Характеристика элемента цинк по плану: Дать характеристику элемента Zn – ответ на Uchi.ru

alexxlab | 12.04.2023 | 0 | Разное

Содержание

Характеристика химического элемента по положению в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева. — Республикалық білім порталы

Тема урока: Характеристика химического элемента по положению в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.
Тип урока: комбинированный.
Цель: развитие знаний учащихся о характеристике химического элемента по положению в Периодической системе химических элементов Д.И.Менделеева.
Образовательные задачи: научить давать характеристику химическим элементам на основе их положения в периодической системе и строения атома;
Воспитательные задачи: содействовать формированию основных мировоззренческих идей – материальность и познаваемость мира.
Развивающие задачи: содействовать развитию внимания, памяти, интереса учащихся.
Оборудование: учебник, компьютер, интерактивная доска, магнитная доска, магниты, периодическая система, карточки, листы самооценки, лото, черный ящик.
Ход урока.
I. Первоначальный организационный момент: приветствие, проверка отсутствующих, настрой на урок, цель урока.
II. Опрос домашнего задания.
1. «Химический диктант» — работа по точкам.
2. «Пинг-понг»
 Сколько групп в таблице Д.И.Менделеева?
 Сколько периодов в таблице Д.И.Менделеева?
 Какие элементы расположены в первой группе главной подгруппы?
 Какие элементы расположены в третьей группе побочной подгруппы?
 Металлические свойства по периодам слева направо…….?
 Неметаллические свойства по периодам слева направо ….?
 Уберите лишний элемент среди ниже перечисленных: натрий, калий, цинк, цезий.
 Уберите лишний элемент среди ниже перечисленных: золото, сера, углерод, фосфор.
3. «Заполнить таблицу»

III. Изложение новой темы:
Учитель предлагает рассмотреть план (таблицу) характеристики химического элемента. Учащиеся при рассмотрении плана замечают, что он включает в себя пункты, по которым уже имеется необходимая база знаний. Принимается решение совместно охарактеризовать по плану химический элемент № 11.
1. Химический знак и название элемента. Na, натрий
2. Положение элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева 3-й период, группа I, главная подгруппа,
порядковый номер – 11
Относительная атомная масса — 23
3. Состав и строение атомов элемента Na (11р,12n),11е
+11 2) 8) 1)
4. Свойство простого вещества, образованного данным элементом, валентность. Na – щелочной металл
Валентность = I
5. Формула высшего оксида и водородного соединения.
IV. Закрепление:
1. «Кот в мешке». Каждый учащийся получает задание охарактеризовать по плану доставшийся химический элемент (химические элементы(бочонки лото) учащиеся достают из мешочка), и заполнить заранее выданную таблицу.
2. Дополнительный материал:
а) «Инсерт» — заполнить текст по учебнику стр.154-156
1. Периодическая ………………… химических …………………………. Д.И.Менделеева содержит …………………………, позволяющие описать строение ……….. элементов, предсказать свойства ……………………….. веществ, состав и свойства наиболее характерных ……………… — высших …………………………, соответствующих ………………………………. ., а также летучих …………………………….. соединений.
2. Руководствуясь ……………………… законом, Периодической ……………………. химических ………………. Д.И.Менделеева, а также теорией ……………………. атомов, можно объяснить и предсказать строение ………………………. элементов, свойства образованных ими ……………………………… и …………………… веществ.
б) «Темная лошадка» — загадки про химические элементы.
в) «Это интересно…»
V. Рефлексия «Щелочной металл, амфотерный металл, инертный газ»

VI. Подведение итогов, оценивание, выводы.
VII. Домашнее задание
§ 59 стр. 154-156, задание № 1,2
Доклад: Биологическая роль элементов в организме человека.

Оценочный лист
Ф.И. Хим. диктант «Пинг-понг» Табл. Кот в мешке Инсерт Загадки Итог Оценка

Максимальный балл 5 8 5 5 5 6

«5» — 34-24 баллов «4» — 23-13 баллов «3» — 12-8 баллов «2» — 7-0 баллов

1. Химический знак и название элемента.
2. Положение элемента в Периодической системе Д.И.Менделеева

3. Состав и строение атомов элемента

4. Свойство простого вещества, образованного данным элементом, валентность.
5. Формула высшего оксида и водородного соединения.

