Ołów to metal, który w historii kultury materialnej odegrał znaczną rolę. Znany i wykorzystywany był już w czasach starożytnych, a jego cechy takie jak niska temperatura topnienia, duża gęstość (ciężar właściwy), dobre własności odlewnicze, a także łatwość tworzenia stopów z innymi metalami, spowodowały powszechne stosowane ołowiu w produkcji rzemieślniczej.

Uzyskanie cynku przez zwykłe wytapianie, tak jak w przypadku ołowiu czy miedzi, nie jest możliwe. Dlatego zaczęto go wykorzystywać stosunkowo późno. Sądzi się, że metal ten zaczęto pozyskiwać ok. 600 lat temu w Chinach, choć pewne informacje pochodzą dopiero z połowy XVIII w z Anglii.

Cynk i ołów najczęściej występują wspólnie w postaci jednej rudy i przeważnie są wydobywane z rud siarczkowych. Ołów w stanie rodzimym występuje sporadycznie, natomiast cynk tworzy tylko związki, głównie siarczki i węglany. Do głównych minerałów rudnych tych metali należą siarczki: cynku (sfaleryt – ZnS) i ołowiu (galena – PbS), z których otrzymuje się 90% produkcji cynku i ołowiu. Rudom tym towarzyszy często srebro.

RUDY CYNKU I OŁOWIU W POLSCE

Eksploatacja ołowiu i związanych z nim rud srebra ma długą tradycję. Znajdowane zabytki archeologiczne wskazują nawet na czasy rzymskie. Przyjmuje się jednak, że miał to miejsce w XI wieku. Pierwsza wzmianka o „kopaczach srebra” z Bytomia znajduje się w bulli papieża Innocentego II  z 1136 r. Ośrodkami wydobywczymi był Śląsk (Olkusz, Sławków) oraz Góry Świętokrzyskie (Kielce, Chęciny i Łagów).

Rudy cynku i ołowiu występują w Polsce w złożach różnych typów genetycznych. Przemysłowe znaczenie mają jedynie złoża związane ze skałami węglanowymi rejonu śląsko-krakowskiego, występujące w północno-wschodnim obrzeżeniu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Region ten jest uważany za największy na świecie obszar występowania tego typu złóż cynkowo-ołowiowych (typ doliny rzeki Mississippi). Na tym terenie znajdują się cztery rejony występowania złóż:

• olkuski;
• bytomski;
• chrzanowski;
• zawierciański.

Czynne kopalnie znajdują się tylko w rejonie olkuskim. Eksploatuje się złoża: Klucze I, Olkusz i Pomorzany. Rejon bytomski i chrzanowski mają znaczenie historyczne, wydobycie prowadzono tu od wieków średnich. Złoża rejonu zawierciańskiego nie są dotychczas eksploatowane.

Wszystkie te złoża powstały według wielu geologów w wyniku krystalizacji siarczków cynku i ołowiu ze średnio- i niskotemperaturowych zmineralizowanych roztworów wodnych. Migrujące wzdłuż spękań, uskoków i szczelin substancje chemiczne znajdujące się w roztworze zmieniają chemicznie istniejące minerały wchodzące w skład skał. Powstają też całkiem nowe minerały w zależności od składu roztworu, jego temperatury, ciśnienia itp. Skały zmieniane były etapowo. Najpierw wapienie uległy dolomityzacji (wzbogacone magnezem), a powstałe w ten sposób dolomity uległy wzbogacaniu głównie minerałami cynku i ołowiu oraz mniejszymi ilościami srebra, kadmu, germanu, talu, indu oraz baru i siarki. Tego typu przemiany noszą nazwę procesów metasomatycznych.

Okruszcowanie cynkowo-ołowiowe występuje na głębokości od 40 do 240 m, na obszarze od kilku do kilkunastu kilometrów kwadratowych, w skałach wieku od dewonu po jurę. Znaczenie przemysłowe mają głównie rudy związane z tzw. dolomitami kruszconośnymi środkowego triasu. Ich cechą charakterystyczną jest znaczna porowatość i obecność pustek (kawernistość). Ułatwiało to rozwój procesów krasowych, które wypłukiwały jeszcze większe szczeliny i kawerny. Te wolne przestrzenie, wykorzystywane przez procesy mineralizacji kruszcowej, zapełniały się siarczkami cynku - sfalerytem, wurcytem i brunckitem, ołowiu – galeną oraz żelaza – pirytem i markasytem w postaci naskorupień i impregnacji. Czasami jaskinie ulegały zawaleniu a pokruszone skały tworzyły brekcje zawałowe, zespojone tymi minerałami kruszconośnymi, pochodzącymi z krążących roztworów.

