شرایط تشکیل سولفیدها در معادن

شرایط تشکیل سولفیدها در معادن

مواد معدنی سولفیدها دسته ای از ترکیبات آلی یا غیر آلی از  خانواده سولفور  هستند. که از واکنش کاتیون فلزی یا غیر فلزی با آنیون غیر آلی گوگرد با فرمول شیمیایی   S2_تشکیل شده اند. این ترکیبات ممکن است حاوی یک تا چند یون  S2_  باشند.

ترکیبات سولفیدی به شدت قلیایی بوده و حتی ممکن است در PH،15 غیرقابل شناسایی باشد. نمک های سولفیدی معمولا بی رنگ هستند و در محلو ل های رقیق نمکی خورنده بوده و می توانند به پوست آسیب برسانند . البته برخی از سولفیدها رنگ های بسیاری تندی دارند همچون پیریت که رنگ طلایی تند ان باعث شده است به ان لقب طلای احمق ها را بدهند.

ساختار اتمی سولفیدها معمولا ساده است و در آن آنیون های سولفور یکی در میان با اتم های فلز یا نیمه فلزی پیوند برقرار کرده و ساختاری مکعب شکل با چهار یا هشت ضلع می سازند. چنین آرایش منظم و قرینه ای باعث می شود که یک کانی فلزی سولفیدی خواص ویژه ای همچون درخشش متالیک و رسانایی الکتریکی پیدا کند.

محلول های سولفیدی آزاد معمولا بسیار خورنده بوده و باعث تخریب فلزهایی همچون فولاد، استیل و مس می شوند. به همین جهت در چاه های نفت عمیق ، خطوط لوله انتقال دهنده نفت و کارخانه های ساخت کاغذ گرافت سولفید به کار می رود . سولفیدهای فلزی معمولا چندان در آب محلول نیستد اما در صورتی که در معرض اسیدهای قوی قرار گیرند محلول سمی سولفید هیدروژن آزادمی کنند.

 سولفیدها  معمولا از ته نشست ها، رگبرگها و ترک های شکستگی  رسوبی یا ماگمایی هستند . گاهی دیده می شود که یک یا چند سولفید در مجاورت یکدیگر یافت می شود و این نشان می دهد انواع سولفیدها در شرایط زمین شناسی مشابهی وقوع می یابند. به طور کلی ذخایر سولفیدی از دو فرآیند اصلی کاهشی سرچشمه می گیرند : جداسازی مواد مذاب سولفیدی که غیرقابل تجزیه هستند و در مراحل اولیه تبلور ماگمایی و یا رسوبات محلول آب نمکی که در دمای 330تا 600 درجه سانتی گراد و در فشار نسبتا زیادی امکان تشکیل پیدا می کنند.

در دیوار معدن مواد معدنی سولفیدی همچنین در اثر فعالیت باکتری های پروکاریوت که به کاهنده های سولفات معروف هستند می توانند در دریاچه ها، باتلالق ها و رسوبات دریایی شناسایی شوند. این گروه پروکاریوت در فرآیندهای متابولیکی خود ، یونهای سولفات را به سولفید کاهش می دهند و زمینه واکنش سولفور با یون های فلزی و در نتیجه تشکیل سولفیدهای محلول را ایجاد می کنند.

 انواع سولفیدها را براساس ترکیبات شیمایی می توان به سه کلاس تقسیم بندی نمود :

 الف- سولفیدهای غیرآلی : این ترکیبات حاوی یون سولفور با بار منفی (S_2 ) بوده و به عنوان نمک های اسیدی هیدروژن سولفید بسیار ضعیف به شمار می روند

ب- سولفیدهای آلی : این دسته از سولفیدها ترکیباتی هستند که در انها اتم گوگرد با دو گروه آلی پیوند کووالانسی برقرار می کند .

ج- سولفیدهای فسفین : این ترکیبات از واکنس فسفین های آلی با گوگرد تشکیل می شود که در آن اتم گوگرد با پیوند یونی یا کووالانسی به فسفر متصل می شود .

 در دیوار معدن چند صد ماده معدنی سولفیدی شناخته شده است اما در این میان پنج ماده معدنی هستند که به اندازه فراوان یافت می شوند . این پنج نوع پیریت ، پیروتیت ، گالنا ، اسفالریت و کالکوپیریت هستند و این سولفیدهای آهن (پیریت و پیروتیت) هستند که غالب می باشند.