1. Периодическая ………………… химических …………………………. Д.И.Менделеева содержит …………………………, позволяющие описать строение ……….. элементов, предсказать свойства ……………………….. веществ, состав и свойства наиболее характерных ……………… — высших …………………………, соответствующих ……………………………….., а также летучих …………………………….. соединений.
2. Руководствуясь ……………………… законом, Периодической ……………………. химических ………………. Д.И.Менделеева, а также теорией ……………………. атомов, можно объяснить и предсказать строение ………………………. элементов, свойства образованных ими ……………………………… и …………………… веществ.

Область применения цинка: в промышленности и медицине

Цинк — тридцатый по порядку химический элемент II группы периодической системы Менделеева. Обозначается «Zn» и классифицируется, как переходной металл.

Цинк относится к металлам древности, дата и место открытия которых теряются в столетиях. По одним источникам, первые упоминания о нем археологи находили в индийских манускриптах, относящихся к V веку до н.э., по другим, в Египте в I веке до нашей эры.

Само слово «цинк» упоминается в средневековых трудах алхимика и философа Парацельса в XVI веке н.э. Как только не называли этот металл за его историю. Его называли и смитсонит, и виллемит. Латинское же zincum переводится как белый налет или бельмо на глазу. В России термин «цинк» ввел Михаил Васильевич Ломоносов в 1742 году.

Цинк применяется в медицине, как противовоспалительное и антисептическое средство. Сплавы с цинком находят и промышленное применение: в машиностроении, для производства цинковых белил, в качестве антикоррозийных покрытий для стали, в изготовлении аккумуляторов и батареек.

Цинк в промышленности

Технология производства цинка

В природе металл встречается в виде сульфида с примесями меди, железа и кадмия. В чистом виде цинк не добывают. Он присутствует в составе сульфидных руд и минеральных пород: сфалерите, вюртците, цинките. Также содержится в литейных сплавах с алюминием, медью (латунью), никелем.

Цинк выплавляют на заводе. Для производства металлического цинка используют пирометаллургический и гидрометаллургический процессы. Сульфидные руды перерабатывают, в результате чего они распадаются на отдельные элементы: цинк и другие составные части. Полученный цинковый концентрат подвергают обжигу.

Характеристики цинка: физические и химические свойства

Цвет цинка — сине-белый.

Температура плавления — 419°С.

Температура кипения (переходит в состояние пара) — 913 °С.

В спокойном состоянии — хрупкий металл (плотность цинка 7130 кг/м3).

Пластичность появляется при 100°С.

Атомная масса цинка — 65.382 а.е.м.

Цинк образует кислородные соединения, оксидируется и образует пленку.

Цинк не вступает в реакцию с щелочами и кислотами.

Такие свойства делают цинк уникальным металлом. При разных температурах он меняет свое состояние.

Области применения цинка

Основными производственными сферами использования цинка являются:

  • Получение сплавов с добавлением цинка;
  • Производство оцинкованной стали;
  • Цинк является основным легирующим элементом для латуни;
  • Производство химикатов.

Также металл находит широкое применение в прочих производствах:

  • Данный металл используется для извлечения золота и серебра.
  • При помощи цинка производят энергоемкие воздушные и автомобильные аккумуляторы.
  • Цинк является важным элементов при создании аккумуляторов и батареек.
  • Селенид цинка участвует в производстве оптических стекол.
  • Используется в качестве антикоррозийного материала.
  • Сульфиды и окиси цинка применяются для создания гибких экранов, деталей автомобилей и оружия.
  • Металл применяется для производства цинковых матриц в сфере полиграфической печати.
  • Сульфид цинка обнаруживает лучи радиации.
  • В состав многих красящих смесей для ремонта входит цинк, в особенности в белила и белую краску.
  • При производстве бытовых оцинкованных изделий: ведра, тазы, посуда.

