نحوه تشکیل
منشأ مواد معدنی
بطور کلی منشأ مواد معدنی را میتوان در موارد زیر خلاصه کرد.
منشأ ماگمایی
ذخایری نظیر کرومیت ، پلاتین ، نیکل ، کبالت و الماس همراه سنگهای اولترامانیکی و ذخایر مس پورفیری و مولیبدن پورفیری همراه سنگهای اسیدی و حد واسط یافت میشوند. بنابراین ترکیب شیمیایی ماگما نوع مواد معدنی را کنترل میکند. نوع ذخایر ماگمایی تابع عمق و مسیری است که ماگما طی میکند. مثلا ماگمایی که از لایه گوشته زمین سرچشمه میگیرد، ذخایر کروم ، نیکل، پلاتین را به همراه داشته باشد و ماگمایی که حاصل پوسته قارهها است قلع ، تنگستن ، اورانیوم ، فلوئور و غیره را همراه خواهدداشت.
منشأ رسوبی
ذخایر گچ ، نمک ، زغال سنگ و آهن لایهای
منشأ دگرگونی
ذخایر کرندوم ، گارنت ، آندالوزیت ، سیلیمانیت و غیره را نام برد.
منشأ گرمایی
ذخایری که در رابطه با محلولهای گرمایی تشکیل میشوند ذخایر سرب ، روی ، مس ، جیوه ، طلا ، نقره و … است. سنگهای مسیر چرخه آب نوع کانسار گرمابی را کنترل میکند سنگهای ولکانیکی اسیدی امکان تشکیل ذخایر نوع طلا ، نقره ، اورانیوم ، سرب ، روی ، … و در سنگهای اولترامافیکی امکان وجود ذخایر گرمابی نوع تیزیت و هونتیت و در سنگهای غنی از سیلیس امکان تشکیل رگههای کوارتز را میتوان داشت.
تاریخچه روی
روی در اغلب کارهای هنری برنزی مربوط به 5000 سال پیش یافت شده و برای مدت 2000 سال به عنوان یکی از اجزاء آلیاژ برنج در اروپا و آسیا مصرف میشده است. چند اثر هنری که سن کانهها به 5000 سال پیش از میلاد مسیح بر میگردد، در اروپا یافت شده است. حدود 200 سال پیش از میلاد مسیح، رومیها که تبحر چشمگیری در ساختن آلیاژهای روی داشتند، از این فلز و آلیاژهای آن سکه میزدند . بنظر میرسد که روی در سال 1000 بعد از میلاد در ناحیه زوار (Zawar) هند ذوب و بر اساس شواهد باستان شناسی در قرن چهاردهم در مقیاس وسیعی تولید میشده است. در طی قرون 17 و 18 شمش روی (Slab Zinc) از آسیا به بازارهای اروپا وارد و با نام روی لحیم کاری یا اسپاتیر (Speiter) فروخته شده است. تکنولوژی ذوب روی در حدود سال 1730 از چین به اروپا برده شد و در سالهای دهه 50-1740 یک کارخانه ذوب روی در انگلیس بر پا شد. تأسیسات عظیم ذوب روی در اوایل قرن نوزدهم شکل گرفت.
در اوایل قرن بیستم با توسعه یافتن تکنیک شناورسازی، بازیابی روی از سنگهای معدنی پیچیده نیز میسر شد و کنسانترههایی با عیار بالا تولید گردید. در قدیم دانشمندان اسلامی روی را قدمیا، قلیمیا و کادمی و ایرانیان آن را«روح توتیا» نامیدهاند. در ایران نیز روی از عهد باستان بکار برده میشده و در بعضی از مفرغهای بدست آمده از آثار باستانی وجود دارد، از قرار معلوم در دوره ساسانیان برنج در ایران ساخته میشده که به آن پرنگ میگفتند. کلمه روی بعد از اسلام ابتدا به مس و سپس به آلیاژ مس و قلع یعنی مفرغ گفته میشد و بعضی اوقات هم قلع را روی مینامیدهاند و گاهی هم نام آلیاژ مس و قلع را اسپید روی گفتهاند.
در سال 1720 در انگلستان ، احتمالا ًبر اساس دانش بدست آمده از روشهای استفاده شده در آسیای شرقی ، برای نخستین بار روی در مقیاس وسیع صنعتی تولید شد و champion جهت تولید روی سازگار با تولید برنج از طریق تصعیر، فرایندی ابداع نمود که بر اساس این فرایند، نخستین فعالیتهای ذوب روی، در 1743 در بریستول، با ظرفیت بیشتر از 200 تن روی در سال بنا نهاده شد .
صنعت روی انگلستان در بریستول و سوان سی (Swansea) متمرکز است . اطلاعات آماری در مورد تولید روی دنیا از سال 1871 موجود است . در این زمان تولید کل برابر 121000 تن در سال بود که 58000 تن آن در آلمان و 45000 تن در بلژیک تولید می شد . تولید کل در آغاز قرن بیستم برابر 472000 تن و در سال 1913 برابر 106 میلیون تن در سال بود .
کاربردهای فلز روی
روی در صنعت ساختمان
روی در ساخت سیمان، دندانسازی، ساخت کبریت، کفسازی، ظروف سفالین، لوازم لاستیکی، اتومبیل سازی، لوازم آشپزخانه، روکش فولاد (گالوانیزه کردن)، تهیه آلیاژهای برنز و برنج، لحیم کاری، قوطی های خمیر دندان، چسب فلز ماشینتحریر، نقره آلمانی و... است.از اکسید و سولفور روی به عنوان ماده رنگی سفید در رنگ سازی و تهیه پلاستیک، از سولفات روی در رنگرزی و ساخت چسب و از کلرور روی در لحیم کاری و جلوگیری از فساد چوب استفاده می شود. پائین بودن نقطه ذوب این فلز که شکلپذیری در ریختهگری را آسان میکند. روی تا اواسط قرن 18 مصرف چندانی نداشت، اما امروزه روی پس از فولاد، آلومینیوم و مس در رده چهارم مصرف قرار دارد. روی در گالوانیزاسیون جهت جلوگیری از خوردگی استفاده زیادی دارد.
یک چهارم روی نیز در ساخت آلیاژهای برنج و برنز و... استفاده میشود. از آندهای روی جهت جلوگیری از خوردگی بدنه کشتیها، سکوهای حفاری و خطوط لوله زیر آب استفاده میشود.
چنانچه روی برای ساخت صفحات روی یا برنج بکار رود، اندازه آلومینیوم آن نباید از 005/0 درصد فراتر رود. مقدار قلع در نوع عیار بالای روی نباید از 001/0 درصد فراتر باشد. مقدار آلومینیم در نوع PW نباید از 05/0 درصد فراتر باشد. فعالیت شدید الکتروشیمیایی، باعث جلوگیری از خوردگی کاتدیک در فرآوردههای آهن و فولادی میشود. آمیختگی روی با مس و تشکیل آلیاژ برنج که این آلیاژ دارای ویژگیهایی مانند قابلیت استفاده در درجه حرارتهای پایین، محافظت در برابر خوردگی و پرداخت زیبا است.
