המינרלים והאנרגיה הם מינרלים, מתכות, סלעים פחמימנים (מוצק לנוזל) שחולץ מן הקרקע משמשת במגוון רחב של תעשיות הקשורות בבנייה, ייצור, חקלאות ואספקת אנרגיה.
מינרלים אנרגטיים משמשים לייצור חשמל, דלק להובלה, חימום לבתים ומשרדים או לייצור פלסטיק. מינרלים אנרגיים כוללים פחם, נפט, גז טבעי ואורניום.
כמעט כל החומרים על כדור הארץ משמשים בני אדם למשהו. אנו דורשים מתכות לייצור מכונות, חצץ לייצור כבישים ובניינים, חול לייצור שבבי מחשב, אבן גיר וטיח לייצור בטון, או חימר לייצור חרס.
בתורו, אנו משתמשים בזהב, כסף, נחושת ואלומיניום לייצור מעגלים חשמליים ויהלומים, וקורונדום (ספיר, אודם, אמרלד) לשחיקה ותכשיטים.
ניתן לחלק את משאבי המינרלים לשתי קטגוריות עיקריות: מתכתי ולא מתכתי.
משאבים מתכתיים הם אלמנטים כמו זהב, כסף, פח, נחושת, עופרת, אבץ, ברזל, ניקל, כרום ואלומיניום. משאבים לא מתכתיים הם חומרים או אלמנטים כמו חול, חצץ, גבס, הליט, אורניום או אבן מימד.
מאפייני מינרלים אנרגטיים
משאב מינרלי או מינרלי אנרגיה הוא סלע המועשר בחומר שימושי אחד או יותר. מציאת משאבים מינרלים וניצולם מחייבת יישום עקרונות הגיאולוגיה.
מינרלים מסוימים משמשים כמו שהם בקרקע, כלומר הם זקוקים לעיבוד נוסף מועט או ללא. לדוגמא, אבני חן, חול, חצץ או מלח (הליט).
עם זאת, יש לעבד את מרבית מקורות המינרלים לפני השימוש. לדוגמא: ברזל נמצא בשפע בעפרות, אך תהליך חילוץ ברזל מעפרות שונות משתנה בעלותו בהתאם לעפרות.
פחות יקר לחלץ ברזל ממינרלים תחמוצתיים כמו המטיט (Fe2O3), מגנטיט (Fe3O4) או לימוניט.
למרות שברזל מיוצר גם בזיתים, פירוקסן, אמפיבולים וביוייט, הריכוז של הברזל במינרלים אלה נמוך יותר ועלות המיצוי עולה מכיוון שיש לפרק את הקשרים החזקים בין ברזל, סיליקון וחמצן.
אלומיניום הוא המינרל השלישי בשפע בקרום כדור הארץ. זה מופיע במקורות המינרלים הנפוצים ביותר של הקרום, ולכן הם בדרך כלל המבוקשים ביותר. מה שמסביר מדוע מיחזור פחי אלומיניום הוא רווחי, מכיוון שהאלומיניום בפחים אינו צריך להיות מופרד מחמצן או מסיליקון.
מכיוון שעלויות מיצוי, עלויות עבודה ועלויות אנרגיה משתנות לאורך זמן וממדינה למדינה, מה שמהווה פיקדון מינרלי בר-קיימא משתנה במידה ניכרת בזמן ובמקום. באופן כללי, ככל שריכוז החומר גבוה יותר, המכרה זול יותר.
לכן מינרל אנרגטי הוא גוף של חומר ממנו ניתן להפיק כלכלית חומרים בעלי ערך אחד או יותר. פיקדון מינרלי מורכב ממינרלים המכילים חומר חשוב זה.
משאבים מינרלים שונים דורשים ריכוזים שונים כדי להיות רווחיים. עם זאת, הריכוז הניתן לחילוץ כלכלי משתנה בגלל תנאים כלכליים כמו ביקוש לחומר ועלות המיצוי.
לדוגמה: ריכוז הנחושת במרבצים הציג שינויים לאורך ההיסטוריה. משנת 1880 עד 1960 ציון עפרות הנחושת הראה ירידה מתמדת מכ -3% לפחות מ- 1%, בעיקר כתוצאה מגידול ביעילות הכרייה.
בין 1960 ל -1980 ערך זה עלה ליותר מ- 1% עקב עליית עלויות האנרגיה והיצע בשפע המיוצר על ידי עבודה זולה יותר במדינות אחרות.
מחירי הזהב משתנים על בסיס יומי. כאשר מחירי הזהב גבוהים, המכרות הנטושים הישנים נפתחים מחדש וכאשר המחיר יורד מכרות הזהב נסגרים.
במדינות העולם הראשון, עלות העבודה כרגע כה גבוהה עד שמעט מכרות זהב יכולים לפעול ברווחיות, מצב המנוגד לחלוטין למדינות העולם השלישי, בהן מכרות זהב ריכוזי מינרלים נמוכים בהרבה מאלה נמצא במדינות העולם הראשון.
עבור כל חומר אנו יכולים לקבוע את הריכוז הדרוש במפקד מינרלים לכרייה רווחית.
על ידי חלוקת הריכוז הכלכלי הזה בשפע הממוצע של הקרום לאותו חומר, אנו יכולים לקבוע ערך הנקרא גורם הריכוז.
דוגמאות ושפע של מינרלים אנרגטיים
להלן השפע הממוצע של מינרלים וגורמי ריכוז עבור חלק ממשאבי המינרלים הנפוצים.
לדוגמא, לאלומיניום יש שפע ממוצע בקרום כדור הארץ של 8% ויש לו גורם ריכוז של 3 עד 4.
משמעות הדבר היא כי פיקדון חסכוני של אלומיניום חייב להכיל בין פי 3 ל -4 מכמות הקרום הממוצע של כדור הארץ, כלומר בין 24 ל- 32% אלומיניום, להיות חסכוני.
- אֲלוּמִינְיוּם; 8% מ -3 ל -4
- בַּרזֶל; 5.8% מ -6 ל -7
- טִיטָן; 0.86% מ -25 ל -100
- כרום; 0.0096% מ- 4000 עד 5000
- אָבָץ; 0.0082% מתוך 300
- נְחוֹשֶׁת; 0.0058% מ- 100 עד 200
- כסף; 0.000008% מתוך יותר מ- 1000
- פְּלָטִינָה; 0.0000005% מתוך 600
- זהב; 0.0000002% מ- 4000 עד 5000
- אוּרָנִיוּם; 0.00016% מ- 500 עד 1000
הפניות
- Edens B, DiMatteo I. סוגיות סיווג למשאבי אנרגיה מינרלים (2007). יוהנסבורג: חשבונאות סביבתית.
- הס ג'ל, קולשוס ק.י. הרמוניזציה של סיווג אנרגיה מאובנים ומשאבים מינרליים (2006). ניו יורק: מפגש קבוצתי בלונדון.
- Hefferan K, O'Brien J. חומרי כדור הארץ (2010). וויילי-בלקוול.
- Mondal P. משאבים מינרליים: הגדרה, סוגים, שימוש וניצול (2016). התאושש מ: www.yourarticlelibrary.com
- נלסון מינרלים משאבים (2012). התאושש מ: www.tulane.edu
- ניקל E. ההגדרה של מינרל (1995). המינרולוג הקנדי.
- Wenk H, Bulakh A. מינרלים: חוקתם ומוצאם (2004). הוצאת אוניברסיטת קיימברידג '.