Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Мыс-темір сульфид минералы
Copper iron sulfide mineral
Халкопирит ( /kælkoʊˈpaɪraɪt/, /kɒlkoʊˈpaɪraɪt/) – мыс-темір сульфид минералы және мыс кенінің ең көп таралған минералы. Оның химиялық формуласы CuFeS2 және тетрагональдық жүйеде кристалданады. Оның түсі қола түстен алтын-сары түске дейін өзгереді және Мосс шкаласы бойынша қаттылығы 3,5-4 болады. Оның сызығы қара түсті, жасыл реңі бар. Ауаға ұшырағанда халкопирит әртүрлі оксидтерге, гидроксидтерге және сульфаттарға тотығады. Қоса жүретін мыс минералдарына борнит (Cu5FeS4), халкоцит (Cu2S), ковелит (CuS), дигенит (Cu9S5) сульфидтері; малахит және азурит сияқты карбонаттар, сондай-ақ сирек кездесетін куприт (Cu2O) сияқты оксидтер жатады. Ол табиғи мыспен бірге сирек кездеседі. Халкопирит электр тогын жақсы өткізеді. Халкопирит кенінен мысты алу үшін әртүрлі әдістер қолданылады. Екі басты әдіс – пирометаллургия және гидрометаллургия, соның ішінде біріншісі коммерциялық тұрғыдан тиімдірек. Бұрын оны кейде "сары мыс" деп атаған.
Chalcopyrite (,/k//æ//l//k//ə/'/p//aɪ/,/r//aɪ//t//, // //k//oʊ// / KALkəPYryte, koh ) is a copper iron sulfide mineral and the most abundant copper ore mineral. It has the chemical formula CuFeS2 and crystallizes in the tetragonal system. It has a brassy to golden yellow color and a hardness of 3.5 to 4 on the Mohs scale. Its streak is diagnostic as green tinged black. On exposure to air, chalcopyrite tarnishes to a variety of oxides, hydroxides, and sulfates. Associated copper minerals include the sulfides bornite (Cu5FeS4), chalcocite (Cu2S), covellite (CuS), digenite (Cu9S5); carbonates such as malachite and azurite, and rarely oxides such as cuprite (Cu2O). It is rarely found in association with native copper. Chalcopyrite is a conductor of electricity. Copper can be extracted from chalcopyrite ore using various methods. The two predominant methods are pyrometallurgy and hydrometallurgy, the former being the most commercially viable. It was sometimes historically referred to as "yellow copper".
Сәйкестендіру
Халкопирит көбінесе пирит пен алтынмен шатастырылады, себебі бұл үш минералдың да сарғыш түсі және металл жылтыры болады. Бұл минералдарды ажыратуға көмектесетін маңызды минералдық қасиеттері – қаттылығы мен сызық түсі. Халкопирит пиритке қарағанда әлдеқайда жұмсақ, оны пышақпен сызып алуға болады, ал пиритті пышақпен сызып алу мүмкін емес. Дегенмен, халкопирит алтыннан қаттырақ, ал таза алтынды мыспен сызып алуға болады. Халкопириттің сызық түсі қара, ішінде жасыл ұсақ бөлікшелер болады. Пириттің сызық түсі қара, ал алтынның сызық түсі сары.
Chalcopyrite is often confused with pyrite and gold since all three of these minerals have a yellowish color and a metallic luster. Some important mineral characteristics that help distinguish these minerals are hardness and streak. Chalcopyrite is much softer than pyrite and can be scratched with a knife, whereas pyrite cannot be scratched by a knife. However, chalcopyrite is harder than gold, which, if pure, can be scratched by copper. Chalcopyrite has a distinctive black streak with green flecks in it. Pyrite has a black streak and gold has a yellow streak.
Химия
Табиғи халкопирит басқа сульфидті минералдармен қатты ерітінділер қатарын құрамайды. Калькопирит пен сфалериттің кристалдық құрылымы бірдей болғанына қарамастан, мырыштың мыспен алмасуы шектеулі. Күміс, алтын, кадмий, кобальт, никель, қорғасын, қалайы және мырыш сияқты элементтердің шамалы мөлшері (млн-нан бір бөлік деңгейінде) анықталуы мүмкін, бұл олардың мыс пен темірдің орнын алмастыруынан туындаған болуы мүмкін. Селен, висмут, теллур және мырыш аз мөлшерде күкірттің орнына енуі мүмкін. Халкопирит тотығу нәтижесінде малахит, азурит және купритке айналуы мүмкін.