دو عیار دیگر برای فلز روی به منظور مصارف گالوانیزه کردن مورد قبول واقع شده است. یکی به نام عیار گالوانیزه کردن پیوسته (Continuous Galvanizing Grade) که تا 35% سرب و مقداری آلومینیم دارد. و دیگری به نام عیار کنترل شده سرب (Controlled Lead Grade) که کمتر از 18% سرب دارد و بهدور از آلومینیم است.
قالبهای گوناگون (از نظر شکل و اندازه) روی تجاری (Commercial Zinc Cast) را به نام شمش روی (Slab Zinc) مینامند که وزن آن بطور معمول 35 کیلوگرم است ولی ممکن است تا 907 کیلوگرم هم برسد. هر قالب روی را با حک کردن عیار و نام تولید کننده آن مشخص میکنند.
از دیدگاه تاریخی روی پرایک وسترن(Prime Western) نخستین نوع مشخص شده بوده و برای گالوانیزه کردن روش هاتدیپ(hot-dip) مصرف میشده است. از زمانی که قالبریزی دقیق قضاوت پیچیده بوسیله آلیاژهای با درصد آلومینیم کم آغاز شد از روی عیار بالا و سپس از روی عیار بالای مخصوص استفاده شد.
غبار روی(Zinc dust) که در رنگسازی به کار میرود از طریق تقطیر بدست میآید. اندازه ذرات آن را با میزان تقطیر و تغلیظ کنترل میکنند. غبار روی با عیار استاندارد دارای 95 تا 97 درصد فلز و بقیه به صورت اکسید است.
مواردی که محتویات فلزی کمتری دارند برای رنگسازی مناسب نیست ولی برای صنایع شیمیایی مناسب هست. ایجاد ذرات غبار روی استاندارد بین 7 تا 9 میکرومتر است. چنانچه اندازه ذرات آن 5/4 تا 7 میکرومتر باشد آن را بسیار ریز دانه (Super Fine)، و اگر ابعاد ذرات 5/2 تا 5/4 میکرومتر باشد آن را فوق ریزدانه (ultra fine) مینامیم.
پودر روی با اسپری کردن یک جریان مذاب فلزی و با استفاده از جریان فشار قوی هوا یا گازهای دیگر تولید میشود. این ذرات که به گونهای محسوس بزرگتر از ذرات غبار روی حاصل از تقطیر هستند. بیش از مصرف دانهبندی میشوند. پودر روی به صورت کروی و با استفاده از اسید استئاریک (Stearic) که مانع از تشکیل ایگنمبریت (agglomerate) میشود بدست میآید.
•روی به صورت بخشی از مخازن باتریها، در قالبهای ریختهگری و صنعت اتومبیلسازی به کار میرود.
• اکسید روی به عنوان یک رنگدانه سفید در رنگ آبی (اقیانوسها)و انواع نقاشی استفاده میشود.
•کلرید روی به عنوان یک ضدبو(اسپری بدن) و به عنوان ماده نگهدارنده چوب استفاده میشود.
•سولفید روی در رنگدانههای نورتاب برای ساخت عقربههای ساعت و اشیاء دیگری که در تاریکی بدرخشند، استفاده میشود.
•متیل روی [Zn(CH3)2] در سنتز مواد آلی استفاده میشود.
•محلولها (لوسیون) هایی که از کالامین ساخته میشود، مخلوطی از کربناتها و سیلیکاتهای روی Silicate و
Zn-Hydroxyl- Carbon است که در درمان جوشهای پوستی کاربرد دارد.
دو ویژگی روی در ارتباط مستقیم با کاربردهای این عنصر است:
1-پتانسیل الکترودی استاندارد این عنصر بسیار مثبت تر از مواد سازنده آهن است. بنابراین پوشش روی در فولادی، حفاظ خوبی در مقابل خوردگی فراهم می کند.
2-روی دارای دمای ذوب نسبتاً پایین است که منجر به استفاده از روی در ریخته گری تحت فشارترکیبات پیچیده می گردد.
صنایع ساختمانی
روی در کارهای عمرانی و ساختمانی نیز مورد مصرف قرار میگیرد. اگرچه روی دارای مقاومت بالایی است، بدلیل مقاومت خزشی بسیار پایین آن برای مدتها بعنوان مواد ساختمانی استفاده نمی شد.
آلیاژهای با روی
کم با اساس Zn-Ti-Cu که دارای چکش خواری بسیار خوب و مقاومت خزشی بالاست، از 40 سال قبل توسعه یافته است. این مواد را می توان جهت تولید صفحات یا ورقهای روی، نورد داد. از این صفحات می توان در تولید وسایل زهکشی سقف و یا در پوشش ساختمانها استفاده نمود.
ماده شیمیایی :
مواد شیمیایی با بنیان روی شامل غبار روی 12 تا 15 درصد مصرف روی جهان را در اختیار دارد. اکسید روی بطور کمی مهمترین محصول شیمیایی بابنیان روی می باشد.
غبار روی سولفات روی و کلریدروی، از نظر اهمیت و کمیت در رده های بعدی قرار دارند. سایر ترکیبات روی دارای اهمیت فرعی می باشند. سالهاست که مصرف جهانی اکسید و غبار روی ثابت مانده است، اگرچه تقاضا جهت سولفات روی و کلرید روی در حال افزایش است. سرعت رشد مصرف تیوکربنات روی و استیرات روی بر تولید ساینده ها (بزرگترین مصرف این ترکیبات) منطبق است. اکسید روی که دارای بیشترین تقاضاست را می توان با فرایندهای متنوعی تولید نمود. خلوص و کیفیت اکسید روی به روش تولید آن بستگی دارد. اکسید روی با خلوص بالا بصورت پودر در اتاقهای رسوب، در جایی که ذرات با اندازه های مختلف از هم جدا می گردند، جمع می شود. این ماده عموماً بعنوان روی سفید شناخته می شود. در فرایند مستقیم ( یا فرایند آمریکایی) ماده خام استفاده شده، کانه روی یا محصولات جانبی روی بوده که همواره حاوی سرب می باشد. یک ماده کربن دار را با ماده خام حرارت می دهند که در نتیجه احیاء، روی به صورت بخار احیا می شود. این ماده در هوا اکسید شده و به ذرات با اندازه مختلف تقسیم می شود.
ماده اولیه جهت فرایندهای شیمیایی مرطوب محلولهای خلوص یافته روی است. کربنات یا هیدروکسید روی، ته نشین شده و سپس فیلتر شده شسته، خشک و در دمای 800 درجه سانتی گراد بصورت پودر در می آید.
انواع متنوع اکسید روی بعنوان محصول واسطه در تولید سایر مواد شیمیایی استفاده می شود. اکسید روی ته نشین شده که دارای خواص رنگریزه ای نمی باشد و درجه های ویژه مانند اکسیدهای روی ظریف که در کاغذهای فتوکپی کاربرد دارد.
