Scheelita

Scheelita é um mineral de tungstato de cálcio comumente encontrado em vários ambientes geológicos. É um importante minério de tungstênio, que é um metal conhecido por seu alto ponto de fusão, densidade e resistência. Scheelite recebeu o nome de Carl Wilhelm Scheele, um químico sueco que descobriu o tungstênio em 1781.

O mineral é normalmente encontrado em contato metamórfico depósitos associada a intrusões graníticas. Também pode ocorrer em skarns, veios hidrotermais e depósitos do tipo greisen. Scheelita é conhecida por sua cor distinta, que pode variar de branco a cinza, marrom ou marrom amarelado. Muitas vezes tem um brilho vítreo a adamantino e pode exibir fluorescência sob luz ultravioleta.

A scheelita possui uma estrutura cristalina tetragonal, sendo comuns cristais prismáticos ou tabulares. Tem clivagem perfeita em planos {110} e uma alta gravidade específica, tornando-o relativamente pesado em comparação com muitos outros minerais. Sua dureza varia de 4.5 a 5.5 na escala de Mohs, indicando dureza moderada.

Uma das propriedades notáveis ​​da scheelita é sua capacidade de fluorescer sob luz ultravioleta. Esse fenômeno, conhecido como fluorescência, pode fazer com que o mineral emita um brilho azul ou amarelo intenso, dependendo das impurezas presentes. Essa característica tornou a scheelita um mineral popular entre os colecionadores.

Do ponto de vista industrial, a scheelita é uma importante fonte de tungstênio. O tungstênio tem diversas aplicações, incluindo a produção de metais duros, ligas, filamentos para lâmpadas incandescentes e tubos de raios X. O mineral é normalmente processado através de métodos de flotação ou separação por gravidade para obter o concentrado de tungstênio desejado.

Em resumo, a scheelita é um mineral de tungstato de cálcio que serve como um minério significativo de tungstênio. É conhecido por sua cor distinta, fluorescência e ocorrência em vários ambientes geológicos. Sua importância econômica decorre da extração de tungstênio, um metal com diversas aplicações industriais.

Composição química e estrutura

A composição química da scheelita é tungstato de cálcio, com a fórmula química CaWO4. Consiste em cátions de cálcio (Ca) e ânions de tungstato (WO4). O ânion tungstato contém um átomo de tungstênio (W) ligado a quatro átomos de oxigênio (O). O cátion de cálcio é coordenado com átomos de oxigênio na estrutura.

Scheelita cristaliza no sistema cristalino tetragonal, o que significa que tem simetria rotacional quádrupla ao longo do eixo c. Sua estrutura cristalina é classificada como estrutura do tipo scheelita ou estrutura de tungstato de cálcio. Nessa estrutura, os átomos de tungstênio ocupam o centro da célula unitária, rodeados por átomos de oxigênio formando uma coordenação octaédrica distorcida. Os átomos de cálcio estão localizados nos sítios intersticiais entre os octaedros.

O arranjo dos íons de tungstato e cálcio na estrutura dá à scheelita seu hábito cristalino tetragonal característico. O mineral geralmente ocorre como cristais prismáticos ou tabulares, geralmente com seções transversais quadradas ou retangulares. Ele exibe clivagem perfeita em planos {110}, que é um plano perpendicular ao eixo c.

A estrutura cristalina da scheelita é relativamente densa, contribuindo para seu alto peso específico. O mineral tem uma gravidade específica variando de 5.9 a 6.1, tornando-o significativamente mais pesado que a maioria dos minerais comuns.

É importante observar que a scheelita pode ter pequenas impurezas e substituições, que podem afetar suas propriedades de cor e fluorescência. Por exemplo, a presença de impurezas de molibdênio pode dar à scheelita uma tonalidade azulada, enquanto as substituições de elementos de terras raras podem contribuir para sua fluorescência sob luz ultravioleta.

Em resumo, a scheelita tem composição química de tungstato de cálcio (CaWO4) e cristaliza em uma estrutura tetragonal conhecida como estrutura do tipo scheelita. O arranjo de íons de tungstato e cálcio na estrutura dá origem ao seu hábito cristalino distinto e propriedades físicas.

