Файл: Реферат По дисциплине Общая геология На тему Минералы меди студент спг212 Никифоров. А. А.docx
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 66
Скачиваний: 5
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Министерство науки и высшего образованмя Российской Федерации
ФГАОУ ВО «Северо-Восточный федеральный университет им.М.К Аммосова»
Геологоразведочный факультет
Кафедра «Прикладная геология»
Реферат
По дисциплине: Общая геология
На тему: Минералы меди
Выполнил: студент С-ПГ-21-2
Никифоров.А.А
Проверил: доцент Пуляев.Н.А
Якутск, 2021
Содержание
1.Общее сведение о меди________________3
1.1.Физические свойства меди____________3
1.2.Химические свойства меди____________4
2.Минералы меди_______________________4
3.Итог________________________________12
4.Список литературы____________________13
1.Общее сведение о меди
Медь — один из первых металлов, широко освоенных человеком из-за сравнительной доступности для получения из руды и малой температуры плавления. В древности применялась в основном в виде сплава с оловом — бронзы для изготовления оружия и т. п.
Латинское название меди Cuprum (древн. Aes cuprium, Aes cyprium) произошло от названия острова Кипр, где уже в III тысячелетии до н. э. существовали медные рудники и производилась выплавка меди.
У Страбона медь именуется халкосом, от названия города Халкиды на Эвбее. От этого слова произошли многие древнегреческие названия медных и бронзовых предметов, кузнечного ремесла, кузнечных изделий и литья. Второе латинское название меди Aes (санскр, ayas, готское aiz, герм. erz, англ. ore) означает руда или рудник. Сторонники индогерманской теории происхождения европейских языков считают русское слово медь (польск. miedz, чешск. med) родственным древненемецкому smida (металл) и Schmied (кузнец, англ. Smith). От этого слова произошли и родственные названия — медаль, медальон (франц. medaille). Слова медь и медный встречаются в древнейших русских литературных памятниках. Алхимики именовали медь «венера» (Venus). В более древние времена встречается название «марс» (Mars).
Рис 1. Медь
1.1Физические свойства меди
На воздухе медь приобретает яркий желтовато-красный оттенок за счёт образования оксидной плёнки. Тонкие же пластинки при просвечивании зеленовато-голубого цвета. В чистом виде медь достаточно мягкая, тягучая и легко прокатывается и вытягивается. Примеси способны повысить её твёрдость.
Высокую электропроводность меди можно назвать главным свойством, определяющим её преимущественное использование. Также медь обладает очень высокой теплопроводностью. Такие примеси как железо, фосфор, олово, сурьма и мышьяк влияют на базовые свойства и уменьшают электропроводность и теплопроводность. По данным показателям медь уступает лишь серебру.
Медь обладает высокими значениями плотности, температуры плавления и температуры кипения. Важным свойством также является хорошая стойкость по отношению к коррозии. К примеру, при высокой влажности железо окисляется значительно быстрее.
Медь хорошо поддаётся обработке: прокатывается в медный лист и медный пруток, протягивается в медную проволоку с толщиной, доведённой до тысячных долей миллиметра. Этот металл является диамагнетиком, то есть намагничивается против направления внешнего магнитного поля.
Рис 2. Физические свойства
1.2.Химические свойства
Медь является сравнительно малоактивным металлом. В нормальных условиях на сухом воздухе её окисления не происходит. Она легко реагирует с галогенами, селеном и серой. Кислоты без окислительных свойств не оказывают воздействия на медь. С водородом, углеродом и азотом химических реакций нет. На влажном воздухе происходит окисление с образованием карбоната меди (II) – верхнего слоя платины.
Медь обладает амфотерностью, то есть в земной коре образует катионы и анионы. В зависимости от условий, соединения меди проявляют кислотные или основные свойства.