مهمترین کاربرد اکسید روی در صنعت ساینده هاست، که در این صنعت بعنوان فعال ساز سخت کننده و برخی اوقات بعنوان فیلتر استفاده می شود.
اکسید روی به عنوان رنگریزه در رنگهای لاتکس محلول کاربرد فراوانی دارد. کاربرد این ماده در کشاورزی بعنوان افزاینده بارورکننده جهت جبران کمبود روی خاک از اهمیت کمتری برخوردار است. اکسید روی جزئی از فرمولاسیون در صنعت شیشه، لعاب کاری و سرامیک می باشد. این ماده بر روی نقطه ذوب، خواص نوری و الاستیک و همچنین رنگ و جلای شیشه ها تاثیر می گذارد. اکسید روی یکی از تشکیل دهنده های پودر صورت، رژلب و کرم های است که در صنعت لوازم آرایشی کاربرد دارد می باشد.
این ماده همچنین بعنوان افزاینده به روغن، چسب، عاملهای خشک کننده، عاملهای غیر شفاف ساز و بعنوان کاتالیزور در سنتز متانول کاربرد دارد.
غبار روی در فرایندی مشابه فرایند تولید اکسید روی، اما در جو احیا کننده، تولید می شود. غبار روی دو درجه دارد :
غبار روی رنگریزه ای و غبار روی جهت مصارف شیمیایی. غبار روی بعنوان رنگریزه در رنگها و پوشش های ضد خوردگی که سطح غیر قابل نفوذی را تشکیل می دهند استفاده می شود. عملکرد محیط منجر به تشکیل کربنات روی و ترکیبات روی بازی بین ذرات روی شده و این اثر را شدت می بخشد. این پوششها همچنین حفاظت کاتدی را ایجاد می کند که بخصوص در نقاطی که لایه پوششی آسیب دیده مفید است.
آلیاژها :
روی در دمای بالاتر از دمای اتاق تبلور مجدد می یابد و مقاومت خزشی پایین دارد. بنابراین، این عنصر تنها بعنوان ماده سازنده هنگام آلیاژ کاری مناسب است. عناصر آلیاژی، بیشتر Al، Cu، Mg منجر به کوچک شدن دانه ها، تشکیل بلورهای مختلط یا سخت شدگی رسوب شده و بدین طریق خواص مکانیکی فلز، توسعه می یابد.
روی در تهیه آلیاژهای برنج، نقره، نیکل استفاده میشود. روی در قالبهای ریختهگری و صنعت اتومبیلسازی نیز به کار میرود.
گالوانیزه کردن فولاد :
فلز روی در گالوانیزه کردن فرآوردههای فولادی بکار میرود و باعث جلوگیری از خوردگی فولاد میشود. بخش بزرگ این فرآوردهها در گالوانیزه کردن فولاد، ورقهای پوشش بامها، مخازن ذخیره، حصار کاربرد دارد.
ورقهای گالوانیزه به صورت کانالهای هوا در سیستمهای تهویه مطبوع و هواکشها و سیستمهای حرارتی نیز کاربرد دارند.
پوشش روی از طریق مکانیسم زیر فولاد را در مقابل خوردگی توسط هوا محافظت می کند :
•اثر دی اکسید کربن و رطوبت هوا بر روی، تشکیل پوشش محافظ با اساس کربنات روی است که منجر به کاهش سرعت خوردگی می شود.
•بدلیل ویژگی الکتروشیمیایی حفاظت کاندی، روی بطور فعال از خوردگی در محلهای آسیب کوچک، قسمتهایی که پوشش آسیب دیده و لبه های صفحات بریده شده جلوگیری می کند.
استفاده بهینه از منابع مواد خام جهان ایجاب می کند که فلزات را از خورده شدن محافظت کنیم. همانگونه که اتمسفر خورنده تر می شود، استانداردهای حفاظت در مقابل خوردگی نیز، بخصوص در تولید فولاد، بایستی افزایش یابد. در کشورهای صنعتی تقریباً 50 درصد روی جهت جلوگیری از خوردگی استفاده می شود.
روی تجاری (% 5/99 – 5/98 ) جهت گالوانیزه کردن گرم - عمیق در تجهیزات تولید و توزیع و روی با درجه خلوص بالا ( % 95/99 ) جهت گالوانیزه کردن پیوسته فنرها و سیم های فولادی کاربرد دارد. فرایند متالوژیکی که جهت تولید روی با درجه خلوص پایین تر استفاده می شود، کاربرد سرب بعنوان ناخالصی اصلی است. حضور 1 درصد سرب در مقایسه با محصولات خالص تر، 40 درصد تنش سطحی را کاهش می دهد. هنگام غوطه ور سازی در حمام روی که تنها چند دقیقه طول می کشد، فلز C4500 گرم می شود.
فرایند انتشار منجربه تشکیل لایه ای از آلیاژ آهن - روی بر سطح فولاد شده که این لایه چسبندگی پوشش روی را افزایش می دهد.
علاوه بر فرایندهای گرم - عمیق، فرایندهای گالوانیزه کردن دیگری نیز توسعه یافته است. در روی اندود کردن الکترولینیک، یک جریان متناوب منجر به نهشت پوشش درخشان 25- 5 سانتی متری از الکترولیت های اسیدی، سیانیدی یا الکترولیدهای آسکالن بدون سیانید بر سطح می گردد. البته این پوشش تنها در مقابل خوردگی های سطح متوسط از فلز حفاظت می کند. با غیر فعال سازی کرماته حفاظت در فرایند گالوانیزه کردن افشانه ای، سیم روی در شعله سوخت گاز / اکسیژن یا کمال الکتریکی در دهانه پیستون اسپری ذوب شده و با هوای فشرده از فاصله 15 سانتی متری پیش رانده می شود. نتیجه این فرایند تشکیل پوششی به ضخامت 1/0 میلی متر است. چسبندگی مکانیکی پوشش روی در این فرایند از چسبندگی آلیاژی در روی اندود کردن گرم - عمیق کمتر است.
به دلیل نسبت بالای روی در پتانسیل اکسیداسیون و احیا از این فلز برای حفاظت آهن و فولاد در برابر خوردگی استفاده میشود. فلز روی تولید شده از سنگ معدن را روی اولیه (Primary Zinc) یا دست اول مینامند. فلز روی حاصل از باطلهها، پس ماندهها و قراضهها را بر حسب نوع فرآیند بازیابی به نامهای ثانویه یا دست دوم (Secondary)، تقطیر دوباره (redistilled) یا ذوب دوباره(re melt) مینامند. روی اولیه به دو دسته روی الکترولیتی و روی تقطیر شده، بر حسب روش احیا بکار برده شده، طبقه بندی میشود.
