Principales minerales de sulfuros, teluros y arseniuros

INTRODUCCION

En el presente informe hablaremos sobre los principales minerales de sulfuros, teluros y arseniuros, así como sus propiedades y origen ademas de su importancia.

Los sulfuros provienen de rocas ígneas que han sufrido un proceso metamórfico largo y por oxidación producen óxidos y desprenden azufre. Con los sulfuros hay un contenido diseminado de oro y plata con promedio de 5.0 gr/TM de oro, 20gr/TM de Plata, O.3 % de Cobre y 0.9 % de Zinc. Los 2 principales sulfuros son la Pirita o sulfuro de hierro de aspecto metálico brillante y de color amarillo claro que parece oro (oro de tonto) y que forma cristales cúbicos. El otro sulfuro es la Esfalerita que es el sulfuro de Zinc, de color marrón oscuro.

Observe:

Los fragmentos de pirita, brillantes y de color amarillo claro.

Las pequeñas zonas marrón oscuro de esfalerita.

Al liberarse el azufre, con el agua forma ácido sulfúrico diluido (altamente contaminante) y óxido de hierro que manchan la base que lo sustenta.

SULFUROS Y COMPUESTOS SIMILARES

En la sección presente figuran los compuestos de azufre, selenio, teluros, arsénico y antimonio con los metales. Les pertenece un número bien considerable de minerales de importancia industrial que desempeñan un gran papel en la composición de los numerosos yacimientos de minerales metálicos.

El mayor número de minerales está representado por los compuestos sulfurosos (sulfuros y sulfosales). Todos ellos, excepción hecha del ácido sulfhídrico, se encuentran en la naturaleza en estado sólido.

El número total de los elementos. que dan compuestos con el azufre en una u otra forma, llega a 40. Los principales son H, V, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, (Ga), Ge, As, .Mo, Ru. (Pd). Ag, Cd, (In), Sn. Sb, (Re), (Os), (Ir), Pt, Hg, TI, Pb y Bi. Entre paréntesis figuran los elementos que no dan compuestos sulfurosos independientes, sino que se encuentran nada más que como mezclas isomorfas.

El peso total de los sulfuros, según cálculos aproximados de V. Vernadski llega, como máximo, al 0,15% (del peso de la corteza terrestre), con la particularidad de que entre los metales integrantes de dichos compuestos corresponde el papel principal al Fe. Los sulfuros de todos los demás elementos, sin contar el hidrógeno sulfurado, no llegan a constituir más del 0,001 % del peso de la corteza terrestre. Forman compuestos típicos con el azufre los siguientes elementos: Zn, Pb, Cu, Ag, Sb, Bi, Ni. Co, Mo y Hg.

Se conocen los compuestos del selenio (seleniuros), con los siguientes elementos: H, Cu, Ag, Hg, Pb, Y Bi. Además, el selenio forma parte muchas veces de los compuestos del azufre como mezcla isomorfa de dicho elemento. En comparación con los compuestos del selenío, los del telurio (telururos) están algo más propagados en la naturaleza, aunque el número de elementos que se unen al telurio es limitado. Estos elementos son: Cu, Ag, Au, Hg, Pb, Bi, Ni Y Pt. Todos ellos forman minerales independientes.

En los compuestos simples del arsénico (arseniuros) que se conocen entran los elementos siguientes: Fe, Ni, Co y Pt. Son más comunes los compuestos complejos (sulfosalcs) , los sulfoarseniuros principalmente de los siguientes metales: Cu, Ag y Pb.

De los elementos que forman compuestos simples con el antimonio (antimoniuros) solo se conocen para Ni. En cambio son frecuentes los complejos siguientes, los sulfoantimoniuros de cu, Ag y Pb.

Los compuestos simples del bísmuto no se conocen en la naturaleza. Se observan únicamente sulfobismuturos de Cu, Ag y Pb. La cantidad de los compuestos del selenio, del telurio, del arsénico, del antimonio y del bismuto es incomparablemente inferior a la de los compuestos del azufre.

Particularidades químicas de los compuestos. Si examinamos la tabla, de los elementos de D, Mendeléiev veremos que los compuestos del azufre son propios de los elementos situados casi exclusivamente en la parte derecha de la tabla, sobre todo de los metales de las llamadas series complementarias del sistema periódico. Lo mismo puede decirse de los compuestos de selenio, telurio, arsénico, etc.

En la parte izquierda de la tabla se halla aparte únicamente el hidrógeno, cuyo compuesto sulfuroso - el H2S – es análogo al agua y desempeña, un papel enorme en la formación de los sulfuros metálicos.

La afinidad pronunciada del azufre con los metales pesados se manifiesta en el hecho de que forma con ellos compuestos casi insolubles en el agua. En oposición a ellos análogos compuestos con los metales ligeros (Na, K, Mg, Ca, y etc.) solo se conocen en estado de disolución en el agua..