2.Минералы меди
Халькопирит- Название минерала восходит к греческому слову «халькос», что означает « медь», и «пир» или «пирос» - «огонь». Устаревшее русское название халькопирита – медный колчедан. Цвет минерала золотисто-желтый, напоминающий червонное золото, за что халькопирит получил «прозвище» - «золотая обманка», «золото дураков». Часто минерал покрыт синей побежалостью (радужные цвета, образующиеся на гладкой поверхности металла или минерала в результате образования тонкой прозрачной поверхностной окисной плёнки и интерференции света в ней). Халькопирит встречается главным образом в гидротермальных жилах (гидротермальные процессы - образования и преобразования минералов и руд, происходящие в земной коре на средних и малых глубинах с участием горячих водных растворов при высоких давлениях) в виде сплошных масс и вкрапленных зерен неправильной формы. Хорошо образованные кристаллы довольно редки. Халькопирит является важнейшей медной рудой. Блеск металлический. Напоминает пирит. Твердость 3,5. Удельный вес: 4,1- 4,3 г/см3. Цвет латунно-желтый, золотисто-желтый (более густо-желтый, чем у пирита); часто покрыт радужной или синей побежалостью. Черта черная. Спайность отсутствует. Сплошной зернистый, плотный; вкрапления, реже кристаллы и псевдоморфозы по другим минералам. Сингония тетрагональная. Хрупкий.
Отличительные признаки. Халькопирит имеет постоянный металлический блеск, среднюю твердость, латунно-желтый постоянный цвет и черную, иногда с зеленоватым отливом, черту. От серного колчедана отличается по цвету (у серного колчедана цвет светлее), по твердости (серный колчедан царапает стекло) и по наличию радужной побежалости; от золота отличается по черте (черта у золота – золотисто-желтая).
Химические свойства. Растворяется в азотной кислоте. Раствор зеленого цвета. При действии аммиаком выделяется гидрат железа и раствор приобретает голубой цвет.
Разновидность: Талнахит – кубическая модификация.
Происхождение халькопирита
Чаще всего халькопирит выпадает из гидротермальных и пневматолитовых выделений магматических очагов. Халькопирит встречается или в жилах, или на контакте магматических пород с осадочными, особенно с известняками (контактово-метасоматическое происхождение).
Так называемые «медистые песчаники» — песчаники, содержащие халькопирит и другие медные соединения, также возникли за счет гидротермальных растворов, идущих из магматических очагов по зонам тектонических нарушений. Гидротермальные воды, соприкасаясь с кальцитом, цементирующим песчаники, метасоматически его замещает сульфидными соединениями. Образуется халькопирит также среди осадочных пород, выделяясь из поверхностных вод, богатых соединениями меди, особенно медным купоросом. Кроме того, халькопирит выделяется при кристаллизации основных и кислых магм и встречается в виде вкраплений в основных и кислых магматических породах. Медный колчедан бывает и вулканического происхождения (Коунрадское месторождение в Казахстане).
В поверхностных условиях халькопирит довольно легко подвергается процессами химического выветривания. Верхние части рудных, богатых халькопиритом, содержат продукты его химического разложения.
В Карелии халькопиритовые руды добывались на месторождениях Питкяранта (Старое рудное поле), Воронов Бор (Медвежьегорский район), Воицкое (Сегежский район), на ряде мелких проявлений, расположенных на Заонежском полуострове и в Центральной Карелии. Одним из наиболее богатых по содержанию халькопирита является Шуезерское рудопроявление, известное как Шуезерский медный рудник. Медная руда была обнаружена жителем д. Летнеозерская Петром Терентьевичем Догоняевым в середине 60-х годов XIX века. Месторождение представляет собой два габбро-диабазовых массива, возвышающихся метров на 5 над окружающим болотом. Вмещающими породами для габбро-диабазовых тел являются кварциты, относящиеся я ятулийскому надгоризонту (2.300 – 2.100 миллиарда лет). Оба массива пересечены большим количеством кальцит-кварцевых жил, часть из которых разрабатывалась во второй половине XIX века. Рудные минералы образуют вкрапленность или богатые гнезда в кварцево-кальцитовой жильной массе.
