De energimineraler är mineraler, metaller, stenar och kolväten (fasta och flytande) som extraheras från marken och som används i en mängd olika industrier i samband med byggande, tillverkning, jordbruk och energiförsörjning.
Energimineraler används för att producera elektricitet, bränsle för transport, värme för hem och kontor eller för tillverkning av plast. Energimineraler inkluderar kol, olja, naturgas och uran.
Nästan alla material på jorden används av människor för något. Vi kräver metaller för att göra maskiner, grus för att göra vägar och byggnader, sand för att göra datorflis, kalksten och gips för att göra betong eller lera för att göra keramik.
I sin tur använder vi guld, silver, koppar och aluminium för att skapa elektriska kretsar och diamanter och korund (safir, rubin, smaragd) för slipmedel och smycken.
Minerala resurser kan delas in i två huvudkategorier: metalliska och icke-metalliska.
Metalliska resurser är element som guld, silver, tenn, koppar, bly, zink, järn, nickel, krom och aluminium. Icke-metalliska resurser är material eller element som sand, grus, gips, halit, uran eller måttsten.
Egenskaper hos energimineraler
En energimineral eller mineralresurs är en sten berikad med ett eller flera användbara material. Att hitta och utnyttja mineralresurser kräver tillämpning av geologiprinciperna.
Vissa mineraler används som de är i jorden, vilket innebär att de kräver liten eller ingen ytterligare bearbetning. Till exempel ädelstenar, sand, grus eller salt (halit).
De flesta mineralresurser måste emellertid bearbetas innan de används. Till exempel: järn finns i överflöd i malmer, men processen att utvinna järn från olika malmer varierar i kostnad beroende på malmen.
Det är billigare att extrahera järn från oxidmineraler såsom hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4) eller limonit.
Även om järn också produceras i oliviner, pyroxener, amfiboler och biotit, är koncentrationen av järn i dessa mineraler lägre, och extraktionskostnaderna ökas eftersom de starka bindningarna mellan järn, kisel och syre måste brytas.
Aluminium är det tredje vanligaste mineralet i jordskorpan. Det förekommer i de vanligaste mineralresurserna i jordskorpan, därför är de i allmänhet de mest eftertraktade. Som förklarar varför återvinning av aluminiumburkar är lönsamt eftersom aluminiumen i burkarna inte behöver separeras från syre eller kisel.
Eftersom utvinningskostnader, arbetskraftskostnader och energikostnader varierar över tid och från land till land, varierar det som utgör en ekonomiskt hållbar mineralavlagring betydligt i tid och plats. I allmänhet, ju högre koncentration av ämnet, desto billigare är gruvan.
Därför är ett energimineral en kropp av material från vilket en eller flera värdefulla ämnen kan utvinnas ekonomiskt. En mineralavlagring kommer att bestå av mineraler som innehåller detta värdefulla ämne.
Olika mineralresurser kräver olika koncentrationer för att vara lönsamma. Den koncentration som kan utvinnas ekonomiskt ändras dock på grund av ekonomiska förhållanden som efterfrågan på ämnet och extraktionskostnaderna.
Till exempel: koncentrationen av koppar i avlagringarna har visat förändringar genom historien. Från 1880 till 1960 visade kopparmalmgraden en stadig minskning från cirka 3% till mindre än 1%, främst på grund av ökad gruveffektivitet.
Mellan 1960 och 1980 ökade detta värde till mer än 1% på grund av stigande energikostnader och ett rikligt utbud som produceras av billigare arbetskraft i andra länder.
Guldpriserna varierar dagligen. När guldpriserna är höga öppnar de gamla övergivna gruvorna igen och när priset faller stänger guldgruvorna.
I första världsländerna är arbetskraftskostnaderna för närvarande så höga att få guldgruvor kan driva lönsamt, en situation som helt strider mot tredje världsländer, där guldgruvor har mineralkoncentrationer som är mycket lägre än de finns i de första världsländerna.
För varje ämne kan vi bestämma den koncentration som behövs i en mineralavlagring för lönsam gruvdrift.
Genom att dela denna ekonomiska koncentration med den genomsnittliga mängden skorpa för det ämnet kan vi bestämma ett värde som kallas koncentrationsfaktorn.
Exempel och överflöd av energimineraler
Nedan följer den genomsnittliga energimineralöverflödet och koncentrationsfaktorer för några av de vanligt sökta mineralresurserna.
Till exempel har aluminium ett genomsnittligt överflöd i jordskorpan på 8% och har en koncentrationsfaktor på 3 till 4.
Detta betyder att en ekonomisk deponering av aluminium måste innehålla mellan 3 och 4 gånger överflödet av den genomsnittliga jordskorpan, det vill säga mellan 24 och 32% aluminium, för att vara ekonomisk.
- Aluminium; 8% från 3 till 4
- Järn; 5,8% från 6 till 7
- titan; 0,86% från 25 till 100
- Krom; 0,0096% från 4000 till 5000
- Zink; 0,0082% av 300
- Koppar; 0,0058% från 100 till 200
- Silver; 0,000008% av mer än 1000
- Platina; 0.0000005% av 600
- Guld; 0,0000002% från 4000 till 5000
- Uran; 0,00016% från 500 till 1000
referenser
- Edens B, DiMatteo I. Klassificeringsfrågor för mineral- och energiresurser (2007). Johannesburg: Miljöredovisning.
- Hass JL, Kolshus KE. Harmonisering av klassificering av fossil energi och mineralresurser (2006). New York: London Group Meeting.
- Hefferan K, O'Brien J. Jordmaterial (2010). Wiley-Blackwell.
- Mondal P. Mineralresurser: definition, typer, användning och exploatering (2016). Återställs från: www.yourarticlelibrary.com
- Nelson Mineralresurser (2012). Återställs från: www.tulane.edu
- Nickel E. Definitionen av ett mineral (1995). Den kanadensiska Mineralogisten.
- Wenk H, Bulakh A. Mineraler: deras konstitution och ursprung (2004). Cambridge University Press.