Свойства цинковых сплавов

Конечно же, все составы с этим металлом отличаются между собой его процентным содержанием. В целом цинковые сплавы имеют хорошие литейные и механические свойства. Первое и самое главное – коррозионная стойкость. Больше всего она проявляется в атмосфере сухого чистого воздуха. Возможные проявления коррозии можно заметить в промышленных городах. Это обуславливается наличием в воздухе паров соляной кислоты, хлора и оксидов серы, которые, конденсируясь влагой, затрудняют образование защитной пленки. Медь-олово-цинк – сплав, который характеризуется высокими защитными свойствами. Именно такой состав наименее подвержен коррозии, особенно в условиях промышленной атмосферы. Если говорить о литейных свойствах цинка, то, конечно же, они зависят от легирующих элементов в его сплавах.

Так, например, алюминий делает их структуру однородной, мелкозернистой, облагораживает её, уменьшает отрицательное влияние железа. Еще один важный легирующий элемент – медь. Он увеличивает прочностные характеристики и уменьшает межкристаллическую коррозию. Медно-цинковый сплав обладает высокой ударной вязкостью, но при этом частично теряет свои литейные свойства.

Цинк в медицине

Биологическая роль и функции цинка в организме

Согласно исследованиям ученых, в организме взрослого человека цинк содержится в размере:

  • у женщин — 1,5 грамма
  • у мужчин — 2,5-3 грамма

Процентное соотношение цинка в организме:

  • в коже — 20%
  • в костно-мышечной системе — 60%

Основная функция элемента для человеческого организма — это формирование карбоангидраза в эритроцитах для поддержания кислотно-щелочного равновесия. Этот белок обеспечивает преобразование углекислого газа и обратное его перемещение в легкие для последующего выдоха. Цинк, будучи частью 400 пищеварительных ферментов, влияет на полноценное усвоение микроэлементов из пищи.

Помимо основного свойства, цинк выполняет следующие функции:

  • Влияет на синтез гормонов. Цинк оказывает влияние на: активность тройных гормонов гипофиза; обмен липидов и холестерина; действие инсулина в крови.
  • Есть данные об участии металла в кроветворении, в формировании новых клеток. Это важные функции в период роста и для регенерации тканей.
  • Для мужчин особо важен этот микроэлемент, поскольку активно способствует выработке тестостерона. Цинк стимулирует образование семенной жидкости и оказывает положительное влияние на здоровье простаты.
  • Является антиоксидантом, нейтрализует действие токсинов и свободных радикалов, предотвращая развитие рака.
  • Цинк управляет воспроизводством ДНК и РНК.
  • Участвует в синтезе коллагена. Этот фибриллярный белок составляет основу соединительной ткани: суставы, сухожилия, кожа, кости, хрящи. Обеспечивает их прочность и эластичность.
  • Цинк «успокаивает» нервную систему, улучшает умственную деятельность, положительно влияет на сон.
  • Цинк — ключ к иммунитету. Участвует в метаболизме витаминов А, С, Е, помогает при борьбе с проявлениями аллергии.

Продукты питания, богатые цинком

Цинк из пищи и витаминов всасывается в верхней части кишечника посредством белковых соединений из желудочного сока. Этот микроэлемент обязательно должен быть в рационе мужчин, беременных, кормящих женщин и детей в период их активного роста.

ТОП-10 продуктов питания по содержанию цинка в мкг на 100 грамм:

1.Зародыши пшеницы17.000
2.Семена кунжута7.800
3.Овсянка6.200
4.Яичный желток5.600
5.Говяжья печень5.000
6. Арахис4.800
7.Горох лущеный2.440
8.Мясо кролика2.300
9.Цельнозерновой пшеничный хлеб2.130
10.Гречневая крупа2.000

Суточная норма потребления цинка

При правильном питании гипоцинкоз (недостаток цинка) человеку не опасен. Лишь при возникновении проблем с всасыванием солей цинка из кишечника и выведением его из организма, могут возникать нарушения обменного характера.

Недостаток цинка часто встречается у детей в период активного роста и у младенцев на грудном вскармливании. В молоке, к сожалению, малое количество необходимого для развития элемента.

У больных сахарным диабетом наблюдается повышенное выделение цинка с мочой и, соответственно, более низкое его содержание в организме.

Для повышения уровня цинка в организме рекомендуется не только добавлять в рацион продукты, богатые этим элементом, но и принимать цинкосодержащие препараты.

