Calcopirita

A calcopirita é um mineral e minério de cobre. Sua composição química é CuFeS2, ou seja, contém cobre (Cu), ferro (Fe) e enxofre (S). A calcopirita é um dos minérios de cobre mais importantes e está amplamente distribuída em diversos ambientes geológicos. É frequentemente encontrado em associação com outros sulfuretos minerais.

Cor: A calcopirita normalmente tem uma cor amarela acobreada a amarelo dourado, embora possa manchar em vários tons de azul, roxo ou verde devido à oxidação de sua superfície.

Estrutura de cristal: A calcopirita cristaliza no sistema tetragonal, formando cristais distintos de formato tetraédrico. Esses cristais geralmente têm um brilho metálico.

Dureza: Possui dureza de aproximadamente 3.5 a 4 na escala de Mohs, o que o torna relativamente macio em comparação com alguns outros minerais.

Risca: Quando riscada em uma placa com listras, a calcopirita deixa uma listra preto-esverdeada.

Decote: A calcopirita apresenta clivagem pobre, o que significa que não se quebra em planos bem definidos como alguns outros minerais.

Magnetismo: A calcopirita é fracamente magnética e pode exibir algumas propriedades magnéticas devido ao seu teor de ferro.

Associações: A calcopirita é comumente encontrada em associação com outros minerais, como pirita (tolo ouro), sphalerite (a zinco minério), galena (a conduzir minério) e vários minerais de cobre.

Importância Econômica: A calcopirita é uma fonte essencial de cobre. O cobre é um metal valioso usado em vários setores, incluindo eletrônico, construção e encanamento. A extração de cobre da calcopirita envolve processos metalúrgicos complexos.

Ocorrência: A calcopirita pode ser encontrada em vários ambientes geológicos, incluindo cobre pórfiro depósitos, veias hidrotermais, rochas sedimentares e escarnecer depósitos. Pode ocorrer em uma ampla variedade de ambientes e é um mineral comum em muitas partes do mundo.

Manchar: Com o tempo, a calcopirita pode desenvolver uma camada manchada ou iridescente em sua superfície devido à exposição ao ar e à umidade. Essa mancha é frequentemente chamada de “minério de pavão” devido à sua aparência colorida e iridescente.

A calcopirita é de significativo interesse econômico e científico devido ao seu teor de cobre e ao seu papel na compreensão dos processos de formação de minério. É também um espécime mineral popular entre os colecionadores por sua aparência marcante quando exibe manchas coloridas.

Composição Química e Estrutura Cristalina

A calcopirita possui composição química de CuFeS2, o que indica que é composta por átomos de cobre (Cu), ferro (Fe) e enxofre (S). É um mineral sulfureto, sendo o cobre e o ferro os principais cátions e o enxofre o ânion.

Estrutura cristalina: A calcopirita possui uma estrutura cristalina única que pertence ao sistema tetragonal. Possui uma estrutura complexa que consiste em átomos de cobre e ferro ligados a átomos de enxofre em uma rede cristalina. A estrutura cristalina da calcopirita pode ser descrita da seguinte forma:

1. Célula Unitária: A célula unitária da calcopirita é uma forma de paralelepípedo com quatro lados de comprimento desigual e quatro ângulos retos.
2. Geometria de Coordenação: Cada átomo de cobre na calcopirita é coordenado por seis átomos de enxofre em um arranjo octaédrico, enquanto cada átomo de ferro é coordenado por quatro átomos de enxofre em um arranjo tetraédrico. Os átomos de enxofre estão dispostos de maneira compacta.
3. Subrede de Enxofre: Os átomos de enxofre na calcopirita formam uma sub-rede compacta, com átomos de cobre e ferro ocupando os locais intersticiais entre os átomos de enxofre.
4. Simetria de Cristal: A calcopirita possui simetria tetragonal, com grupo espacial I-42d ou I-42m, dependendo das condições de temperatura e pressão.

