Sulfuros

SULFUROS

Son compuestos de diversos minerales combinados con el azufre. En química, un sulfuro es la combinación del azufre con uno o más elementos metálicos o con un radical (con As, Sb, Se y Te). De modo que se incluyen también ars eniuros, antimoniuros, seleniuros y telururos, así como sulfosales (sulfuros dobles de un metal y un metaloide).

Constituyen una clase importante de minerales ya que la mayoría de ellos son importantes menas metálicas.

Las sulfosales son tambien minerales que contienen azufre pero estructuralmente diferentes a los sulfuros, y pueden considerarse en cierto modo como sulfuros dobles. Asi, una solfosal común, mena de cobre, como la enargita (cu3AsS4) podria representarse como un sulfuro de cobre y de arsénico (3Cu2S – As2O3).

Los sulfuros de hierro como marcasita y especialmente pirita son relevantes desde el punto de vista del medio ambiente ya que en su reaccion con los agentes atmosféricos, frecuentemente con participación microbiológica, se oxidan, originándose ácido sulfúrico y soluciones férricas muy agresivas para otros sulfuros. Esto da lugar a dos impactos medioambientales importantes, como la generación de aguas ácidas y la contaminación por metales.

Los sulfuros simples suelen cristalizar en sistemas cúbico y hexagonal, mientras que las sulfosales son de baja simetría (rómbico, monoclínico).

El tipo de enlace que presentan estos compuestos es sobre todo covalente, aunque muchos de ellos poseen un marcado carácter metálico (algunos son casi aleaciones). También existen sulfuros (los más simples) con un cierto carácter iónico. Las leyes de la estequiometría, muchas veces, parecen no cumplirse, pero hay que tener en cuenta que son frecuentes las asociaciones en cadena y los grupos complejos (sulfosales).

Ejemplo de minerales de los que forman parte los sulfuros son la pirita (bisulfito de hierro); calcopirita (sulfuro de hierro y cobre); galena (sulfuro de plomo); blenda (sulfuro de cinc); cinabrio (sulfuro de mercurio); antimonita (sulfuro de antimonio) y rejalgar (sulfuro de arsénico).

Por su parte, las sulfosales son minerales compuestos de plomo, plata y cobre combinados con azufre y algún otro mineral como el arsénico, bismuto o antimonio. Un ejemplo de sulfosal es la pirargirita.

Piritas en pentagonododecaedros (“piritoedrios”) y cubos Galena bien cristalizada de Linares (Jaén)

PROPIEDADES FISICAS

 Aspecto y brillo metálico.

 Densidades elevadas (hasta 9).

 Algunos opacos. Algunos transmiten la luz en los bordes.

 Los minerales no opacos de la clase: cinabrio, rejalgar, oropimiente, esfalerita; tienen índices de refracción elevados y son transparentes, en secciones muy delgadas.

 Coloraciones características, (colores vivos y rayas determinantes)

 Elevados índices de refracción.

 Gran conductividad calorífica y eléctrica. Algunos son semiconductores.

 La dureza depende de la estructura. Los sulfuros con estructuras en cadena y los estratificados son los más blandos (1 a 2), mientras que los covalentes son los más duros (6 a 7).

CARACTERÍSTICAS QUÍMICAS

 Los sulfuros de metales pesados suelen tener un producto de solubilidad muy bajo, por lo cual son muy insolubles. Como regla general, se puede decir que, cuanto más noble sea un metal, más estables e insolubles serán los sulfuros que forme.

 Los sulfuros muy insolubles se podrán formar a cualquier pH, pero para que se formen los sulfuros más solubles es necesario que el pH sea mayor.

 Como los aniones son grandes, se pueden polarizar fácilmente y los enlaces que se establecen en estos compuestos tienen un carácter homopolar mayor que los correspondientes compuestos oxigenados. Debido a ello, sus propiedades son más parecidas a las de los metales y elementos nativos.

 Si se considera la serie de combinaciones de un elemento dado con S, Se y Te, las propiedades metálicas del compuesto aumentan a medida que el anión aumenta de número atómico. Lo mismo ocurre si se comparan los compuestos de la serie As, Sb y Bi. Por ejemplo, la bismutinita tiene un brillo metálico más intenso que la antimonita, mientras que el oropimente es traslúcido y los cristales poseen brillo adamantino.

GENESIS DE LOS SULFUROS

La mayor parte de los minerales de esta clase se encuentran en yacimientos de origen hidrotermal, tanto de alta (hipotermales), como de media (mesotermales) y de baja temperatura (epitermales). Los elementos metálicos procedentes de focos magmáticos, se depositan cuando bajan las presiones y las temperaturas. Estos compuestos son transportados en disolución, hasta que al bajar más la temperatura y aumentar la disociación del SH2, se forman los aniones sulfuro. La presencia simultánea del sulfuro y de los cationes metálicos en disolución provoca la precipitación de los sulfuros metálicos en el momento que se alcanza el producto de solubilidad. También se forman sulfuros en rocas sedimentarias y en formaciones carboníferas (piritas, marcasitas). En estos últimos casos la descomposición, en condiciones anaerobias, de sustancias orgánicas de origen biológico, han favorecido la reducción de los compuestos de azufre a SH2. En algunos casos, la formación de sulfuros está relacionada con procesos bacterianos. En cuanto a las paragénesis, se puede decir que es muy normal, dado el tipo de formación, que en yacimientos hidrotermales coexistan varios sulfuros (también arseniuros y Sulfosales), como por ejemplo pirita, galena, calcopirita, blenda, tetraedrita, etc. Estos yacimientos son relativamente abundantes. Las gangas que suelen acompañar a estos minerales son el cuarzo, la fluorita, la baritina y carbonatos como calcita, dolomita y ankerita.

EMPLEO

Son empleados como menas metálicas. Para la obtención de metales a partir de los sulfuros es necesario someterlos a procesos de metalurgia extractiva. Para el beneficio de las menas suele ser necesaria una concentración previa.

Una vez obtenido el óxido metálico se le somete a reducción

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