Рекомендуемые суточные дозы цинка в зависимости от пола и возраста:

  • Новорожденные — 2 мг
  • Малыши от 6 мес. до 5 лет — 3 мг
  • Дели до 8 лет — 5 мг
  • Подростки 8-14 лет — 8 мг
  • Мужчины — 15 мг
  • Женщины — 10 мг
  • Беременные женщины — 15 мг
  • Кормящие мамы — до 20 мг

Цинк — незаменимый питательный элемент, обладающий антиоксидантными и противовоспалительными свойствами, участвующий во множестве биологических процессов человеческого организма.

История

Сплав цинка с медью — латунь — был известен ещё в Древней Греции, Древнем Египте, Индии (VII в.), Китае (XI в.). Долгое время не удавалось выделить чистый цинк. В 1738 году в Англии был запатентован дистилляционный способ получения цинка. В промышленном масштабе выплавка цинка началась также в XVIII в.: в 1743 году в Бристоле вступил в строй первый цинковый завод, основанный Уильямом Чемпионом, где получение цинка проводилось дистилляционным способом. В 1746 А. С. Маргграф в Германии разработал похожий способ получения чистого цинка путём прокаливания смеси его оксида с углём без доступа воздуха в глиняных огнеупорных ретортах с последующей конденсацией паров цинка в холодильниках. Маргграф описал свой метод во всех деталях и этим заложил основы теории производства цинка. Поэтому его часто называют первооткрывателем цинка.

В 1805 году Чарльз Гобсон и Чарльз Сильвестр из Шеффилда запатентовали способ обработки цинка — прокатка при 100—150 °C . Первый в России цинк был получен на 1 января 1905 года. Первые заводы, где цинк получали электролитическим способом, появились в 1915 году в Канаде и США.

Способы оцинкования

Металлургические заводы отличительны не только своим оборудованием, но и применяемыми методами производства. Это зависит от ценовой политики, и месторасположения (природных ресурсов, используемых для металлургической промышленности). Есть несколько методов оцинкования, которые рассматриваются ниже.

Горячий способ оцинкования

Данный способ заключается в обмакивании металлической детали в жидком растворе. Происходит это так:

  1. Деталь или изделие обезжиривается, очищается, промывается и сушится.
  2. Далее, цинк расплавляется до жидкого состояния при температуре до 480 °С.
  3. В жидкий раствор опускается подготовленное изделие. При этом оно хорошо смачивается в растворе и образуется покрытие толщиной до 450 мкм. Это является 100% защитой от воздействия внешних факторов на изделие (влага, прямые солнечные лучи, вода с химическими примесями).

Горячее цинкование металлоконструкций

Но, данный метод имеет ряд недостатков:

  • Цинковая пленка на изделии получается неравномерного слоя.
  • Нельзя использовать данный метод для деталей, отвечающих точным стандартам по ГОСТу. Где каждый миллиметр считается браком.
  • После горячего оцинкования, не каждая деталь останется прочной и износостойкой, поскольку после прохождения высокой температуры появляется хрупкость.

А также данный метод не подходит для изделий, покрытых лакокрасочными материалами.

Холодное оцинкование

Этот метод носит 2 названия: гальванический и электролитический. Методика покрытия изделия защитой от коррозии такова:

  1. Металлическая деталь, изделие подготавливается (обезжиривается, очищается).
  2. После этого проводится «метод окрашивания» — применяется специальный состав, имеющий главный компонент – цинк.
  3. Деталь покрывается данным составом методом распыления.

Холодное цинкование

Благодаря этому методу защитой покрываются детали с точным допуском, изделия, покрытые лакокрасочными материалами. Повышается стойкость к внешним факторам, приводящим к коррозии.

Недостатки данного метода: тонкий защитный слой – до 35 мкм. Это приводит к меньшей защите и небольшим срокам защиты.

Термодиффузионный способ

Данный метод делает покрытие, которое является электродом с положительной полярностью, в то время как металл изделия (сталь) становится отрицательной полярности. Появляется электрохимический защитный слой.

Метод применим только в случае, если детали произведены из углеродистой стали, чугуна, стали с примесями. Цинк используется таким образом:

  1. При температуре от 290 °С до 450 °С в порошковой среде, поверхность детали насыщается Zn. Здесь маркировка стали, а также тип изделия имеют значение – выбирается соответствующая температура.
  2. Толщина защитного слоя достигает 110 мкм.
  3. В закрытый резервуар помещается изделие из стали, чугуна.
  4. Добавляется туда специальная смесь.
  5. Последним шагом является специальная обработка изделия от появления белых высолов от солёной воды.

