Sulfuri

Sulfuri

Intr-un mediu oxidant, sulfurile se vor transforma in sulfati, minerale relativ insolubile si instabile in aceste conditii de mediu. De exemplu, piritul FeS₂, in conditiile unui mediu oxidant, se transforma in sulfat feros si sulfat feric - FeSO₄ respectiv Fe₂(SO₄)₃ - care in prezenta apei vor hidroliza dand nastere la hidroxid de fier Fe(OH)₃ si punand in libertate acid sulfuric.

2FeS₂ + 7O₂ + 2H₂O 2FeSO₄ + 2H₂SO₄

4FeSO₄ + 2H₂SO₄ + O₂ 2Fe₂(SO₄)₃ + 2H₂O

Fe₂(SO₄)₃ + 6H₂O 2Fe(OH)₃ + 3H₂SO₄

Acidul sulfuric format prin oxidarea piritului poate fi neutralizat in prezenta carbonatilor, rezultand gips.

H₂SO₄ + CaCO₃ + H₂O Ca[SO₄].2H₂O + CO₂

Sulfatul feric poate actiona asupra piritului sau a altor sulfuri determinand formarea de sulfat feros si sulf.

Fe₂(SO₄)₃ + FeS₂ = 3FeSO₄ + 2S

Sulful astfel format se poate oxida trecand in SO₂ sau, in prezenta apei, in acid sulfuric sau se poate depune sub forma de pulbere.

Sulfatul feros, trecand prin oxidare in sulfat feric va ataca toate sulfurile procesul continuand pana cand in zona de oxidatie nu mai exista sulfuri primare intacte. Din sulfurile alterate sunt puse in libertate atat elementele majore, cat si o serie de elemente care initial se gaseau sub forma de substituienti izomorfi sau sub forma de incluziuni mecanice.

Hidroxidul feric formeaza un hidrosol in conditii de mediu neutru sau slab acid, putand trece ulterior in gel, iar prin deshidratare sa dea nastere la goethit si hematit, minerale cu solubilitate redusa care vor ramane in zona de oxidatie formand "palaria de fier" alaturi de anglezit Pb SO₄ , ceruzit Pb CO₃ , smithsonit Zn CO₃ , malachit Cu₂[CO₃ (OH)₂], azurit Cu₃[CO₃ (OH)]₂ etc.

Solutiile de sulfati vor circula descendent pana sub nivelul hidrostatic, unde, datorita continutului metalic ramas, vor forma sulfuri secundare in principal de cupru si argint. In zona de cimentatie (= zona de imbogatire secundara, situata intre roca proaspata si zona de oxidatie) formarea sulfurilor secundare se poate desfasura astfel:

5FeS₂ + 14CuSO₄ + 12 H₂O = 7Cu₂S + 5FeSO₄ + 12H₂SO₄ pirit  calcozin

4FeS₂ + 7CuSO₄ + 4H₂O = 7CuS + 4FeSO₄ + 4H₂SO₄

pirit covellit

ZnS + CuSO₄ = CuS + ZnSO₄

sfalerit covellit

CuFeS₂ + CuSO₄ = 2CuS + FeSO₄

calcopirit covellit

CuFeS₂ + CuSO₄ + 8H₂O = 8Cu₂S + 5FeSO₄ + 8H₂SO₄

calcopirit calcozin

Acidul sulfuric rezultat va determina descompunerea sulfurilor concomitent cu degajare de hidrogen sulfurat (H₂S) care, la randul lui, va actiona asupra solutiilor de sulfati ducand la formarea de covellit si calcozin.

CuSO₄ + H₂S = CuS + H₂SO₄

covellit

4CuSO₄ + 4H₂S = 2Cu₂S + 4H₂SO₄

calcozin

Dintre sulfurile secundare de argint, argentitul Ag₂S este mai frecvent, formandu-se prin reactia dintre sulfatul de argint si o sulfura primara sau hidrogenul sulfurat.

Ag₂SO₄ + ZnS = Ag₂S + ZnSO₄

sfalerit argentit

Ag₂ SO₄ + H₂S = Ag₂S + H₂SO₄