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SULFUROS Y SULFOSALES


CARLOS MARIO ARAUJO

YEINER CADENA

MANUEL GUTIERREZ

DEIBYD LYONS

HEINER MAESTRE


MINERALOGIA SISTEMATICA

FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

INGENIERIA DE MINAS

III SEMESTRE

VALLEDUPAR

2006
SULFUROS Y SULFOSALES


CARLOS MARIO ARAUJO

YEINER CADENA

MANUEL GUTIERREZ

DEIBYD LYONS

HEINER MAESTRE


MINERALOGIA SISTEMATICA

ING. ELIAS E. ROJAS


FUNDACION UNIVERSITARIA DEL AREA ANDINA

INGENIERIA DE MINAS

III SEMESTRE

VALLEDUPAR

2006
INTRODUCCION
Los sulfuros constituyen una importante clase de minerales que comprende la mayoría de las menas de los minerales, la mayor parte de los sulfuros son opacos con colores distintivos y huellas de colores característicos. Los no opacos como el cinabrio, el rejalgar y el oropimente poseen índices de refracción elevada y transmiten luz solo en los bordes delgados. Los sulfuros pueden ser divididos en reducidos grupos estructurales pero no es posible hacer grandes generalizaciones respecto a su estructura.

El termino sulfosal fue propuesto originalmente para indicar que un compuesto era una sal de una serie de ácidos en los cuales el azufre había remplazado el oxigeno. Como tales ácidos pueden ser puramente hipotéticos resulta algo confuso intentar explicar de este modo esta clase de minerales con azufre no oxidado, que son estructuralmente distinto de los sulfuros.




OBJETIVOS GENERAL


  • Conocer acerca de los sulfuros y los sulfosales.


OBJETIVOS ESPECIFICOS


  • Identificar los principales sulfuros y sulfosales que existen en la naturaleza.




  • Conocer acerca de sus propiedades físicas, cristalografía, usos, composición etc.


SULFUROS
En Química, un sulfuro es la combinación del azufre (número de oxidación -2) con un elemento químico o con un radical. Hay unos pocos compuestos covalentes del azufre, como el disulfuro de carbono (CS2) y el sulfuro de hidrógeno (H2S) que son también considerados como sulfuros.

Uno de los sulfuros más importantes es el de hidrógeno. Este compuesto es un gas con olor a huevos podridos y es altamente tóxico. Pertenece, también a la categoría de los ácidos por lo que, en disolución acuosa, se le denomina ácido sulfhídrico. En la Naturaleza, se forma en las zonas pantanosas y en el tratamiento de lodos de aguas residuales, mediante transformaciones anaeróbicas del azufre contenido en las proteínas o bien por reducción bacteriana de sulfatos. Se desprende también en las emisiones gaseosas de algunos volcanes y es asimismo un subproducto de algunos procesos industriales.


Los sulfuros son considerados químicamente como los compuestos del azufre con los metales. Les corresponde un número considerable de minerales de importancia económica y constituyen de manera importante a muchos yacimientos de minerales metálicos.
Los elementos que conforman compuestos típicos con el azufre son:
Zn, Pb, Cu, Ag, Ni, Co, Mo, Hg, As, Sb, Fe, Mn
Los sulfuros constituyen una clase importante de minerales que incluye a la mayoría de los minerales mena de donde se extraen casi todos los metales no ferrosos. La gran mayoría son opacos, presentan colores distintivos y su color de raya es muy característico. El tipo de enlace químico de muchos de ellos es iónico y covalente.
La propiedad química que identifica a los sulfuros, es su reacción con el ácido clorhídrico diluido al 10%, en donde se libera ácido sulfhídrico y éste es identificado por su olor muy particular.
La mayoría de los sulfuros presentan brillo metálico a submetálico, solo el cinabrio, oropimente y rejalgar tienen brillo no metálico.
La gran cantidad de compuestos de azufre se observa en los yacimientos de origen hidrotermal, dando lugar a la hipótesis de que los metales pesados emanan de los focos magmáticos bajo la forma de compuestos volátiles o muy móviles y se depositan en condiciones de baja temperatura y presión. En condiciones distintas se originan los sulfuros en las rocas sedimentarias arcillosas, así como en aluviones bituminosos y carbonosos, en donde es común la pirita y marcasita, las cuales son formadas en condiciones reductoras y en presencia de ácido sulfhídrico originado por la descomposición de las sustancias proteínicas de la materia orgánica y en muchos casos por la participación de bacterias.