A estrutura cristalina da calcopirita confere a ela propriedades físicas e químicas únicas, incluindo seu brilho metálico, aparência opaca e cor amarelo-brilhante característica. A calcopirita é conhecida por sua boa condutividade elétrica, o que a torna um importante mineral para extração de cobre e diversas aplicações industriais.

Propriedades Físicas da Calcopirita

Cor	Amarelo bronze, pode ter manchas arroxeadas iridescentes.
Risca	preto esverdeado
Brilho	Metálico
Diafaneidade	Opaco
Dureza de Mohs	3.5
Gravidade específica	4.1 – 4.3
Propriedades de diagnóstico	Cor, raia esverdeada, mais mole que a pirita, quebradiço.
Sistema Cristal	Predominantemente o disfenóide e se assemelha a um tetraedro, comumente maciço e às vezes botrioidal.
Tenacidade	Frágil
Fraturar	Irregular/Desigual
Densidade	4.1 – 4.3 g/cm3 (medido) 4.18 g/cm3 (calculado)

Propriedades ópticas da calcopirita

Anisotropismo	Fraco
Decote	Ruim em {011} e {111}
Cor / Pleocroísmo	Latão-amarelo, pode ser manchado e iridescente
Extinção Óptica
Geminação	Geminado em {112} e {012}, penetração ou cíclico.

Geologia e Mineralogia

Geologia da calcopirita: a calcopirita é comumente encontrada em uma variedade de configurações geológicas, e sua ocorrência é frequentemente associada a fontes ricas em cobre. depósitos de minério. A calcopirita pode se formar através de vários processos geológicos, incluindo:

• processos magmáticos: A calcopirita pode cristalizar a partir de um magma durante a formação de Rochas ígneas, particularmente em associação com intrusões ricas em cobre. À medida que o magma esfria e solidifica, a calcopirita pode precipitar-se do magma e acumular-se nos veios ou disseminar-se pela rocha.
• Processos hidrotermais: A calcopirita também pode se formar por meio de processos hidrotérmicos, onde fluidos quentes e ricos em metais percolam rochas e depositar calcopirita ao longo de fraturas, falhasou outras características estruturais. Os depósitos hidrotérmicos de calcopirita estão frequentemente associados à atividade vulcânica ou geotérmica.
• processos metamórficos: A calcopirita também pode se formar durante o metamorfismo, que é o processo de transformação da rocha devido às condições de alta temperatura e pressão. A calcopirita pode ocorrer como mineral primário em rochas sedimentares metamorfoseadas ou como resultado da substituição metassomática de minerais pré-existentes.

Ocorrência e Distribuição

A calcopirita é um mineral natural amplamente distribuído na natureza. É um mineral de sulfeto de cobre e ferro com fórmula química CuFeS2. A calcopirita é freqüentemente encontrada em depósitos de minério associados a outros minerais de cobre, bem como a outros minerais de sulfeto.

Ocorrência: A calcopirita é comumente encontrada em uma variedade de ambientes geológicos, incluindo:

1. depósitos de veia: A calcopirita pode ocorrer em veios, que são fraturas estreitas e mineralizadas em rochas. Esses veios podem se formar em uma variedade de tipos de rochas, incluindo rochas ígneas, metamórficas e sedimentares.
2. depósitos de pórfiro: A calcopirita é frequentemente associada a depósitos de cobre pórfiro, que são grandes depósitos de minério de baixo teor normalmente encontrados em associação com rochas ígneas intrusivas. Os depósitos de pórfiro são uma importante fonte de cobre em todo o mundo.
3. Sulfeto maciço vulcanogênico (VMS) depósitos: A calcopirita também pode ocorrer em Depósitos VMS, que são formados pela precipitação de minerais de sulfeto de fluidos quentes e ricos em metais associados à atividade vulcânica.
4. depósitos sedimentares: A calcopirita pode ser encontrada em depósitos sedimentares, incluindo depósitos de cobre hospedados em sedimentos, onde minerais de cobre são depositados em rochas sedimentares, frequentemente em associação com camadas ricas em matéria orgânica.