Ocorrência e mineração

Scheelita ocorre em uma variedade de ambientes geológicos e pode ser encontrada em diferentes tipos de depósitos. Algumas das ocorrências comuns e métodos de mineração associados ao scheelite são os seguintes:

1. Depósitos metamórficos de contato: Scheelita é frequentemente encontrado em depósitos metamórficos de contato associados a intrusões graníticas. Nesses depósitos, o mineral se forma como resultado da atividade hidrotermal e substituição metassomática de preexistentes. rochas. A mineralização é tipicamente encontrada nas proximidades da zona de contato entre o granito e rochas circundantes.
2. skarn Depósitos: Skarns são rochas metamórficas formada pela interação de fluidos hidrotermais de corpos intrusivos com rochas ricas em carbonato. A scheelita pode ser encontrada como um mineral importante dentro depósitos de skarn. Skarns geralmente ocorrem nas proximidades de granito ou outros corpos intrusivos.
3. Veios hidrotermais: Scheelita também pode ocorrer em veios hidrotermais, que são fraturas ou fissuras em rochas preenchidas com fluidos ricos em minerais. Esses veios são formados como resultado da atividade hidrotermal associada a processos magmáticos. Veios hidrotermais podem ser encontrados em vários ambientes geológicos e podem hospedar a mineralização scheelita.
4. Depósitos do tipo Greisen: Os depósitos do tipo Greisen estão associados a intrusões graníticas e são caracterizados por alteração das rochas circundantes por fluidos hidrotermais. A scheelita pode estar presente como mineral acessório nesses depósitos, juntamente com outros minerais como mica e quartzo.

Os métodos de mineração para extração de scheelita variam de acordo com o tipo de depósito e suas características geológicas. Algumas das técnicas de mineração comuns empregadas para scheelite incluem:

a. Mineração a Céu Aberto: Em situações onde os depósitos de scheelita estão próximos à superfície e o corpo de minério é grande e facilmente acessível, a mineração a céu aberto pode ser empregada. Este método envolve a remoção de rochas e solo sobrejacentes para expor o minério contendo scheelita. O minério é então extraído usando máquinas e transportado para processamento posterior.

b. Mineração Subterrânea: Quando os depósitos de scheelita estão localizados em maiores profundidades, métodos de mineração subterrânea podem ser usados. Isso envolve a criação de túneis e poços para acessar o corpo de minério. A mineração subterrânea pode ser mais complexa e cara do que a mineração a céu aberto, mas é necessária para extrair scheelita de depósitos mais profundos.

c. Flotação: A flotação é um método comum usado para a concentração de minério de scheelita. Envolve o uso de produtos químicos para separar seletivamente a scheelita de outros minerais e impurezas. O minério é triturado e moído em partículas finas e, em seguida, misturado com água e reagentes de flotação. Bolhas de ar são introduzidas na mistura e as partículas de scheelita hidrofóbicas se ligam às bolhas, permitindo que sejam coletadas e separadas.

d. Separação por Gravidade: Técnicas de separação por gravidade podem ser usadas para separar scheelita de minerais de ganga com base nas diferenças em suas densidades. O minério é triturado e submetido a vários processos, como jigging, espiralamento ou mesas de agitação para separar as partículas de scheelita mais pesadas dos minerais de ganga mais leves.

Após o processo de extração, o concentrado de scheelita é processado para obter o produto de tungstênio desejado, que pode ser usado em diversas aplicações industriais.

Vale a pena notar que métodos e técnicas de mineração específicos podem variar dependendo das características do depósito, considerações econômicas e fatores ambientais.

Propriedades Físicas da Scheelita

Scheelita possui várias propriedades físicas distintas, incluindo as seguintes:

1. Cor: Scheelita pode exibir uma variedade de cores, incluindo branco, cinza, marrom e marrom-amarelado. A cor pode ser influenciada por impurezas presentes na rede cristalina. Por exemplo, impurezas de molibdênio podem dar à scheelita uma tonalidade azulada.
2. Brilho: o mineral geralmente exibe um brilho vítreo a adamantino quando fraturado recentemente. O brilho vítreo refere-se a uma aparência vítrea, enquanto o brilho adamantino descreve um brilho brilhante semelhante ao diamante.
3. Transparência: Scheelita é geralmente translúcida a opaca, o que significa que a luz pode passar através do mineral em graus variados, mas não é transparente o suficiente para ser vista claramente.
4. hábitos de cristal: Scheelita geralmente ocorre como cristais prismáticos ou tabulares, geralmente com seções transversais quadradas ou retangulares. Os cristais podem ser bem formados e exibir faces e arestas distintas. Outros hábitos de cristal incluem formas laminadas, colunares e granulares.
5. Decote: Scheelita apresenta clivagem perfeita em planos {110}. Isso significa que, se o mineral for dividido ou cortado com cuidado, ele se quebrará ao longo desses planos, resultando em superfícies lisas e planas.
6. Dureza: Scheelita tem uma dureza de 4.5 a 5.5 na escala de Mohs. Isso indica que pode ser arranhado por minerais mais duros, como ortoclásio ou quartzo, mas pode riscar minerais com dureza inferior.
7. Gravidade específica: Scheelita tem uma gravidade específica relativamente alta variando de 5.9 a 6.1. Isso significa que é significativamente mais denso e pesado do que a maioria dos minerais comuns.
8. Fluorescência: Uma das características notáveis ​​da scheelita é sua capacidade de fluorescer sob luz ultravioleta (UV). Quando exposta à luz ultravioleta, a scheelita pode emitir um brilho azul ou amarelo brilhante, dependendo das impurezas presentes. Essa propriedade de fluorescência fez da scheelita um mineral muito procurado por colecionadores.
9. Risca: A faixa de scheelita é branca. Isso se refere à cor da forma em pó do mineral quando é raspado em uma superfície áspera.

Essas propriedades físicas ajudam a identificar e distinguir a scheelita de outros minerais. Eles também contribuem para seu apelo estético e significado científico.

Formação geológica

Scheelita normalmente se forma em várias configurações geológicas através de processos hidrotermais envolvendo a interação de fluidos quentes com tipos específicos de rocha. A formação de scheelita envolve várias etapas e condições. Aqui está uma visão geral da formação geológica do scheelito:

1. Intrusão Magmática: O estágio inicial da formação de scheelita geralmente envolve a colocação de uma intrusão granítica. O magma, rico em tungstênio e outros elementos, sobe em direção à crosta terrestre e se intromete nas rochas circundantes. A intrusão granítica serve como fonte de calor e fluido para a atividade hidrotermal subsequente.
2. Fluidos hidrotermais: À medida que a intrusão granítica esfria, são gerados fluidos hidrotermais. Esses fluidos consistem em água quente e vários minerais dissolvidos, incluindo tungstênio, cálcio e outros elementos necessários para a formação de scheelita. Os fluidos hidrotermais são ricos em íons complexos, como o tungstato (WO42-), que é crucial para a posterior precipitação da scheelita.
3. Migração de fluidos: Os fluidos hidrotermais migram através de fraturas, falhas, e outros caminhos permeáveis ​​nas rochas circundantes. Os fluidos podem ser conduzidos por diferenciais de pressão, gravidade ou outros processos geológicos. À medida que os fluidos se movem, eles interagem com as rochas hospedeiras, trocando íons e minerais.
4. Metassomatismo e Substituição: Quando os fluidos hidrotermais encontram rochas hospedeiras adequadas, ocorre o metassomatismo. Metassomatismo refere-se à alteração das rochas hospedeiras devido à introdução de novos constituintes químicos dos fluidos hidrotermais. No caso da scheelita, os fluidos ricos em tungstênio reagem com rochas contendo cálcio, como calcários ou skarns, resultando na substituição de minerais de cálcio por scheelita.
5. Precipitação: Sob condições específicas de temperatura, pressão e composição química, a scheelita começa a precipitar dos fluidos hidrotermais. Os íons de tungstato se combinam com os íons de cálcio nos fluidos para formar o mineral scheelita sólido. Essa precipitação ocorre em espaços abertos, fraturas ou cavidades nas rochas hospedeiras, muitas vezes formando hábitos e agregados cristalinos distintos.
6. Processos pós-deposicionais: após a formação inicial, o scheelito pode sofrer processos geológicos subsequentes, como recristalização, deformação e soerguimento devido à atividade tectônica. Esses processos podem modificar a aparência e a distribuição do scheelito nas rochas hospedeiras.