Термодиффузионное цинкование

В основном данным методом пользуются в случае, если требуется покрыть детали, имеющие сложную форму: резьбу, мелкие штрихи. Образование равномерного защитного слоя является важным, поскольку данные детали претерпевают множественное воздействие внешней агрессивной среды (постоянная влага).

Данный метод дает самый большой процент защиты изделия от коррозии

Оцинкованное напыление является износостойким и практически нестираемым, что очень важно для деталей, которые время о времени крутятся и разбираются

Характеристики цинка | ВМЦИНК Мир

Цинк и жизнь

Цинк и человек

Цинк является важным элементом. Это важный металлический элемент для человечества, так как он занимает 3-е место после магния и железа.

Цинк играет важную роль для здоровья. Он необходим для роста, развития мозга, защиты кожи, правильного функционирования иммунной системы, пищеварения, воспроизводства, вкуса, обоняния и многих других естественных процессов.

Цинк и живые организмы

Цинк является важным элементом для всех живых организмов. Цинк необходим и незаменим для жизни человека, животных и растений.

Для каждого живого организма существует оптимальный диапазон концентрации цинка. В этом диапазоне концентраций живые организмы могут регулировать свою внутреннюю концентрацию, чтобы удовлетворить потребности своего метаболизма.

Если эти оптимальные условия не соблюдены и возникает дефицит, может возникнуть дефицит цинка, а в случае его избытка возникают экотоксикологические проблемы.

Люди обычно не подвергаются избытку цинка, но могут испытывать дефицит цинка.

Организм человека не может синтезировать необходимый ему цинк. Поэтому он получает цинк из пищи. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) рекомендует ежедневное потребление цинка 10 мг/день для детей, 12 мг/день для женщин и 15 мг/день для мужчин. Определенные группы населения имеют более высокую потребность в цинке и, следовательно, более подвержены риску дефицита цинка: дети и подростки, беременные женщины, пожилые люди и т. д.

Основными симптомами, связанными с риском дефицита, являются: снижение вкусовых ощущений и обоняния, проблемы с кожей, умственная вялость и снижение фертильности.

Разнообразие рациона человека зависит в первую очередь от его культуры и уровня жизни. Поскольку количество цинка варьируется в зависимости от типа пищи, в глобальном масштабе многие взрослые и дети придерживаются диеты с низким содержанием цинка. В развивающихся странах дефицит цинка занимает 5-е место среди 10 ведущих факторов риска для здоровья человека; Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) ежегодно связывает 800 000 смертей во всем мире с дефицитом цинка и потерей более 28 миллионов лет здоровой жизни (¹).

Цинк и экотоксикология

Цинк естественным образом присутствует в окружающей среде: горные породы, почва, вода и воздух всегда естественным образом содержали его различные концентрации. В ходе своей эволюции все живые организмы использовали цинк, доступный в окружающей среде, для определенных функций своего метаболизма. Итак, цинк является эссенциальным элементом, который необходим и незаменим для всех живых организмов во всех экосистемах.

Живые организмы приспособлены к естественной концентрации цинка в их экосистеме. Кроме того, они разработали механизмы для поддержания оптимальных условий жизни, когда этот уровень концентрации отличается от естественной нормы. Но если концентрация цинка радикально изменится, условия жизни перестанут быть оптимальными, и это может повлиять на функционирование экосистемы.

К счастью, концентрации цинка в европейских экосистемах возникают либо в результате деятельности человека (например, атмосферная коррозия цинкового проката и оцинкованной стали, износ автомобильных шин, удобрений и кормов для животных и т.

д.), либо в результате естественных выбросов (в основном из-за вулканических активности), остаются в пределах оптимальных условий существования. Хорошим примером этого являются текущие уровни цинка в Рейне (экстремальные значения от 3 до 25 мкг/л), которые находятся в пределах оптимального диапазона для цинка (²,³).