فلز روی در سیمهای برقی، مخابرات و پیچ و مهرهها بکار میرود. اکسید روی به صورت ورق در بدنه باطریهای خشک، پوشش سقف صفحههای گراور عکاسی، برای محافظت بدنه کشتی خطوط لوله و تأسیسات حفاری در دریا بکار میرود، علاوه بر آن برای آبکاری پیچ و مهرهها و قطعات فلزی کوچک، تهنشین ساختن فلزات نادر موجود در یک محلول، نقرهزدایی سرب بوسیله فرایند Parkes، جداسازی ناخالصیهایی از قبیل مس، کادمیوم و نیکل از یک محلول(قبل از انجام الکترولیز) از غبار روی استفاده میشود. فریتهای روی (Zinc Ferrite) در قطعات الکترونیکی موجود در ترانسفورماتورها (بوبینها)، آمپلیفایرها، موتورها، تیونرها و همچنین در قطعات الکترونیکی موجود در رادیو و تلویزیون و کامپیوتر بکار گرفته میشود.
فریتهای روی (Zinc Ferrite) در قطعات الکترونیکی موجود در ترانسفورماتورها (بوبینها)، آمپلیفایرها، موتورها، تیونرها و همچنین در قطعات الکترونیکی موجود در رادیو و تلویزیون و کامپیوتر بکار گرفته میشود.
رنگسازی :
اکسید روی بدلیل دارا بودن خاصیت پوششی اپاسیتی (Opacity) در برابر اشعه ماوراء بنفش و ضریب شکست بالا (High Refractive Index)، در صنایع رنگسازی استفاده میشود که باعث افزایش پایداری رنگ است.
لاستیک سازی :
اکسید روی همچنین به عنوان فعال کننده و شتاب دهنده اصلی در صنعت محکم سازی لاستیک با گوگرد بکار برده میشود.
- لیتوپون (Lito Pone) که یک پیگمنت سولفات باریم- سولفید روی است در صنایع رنگ، لاستیک و مرکب چاپ کاربرد دارد.
داروسازی :
اسمیت زونیت در مصارف دارویی با نام قدیم کالامین شناخته می شود و ماده مورد مصرف در صنعت داروسازی، اکسید روی ZnO حاصل از اسمیت زونیت است که درجه خلوص آن باید بیش از 98 % باشد. این ماده به صورت پودر صورتی کم رنگ در آب نامحلول بوده ولی در اسیدهای معدنی به خوبی حل می شود.کالامین اثر ضدخارشی داشته و آن را جهت مصارف خارجی ( پوستی ) و به شکل پودر، کرمهای ضدآفتاب (لوسیونها) با نام های تجاری معرفی می شوند :
Aqueous Calamine Cream , Oily Calamine Lotion , Calamine Ointment , Calamine Lotion
کالامین در ترکیبات دارویی به نام کالاموکس که در امریکا تهیه می شود، نیز به کار می رود. داروهای تهیه شده از کالامین را برای خشکی پوست، سوختگی های خفیف، اگزما، خراشیدگی، جوش های چرکی، ادرار سوختگی، کچلی، گزش حشرات، زرد زخم، واریس و درمان هموروئید کاربرد دارد.
اکسید روی در فرآوری ترکیبات دیگر روی که در ساختن فرآوردههایی مانند مرکب، رنگمو، مواد افزونی روغن، داروهای ضد قارچ، براق کنندهها و لینولیوم بکار میروند.
ریخته گری تحت فشار با روی :
روی ریختهگری شده تحت فشار (Zinc die-cast) یکی از کاربردهای اصلی روی بوده که توسط آلیاژهای نوع ZnAl4Cu و سایر ترکیبات وابسته انجام می شود. برخی از مزیتهای روی در ریخته گری تحت فشار عبارتنداز :
•سرعت تولید می تواند بسیار گسترده باشد ( 1000- 60 قطعه ) به نسبت اندازه و پیچیدگی قطعات.
•دوام قطعات تولید شده بالاست بگونه ای که میتوان از یک قطعه میتوان 106 ×1 قطعه ساخت.
•ویسکوزیته زمینه پایین و دمای ذوب کم آلیاژها، محصول با کیفیت بالا را تضمین می کند.
•پایین بودن و قابل کنترل بودن انقباض آلیاژهای روی، دقت ابعاد را افزایش می دهد.
•سطوح درخشنده یا مات با انواع پوششها قابل دست یابی است.
•بعلت طیف تولید وسیع، هزینه ها پایین است. محصولات به سبب ویژگیهای مکانیکی و فیزیکی خوب دارای دوام بالایی هستند.
•انرژی مورد نیاز این فرایندها پایین است. قریب 50 درصد قطعات ریخته گری شده تحت فشار از جنس روی در صنعت خودرو مصرف می شود.
روی ریختهگری شده تحت فشار در ساخت در و پنجره، مبلمان، کابینت قفل و کلید و شیر آلات و اتصالات حمام نیز مصرف زیادی دارد.
صنایع اتومبیلسازی :
روی در صنایع اتومبیلسازی از جمله در ساخت شبکهها، دستگیره قفل، اجزاء مکانیکی و برقی، بدنه، اتصالات برقی نیز کاربرد وسیع و گسترده دارد.
صنعت چاپ :
در صنعت چاپ (فتوکپی) نیز اکسید روی استفاده میشود.
ترکیبات روی در ساخت رنگهای ضد خوردگی کاتالسیتهای شیمیایی، ماده گدازنده جوشکاری، لولههای کاتدی، صفحههای رادار، و مواد افزودنی (additive) در روغنهای روانکننده و گریس نیز بکار برده میشود.
تجهیزات ضد آتش و نگهداری چوب :
سولفات روی و کلرور روی دو ترکیب مهم دیگر هستند که در تجهیزات ضد آتش سوزی حفظ و نگهداری چوب و مواد گدازنده وجود دارند.
صنایع کشاورزی :
در ساخت کود به عنوان یک ماده افزودنی مصرف میشود.
ترکیبات :
فلورید :
فلورید روی، ZnF2 بلورهای تتراگونال مونوکلینیک با ساختمان روتیل را تشکیل می دهد. دمای ذوب آن C0 8720 بوده و دارای چگالی g /cm3 95/4 می باشد. حلالیت.4H2O ZnF2 درC0 0 20 تنها 62/1 گرم ZnF2 در 1000 میلی لیتر محلول است، اما این ماده در آمونیاک مایع، حلالیت بالایی دارد.
ZnF2 با محلولهای هیدروکسید سدیم واکنش داده و رسوب فلوکوله فلوریدهای بازی روی را تشکیل می دهد.
سنتز :
هنگامیکه کربنات روی یا اکسید روی با اسید هیدروفلوریک مایع واکنش می دهد. H2O ZnF2 تشکیل می شود. این ماده، آب بلوری خود را ضمن دما دادن تا بالاتر از C 0 200 در خلا از دست می دهد.
آنالیز :
پودر فلورید روی تجاری دارای فرمول تیپیک % 63-61 روی و % 36/33 فلوئور می باشد. این ماده دارای حد اکثر ناخالصیهای مقابل می باشد : تا ppm 500 آهن، ppm 100 سرب.