Los principales sulfuros son los siguientes:


Calcocita bornita

Galena esfalerita

Calcopirita pirrotina

Cinabrio rejalgar

Oropimente estibinita

Pirita marcasita

Acantita alabandita

Millerita pentlandita

Covellita cobaltita
El principal uso y/o aplicación de los sulfuros es la obtención de los metales que contienen, ya que la gran mayoría de ellos son menas principales de plata, cobre, plomo, zinc, mercurio, arsénico, antimonio y molibdeno.
Muchas menas de algunos metales son sulfuros. Entre ellos están:

- Arsenopirita: FeAsS

- Argentita: Ag2S

- Calcopirita: CuFeS2

- Cinabrio: HgS

- Galena: PbS

- Pirita: FeS2

- Esfalerita/Blenda: ZnS

Muchos sulfuros son significativamente tóxicos por inhalación o ingestión, especialmente si el ion metálico es tóxico. Por otro lado muchos sulfuros, cuando se exponen a la acción de un ácido mineral fuerte, liberan sulfuro de hidrógeno.

  • ARSENOPIRITA



Mineral de Arsenopirita Treiberg (Alemania)

La arsenopirita, también llamada mispiquel, es un mineral de fórmula química FeAsS (hierro, arsénico y azufre).


Propiedades físicas


  • Color: Gris plateado

  • Raya: Gris negra

  • Brillo: metálico

  • Dureza: de 5,5 a 6 en la escala de Mohs

  • Densidad: 5,07

  • Exfoliación: fácil

  • Fractura: Irregular

  • Habito: Cristalino

La arsenopirita forma cristales prismáticos, con caras estriadas. Son frecuentes las maclas por compenetración en forma de punta de lanza.
  • ARGENTITA


Del latín Argentum, plata. Es un sulfuro de formula Ag2S, si es pura contiene 87,1% de plata. La Acantita es una pseudomorfa de la Argentita, se forma a una temperatura inferior a 179 ºC.

Propiedades Físicas




Sistema cristalográfico

Regular

Color

Varía entre gris y negro

Lustre

Metálico en fracturas recientes. Opaco en superficies

Dureza

5.5 - 6

Fractura

Subconcoidea

Exfoliación

Imperfecta

Raya

Negro brillante

Peso Específico

7.3

Aspecto


La Argentita se presenta en cristales hexaédricos y octaédricos; son escasos los cristales dodecaédricos. Con formas filiformes y arborescentes.

Yacimientos


Se presenta en yacimientos hidrotermales de baja temperatura de sulfuros con otros minerales de plata. Es abundante en Comstock Lode, Nevada

Aplicaciones


Es una de las menas de plata más importante.
  • CALCOPIRITA


La calcopirita es el mineral de cobre más ampliamente distribuido. Del griego khalkós, cobre y pyrós, fuego, pirita de cobre. Su formula es FeCuS2


Propiedades Físicas


Sistema cristalográfico

Tetragonal

Color

Amarillo latón

Lustre

Metálico

Dureza

5.5 - 6

Fractura

Concoidea o Irregular

Exfoliación

Poco marcada

Raya

Negra verdosa

Peso Específico

4,1 a 4,3

Aspecto


Frecuentemente se encuentra en masas compactas empañadas o con irisaciones, los cristales son raros. Se confunde fácilmente con la pirita pero su color es más amarillento.