(¹) Международная ассоциация цинка (IZA) – Справочник по цинку 2003
(²) «Воздействие цинка и его компонентов на человека и окружающую среду», P.Ciarletta et F.Van Assche, Colloque CEFRACOR – Центр цинка – Сент-Уан – март 1993 г.
(³) “Цинк в окружающей среде”, Международная ассоциация цинка, 1997 г., издание

Состав цинка

Сплав с лучшими характеристиками

Состав сплава 

Наш цинковый прокат легирован медью и титаном для получения материала с оптимальными механическими и физическими характеристиками для применения в строительстве, особенно в отношении механической прочности и сопротивления ползучести. .

Состоит из цинка очень высокого качества Z1 (чистота цинка 99,995 %), согласно стандарту EN 1179, с добавлением титана и меди. Медь повышает механическую стойкость сплава, делая его более твердым и прочным.

Титан увеличивает сопротивление ползучести, обеспечивая большее тепловое расширение и сжатие материала, не вызывая усталости металла.

Норма EN988

Европейский стандарт EN 988 применяется с 1997 года в 18 европейских странах. Этот стандарт устанавливает очень строгие требования к составу цинкового проката и его физическим, механическим и размерным характеристикам, что делает его международным эталоном.

66
Физические свойства титанового цинка с помощью VMZINC
7,2 кг/дм 9.
Melting point 420°C
Recrystallization point 300°C
Heat conductivity 110 W/(m. K)
Электропроводность 17 МС/м
Опасность искрения Безыскровость
Магнитные свойства Диамагнитные
4

Virginia Energy – Геология и минеральные ресурсы

Щелкните изображение выше, чтобы открыть интерактивную карту

Характеристики цинка

Цинк представляет собой голубовато-белый блестящий металл с химическим символом Zn. Это 24-й самый распространенный элемент в земной коре и 4-й наиболее широко потребляемый металл в мире после железа, меди и алюминия. При комнатной температуре цинк является слегка хрупким металлом, но становится ковким при 100°C (212°F). Цинк и другие неблагородные металлы, такие как медь и свинец, обычно встречаются вместе в месторождениях полезных ископаемых. Некоторые из важных обогащенных цинком минералов, обнаруженных в Вирджинии, перечислены в таблице 1.

Наименование минерала Химическая формула Удельный вес Al %
Сфалерит (Zn,Fe)S 3,9-4,1 г/куб.
см
67,1
Смитсонит ZnCO 3 4,4–4,5 г/куб.см 52,15
Гемиморфит Zn 4 (Si 2 O 7 )(OH) 2 ·H 2 O 3,4–3,5 г/куб.см 58,16
Вюрцит (Zn,Fe)S 3,9-4,1 г/куб.см 67,1
Гидроцинцит Zn 5 (СО 3 ) 2 (ОН) 6 3,5-4,0 г/куб.см 59,56

Таблица 1: Минералы, содержащие элемент Zinc


Компоненты горизонтальной оси ветряной турбины, покрытой Galvannealed Steel

Использование Zinc

Zinc, рассматриваемое Aricalling Steel

Использование Zinc

ZINC, рассматриваемое A -MITEMUR, в среде.

. Этот элемент служит важным компонентом оцинкованной стали, которая в настоящее время пользуется большим спросом для ветряных турбин, систем солнечной энергии и электромобилей (EV). Оксиды цинка используются в самых разных лекарствах и пищевых добавках, а также в производстве каучука в химическом процессе, известном как вулканизация. Около трех четвертей цинка, потребляемого в США, используется в виде металла, в основном в качестве покрытия для защиты железа и стали от коррозии (оцинкованный металл), в качестве легирующего металла для изготовления бронзы и латуни, в качестве сплава для литья под давлением на основе цинка и в качестве сплава для литья под давлением. катаный цинк. Тонкий слой цинка толщиной всего 0,02 мм может продлить срок службы стали до века, а иногда и больше, прежде чем ей потребуется техническое обслуживание. Оставшаяся четверть цинка в США потребляется в виде соединений цинка, в основном в резиновой, химической, лакокрасочной и сельскохозяйственной промышленности.
При стандартном электродном потенциале (SEP) 0,76 В цинк используется в качестве анодного материала для аккумуляторов. Цинк также является важным питательным элементом для людей, животных и растений; это второй по распространенности микроэлемент после железа, который естественным образом содержится в организме человека. Стоимость цинка, добытого в 2021 году, исходя из цинка, содержащегося в концентрате, составила около 2,4 миллиарда долларов (Сводные данные о полезных ископаемых Геологической службы США, 2022).