فلورید روی بعنوان افزاینده در حمامهای گالوانیزه کردن الکترولیتیک در شیشه ها و لعاب ها جهت پورسلسین و شیشه های ویژه با ضریب بازتابش بالا کاربرد دارد. این ماده همچنین بعنوان روان کننده جهت جوشکاری و لحیم کاری و بعنوان عامل فلوریناته در سنتزهای آلی بکار برده می شود.
سایر کاربردهای این ماده عبارتند از :
-تولید رنگریزه های لیتوپون و سولفید روی
-تولید سیانامید روی از سیانامید پتاسیم
-تولید فسفایدهای روی.
سرب
به فلز سرب در زبان انگلیسی لید، در عربی رصاص و رصاص اسود و در اوستا سروویا و سروه و در زبان پهلوی سرب گفته میشود. سرب در شمار قدیمیترین فلزهایی است که انسان آن را بکار میبرده است.
سرب در شمار قدیمیترین فلزهایی است که انسان آن را بکار میبرده است و این فلز بطور گسترده ای توسط فرنیسین ها، رومی ها، هندی ها، و چینی ها استفاده می شد.
سن ابتدائیترین شیء سربی که بشکل یک قرقره نخ ریسی در مرو (Marv) از شهرهای قدیمی ایران یافت شده است،به 5000 سال پیش از میلاد بر میگردد. در 4000 سال پیش از میلاد مصریها و سومریها از سفید سرب برای آرایش استفاده میکردند و صنعتگران زمان فراعنه، سرب را برای لعاب دادن ظروف سفالین بکار میبردند. هم چنین ابزار نوشتاری، گلولههای پرتابی و طلسم سربی مربوط به این زمان نیز یافت شده است. چینیها و رومیها(حکومتی از رم قدیم در شمال آفریقا که قسمتی از الجزایر فعلی را شامل میشده است) در 3000 سال پیش از میلاد سکههای سربی ضرب میکردند و قالب تو خالی یک گوزن که متعلق به همین زمان است، در یونان یافت شده است. سرب در کار پل سازی، برای محکم نگه داشتن بستهای برنزی و آهنی در سراسر آسیای صغیر بکار برده میشده است.
معادن سرب در قبرس و ساردنیا و اسپانیا توسط فینیقیها استخراج میشده و سابقه معدن ریوتینتو(Rio Tinto) به 2300 سال پیش از میلاد بر میگردد.
در حدود 500 سال پیش از میلاد آشوریها کف باغ معلق بابل را به ورقههای سربی فرش کردند. در نخستین قرن پس از میلاد حدود چهل هزار نفر در معادن سرب رومیها در اسپانیا، انگلیس و آلمان مشغول به کار بودهاند. رومیها به لولههای آب سربی، پلومبوم میگفتند و علامت شیمیایی Pb از همین واژه یونانی گرفته شده است. در قرون وسطی، از سرب به عنوان مصالح ساختمانی استفاده میشده است. در قرن سیزدهم مقادیر زیادی از این فلز برای لعاب دادن پنجرههای سبک گوتیک، استفاده میشده که هنوز بسیاری از ساختمانهای ساخته شده در قرون 15 و 16 میلادی، پابرجا هستند. 100 سال پیش از میلاد لولههای آب سربی و حلقههای سربی برای مهار شبکه در سراسر امپراطوری روم بکار برده شده است. در نخستین قرن پس از میلاد معادن سرب متعلق به رومیها در سارنیا، اسپانیا، گال، انگلیس و آلمان حدود40000 نفر را در فعالترین زمان خود مشغول بکار میکرده است. رومیها به لولههای آب که از سرب میساختند پلومبوم (Plumbum) میگفتند و علامت شیمیایی Pb برای سرب از همین واژه یونانی گرفته شده است. در قرون وسطی،از سرب به گستردگی به عنوان مصالح ساختمانی استفاده میشده است. در قرن سیزدهم مقادیر زیادی از این فلز برای لعاب دادن پنجرههای سبک گوتیک (Gothic) استفاده میشده و امروزه نیز هنوز بسیاری از ساختمانهای ساخته شده در قرون 15 و 16 میلادی،در زیر سقف اولیه خود پا بر جا ایستادهاند.
در اوایل قرن پانزدهم، استفاده نیروهای مسلح از مهمات سربی توسعه یافت در سال 1450 یوهانس گوتنبرگ نخستین حروف چاپ را با سرب قالب گرفت. انگلیسیها شیشههای سربی را در سال 1675 اختراع کردند که هنوز از گرانترین انواع کریستال است و تا سال 1800 از آن برای مقاصد نوری (Optic) استفاده میکردند. در سال 1621 سرب را در ایالت ویرجینیای آمریکا استخراج و ذوب میکردند و در سال 1690 کشف ذخائر سرب در دره میسیسیپی علیا (Upper Mississipi Valley) گزارش شد. سرانجام، اکتشاف انباشته سرب در جنوب خاوری ایالت میسوری به پیدایش یکی از بزرگترین نواحی تولید سرب در دنیا انجامید.
اکثر فعالیتهای قدیمی در معادن سرب یا سرب و روی ایران برای استخراج سرب بوده است. از کارهای استخراجی قدیمی آثار بسیاری به صورت تونل و چاه و ابزار قدیمی و سربارهها بجا مانده است. وجود ابزار سنگی، قدمت این فن را در این معادن مشخص میسازد و تقریباً در تمامی کانسارها و معادن سرب یا سرب و روی فعلی ایران، آثار شدادی ملاحظه میشود. کارهای استخراج قدیمی اغلب به صورت حفرههایی است که مواد فلزی آنها استخراج شده و بهرهبرداری با شمع شدن رگه، رسیدن به سطح ایستابی و یا افزایش عمق متوقف شده است. به ندرت عمق حفاریهای قدیمی به 90 متر میرسد. تهویه در این معادن به صورت طبیعی انجام میشده و باربری در داخل معادن با دوشکشی، در چاهها با سبد و سیمان و درخارج معدن به وسیله چهارپایان صورت میپذیرفته است. کانهآرائی به وسیله سنگجوری دستی و استفاده از دلو و لاوک انجام میشده است. سرب در ایران از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب کربناتهای سرب آسان بوده، بهرهبرداری از معادن کربناته سرب صورت گرفته است، به گونهای که در معادنی که سولفور و کربنات، توأماً وجود داشتهاند تنها از سنگهای کربناتی بهرهبرداری میشده است. در دوره پیش از اسلام از سرب به عنوان ملات در کارهای ساختمانی، سدسازی و پلسازی استفاده میشده و افزون براین برخی از ظروف در آن زمان از سرب ساخته میشده است. کریشمن، شرقشناس معروف مینویسد : در ایران دوره سلوکیان، استخراج آهن، سرب و مس زیرنظر صاحبمنصبان شاهی فزونی گرفت، و صادر هم میشده است. سرب موارد استعمال زیادی در علم کیمیاگری داشته است، به طوریکه کیمیاگران برای آن 37 نام نهادهاند. از ترکیبات سرب برای ساخت رنگهای نقاشی و مواد داروئی استفاده میشده است. در دوره بعد از اسلام بهرهبرداری از معادن سرب بیشتر به منظور به دست آوردن نقره بوده و دراغلب کتب، کانسار سرب را معادل کانسار نقره در نظر گرفتهاند.
