réduites au cours des dernières décennies en réponse à des problèmes de santé. Certaines de ces utilisations incluent le plomb dans les peintures résidentielles, les carburants pour véhicules automobiles, la soudure, les munitions, les poids de pêche, les émaux céramiques, les pesticides, les cosmétiques, le verre, les plastiques, les alliages et de nombreux autres produits. Pour cette raison, de nombreuses écoles ont retiré la galène des kits de minéraux destinés aux élèves et l'ont remplacée par un minéral moins préoccupant.