Сфалерит из горнодобывающего района Остинвилл-Айвенго, округ Уайт, Вирджиния (Фото предоставлено Джеймсом Сент-Джоном) ), или примерно 0,0075%. Его основным рудным минералом является сфалерит, который представляет собой минерал сульфида цинка с химической формулой ZnS. Сфалерит встречается в различных типах месторождений полезных ископаемых, в том числе в осадочных эксгалятивных месторождениях, месторождениях типа долины Миссисипи (MVT) и вулканогенных массивных сульфидных месторождениях.

Многие пригодные для разработки месторождения сфалерита образуются, когда гидротермальная активность или контактный метаморфизм приводит к контакту горячих, кислых, цинксодержащих флюидов с карбонатными породами. Там сфалерит может отлагаться в жилах, трещинах и полостях или в замещающих отложениях. В этих месторождениях сфалерит часто ассоциирует с галенитом, доломитом, кальцитом, халькопиритом, пиритом (и другими сульфидами), марказитом и пирротином. Весь природный сфалерит содержит концентрации различных примесей, которые обычно замещают цинк в положении катиона в решетке. Наиболее распространенными катионными примесями являются кадмий, ртуть и марганец, но галлий, германий и индий также могут присутствовать в относительно высоких концентрациях (от сотен до тысяч частей на миллион). Другие исходные минералы для цинка включают смитсонит (карбонат цинка), гемиморфит (силикат цинка), вюрцит (еще один сульфид цинка) и иногда гидроцинцит (основной карбонат цинка). За исключением вюрцита, все эти другие минералы образуются в результате выветривания первичных сульфидов цинка.

В Вирджинии исходные минералы цинка были обнаружены в большинстве геологических провинций (Дитрих, 1990). Сфалерит был обнаружен почти во всех графствах к западу от провинции Блу-Ридж и в ряде графств в провинции Пьемонт. Смитсонит и гемиморфит встречаются в следовых количествах на всех месторождениях цинка в Вирджинии (Дитрих, 1990; таблица 1).

Минеральная система Тип депозита Геологические провинции
Путь рассола бассейна Тип Миссисипи-Вэлли (MVT) Вэлли и Ридж
Вулканогенное морское дно Полиметаллический сульфид Пьемонт
IOA-IOCG Полиметаллический сульфид S-R-V (Skarn-Replacement-Vein) Блю Ридж
Основные магматические Центральноатлантическая магматическая провинция (CAMP) Мезозойские бассейны
Порфир Sn (связанный с гранитом) Грейзен (Sn, W, Be, цинк) Пьемонт и Блю-Ридж

Таблица 2. Перспективные минеральные системы цинка, типы месторождений (Hofstra and Kreiner, 2020) и геологические провинции в Вирджинии


Цинк в промышленности

Во всем мире 95% цинка добывается из месторождений сульфидной руды, основные места добычи находятся в Китае, Австралии и Перу. Сообщается, что мировые ресурсы цинка составляют около 1,9 миллиарда тонн (Геологическая служба США, сводки по минеральным товарам, 2022 г.). В 2021 году цинк добывался в США в пяти штатах, включая Айдахо, Миссури, Нью-Йорк, Вашингтон и Теннесси. В Вирджинии исторические цинковые рудники, месторождения и месторождения известны в провинциях Вэлли и Ридж, Блу-Ридж, Пьемонт и Мезозойские бассейны. Железо-медно-цинковые и свинцово-цинковые-железо-баритовые породы обычно залегают в близко параллельных зонах, перекрываются или простираются на многие мили вдоль простирания с локально различными комбинациями металлов. Все эти отложения, по-видимому, изначально образовались из теплых богатых металлами соленых растворов или подводных горячих источников, которые протекали по разломам или мегаразломам, связанным с рифтовыми системами или островными дугами 9. 0007