در کشور ماتاکنون حدود 600 کانسار و نشانه معدنی سرب شناخته شده است که بعضی از این کانسارها در شمار بزرگترین کانسارهای سرب جهان هستند، به عنوان مثال کانسار سرب و روی انگوران از نظر عیار نخستین و از نظر ذخیره سومین کانسار سرب و روی جهان است. کانسارهای مهدیآباد، کوشک و ایران کوه نیز از کانسارهای بزرگ این ماده معدنی در جهان محسوب می.
در کشور ماتاکنون حدود 600 کانسار و نشانه معدنی سرب شناخته شده است که بعضی از این کانسارها در شمار بزرگترین کانسارهای سرب جهان هستند، به عنوان مثال کانسار سرب و روی انگوران از نظر عیار نخستین و از نظر ذخیره سومین کانسار سرب و روی جهان است. کانسارهای مهدیآباد، کوشک و ایران کوه نیز از کانسارهای بزرگ این ماده معدنی در جهان محسوب میشوند.
در ایران سرب از اواخر هزاره سوم شناخته شده و چون ذوب کربناتهای سرب آسان بوده است، بهرهبرداری از معادن کربنات سرب زودتر آغاز شده و دیده میشود در معدنی که سولفور و کربنات، همراه هم، وجود داشته تنها از سنگهای کربناتی بهرهبرداری نمودهاند. در دوره پیش از اسلام از سرب به عنوان ملات در کارهای ساختمانی، سدسازی و پلسازی استفاده میشده و افزون بر اینها برخی از ظروف در آن زمان از سرب و مس که استخراج آن تحت مراقبت صاحب منصبان شاهی بود فزونی گرفت و صادر هم میشد. سرب موارد استعمال زیادی در علم کیمیاگری داشته است، بطوری که کیمیاگران به آن 37 نام داده بودهاند. در الجماهیر بیرونی از صدور سرب خراسان و عراق به روم یاد شده است. از ترکیبات سرب قدیم برای ساختن رنگهای نقاشی و مواد داروئی استفاده میشده است. چنانکه در تنسوق نامه نوشته خواجه نصیرالدین طوسی آمده است: «معدن او بسیار مواضع است و عزتی ندارد از قلعی سیاهتر باشد و زود بگذارد سرب را چون بسوزند از او سپیده سازند، در رنگها، مرهمها، داروی چشم و نقاشی و مردار سنگ هم از اسرب سازند». در عرایش الجواهر و اطائب النفایس نوشته ابوالقاسم عبداله کاشانی میخوانیم: «اسرب را بار گویند و آن نوعی است از رصاص(قلع) و گدازا و مثل رصاص است و سیاه و کدر و تیره چون مکلس کنند سرخ شود و آن را اسرنج و شنگرف خوانند و آن رنگی است که نقاشان بر کاغذها، دیوارها، چوب و غیره بکار دارند و چون باز مکلس کنند اسپیدائی به غایت باشد و این نیز از جمله رنگها است که نقاشان آن را اسپید کمانگران گویند و از اسرب به صناعت مرداسنگ سازند که در بیشتر مرهمها نافع بود و جراحات را خشک کند». در دوره بعد از اسلام بهرهبرداری از معادن سرب بیشتر به منظور بدست آوردن نقره بوده است و در اغلب کتب این کانسار را معادن نقره نامیدهاند. در دوره صفویه، مخصوصاً در دوره شاه عباس دوم به علت این که صدر اعظم پادشاه علاقه زیادی به توسعه و معادن داشت، معدنکاری توسعه یافت و مخصوصاً در معادن سرب برای بدست آوردن نقره آن فعالیت زیادی بعمل آمد. در دوره قاجاریه پس از ورود هیات ژنرال گاردان که ساخت اسلحه با روش اروپائی را در ایران آغاز کرد، بهرهبرداری از معادن سرب توسعه یافته است. در این دوره پس از جنگهای ایران و روس با این که فعالیت در معادن افزایش یافته بود با این وجود در کتابچه محمد صالح تبریزی معدنچی باشی که در دوره محمد شاه و ناصرالدین شاه مسئول امور معادن بود، فقط از چهار معدن سرب یاد شده است. کنت روشوشوار سفیر فرانسه در دوره ناصرالدین شاه در خاطرات سفر ایران مینویسد: «سرب و مس و قلع از روسیه یا از هند وارد ایران میشود. مصرف سرب در ایران کم است». لرد کرزن در کتاب ایران و قضیه ایران مینویسد: «یگانه مصرف سرب در حال حاضر در ایران ساختن گلوله و فشنگ است و تقریباً، هزار تن از این فلز برای تمام مصارف ایران کافی است. تا قبل از جنگ جهانی دوم مصرف سرب در ایران ناچیز بود و از معادن سرب بهرهبرداری چندانی بعمل نمیآمد و فقط بعد از جنگ است که بهرهبرداری از معادن سرب بیشتر به منظور تأمین مصارف داخلی و صادرات افزایش یافته است.
نخستین معدن سرب در حدود 2000 سال پیش در اسپانیا فعال بوده است.کاربرد های سرب در گذشته را می توان در موارد زیر خلاصه کرد: استاندارد وزن، ضرب سکه ( البته نهایتاً نقره جایگزین سرب در ضرب سکه شد)، مجسمه سازی، دیوارهای ضد آب و آستری سازی، زیور آلات، لنگر سازی و مهرسازی. در قرن پنجم قبل از میلاد یونانیان معادن سرب را در لاریوم مورد بهره برداری قرار می دادند. آنها در منطقه ریوتینتو اسپانیا نیز در 300 قبل از میلاد معدنکاری می کردند. یونانیان از سرب جهت لوله کشی آب استفاده می نمودند و در نتیجه کلمه لاتین Plumbum از واژه ای که جهت فواره های آبی مشتق شده است و Plumber (یا لوله کش ) نیز از این واژه ریشه گرفته است. سرب همچنین در لحیم کاری، صفحات نامه نگاری و لوله کشی کاربرد داشت. در قرون وسطی کاربرد سرب گسترش یافت و معادن مختلف در انگلستان، آلمان، بوهمیا و سایر قسمتهای اروپا گشایش یافتند. سایر کاربرد های سرب که تا کنون ادامه یافته است عبارتند از شیشه های رنگی، ناودان و لوله های زهکشی، کیمیاگران به سرب توجه زیادی داشتند.