Distribuição: A calcopirita é encontrada em muitos países ao redor do mundo. Alguns dos principais países produtores de calcopirita incluem:

1. Chile: O Chile é um dos maiores produtores mundiais de calcopirita, com importantes jazidas localizadas na Cordilheira dos Andes.
2. Peru: O Peru é outro grande produtor de calcopirita, com jazidas encontradas na Cordilheira dos Andes.
3. Estados Unidos: Depósitos de calcopirita também são encontrados em vários estados dos EUA, incluindo Arizona, Montana e Novo México.
4. Localização: Canadá: O Canadá possui depósitos significativos de calcopirita, especialmente na Colúmbia Britânica e em Ontário.
5. Australia: A calcopirita é encontrada em várias partes da Austrália, incluindo Queensland, Nova Gales do Sul e Sul da Austrália.
6. China: A China também possui depósitos significativos de calcopirita, com a produção concentrada principalmente em regiões como Mongólia Interior, Xinjiang e Tibete.
7. Outros países: A calcopirita também é encontrada em muitos outros países, incluindo México, Rússia, Zâmbia e Cazaquistão, entre outros.

No geral, a calcopirita tem uma ocorrência ampla na natureza e é uma importante fonte de cobre, que é usado em várias aplicações industriais.

Características mineralógicas e métodos de identificação

Características mineralógicas e métodos de identificação da calcopirita:

1. Cor: A calcopirita normalmente exibe uma cor amarelo acobreado, embora também possa aparecer como uma superfície manchada ou iridescente devido a intemperismo. A cor pode variar dependendo das impurezas e das condições climáticas.
2. Brilho: A calcopirita tem um brilho metálico, semelhante ao brilho do latão polido ou do ouro. A superfície reflexiva e brilhante é uma característica da calcopirita.
3. Hábito de cristal: A calcopirita comumente ocorre como cristais bem formados com formato tetragonal, geralmente na forma de tetraedros ou piritoedros. Também pode ser encontrado como agregados maciços, granulares ou disseminados.
4. Dureza: A calcopirita tem dureza de 3.5 a 4 na escala de Mohs, o que indica que é relativamente macia e pode ser facilmente riscada por minerais mais duros.
5. Risca: A faixa da calcopirita é geralmente preta esverdeada a preta, o que é diferente de sua cor amarelo acobreado. Essa faixa pode ser observada esfregando o mineral contra uma placa de porcelana não esmaltada e examinando a cor deixada.
6. Clivagem e fratura: A calcopirita tem clivagem fraca ao longo do plano {001}, o que significa que ela não se quebra ao longo de planos bem definidos. Em vez disso, apresenta uma fratura concoidal ou irregular, o que significa que rompe com uma superfície curva em forma de concha.
7. Gravidade específica: A gravidade específica da calcopirita normalmente varia de 4.1 a 4.3, o que é relativamente alto e pode ajudar a distingui-la de outros minerais com aparência semelhante.
8. Testes quimicos: A calcopirita é um mineral contendo cobre e seu teor de cobre pode ser confirmado por meio de diversos testes químicos, como o uso de teste de chama de cobre ou reações químicas com ácido, que podem produzir cor ou efervescência azul-esverdeada característica.
9. Difração de raios X (XRD): XRD é um método comum usado para identificar calcopirita, pois pode fornecer informações sobre a estrutura cristalina e a composição mineral da amostra. A calcopirita possui uma estrutura cristalina tetragonal única, que pode ser detectada por análise de XRD.
10. Exame microscópico: O exame microscópico utilizando um microscópio polarizador pode revelar as características mineralógicas da calcopirita, como sua morfologia cristalina, propriedades ópticase associações com outros minerais.