Natural chalcopyrite has no solid solution series with any other sulfide minerals. There is limited substitution of zinc with copper despite chalcopyrite having the same crystal structure as sphalerite. Minor amounts of elements such as silver, gold, cadmium, cobalt, nickel, lead, tin, and zinc can be measured (at parts per million levels), likely substituting for copper and iron. Selenium, bismuth, tellurium, and arsenic may substitute for sulfur in minor amounts. Chalcopyrite can be oxidized to form malachite, azurite, and cuprite.
Құрылымы
Халкопирит тетрагональды кристалл жүйесінің мүшесі болып табылады. Кристаллографиялық тұрғыдан халкопирит құрылымы ZnS (сфалерит) мырыш қоспасымен тығыз байланысты. Бірлік жасуша екі есе үлкен, бұл көрші жасушаларда Zn2+ иондарын алмастыратын Cu+ және Fe3+ иондарының кезектесіп орналасуын көрсетеді. Пирит құрылымынан өзгеше, халкопиритте дисульфид жұптарының орнына жалғыз S2− сульфид анионы бар. Тағы бір айырмашылық – пириттегідей диамагниттік төмен спинді Fe(II) емес, темір катионы. Кристалдық құрылымда әрбір металл ионы 4 күкірт анионына тетраэдрлік түрде үйлестірілген. Әр күкірт анионы екі мыс атомымен және екі темір атомымен байланысқан.
Chalcopyrite is a member of the tetragonal crystal system. Crystallographically the structure of chalcopyrite is closely related to that of zinc blende ZnS (sphalerite). The unit cell is twice as large, reflecting an alternation of Cu+ and Fe3+ ions replacing Zn2+ ions in adjacent cells. In contrast to the pyrite structure chalcopyrite has single S2− sulfide anions rather than disulfide pairs. Another difference is that the iron cation is not diamagnetic low spin Fe(II) as in pyrite. In the crystal structure, each metal ion is tetrahedrally coordinated to 4 sulfur anions. Each sulfur anion is bonded to two copper atoms and two iron atoms.
Пайда болуы
Халкопирит құрамында басқа минералдарға қарағанда мыс мөлшері көп болмаса да, оның көптеген жерлерде кездесуіне байланысты, ол ең маңызды мыс кені болып табылады. Халкопирит кені әртүрлі кен түрлерінде кездеседі: мысалы, Онтарио штатының Тимминс қаласындағы сияқты үлкен массаларда, граниттік және диориттік интрузиялармен байланысты түзсіз тамырлар мен шашыраңқы кендер түрінде, Брокен Хилл, Америка Кордильерасы және Анд тауларындағы порфирлі мыс кен орындарында. Канадада табылған ең таза халкопирит кені Темагами жасыл тас белдеуінің оңтүстік жағында орналасқан, онда Copperfields кені жоғары сапалы мысты өндірген. Халкопирит Оңтүстік Австралиядағы Олимпиадалық бөгет мыс-алтын-уран кен орнында да кездеседі. Сондай-ақ, халкопирит пирит түйіндерімен байланысты көмір қабаттарында және карбонатты шөгінді тау жыныстарында шашыраңқы түрде табылуы мүмкін.
Even though Chalcopyrite does not contain the most copper in its structure relative to other minerals, it is the most important copper ore since it can be found in many localities. Chalcopyrite ore occurs in a variety of ore types, from huge masses as at Timmins, Ontario, to irregular veins and disseminations associated with granitic to dioritic intrusives as in the porphyry copper deposits of Broken Hill, the American cordillera and the Andes. The largest deposit of nearly pure chalcopyrite ever discovered in Canada was at the southern end of the Temagami Greenstone Belt where Copperfields Mine extracted the high grade copper. Chalcopyrite is present in the supergiant Olympic Dam Cu Au U deposit in South Australia. Chalcopyrite may also be found in coal seams associated with pyrite nodules, and as disseminations in carbonate sedimentary rocks.
Мыс өндіру
Мыс металлы көбінесе халкопирит кенінен екі әдіс арқылы өндіріледі: пирометаллургия және гидрометаллургия. Ең көп қолданылатын және коммерциялық тұрғыдан тиімді әдіс – пирометаллургия, ол "ұсату, тарту, флотация, қорыту, тазарту және электротазарту" техникаларын қамтиды. Гидрометаллургияда ұсату, сүзу, еріткішпен шығару және электрототығу техникалары қолданылады. Атап айтқанда, халкопирит кені үшін қысыммен тотықтыру арқылы сүзу практикаланады.
Copper metal is predominantly extracted from chalcopyrite ore using two methods: pyrometallurgy and hydrometallurgy. The most common and commercially viable method, pyrometallurgy, involves "crushing, grinding, flotation, smelting, refining, and electro refining" techniques. Crushing, leaching, solvent extraction, and electrowinning are techniques used in hydrometallurgy. Specifically in the case of chalcopyrite, pressure oxidation leaching is practiced.