کاربرد سرب در گلوله ها با اختراع سلاح گرم افزایش قابل توجه یافت. در قرن نوزدهم، آمریکا، بعلت منابع بزرگ خود، به تولید کنندگان سرب پیوست و متعاقب آن استرالیا و کانادا به جمع آنها اضافه شدند. در قرن بیستم، ظهور خود رو، مواد شیمیایی و صنایع ماشینی، کاربرد سرب بعنوان افزودنی نرم کننده سوخت، آلیاژ های بلبرینگ و لوله کشی، باتری های ذخیره کننده و ابزار های شیمیایی گسترش فراوان یافت. کاربرد های مدرن این عنصر شامل تولید شیشه، عایق صدا و محافظ تشعشع می باشد.
استفاده تاریخی آن به وسیله امپراتوری روم برای لوله کشی آب (و نمک آن به صورت استات سرب، شکر سرب نامیده می شود که شیرین تر از شراب است) و تصور می شود که برای اختلال عقلی استفاده می شود که در بسیاری از امپراتوران تأثیر داشته است. نگرانی پیرامون عمل سرب در کند شدن عقلی (ذهنی) در بچه ها به طور گسترده ای مصرف آن را کاهش داده است.
سرب فلزی است نرم، سنگین و شکلپذیر ولی به مقدار کمی چکشخوار، با خواص الکتریکی غیر هادی با نقطه ذوب پائین. این ویژگی(پائین بودن نقطه ذوب) سبب شده که فلز سرب یکی از بهترین فلزات برای ریختهگری باشد. سرب مقاومترین فلز در برابر خوردگی است. سرب تصفیه شده سربی است که عناصر و ناخالصیهای آن به مقادیر مختلف توسط روشهای ذوب حرارتی (Pyrometallorgical) و ذوب برقی شیمیایی (Electrochemical) گرفته شده است. کمترین درجه خلوص سرب پالایش شده از 85/99% (تیپ III سرب کانادا) تا حداکثر 9999/99% (تیپ زون- ریفایند Zone refind) است. در میان این دو مرز، 18 استاندارد دیگر برای سرب داریم که بر روی هم به هر 20 نوع آنها سرب خالص گفته میشود. اگرچه ویژگیهای این 20 نوع همسان هستند ولی ویژگیهای آلیاژهای با عیار کمتر از 99% سرب، به میزان قابل ملاحظهای تفاوت میکند. سرب، بیشتر با آنتیموان، کلسیم، یا کلسیم- آلومینیم و قلع تشکیل آلیاژ میدهد. این آلیاژها را بطور معمول، با نام سرب سخت یا خشک (hard lead) یا آنتیمواندار(Antimenial) سرب کلسیمدار(Calcium lead)، فلز سفید (White metal)، آلیاژهای ذوب شدنی (fusible alloys) و اتصال دهنده نرم (Softsolders) مینامند. سرب تصفیه شده خالص را سرب نرم (Softlead) مینامند تا با آلیاژهای در بردارنده درصد بالای سرب اشتباه نشود.
برخی آلیاژهای سرب کلسیم یا کلسیم آلومینیم تا 9/99 درصد سرب دارند. ولی از لحاظ فنی از نوع سرب نرم نیستند. سرب نرم با عیار 97/99% در بازار بورس فلزات لندن با نام سرب عیار خالص (grade pure lead) شناخته شده، ولی در واقع همه تصفیهخانهها پس از نقرهزدایی میتوانند به عیار 99/99% دست یابند. میزان نقره و مس در انواع گوناگون سرب نرم حد معینی دارد. به عنوان مثال چند نوع سرب نرم در آمریکا تعریف شده است.
1- نوع کورودینگ (Corrodeing): با عیار، دست کم، 94/99% سرب و دست بالا 025% نقره 10% مس.
2- نوع عمومی (Common) با عیار حداقل 94/99% سرب و حداکثر 005% نقره و 0015% مس.
3- نوع شیمیائی و مسدار(Chemical and copper Bearing) نقرهزدایی شده با عیار دست کم 90/99% سرب و دست بالا 01% نقره و مس، میزان آرسنیک، روی، آهن و بیسموت برای هر چهار نوع سرب نرم یاد شده محدود است و دارای مرز حداکثری است.
فزون بر اشکال متعارف ریختهگری سرب، مانند شمش و بلوک این فلز به صورت نوار، ورق، ورق لوله شده، لوله، میله، سیم، اشکال زاویهدار، طناب، ورق نازک(foil)، پودر، پولک، گلوله، لعاب، مواد رنگی و مواد شیمیایی نیز در بازار وجود دارد.
مشخصات سرب
نام سرب Lead از واژه لاتین (Plumbum) گرفته شده است. به این فلز در زبان انگلیسی Lead، در عربی رصاص اسود و در اوستا، سرو و یا سروه و در زبان پهلوی سرب گفته میشود. سرب از نظر فراوانی در پوسته زمین کمتر از مس و روی و به عنوان سی و یکمین عنصر فراوان در پوسته زمین با فراوانی 002/0 % می باشد. همچنین مقدار سرب در سنگهای آذرین از 5 تا 20 ppm است.
سرب فلزی است ضعیف و نادر به رنگ خاکستری مایل به آبی با نماد Pb،عدد اتمی 82، وزن اتمی 2/207، وزن مخصوص 35/11 گرم بر سانتی متر مکعب، سختی 5/1 در مقیاس موس،نرم،جلای فلزی، دارای خاصیت انعطاف پذیری ضعیف، چکشخوار، قابل برش، نقطه جوش بالا 1700 درجه سانتیگراد درجه سانتی گراد و نقطه ذوب پایین 4/327 درجه سانتی گراد.
سرب در گروه 14(IVA) جدول تناوبی به عنوان فلزضعیف Poor metals بوده و در دوره 6 قرار دارد. سرب زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، ظاهر خاکستری تیره رنگ و ماتی می یابد اما به صورت سطوح سالم و تازه شکسته به رنگ سفید مایل به آبی است و خاصیت هدایت الکتریکی ضعیفی دارد.
سرب و روی در طبیعت همواره با هم آمیخته بوده و سنگهای درونگیر مشترکی دارند. سرب فلزی استراتژیک است زیرا عمده فعالیتهای شهری و نظامی به انرژی ذخیره شده در باطریهای اسیدی ـ سربی متکی است. روی نیز کاربرد فراوانی در ساخت آلیاژها دارد. سرب تصفیه شده خالص را سرب نرم مینامند. تاکنون 130 نوع کانه سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب مهمترین و اقتصادیترین است و 90 درصد تولیدات سرب ایران از این کانه بدست میآید. دیگر کانه مهم سرب سروزیت (PbCO3) است که عیار سرب در این کانه حدود 55/77 درصد میباشد. کانسار سرب و روی معمولاً با نهشتههای مهمی از باریت و فلوئورین همراه است و از این جهت بسیار حائز اهمیت است زیرا در مراحل اکتشاف میتوان به کانسارهای دیگر نیز دست یافت، علاوه بر آن در فرآیند فرآوری نیز میتوان از کانیهای همراه استفاده نمود.