No geral, uma combinação de várias características mineralógicas e métodos de identificação, como cor, brilho, hábito cristalino, dureza, estrias, clivagem e fratura, gravidade específica, testes químicos, XRD e exame microscópico, pode ser usada para identificar a calcopirita com precisão.

Áreas de Aplicação e Usos

A calcopirita tem diversos usos industriais devido ao seu teor de cobre e outras propriedades. Alguns dos principais usos industriais da calcopirita incluem:

1. Produção de cobre: A calcopirita é a fonte mais importante de minério de cobre, e é usado principalmente para a extração de cobre. Geralmente é processado por meio de britagem, moagem e flotação para separar os minerais de cobre dos minerais de ganga. O cobre extraído pode então ser usado em várias aplicações, incluindo fiação elétrica, encanamento, eletrônica e materiais de construção.
2. Produção de liga metálica: A calcopirita às vezes é usada como fonte de cobre na produção de ligas metálicas. O cobre é ligado a outros metais, como zinco, níquel e lata, para criar ligas com as propriedades desejadas, como maior resistência, resistência à corrosão e resistência ao calor. Essas ligas são usadas em várias indústrias, incluindo automotiva, aeroespacial e eletrônica.
3. Produção de ácido sulfúrico: A calcopirita contém enxofre e pode ser utilizada como fonte de enxofre para a produção de ácido sulfúrico, que é um produto químico amplamente utilizado em diversos processos industriais. O ácido sulfúrico é utilizado na produção de fertilizantes, corantes, detergentes e outros produtos químicos, bem como na indústria de mineração para lixiviação de metais de minérios.
4. pedra preciosa e joias: Embora a calcopirita não seja uma pedra preciosa comum, às vezes ela é lapidada e polida para uso em joias e objetos ornamentais. O brilho metálico da calcopirita e sua distinta cor amarelo acobreado podem torná-la uma pedra preciosa atraente para colecionadores ou para uso em designs de joias exclusivos.
5. Pesquisa e fins científicos: A calcopirita também é utilizada em pesquisas e estudos científicos, principalmente nas áreas de mineralogia, geoquímica e ciência dos materiais. Sua estrutura cristalina, propriedades e comportamento únicos sob diferentes condições tornam-no um mineral valioso para o estudo de vários processos geológicos e químicos.

No geral, a calcopirita é um mineral industrial importante devido ao seu teor de cobre e outras propriedades, e encontra várias aplicações em indústrias que vão desde metalurgia a produtos químicos, pedras preciosas e pesquisa científica.

Resumo dos pontos principais

• A calcopirita é um mineral que é a fonte mais importante de minério de cobre.
• Tem uma cor amarelo-brilhante, brilho metálico e normalmente ocorre como cristais bem formados com formato tetragonal.
• A calcopirita tem uma dureza de 3.5 a 4 na escala de Mohs, uma faixa que vai do preto esverdeado ao preto e uma gravidade específica que varia de 4.1 a 4.3.
• A calcopirita é usada principalmente para a produção de cobre, pois contém cobre como componente principal e é processada para extrair cobre para várias aplicações industriais, incluindo fiação elétrica, encanamento, eletrônica e materiais de construção.
• A calcopirita também é usada como fonte de enxofre para a produção de ácido sulfúrico, na produção de ligas metálicas, como pedras preciosas e joias, em práticas metafísicas e de cura e em pesquisas e estudos científicos.
• Os métodos de identificação para calcopirita incluem cor, brilho, hábito cristalino, dureza, estrias, clivagem e fratura, gravidade específica, testes químicos, difração de raios-X (XRD) e exame microscópico.

Referências

• Mindat.org. (2019). Bornita: Informações minerais, dados e localidades.. [online] Disponível em: https://www.mindat.org/min-727.html [Acessado em 4 de março de 2019].
• Handbookofmineralogy.org. (2019). Manual de Mineralogia. [online] Disponível em: http://www.handbookofmineralogy.org [Acessado em 4 de março de 2019].