É importante notar que as formações geológicas específicas e os ambientes onde o scheelito ocorre podem variar. A scheelita é comumente associada a depósitos metamórficos de contato, escarnitos, veios hidrotermais e depósitos do tipo greisen. O contexto geológico e as condições durante a formação desempenham um papel significativo na determinação das características dos depósitos de scheelita e sua viabilidade econômica para mineração.

Distribuição mundial de depósitos de scheelita

Depósitos de scheelita podem ser encontrados em várias regiões do mundo. Embora existam depósitos de tungstênio em muitos países, nem todos possuem recursos significativos de scheelita. Aqui estão algumas regiões notáveis ​​com depósitos de scheelita significativos:

1. China: A China é o maior produtor de tungstênio e scheelita do mundo. O país possui vários depósitos importantes de scheelita, incluindo os das províncias de Jiangxi, Hunan e Yunnan. A Mina Shizhuyuan em Hunan é uma das maiores minas de scheelita do mundo.
2. Rússia: A Rússia é outro produtor significativo de scheelita. Os principais depósitos de scheelita estão localizados nas regiões de Primorsky e Krasnoyarsk. O depósito de Tyrnyauz na República Kabardino-Balkaria é um dos maiores depósitos de scheelita na Rússia.
3. Bolívia: A Bolívia possui depósitos de scheelita notáveis ​​nos departamentos de La Paz, Cochabamba e Oruro. A Mina Pasto Bueno, no departamento de Potosí, é uma das minas de scheelita mais importantes da Bolívia.
4. Coréia do Sul: A Coréia do Sul possui depósitos de scheelita em várias regiões, incluindo a província de Gangwon e a província de Gyeongsang do Norte. A mina de Sangdong na província de Gangwon é uma mina de scheelita historicamente importante.
5. Austrália: A Austrália possui depósitos de scheelita na Austrália Ocidental, Queensland e Nova Gales do Sul. A mina de Scheelita King Island na Tasmânia foi uma das maiores minas de Scheelita do mundo durante sua operação.
6. Peru: O Peru possui depósitos de scheelita em diferentes regiões, incluindo Pasco, Junin e Huancavelica. A Mina Pasto Bueno, mencionada anteriormente, está localizada no Peru, mas se estende até a Bolívia.
7. Canadá: O Canadá possui depósitos de scheelita nos Territórios do Noroeste e Yukon. A Mina Cantung nos Territórios do Noroeste é um dos maiores depósitos de scheelita de maior teor na América do Norte.
8. Estados Unidos: Os Estados Unidos possuem depósitos de scheelita em vários estados, incluindo Califórnia, Nevada, Colorado e Arizona. A mina Pine Creek, na Califórnia, e a mina King Island Scheelite, na Tasmânia, são operadas por uma empresa com sede nos Estados Unidos.
9. Outros países: Os depósitos de Scheelita também podem ser encontrados em outros países, incluindo Áustria, Portugal, Alemanha, Mianmar, Brasil, Uzbequistão e Tailândia, entre outros. No entanto, os níveis de produção e a importância desses depósitos podem variar.

É importante observar que a disponibilidade e acessibilidade dos depósitos de scheelita podem mudar ao longo do tempo devido a fatores como operações de mineração, considerações econômicas e exploração geológica. Portanto, a distribuição e importância dos depósitos de scheelita podem evoluir à medida que novas descobertas são feitas e as atividades de mineração continuam.

Usos Industriais da Scheelita

Scheelite é valorizado principalmente por seu alto teor de tungstênio, e o tungstênio tem uma ampla gama de aplicações industriais devido às suas propriedades físicas excepcionais. Alguns dos principais usos industriais da scheelita e do tungstênio derivados da scheelita incluem:

1. Metais Duros e Ligas: O tungstênio é um componente crucial na produção de metais duros, como carboneto de tungstênio (WC). O carboneto de tungstênio é excepcionalmente duro e resistente ao desgaste, tornando-o ideal para aplicações como ferramentas de corte, brocas de perfuração, ferramentas de mineração e matrizes de metalurgia. Scheelita serve como uma fonte vital de tungstênio para a produção desses materiais.
2. Aço e ligas: O tungstênio é ligado ao aço para aumentar sua força, dureza e resistência ao calor. As ligas de aço de tungstênio encontram aplicações na fabricação de aços rápidos, aços para ferramentas e aços estruturais. Essas ligas são usadas em ferramentas de corte, peças de aeronaves, projéteis perfurantes e aplicações de alta temperatura.
3. Filamentos e eletrodos: o tungstênio é comumente usado na produção de filamentos para lâmpadas incandescentes, lâmpadas fluorescentes e canhões de elétrons em tubos de televisão e raios-X. O alto ponto de fusão e a condutividade elétrica do tungstênio o tornam adequado para essas aplicações. Scheelite serve como uma fonte significativa de tungstênio para essas indústrias.
4. Contatos Elétricos: O tungstênio derivado de Scheelita é utilizado em contatos elétricos, particularmente na forma de ligas de tungstênio. Os materiais de contato à base de tungstênio são valorizados por sua alta condutividade elétrica, baixa resistência de contato e excelente resistência a arco elétrico e soldagem. Esses materiais são usados ​​em interruptores, relés, disjuntores e outros dispositivos elétricos.
5. Proteção contra radiação: o tungstênio possui excelentes propriedades de proteção contra radiação devido à sua alta densidade e número atômico. O tungstênio derivado de Scheelita é utilizado na produção de materiais de proteção contra radiação, como colimadores, equipamentos de radioterapia e componentes de proteção nuclear.
6. Aplicações aeroespaciais e de defesa: As ligas de tungstênio derivadas da scheelita encontram aplicações nas indústrias aeroespacial e de defesa. Essas ligas são usadas na produção de componentes de mísseis, blindagem, pás de turbinas e estruturas de alta temperatura, onde resistência e durabilidade são essenciais.
7. Catalisadores: Os compostos de tungstênio derivados da scheelita são utilizados como catalisadores em vários processos químicos. Por exemplo, catalisadores de óxido de tungstênio são usados ​​na produção de ácido sulfúrico e em reações de oxidação seletiva.

Estes são apenas alguns dos usos industriais proeminentes de scheelita e tungstênio. As propriedades únicas do tungstênio derivadas da scheelita o tornam indispensável em várias indústrias importantes, desde manufatura e engenharia até eletrônica e defesa.

Pedra Preciosa Scheelita

Scheelite, com suas cores atraentes e fluorescência única, pode ser usado como um gema. Embora não seja tão conhecida ou amplamente utilizada como outras pedras preciosas, a scheelita tem seu próprio apelo e beleza. Aqui estão alguns aspectos importantes relacionados à scheelita como uma pedra preciosa:

1. Cor e brilho: Scheelita pode exibir várias cores, incluindo branco, cinza, marrom e marrom-amarelado. Seu brilho vítreo a adamantino lhe dá um brilho brilhante quando cortado e polido.
2. Transparência: Scheelita é geralmente translúcida a opaca, o que significa que a luz pode passar através do mineral em graus variados, mas não é transparente o suficiente para ser vista claramente.
3. Fluorescência: Uma das características mais distintivas da scheelita como pedra preciosa é sua fluorescência sob luz ultravioleta (UV). Scheelite pode emitir um brilho azul ou amarelo brilhante quando exposto à luz ultravioleta. Esta propriedade de fluorescência pode aumentar o apelo visual das gemas scheelita e torná-las particularmente intrigantes.
4. Corte e forma: as gemas Scheelita são normalmente cortadas em várias formas facetadas para aumentar seu brilho e reflexão da luz. As pedras preciosas podem ser moldadas em cortes tradicionais, como redondo, oval, pêra ou esmeralda cortes, bem como formas mais exclusivas e personalizadas.
5. Durabilidade: Scheelite tem uma dureza de 4.5 a 5.5 na escala de Mohs, o que o torna relativamente durável para uso diário. No entanto, em comparação com pedras preciosas com maior dureza, como safiras ou diamantes, a scheelita pode ser mais suscetível a arranhões e abrasão.
6. Raridade: Embora a scheelita não seja tão rara quanto algumas outras pedras preciosas, gemas de scheelita de alta qualidade com cor e fluorescência desejáveis ​​ainda podem ser relativamente incomuns de se encontrar no mercado. Essa raridade pode aumentar o fascínio e o valor da scheelita como pedra preciosa.