نزدیک به 70 درصد تولید ناخالص سرب جهان از کانسنگ آمیخته سرب و روی بدست میآید. تاکنون نزدیک به 130 نوع کانی سرب شناخته شده است که از میان آنها سولفید سرب یا گالن مهمترین و اقتصادیترین نوع کانه سرب است و 90 درصد تولید سرب نیز از آن بدست میآید.
سرب از عناصر بنیادی بوده و از واژه لاتین (Plumbum) گرفته شده است. به این فلز در زبان انگلیسی Lead، در عربی رصاص اسود و در اوستا، سرو و یا سروه و در زبان پهلوی سرب گفته میشود.
سرب فلزی است نرم با رنگ خاکستری مایل به آبی، جلای فلزی، وزن مخصوص نسبی زیاد (35/11)، با عدد اتمی 82، چکشخوار، قابل برش، با نقطه ذوب پایین (4/327 درجه سانتیگراد) و نقطه جوش بالا (1700 درجه سانتیگراد) است.
سرب با نماد Pb نشان داده می شود و دارای خاصیت انعطاف پذیری ضعیف می باشد و زمانی که در معرض هوا قرار می گیرد، ظاهر خاکستری تیره رنگ و ماتی می یابد اما به صورت سطوح سالم و تازه شکسته به رنگ سفید مایل به آبی است و خاصیت هدایت الکتریکی ضعیفی دارد.
سرب از نظر فراوانی در پوسته زمین کمتر از مس و روی و به عنوان سی و یکمین عنصر فراوان در پوسته زمین با فراوانی 002/0 % می باشد. همچنین مقدار سرب در سنگهای آذرین از 5 تا 20 ppm است.
کانی های سرب
درطبیعت دو عنصر سرب و روی، اغلب با هم همراهند. نزدیک به 70 درصد سرب معدنی از کانههای مخلوط سرب و روی که به طور معمول مقادیر روی آنها بیشتر از سرب است، تولید میشود. نزدیک به 20 درصد از تولید سرب مربوط به کانههای مخلوطی است که مقدار سرب در آنها از روی بیشتر است و 10 درصد بقیه تولید سرب در رابطه با کانیهای مسدار است.
تاکنون 130 نوع کانه سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب (گالن PbS) مهمترین و اقتصادیترین است و 90 درصد از تولید فلز سرب از این کانه است. دیگر کانه با اهمیت سرب سروزیت یا کربنات سرب (PbCo3) است.
در جدول 2 کانیهای مهم، فرمول شیمیایی و عیار سرب آنها وارد شده است. در ادامه به اختصار راجع به کانیهای مهم سرب مطالبی آورده میشود.
سرب در طبیعت به صورت سولفید، سولفات، کربنات و نمک های سرب یافت می شود. تاکنون 130 نوع کانه سرب شناخته شده است که در میان آنها سولفور سرب(گالن PbS) مهمترین و اقتصادیترین نوع آنهاست و 90 درصد از تولید فلز سرب از این کانی است.
جدول2- کانی های مهم سرب، فرمول شیمیایی و عیار سرب آنها
•گالن (PbS)
گالن یا سولفور سرب (PbS)، مهمترین کانه سرب است. در گالن خالص 6/86 درصد سرب موجود است. این کانی در سیستم مکعبی(Cubic) متبلور میشود. گالن بیشتر، به صورت قلوهای پدید میآید، گالن به صورت تودهای شکل، دانهای و درشت یا پراکنده نیز دیده میشود. رنگ آن خاکستری تیره، خاکستری روشن و دارای جلای فلزی است. سختی گالن 5/2 و وزن مخصوص آن 5/7 است و همیشه مقداری نقره (01/0 تا 1 درصد) در ترکیب آن وجود دارد.
•سروزیت (PbCO3)
سروزیت یا کربنات سرب در سیستم اورتورومبیک متبلور میشود. مقدار سرب در این کانه 55/77 درصد است. بلورهای آن در فرمهای گوناگون سیستم اورتورومبیک و یا ماکل سهتایی با شکل ظاهری هگزاگونال نمایان میشود. این کانه به صورت تودهای، دانه ریز تا متراکم، ساقهای و رشتهای(با جلای ابریشمی) پدید میآید. سروزیت دارای شکستگی صدفی است. این کانی در صورت خالص بودن بیرنگ و شفاف و دارای جلای چرب و الماسی است و در صورت وجود ناخالصی به رنگ سفید خاکستری و یا قهوهای مایل به زرد است. سختی سروزیت 3 و وزن مخصوص آن 5/6 است.
•انگلزیت (PbSO4)
آنگلزیت یا سولفات سرب (PbSO4)، در سیستم اورتورومبیک متبلور میشود. مقدار سرب در این کانه 33/68 درصد است. بلورهای آن دارای سطوح زیاد و به صورت منشورهای کوتاه و پهن و یا دو هرمی پدید میآید. این کانه بیرنگ، شفاف تا نیمه شفاف و دارای جلای چرت تا الماسی است. سختی آن 3 و وزن مخصوص آن 3/6 است. در نتیجه گالن درمنطقه گوسن (gossan) توده معدنی سرب پدید میآید.
آنگلزیت یا سولفات سرب در سیستم اورتوروبیک متبلور میشود. بلورهای آن دارای سطوح زیاد، به صورت منشورهای کوتاه و پهن و یا هرمی است. این کانه بیرنگ، شفاف تا نیمه شفاف و دارای جلای چرب تا الماسی است. سختی آن 3 و وزن مخصوص نسبی آن 3/6 است.
•ولفنیت
ولفنیت (مولیبدات سرب PbMoO4) است که حاوی 33/68 درصد سرب می باشد.
از دیگر کانیهای سرب میتوان به چیمسونیت Pb4(Sb/Fe)7S4، بولانژریت(Pb5Sb45)، زینکیت (Pb5Sb2S4)، پیرومورفیت Pb5(PO4)3Cl، میمنزیت Pb5(AsO4)3Cl،وانادینیت(Pb5(VO4)3Cl3، ویسکلوزیت Pb(OH)[VO4(Zn/Cu)]، ماسیکوت(PbO)، مینیوم(Pb3O4)، پلاتنریت(PbO2)، فشرنیتPb2Cl2(CO3)، کوتونیت(PbCl2)، اشاره کرد.
انواع کانسارهای سرب
تقسیم بندی قدیم :
1- تیپ ماسیوسولفید(کوروکو):
کانسارهای لایهای هم شیب و عدسی شکل میباشند. کانیهای اقتصادی مهم آنها گالن، اسفالریت و کالکوپیریت میباشند. عیار معدنکاری در این نوع کانسار 25-5% سرب و روی است. (مانند کوروکو در ژاپن).در خصوص منشأ فلزات Pb-Zn-Cu-Au-Ag در کانسارهای ماسیوسولفید سه حالت کلی پیشنهاد شده است:
الف- آبهای اقیانوسی توسط تو
دانلود مقاله سرب و روی
