1.5.1 方铅矿

方铅矿是炼铅的重要矿石矿物,也是分布最广的铅矿物(见图1-1)。方铅矿是一种灰色的硫化铅,我国早在商代前就从方铅矿中提炼铅。方铅矿被风化后就变成白铅矿和铅矾。我国云南、广东、青海的几个地方的铅锌矿出产方铅矿(方铅矿总是跟闪锌矿共生),在一些煤矿中有时也会有发现。方铅矿中常常还含有银,因此也被用来作为提炼银的资源。

图1-1 方铅矿(Galena)

方铅矿可能是人类最早开采的矿石之一。古埃及古王国时期人们就使用方铅矿作为化妆品。古巴比伦人就已经开始方铅矿的冶炼了。在古罗马方铅矿也非常重要,方铅矿的学术名称Galena就是古罗马人命名的。无线电技术早期,人们使用方铅矿作为整流器。

方铅矿中常含银,中国自古就从含银方铅矿中提炼银。方铅矿具有氯化钠型晶体结构(见石盐)。呈铅灰色,强金属光泽,莫氏硬度2.5,密度达7.5g/cm3,具完全的立方体解理。晶体呈立方体,有时为八面体与立方体的聚集体;集合体常成粒状和致密块状。

方铅矿呈铅灰色、黑色条痕,强金属光泽、立方体完全解理,硬度小,密度大。其理论组成为:Pb86.60%,S13.40%。混入物以Ag为最常见,其次为Cu、Zn,有时有Fe、As、Sb、Bi、Cd、Tl、In、Se等。Se代替S,可形成方铅矿-硒铅矿的完全类质同象系列。

方铅矿属等轴晶系,a0=0.594nm;Z=4。NaCl型结构,立方面心。化学键为离子键与金属键的过渡类型。六八面体晶类,Oh-m3m(3L44L36L29PC);晶体常呈立方体、八面体状。主要单形:立方体a,菱形十二面体d,八面体o,三角三八面体p及其聚形。含Ag高时晶面往往弯曲。常依(111)呈接触双晶,依(441)呈聚片双晶。集合体呈粒状或致密块状。条痕黑色。金属光泽。有平行三组完全解理。成分中含Bi时常有平行的裂纹。硬度2~3。密度7.4~7.6g/cm3。具弱导电性和良检波性。主要为岩浆期后作用的产物。在接触交代矿床中,常与磁铁矿、黄铁矿、磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生。在中、低温热液矿床中,与闪锌矿、黄铜矿、黄铁矿、石英、方解石、重晶石等共生。在氧化带不稳定,易转变为铅矾、白铅矿等矿物。