Schematyczny profil litologiczny wystąpień rud cynku i ołowiu w regionie śląsko–krakowskim wg Sass-Gustkiewicz (uproszczony)

Rudy występują w postaci pokładów i pseudopokładów, poziomych soczew lub wypełnień gniazdowych. Blisko powierzchni (na wychodniach i w strefach płytkich) występują rudy tlenkowe, a głębiej rudy siarczkowe.

Apogeum znaczenia złóż tego obszaru przypada na rok 1910, kiedy pozyskano ponad 250 tys. ton cynku, co stanowiło ponad 25% światowej produkcji tego metalu. W ostatnim pięćdziesięcioleciu zasoby ulegały dużym przeszacowaniom. Intensywne poszukiwania złóż zwiększały zasobów, a ich ubytki były spowodowane nie tylko wydobyciem, lecz przede wszystkim skreśleniem z krajowego bilansu zasobów tlenkowych rud cynku, których przetwórstwo jest dużym zagrożeniem dla środowiska naturalnego. Obecność złóż blisko powierzchni i związane z tym naturalne wietrzenie, przepływ wód podziemnych oraz ich wydobycie kruszców i ich przeróbka przyczyniło się do zanieczyszczenia środowiska, głównie wód i gleb, cynkiem ołowiem i kadmem. Miały na to wpływ technologie stosowane w ubiegłych wiekach i brak świadomości szkodliwości tych pierwiastków dla środowiska naturalnego.

Oprócz złóż obszaru śląsko-krakowskiego, pewne koncentracje ołowiu i cynku towarzyszą rudom miedzi na monoklinie przedsudeckiej. Mają one niewielkie znaczenie praktyczne, choć część ołowiu jest pozyskiwana z tych rud w trakcie ich przeróbki.

ZASTOSOWANIE CYNKU

Cynk odgrywa istotną rolę w światowej gospodarce surowcami. Wytwarza się z niego powłoki ochronne na stali i żeliwie. To tanie i powszechne zabezpieczenie przed korazją stosuje się w przemyśle samochodowym, lotniczym i budownictwie. Wyroby walcowane z cynku z dodatkiem tytanu służą do produkcji pokryć dachowych. Jest też ważnym składnikiem stopów, szczególnie z miedzią, glinem, magnezem i tytanem, przede wszystkim mosiądzu, charakteryzującego się odpornością na korozję w środowisku chlorków np. wody morskiej. Dlatego z tego stopu wykonuje się armaturę okrętową, amunicję, okucia budowlane, elementy maszyn, muzyczne instrumenty dęte, dzwony, monety, medale, kłódki, pomniki itp. Metal ten stosowany jest m.in. w produkcji nawozów sztucznych, opon, w przemyśle farbiarsko-lakierniczym, ceramicznym oraz jako surowiec szklarski. Jego właściwości antybakteryjne, antygrzybiczne i przeciwzapalne wykorzystywane są w lekach i medycynie

Cynk może być używany także jako składnik paliwa do małych modeli rakiet, w tzw. suchych bateriach, w kosmetyce jako naturalny filtr przeciwsłoneczny. Oraz jako składnik suplementów diety potrzebny do prawidłowego funkcjonowania organizmu.

ZASTOSOWANIE OŁOWIU

Ołów jest miękkim, podatnym na obróbkę metalem. Łatwo wchodzi w skład stopów, jest odporny na korozję i stanowi ochronę przed promieniowaniem gamma i rentgenowskimi. Głównym zastosowaniem jest produkcja akumulatorów samochodowych. Jest on stosowany w różnego rodzaju stopach np. lutowniczych czy w mosiądzu. Metal ten używa się przy wytwarzaniu amunicji, łożysk i czcionek drukarski, osłon przed promieniowaniem i drganiami. Jest też wykorzystywany przy produkcji szkła kryształowego. Z ograniczeniami związanymi z ich toksycznością używa się tlenków ołowiowych w ochronnych farbach podkładowych.

Od końca XIX wieku, kiedy odkryto szkodliwość tego pierwiastka na organizmy żywe, ogranicza się stopniowo jego stosowanie.