É importante observar que, devido à sua menor dureza e sensibilidade a certos produtos químicos, a scheelita pode exigir cuidados e precauções extras no que diz respeito à limpeza, armazenamento e uso como pedra preciosa. Consultar um gemólogo ou joalheiro profissional pode fornecer orientações específicas sobre como cuidar de pedras preciosas scheelita.

No geral, as cores únicas, a fluorescência e a relativa raridade da scheelita contribuem para seu apelo como pedra preciosa, oferecendo uma alternativa distinta e atraente para quem procura algo menos convencional em sua coleção de joias.

Conclusão

Concluindo, a scheelita é um mineral fascinante com uma variedade de características e aplicações notáveis. A sua composição química, constituída principalmente por tungstato de cálcio, confere-lhe um elevado teor de tungsténio, tornando-o uma fonte essencial deste valioso metal. A Scheelita é conhecida principalmente por seus usos industriais, particularmente na produção de metais duros, ligas de aço, filamentos, contatos elétricos, proteção contra radiação e catalisadores.

Além de seu significado industrial, a scheelita também pode ser apreciada como uma pedra preciosa. Com suas diversas cores, brilho vítreo e fluorescência única sob luz ultravioleta, as gemas scheelita possuem seu próprio apelo estético. Embora não seja tão amplamente reconhecida como outras pedras preciosas, a raridade e as características distintas da scheelita a tornam uma opção intrigante para os entusiastas de joias que buscam algo diferente.

A formação geológica do scheelito envolve processos hidrotermais e a interação de fluidos quentes com tipos específicos de rocha. Os depósitos de Scheelita podem ser encontrados em todo o mundo, com ocorrências notáveis ​​na China, Rússia, Bolívia, Coreia do Sul, Austrália, Peru, Canadá e outros países.

Compreender a composição química, estrutura, propriedades físicas, ocorrência, mineração e usos industriais de scheelita fornece uma visão abrangente deste mineral. Quer esteja a ser utilizada em aplicações industriais ou admirada como pedra preciosa, a scheelite continua a desempenhar um papel valioso em vários setores e a cativar aqueles que apreciam as suas qualidades únicas.

Perguntas Frequentes:

Qual é a fórmula química da scheelita?

A fórmula química da scheelita é CaWO4, indicando que ela é composta de cálcio (Ca), tungstênio (W) e oxigênio (O).

A scheelita pode ser usada em joias?

Sim, a scheelita pode ser usada como pedra preciosa em joias. Suas cores atraentes e fluorescência sob luz ultravioleta o tornam uma escolha interessante para peças de joalheria exclusivas e atraentes.

Como a scheelita fluoresce?

A scheelita fluoresce quando exposta à luz ultravioleta (UV). Emite um brilho azul ou amarelo brilhante, dependendo das impurezas presentes na rede cristalina.

A scheelita é um mineral raro?

Embora a scheelita não seja tão rara quanto alguns outros minerais, amostras de scheelita de alta qualidade com características desejáveis ​​podem ser relativamente incomuns de se encontrar.

Quais são os principais usos industriais da scheelita?

A scheelita é usada principalmente como fonte de tungstênio, importante na produção de metais duros, ligas de aço, contatos elétricos, filamentos, proteção contra radiação, catalisadores e várias outras aplicações industriais.

Onde são encontrados os maiores depósitos de scheelita?

Os maiores depósitos de scheelita são encontrados na China, particularmente nas províncias de Jiangxi, Hunan e Yunnan. A China é o principal produtor mundial de scheelita.

Como a scheelita é extraída?

A scheelita é normalmente extraída através de métodos tradicionais de mineração subterrânea ou a céu aberto. A técnica de mineração específica usada depende de fatores como tamanho do depósito, profundidade e considerações econômicas.

Qual é a dureza da scheelita?

Scheelite tem uma dureza de 4.5 a 5.5 na escala de Mohs. Isso significa que ele pode ser riscado por minerais mais duros, mas pode riscar minerais com menor dureza.

A scheelita pode ser encontrada nos Estados Unidos?

Sim, depósitos de scheelita podem ser encontrados nos Estados Unidos. Algumas ocorrências notáveis ​​estão em estados como Califórnia, Nevada, Colorado e Arizona.