Рис 2. Халькопирит
Халькозин- (от греч. chalkos — медь * а. chalсоcite, chalсоsine; н. Kupferglanz, Chalkosin; ф. chalсоsine, cyprite; и. calсоsina), медный блеск, — минерал класса сульфидов, Cu2S. Содержит 79,8% Cu, примесь Ag (до 0,2%). Сингония моноклинная; гексагональная полиморфная модификация устойчива при температуре выше 105°С. Кристаллическая структура координационная. Призматические или толстотаблитчатые кристаллы редки. Образует двойники псевдогексагональной формы или микроскопически пластинчатые. Обычно встречается в виде массивных, плотных или зернистых агрегатов серой (до чёрной) окраски. Блеск металлический. Спайность неясная, излом раковистый. Твердость 2,5-3. Плотность 5500-5800 кг/м3. Ковкий, хороший проводник электричества. Халькозин образуется при гипергенных и гипогенных процессах. Значительные скопления его обычно приурочены к зонам вторичного сульфидного обогащения медно-колчеданных месторождений (например, Рио-Тинто, Испания; Моренси, Бингем-Каньон, США, и др.), где ассоциирует с борнитом, халькопиритом и другими сульфидами. Является главным рудным минералом медистых песчаников (Джезказганское месторождение, Казахской CCP; Медоносный пояс Центральной Африки и др.). Встречается также в рудах гидротермальных кварцево-сульфидных жильных месторождений медных руд (Бьютт, США). Халькозин — один из главных рудных минералов меди (см. медные руды). Обогащается в основном пенной флотацией.
Рис 3. Халькозин
Ковеллин-(назван в честь итал. минералога Н. Ковелли, 1790–1829), минерал класса природных сульфидов, Cu2S. Кристаллизуется в гексагональной сингонии. Обычно встречается в виде тонких корочек или примазок на др. природных сульфидах, а также в виде сажистых прошковатых масс. Изредка образует таблитчатые кристаллы. Цвет тёмносиний с характерной радужной побежалостью; блеск матовый. Твёрдость по Мооса шкале 1,5–2; плотность 4600–4700 кг/м3. Спайность весьма совершенная; хрупкий. К. – типичный минерал зоны вторичного сульфидного обогащения в окисленных частях сульфидных медных месторождений; обычно образуется путём замещения первичных сульфидов меди. Иногда встречается в гидротермальных жилах, лавах, отложениях фумарол. Компонент медных руд. Самостоят. месторождений не образует.
Рис 4. Ковеллин
Борнит-минерал, Cu5FeS4 . Назван в честь немецкого минералога И. Борна. Син. - "колчедан пёстрый медный", "пурпур медный”.
Сингония ромбическая (орторомбическая). Имеет две полиморфных модификации: высокотемпературная ( > 228°С) модификация - кубическиая (гексаоктаздрический вид симметрии), и низкотемпературная ( < 228°С) - ромбическая (ромбо-дипирамидальный вид симметрии).
Химический состав непостоянен. Теоретически, согласно химической формуле Cu5FeS4, он должен быть следующим: Cu - 63,3 %, Fe - 11,2 %, S - 25,5 %. Однако состав борнита колеблется в значительных пределах, так как этот минерал способен содержать в себе в виде твёрдых растворов халькопирит и халькозин. Из других химических примесей часто наблюдается Аg.
Кристаллическая структура борнита представляет собой усложнённую кубическую плотноупакованную структуру с заполнением тетраэдрических пустот. При понижении температуры проходит ряд полиморфных превращений через ромбоэдрическую к моноклинной модификации, при этом атомы металла упорядочиваются, а анионная упаковка искажается. Согласно рентгенометрическим данным, в кристаллической структуре борнита два сорта ионов меди занимают разные положения и химическая формула его, вероятно, имеет следующий вид: 2Сu2S × СuFeS4 = (Сu4СuFеS4), т.е. четыре иона меди одновалентны, а пятый ион и ион железа двухналентны.
Цвет на свежем изломе между бронзово-жёлтым и медно-красным, с характерной красноватой, фиолетовой или синей побежалостью. Блеск металлический. Твердость З. Хрупкий. Плотность 4,9 - 5,3. Спайность несовершенная по (110), излом раковистый. Растворим в HNO3. Под п. тр. плавится в серый, магнитный шарик; с содой на угле дает королёк меди. Легко превращается в халькозин и ковеллин.
Рис 5. Бронит
Куприт-(красная медная руда), красно-коричневый хрупкий полупрозрачный минерал, оксид меди (Сu2О). Он образуется в результате окисления других руд, например, сульфида меди, и потому его обычно находят вблизи от поверхности. Куприт встречается в виде октаэдрических, додекаэдрических либо кубических кристаллов кубической системы, а также в виде зерен. Твердость 3,5 - 4; плотность 6,1.