Yacimiento


Se encuentra en general, en vetas metálicas o en rocas más antiguas, muchas veces con pirita o sulfuro de hierro.
  • CINABRIO



El cinabrio, del latín cinabar, bermellón por su color, también conocido como cinabarita, es un mineral de la clase de los sulfuros. Está compuesto en un 85% por mercurio. En su simetría y caracteres ópticos presenta un parecido notable con el cuarzo. Como el cuarzo, exhibe una polarización circular, y Alfred Des Cloizeaux demostró que posee quince veces el poder rotativo del cuarzo. Su fórmula química es HgS (sulfuro de mercurio).

Propiedades Físicas.

Sistema cristalográfico

Romboédrico

Color

Rojo bermellón

Lustre

Adamantino a terroso

Dureza

5.5-6

Fractura

Irregular

Exfoliación

Prismática perfecta

Raya

Escarlata

Peso Específico

8,1

Aspecto


Se presenta normalmente en una masa granular de cristales romboédricos. Se forma junto a las rocas volcánicas y fuentes cálidas.

Aplicaciones


Además de ser una fuente importante de mercurio, también se lo utiliza en instrumental científico, aparatos eléctricos, ortodoncia, etc.

Yacimientos


Se lo puede encontrar en todos los lugares que producen el mercurio, especialmente en Almadén (España), Nuevo Almadén (California), Idrija (Eslovenia), Landsberg, cerca de Ober-Moschel en el Palatinado, Ripa, al pie de los Alpes, Apuan (Toscana), las montaña Avala (Serbia), la Región Huancavelica (Perú), y la provincia de Kweichow en China, de donde fueron obtenidos muy finos cristales.
  • GALENA



La galena es un mineral del grupo de los sulfuros. Cristaliza en forma de cubos. La disposición de los iones en el cristal es la misma que en el cloruro sódico (NaCl), la sal marina.

Químicamente se trata de sulfuro de plomo aunque puede tener cantidades variables de impurezas. Así, su contenido en plata puede alcanzar el 1 %.



Propiedades físicas.

Sistema cristalográfico

Regular

Color

Gris plomo, algo más claro si contiene plata

Lustre

Metálico en fracturas recientes. Mate en superficies antiguas

Dureza

5.5-6

Fractura

Subconcoidea

Exfoliación

Cúbica perfecta

Raya

Gris oscuro

Peso Específico

7,6

Yacimientos


La galena se encuentra de forma cristalina o maciza. Se haya tanto en rocas metamórficas como en depósitos volcánicos de sulfuros, en los últimos a menudo acompañados por minerales de cobre.

También se encuentra en unos yacimientos en rocas calizas y dolomíticas.


Composición y minerales afines


Con la fórmula PbS contiene 86.6% de plomo con pequeñas cantidades de cadmio, antimonio, bismuto y cobre. El azufre puede estar sustituido por selenio, dando el término de la serie isomorfa Clausthalita, o por teluro, llamándose entonces Altaita. Puede tener abundante plata - variedad Galena Argentífera. La galena con estaño se denomina Plumboestannina.

Aplicaciones


La galena es el principal mineral de plomo. Debido a su contenido en plata también ha sido utilizado alguna vez como fuente de este elemento.

Antiguamente se utilizaba en la formulación de esmaltes cerámicas.


  • PIRITA



La pirita es un mineral del grupo de los sulfuros cuya fórmula química es FeS2 (tiene un 53,4% de azufre y un 46,4% de hierro. Frecuentemente macizo, granular fino, algunas veces subfibroso radiado; reniforme, globular, estalactítico. También llamada "el oro de los tontos" por su parecido a este metal. Insolubre en agua, y magnética por calentamiento.