En el sentido químico, los compuestos examinados aquí se comparan con los compuestos oxigenados, óxidos simples y sales oxi¬genadas. En efecto, en las fórmulas químicas de estos tipos de compuestos existen rasgos comunes (por ejemplo, Cu2 O y Cu2S, HgO y HgS, Sb2 O3 y Sb2S3, Cu3AsS4 y Cu3 [AsO4] 2, cte.).

La mayor parte de los compuestos simples del azufre, selenio y telurio, desde el punto de vista químico, son derivados de H2S, H2Se y H2Te (por ejemplo: Cu2S, ZnS, HgSe, PbS, PbTe, Sb2S3, cte.).

En los compuestos complejos del azufre, estos sulfuros simples forman compuestos dobles y unos compuestos que, desde el punto de Vista químico deben incluirse en la clase especial de los sulfosales.

Además, son comunes los compuestos del tipo de AX2 – disulfuros que V. Vernadski incluye entre los derivados de H2S2 Comparándolos con los Óxidos, los considera análogos a los peróxidos. En efecto, los disfuros al calentarse, ceden fácilmente una parte del azufre, análogo a los peróxidos, los cuales pierden una parte del oxígeno.

Los arseniuros y los antimoniuros (compuestos simples de los metales con el arsénico y el antimonio) se distinguen sustancial¬mente, por su naturaleza, química, de 1os sulfuros. Ni el arsénico ni el antimonio pueden ser sustitutos isomorfos del azufre, como se admitía en otros tiempos. Estos compuestos son. por ejemplo, NiAs, NiSb, FeAs2 CoAs3 , etc. Son muy afincs a los disulfuros y los diarseniuros, por sus propiedades químicas y físi¬cas, los sulfoarseniuros (NiSbS,etc).

Muchos compuestos de la clase en cuestión constituyens los unos con los otros disoluciones, sólidas en forma de series continua y con miscibilidad en estado sólido, comopor ejemplo. Las series HgS-HgSe. CoAs2-NiAs2-FcAs2 y muchas otras.

Clasificación de los sulfuros. Partiendo de las características químicas de 1os distintos tipos de compuestos todos los compuestos examinados aquí deben dividirse, ante todo, en dos clases:

Clase l. Compuestos simples, sulfuros, seleniuros, telururos, arseniuros y antimoniuros; aquí se incluyen también los minerales del tipo de los compuestos dobles.

Clase 2. Sulfosales, es decir, minerales que por su constitución química son afines a las sales.

SULFUROS SIMPLES Y COMPUESTOS SIMILARES

Excepto el ácido sulfhídrico, todos los sulfuros simples y compuestos similares se hallan en la corteza terrestre en forma de sustancias cristalinas sólidas. Por el carácter de la composición química, se distinguen diferentes grupos de minerales (sulfuros, arseniuros y antimoniuros).

1. GRUPO DE LA CALCOCITA

Integran este grupo los minerales de cobre y plata del tipo A2S, A2Se y A2Te. Muchos de ellos existen en la naturaleza en dos modificaciones: una cúbica de alta temperatura. y otra rómbica o mono¬clínica de baja temperatura.

CALCOClTA.- CU2S, El nombre procede de la. palabra griega "chalcos", cobre.

Existen tres modificaciones de Cu2S: una de baja temperatura, estable a menos de 91oC, cristaliza, en el sistema rómbico (la calcocita propiamente dicha o - β calcocita); dos de alta temperatura de más de 91oC.

Hexagonal y cúbica (α - calcocita). La modificación hexagonal, de composición fija Cu2S, es inestable y, al desintegrarse, pasa a la modificación cúbica: la α - calcocita (digenita), de estructura antifluorítica y cuya composición es Cu2¬-XS, donde α = 0.03 - 0,11 (ao = 5,55). La estabilidad de α - calcocita se debe a la ausencia de 10% de Cu con la sustitución de otros 10% de Cu monovalente por el cobre bivalente.

La, modificación hexagonal de alta temperatura de Cu2S tiene la estructura del tipo hexagonal de densidad máxima. Los iones de cobre se sitúan en los centros de todos los triángulos formados por los aniones de azuufre de cada capa del empaque ao = 3.89, Co = 6.68.

La calcocita nativa consta muchas veces de una mezcla de la calcocita de baja temperatura rómbica ( β -calcocita) y (α - calcocita).

Composición química: Cu - 79.9 %, S - 20.1 %. Suele haber impurezas: Ag, a veces Fe. Co, Ni, As, Au. Algunas de ellas, por lo menos las últimas, son condicionadas por mezclas mecánicas.

Cristaliza en el sistema rómbico es bipiramidal a veces pseudocúbica. Cuando la calcocita cristaliza a una temperatura, inferior a 91oC suelen observarse las siguientes caras de prismas {110}, {O21}, {O11}, {O23}, de pinacoide {001}. de la serie de dipirámides {111}, {112}, {113}, etc. La estructura cristalina dc la calcocita rómbica es muy compleja y no se ha estudiado con detalle todavía.

Aspecto de los cristales. Los cristales son re1ativamente raros. Lo más común es encontrarlos en forma de guesas tablas según {001} y cortas columnitas a lo largo del eje.

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