Šīs enerģijas minerāli ir minerāli, metāli, akmeņi un ogļūdeņraži (cieto un šķidro), kas iegūti no zemes, un izmanto daudzās nozarēs, kas saistītas ar būvniecību, ražošanu, lauksaimniecību un enerģijas piegādi.
Enerģijas minerālus izmanto, lai ražotu elektrību, degvielu transportēšanai, māju un biroju apkurei vai plastmasas ražošanai. Pie enerģijas minerāliem pieder ogles, nafta, dabasgāze un urāns.
Gandrīz visus materiālus uz Zemes cilvēki kaut kā izmanto. Mēs prasām, lai metāli izgatavotu mašīnas, grants - ceļu un ēku izgatavošanai, smiltis - datoru mikroshēmu izgatavošanai, kaļķakmens un ģipša - betona izgatavošanai vai māls - keramikas izgatavošanai.
Mēs savukārt izmantojam zeltu, sudrabu, varu un alumīniju, lai izgatavotu elektriskās shēmas un dimantus, un korundu (safīrs, rubīns, smaragds) abrazīviem un rotaslietām.
Derīgo izrakteņu resursus var iedalīt divās galvenajās kategorijās: metāliski un nemetāliski.
Metāla resursi ir tādi elementi kā zelts, sudrabs, alva, varš, svins, cinks, dzelzs, niķelis, hroms un alumīnijs. Nemetāliski resursi ir materiāli vai elementi, piemēram, smiltis, grants, ģipsis, halīts, urāns vai akmens.
Enerģētisko minerālu raksturojums
Minerāls vai minerālu resurss ir iezis, kas bagātināts ar vienu vai vairākiem noderīgiem materiāliem. Derīgo izrakteņu atrašanai un izmantošanai ir jāpiemēro ģeoloģijas principi.
Daži minerāli tiek izmantoti augsnē, tas nozīmē, ka tiem ir nepieciešama neliela papildu apstrāde vai nav nepieciešama papildu apstrāde. Piemēram, dārgakmeņi, smiltis, grants vai sāls (halīts).
Tomēr lielākā daļa derīgo izrakteņu ir jāapstrādā pirms to izmantošanas. Piemēram: dzelzs ir sastopams rūdās, bet dzelzs ieguves process no dažādām rūdām atšķiras atkarībā no rūdas.
Lētāk ir dzelzi iegūt no oksīdu minerāliem, piemēram, hematīta (Fe2O3), magnetīta (Fe3O4) vai limonīta.
Kaut arī dzelzi ražo arī olivīnos, piroksēnos, amfibolos un biotitos, dzelzs koncentrācija šajos minerālos ir zemāka, un ieguves izmaksas ir paaugstinātas, jo ir jālauž spēcīgās saites starp dzelzi, silīciju un skābekli.
Alumīnijs ir trešais bagātīgākais minerāls zemes garozā. Tas sastopams garozā visbiežāk sastopamajos minerālu resursos, tāpēc parasti tie ir vispieprasītākie. Tas izskaidro, kāpēc alumīnija kārbu pārstrāde ir rentabla, jo bundžās esošais alumīnijs nav jāatdala no skābekļa vai silīcija.
Tā kā ieguves izmaksas, darbaspēka izmaksas un enerģijas izmaksas dažādos laikos un dažādās valstīs atšķiras, tas, kas veido ekonomiski izdevīgu derīgo izrakteņu atradni, ievērojami atšķiras laikā un vietā. Kopumā, jo augstāka ir vielas koncentrācija, jo lētāka ir mīna.
Tāpēc enerģijas minerāls ir materiāla kopums, no kura ekonomiski var iegūt vienu vai vairākas vērtīgas vielas. Derīgo izrakteņu atradni veidos minerāli, kas satur šo vērtīgo vielu.
Dažādiem derīgo izrakteņu resursiem ir nepieciešama atšķirīga koncentrācija, lai tie būtu rentabli. Tomēr koncentrācija, ko var ekonomiski iegūt, mainās tādu ekonomisko apstākļu dēļ kā vielas pieprasījums un ieguves izmaksas.
Piemēram: vara koncentrācija atradnēs ir mainījusies visā vēsturē. No 1880. līdz 1960. gadam vara rūdas kategorija uzrādīja pastāvīgu kritumu no aptuveni 3% līdz mazāk nekā 1%, galvenokārt pieaugošās ieguves efektivitātes dēļ.
Laikā no 1960. līdz 1980. gadam šī vērtība palielinājās līdz vairāk nekā 1%, pateicoties pieaugošajām enerģijas izmaksām un bagātīgajām piegādēm, ko citās valstīs nodrošināja lētāks darbaspēks.
Zelta cenas katru dienu mainās. Kad zelta cenas ir augstas, vecās pamestās raktuves tiek atvērtas no jauna, un, kad cena samazinās, zelta raktuves tiek slēgtas.
Pirmās pasaules valstīs darbaspēka izmaksas pašlaik ir tik augstas, ka dažas zelta raktuves var darboties rentabli - situācija ir pilnīgi pretēja trešās pasaules valstīm, kur zelta raktuvju minerālu koncentrācija ir daudz zemāka nekā atrodami pirmās pasaules valstīs.
Katrai vielai mēs varam noteikt vajadzīgo koncentrāciju derīgo izrakteņu ieguvē ienesīgai ieguvei.
Sadalot šo ekonomisko koncentrāciju ar vidējo šīs vielas garozas pārpilnību, mēs varam noteikt vērtību, ko sauc par koncentrācijas koeficientu.
Enerģētisko minerālu piemēri un pārpilnība
Zemāk ir norādīts vidējais minerālu enerģijas daudzums un koncentrācijas koeficienti dažiem parasti meklētajiem minerālu resursiem.
Piemēram, alumīnija vidējā zemes garozā ir 8%, un tā koncentrācijas koeficients ir no 3 līdz 4.
Tas nozīmē, ka ekonomiskam alumīnija nogulsnim jābūt no 3 līdz 4 reizes lielākam par vidējās zemes garozas daudzumu, tas ir, no 24 līdz 32% alumīnija.
- Alumīnijs; 8% no 3 līdz 4
- Dzelzs; 5,8% no 6 līdz 7
- Titāns; 0,86% no 25 līdz 100
- Chrome; 0,0096% no 4000 līdz 5000
- Cinks; 0,0082% no 300
- Vara; 0,0058% no 100 līdz 200
- Sudrabs; 0,000008% no vairāk nekā 1000
- Platīns; 0,0000005% no 600
- Zelts; 0,0000002% no 4000 līdz 5000
- Urāns; 0,00016% no 500 līdz 1000
Atsauces
- Edens B, DiMatteo I. Minerālu un energoresursu klasifikācijas jautājumi (2007). Johanesburga: Vides grāmatvedība.
- Hass JL, Kolshus KE. Fosilās enerģijas un minerālu resursu klasifikācijas harmonizācija (2006). Ņujorka: Londonas grupas sanāksme.
- Heferāns K, O'Braiens J. Zemes materiāli (2010). Vailijs-Blekvels.
- Mondal P. Derīgo izrakteņu definīcija, veidi, izmantošana un izmantošana (2016). Atgūts no: www.yourarticlelibrary.com
- Nelsona minerālu resursi (2012). Atgūts no: www.tulane.edu
- Niķelis E. Minerāla definīcija (1995). Kanādas mineralogists.
- Wenk H, Bulakh A. Minerāli: to uzbūve un izcelsme (2004). Cambridge University Press.