Propiedades Físicas


Sistema cristalográfico

Regular

Color

Amarillo latón

Lustre

Metálico

Fractura

Concoidea o irregular

Exfoliación

Muy imperfecta

Raya

Verde negruzco

Dureza

6 a 6,5

Peso Específico

5


Aspecto


Cúbica, las caras a veces estriadas, también a menudo en octaedros o piritoedros. A menudo maclada, masiva, radiada, granular, globular o estalactítica

Variaciones


Con el nombre genérico de pirita se conocen también a otros sulfuros naturales:

  • Pirita blanca : Marcasita

  • Pirita de arsénico : Arsenopirita

  • Pirita de cobre : Calcopirita

  • Pirita magnetica : Pirrotina


  • BLENDA


La blenda o esfalerita es un mineral compuesto por sulfuro de cinc, ZnS. Su nombre deriva del alemán Blender, engañar, por su aspecto que se confunde con el de la galena. También llamada esfelerita, del griego sphaleros, engañoso.

Propiedades Físicas.

Sistema cristalográfico

Regular

Color

Varía entre amarillento y negro

Lustre

Resinoso o adamantino, submetálico en variedades ricas en hierro

Dureza

5.5-6

Fractura

Concoidea

Exfoliación

Perfecta

Raya

Blanca a amarillo impuro

Peso Específico

3,9 a 4,2

Aspecto


En masas compactas o fibrosas, son frecuentes las maclas. El sulfuro de zinc es incoloro, pero la blenda siempre tiene sulfuro ferroso, lo que la oscurece. Cuando el porcentaje de hierro es bajo, se le llama blenda acaramelada, mientras que si su contenido de hierro es alto, se le llama Marmatita.

Aplicaciones


Es la principal mena del cinc.

Yacimientos


Uno de los principales yacimientos españoles es el de Áliva, en Cantabria, de donde proceden las blendas de mejor calidad del mundo por su transparencia, variedad de colores y pureza.

SULFOSALES
Las sulfosales son consideradas como las sales de los hipotéticos ácidos del azufre. Las sales se pueden considerar que están formadas químicamente por la reacción de una base con un ácido, esto es por la neutralización del ácido. De ésta manera y como un ejemplo, el hidrato de calcio y el ácido sulfúrico dan sulfato de calcio y agua:
Ca (OH)2 + H2SO4 CaSO4 + 2H2O

(BASE) + (ACIDO) (SAL)


Entonces, la sal puede describirse sencillamente como formada por un ácido al que se le sustituyen uno o los átomos de hidrógeno por un elemento metálico o radical.
Para la formación de las sulfosales de plata el azufre toma el lugar del oxígeno, de tal forma que el ácido sulfoarsenioso normal tiene la fórmula H3AsS3, y la correspondiente sal de plata Ag3AsS, que corresponde a la proustita. De igual forma, la sal de plata del ácido análogo de antimonio es Ag2SbS3 que corresponde a la pirargirita.
De los ácidos comunes conocidos se puede derivar una serie de otros ácidos hipotéticos como el HAsS2 , HAsS5 y otros, no se tiene conocimiento de que existan estos ácidos, pero sus sales son minerales importantes. Como ejemplo podemos cita a la jamesonita (Pb2Sb2S5) como una sal del ácido H4Sb2S5
Existe una gran cantidad de minerales pertenecientes a esta clase, mas sin embargo, en su composición química solo un reducido número de componentes participa; siendo las sulfosales de cobre, plata y plomo las más comunes en la naturaleza.
Las propiedades físicas de las sulfosales en comparación con los sulfuros poseen, en su gran mayoría, una dureza menor y son descompuestas con mayor facilidad por los ácidos.
La clasificación de las sulfosales se establece en tres grandes grupos de acuerdo con los metales en su composición química:
Sulfosales de cobre Sulfosales de plata Sulfosales de plomo

Tetraedrita serie de las platas rojas jamesonita

Enargita proustita boulargerita

Tennantita pirargirita bournonita


La génesis, los usos y las aplicaciones para estas especies minerales de las sulfosales, son las mismas que para los sulfuros
Entre las sulfosales más importantes tenemos:


  • PIRARGIRITA (S3SbAg3) (Ag 59.7%, Sb 22.5%, S 17.8%) plata roja oscura




  • PROUSTITA (S3ASAg3) (Ag 65.4%, As 15.2 %, S 19.4 %) plata roja clara

Estos minerales plata roja y plata clara son isoestructurales con cristales de forma semejantes y similares propiedades físicas y yacimientos. Por esta causa, la descripción siguiente es común en ambas:

Cristalografía, hexagonal cristales corrientemente prismáticos con desarrollo hemimorfico (polar).
Exfoliacion neta brillo adamantino traslucido color y huella roja H = 2 – 2.5
De los dos minerales la piratrgerita es la mas común; se forma a bajas temperaturas en los filones de plata, se encuentran principalmente Andreasberg, montañas del Harz, Freiberg, Guanajuato - México, Chañarcillo - Chile, Bolivia. En EEUU aparece varios filones de plata en colorado, nevada, nuevo México y en Canadá.


  • TETRAEDRITA (Cu12 Sb4 S13)




  • TENNANTITA (Cu12 As4 S13)

Estos dos minerales isoestructurales forman una serie completa de soluciones sólidas. Sus propiedades cristalográficas y físicas son similares, lo que hace imposible distinguirlas por simple inspección.


Cristalografía: Isométricas; Habito tetraédrico.

Propiedades físicas: H= 3 - 4.5 la tennantita es mas dura que la tetraédrica pero de menor peso especifico. Brillo metálico azul metálico. Color negro grisáceo a negro. Huella negra a parda. Opacos.


Yacimientos: La tetraedrita, el mineral mas corriente del grupo de los sulfosales, se encuentra esparcida en yacimientos y variadas asociaciones, la tennantita es menos corriente aparecen en los filones hidrotermales de minerales de cobre plata, plomo y zinc, formados a temperaturas bajas o moderadas. Rara vez en filones de alta temperatura o metamórficos de contacto. Asociado normalmente a la calcopirita, la pirita, la galena, la blenda y otros minerales de plomo, plata y cobre, pueden contener suficiente cantidad de plata para convertirse en una importante mena este material.


  • ENARGITA: (S4AsCu3)


Cristalografía: Ortorrómbico, cristales alargados paralelos y rallados verticalmente, también tabulares paralelos, columnar en forma de hoja masiva.

Propiedades físicas: Exfoliación perfecta H=3 brillo metálico, color y huella negro grisáceo a negro hierro. Opaco.



Yacimiento: Se encuentra en filones y en depósitos de remplazamiento formados a temperatura moderada, asociado a la pirita, blenda, bornita, galena, tetraedrita, covelina y calcocita.


  • BOURNONITA:(S3SbPbCu).


Cristalografía: Ortorrómbico los cristales normalmente son prismático cortos a tubulares su Exfoliacion es imperfecta, brillo metálico, color y huella gris de acero a negro, opaco. H = 2.5-3.

Es uno de los sulfuros mas comunes se forma en filones hidrotermales a temperatura moderada. Esta asociada a galena, tetaedrita, calcopiluta, blenda y pirita. Frecuentemente en inclusiones microscópicas en la galena.





  • JAMESONITA:(S14Sb6Pb4Fe)


Cristalografía: Monoclínico normalmente en cristales aciculares o en formas capilares como plumas; llamado por eso plumosita. También desde fibroso a macizo compacto.

Propiedades físicas: Exfoliacion buena, frágil H=2 – 3 color y huella gris a negro grisáceo. Opaco.

Se halla en filones de alta temperatura esta asociado a otros sulfosales galena estibina, tetraedrita, y blenda.



CONCLUSION

En conclusión, Los sulfuros son considerados químicamente como los compuestos del azufre con los metales, constituyen una clase importante de minerales que incluye a la mayoría de los minerales mena de donde se extraen casi todos los metales no ferrosos y los sulfosales son las sales provenientes del azufre que puede describirse sencillamente como formada por un ácido al que se le sustituyen uno o los átomos de hidrógeno por un elemento metálico o radical.



BIBLIOGRAFIA



  • Mineralogía de DANA

  • Diccionario mineralógico Edit. Zamora

  • www.google.com



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