Провинция Вэлли и Ридж

Цинк встречается в провинции Вэлли и Ридж в виде связанных пластами месторождений типа Миссисипи-Вэлли (MVT) в Шейди Доломитах кембрийского возраста и в формации Бикмантаун ордовикского возраста. Большинство месторождений в формациях Shady Dolomite и Rome расположены в графствах Wythe и Smyth. Некоторые из них расположены в округах Пуласки и Монтгомери. Наиболее важные месторождения цинково-свинцовых руд в Шейди-Доломитах расположены в минеральном районе Остинвилл-Айвенго в округе Уайт. Общее производство цинка в рудном районе оценивается в более чем 1,3 миллиона коротких тонн с 1870-х по 19 век.81 (Свит и др., 1989). В 2020 году компания Virginia Energy в сотрудничестве с Национальной программой сохранения геологических и геофизических данных Геологической службы США (NGGDPP) завершила работу по сохранению исторических записей о добыче полезных ископаемых от The New Jersey Zinc Company в Остинвилле, штат Вирджиния. Месторождения формации Бикмантаун расположены в округах Огаста, Рокингем и Шенандоа. Наиболее важным рудником в формации Бикмантаун является рудник Бауэрс-Кэмпбелл в округе Рокингем (Sweet and others, 1989).

Провинция Блю-Ридж

Цинк встречается в двух основных типах месторождений в провинции Блю-Ридж: массивных сульфидных и жильных месторождениях. Цинк добывался из пластовых и сингенных массивных сульфидных цинк- и медьсодержащих пирротиновых месторождений в районе Госсан-Лед графств Кэррол, Грейсон и Флойд. Подсчитано, что в сульфидных телах Госсан-свинца содержится 2,0% цинка. Это месторождение заключено в терригенных метаосадочных породах свиты Аше линчбургской серии (докембрийский возраст). Небольшие количества минералов цинка, свинца и меди обнаружены в жилах и грейзенах, связанных с гранитоидными плутонами в районах Айриш-Крик-Янки-Хорс-Ридж-Бак-Маунтин в округах Рокбридж и Амхерст.

Провинция Пьемонт

В провинции Пьемонт цинк добывался из локализованных линз массивных сульфидов в формации Чопавамсик кембрийского возраста и метаморфической свите реки Та. Формация Чопавамсик простирается на 110 миль с северо-востока на юго-запад через регион в центральной Вирджинии, охватывающий округа Луиза и Букингем. Металлы встречаются в виде высоко локализованных скоплений простых сульфидов в кварцевых жилах, в виде пластовых месторождений в трещинах и в виде пластовых вкраплений (Sweet и др., 19).89). В линзах массивных сульфидов пирита встречаются высоко локализованные обогащения простых сульфидов с небольшим количеством свинца.

Медь, свинец и цинк также обнаружены в метавулканических породах среднего и кислого состава формации Чопавамсик и в золотопиритовом поясе северо-центральной Вирджинии. Эти сульфидные тела могут содержать более 10 миллионов тонн пирита, меди, свинца и цинка в Минеральном округе округа Луиза (Pavlides and others, 1982). В округе Андерсонвилл округа Бэкингем разведочное бурение выявило группу сульфидно-минерализованных зон, связанных с железистыми кварцитами в формации Чопавамсик. Две из этих зон содержали 4,68 % и 4,87 % Zn со значительным потенциалом для разведки в будущем (Янг, 19 лет). 81; Суит и др., 2016).

Мезозойские бассейны

Историческая добыча свинца и цинка велась в мезозойском бассейне Калпепер, расположенном в северной провинции Пьемонт, в основном в графствах Ориндж и Принс-Уильям. базальтовые питающие дайки и силлы, 2) связанные с пластами отложения, образовавшиеся в результате миграции обогащенных металлами коннатных рассолов и осадков с органическим веществом, и 3) сингенетические скопления, связанные с осадконакоплением бассейна в мезозое (Sweet и др., 2016).

Крупные районы добычи цинка в долине и хребте


Избранные ссылки:

Dietrich, R.V., 1990, https://www.energy.virginia.gov/commerce/ProductDetails.aspx?productID=1293 . Департамент горнодобывающей промышленности, полезных ископаемых и энергетики, Отдел минеральных ресурсов, Шарлоттсвилль, Вирджиния.

Фоули, Н.К., и Крейг, Дж.Р., 1989, Минералогия и геохимия свинцово-цинковых руд района Остинвилл-Айвенго, округ Уайт, Вирджиния: Отдел минеральных ресурсов Вирджинии, Публикация 88, с.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *