ما هي المعادن الطاقة؟ (مع أمثلة)
معادن الطاقة هي المعادن والمعادن والصخور والهيدروكربونات (المواد الصلبة والسوائل) التي يتم استخراجها من الأرض وتستخدم في مجموعة واسعة من الصناعات المتعلقة بالبناء والتصنيع والزراعة وإمدادات الطاقة.
تقريبا كل المواد على الأرض تستخدم من قبل البشر لشيء ما. نطلب من المعادن أن تصنع الآلات والحصى لتشكيل الطرق والمباني والرمل لصنع رقائق الكمبيوتر والحجر الجيري والجص لصنع الخرسانة أو الصلصال لصنع السيراميك.
في المقابل ، نستخدم الذهب والفضة والنحاس والألومنيوم في صنع دوائر كهربائية وألماس ، وأكسيد الالمونيوم (الياقوت والياقوت والزمرد) في المواد الكاشطة والمجوهرات.
يمكن تقسيم الموارد المعدنية إلى فئتين رئيسيتين: معدنية وغير معدنية.
الموارد المعدنية هي أشياء مثل الذهب والفضة والقصدير والنحاس والرصاص والزنك والحديد والنيكل والكروم والألمنيوم. الموارد غير المعدنية هي أشياء مثل الرمل والحصى والجبس والهاليت واليورانيوم وحجر الأبعاد.
خصائص المعادن الحيوية
الطاقة المعدنية أو الموارد المعدنية هي صخرة غنية بواحد أو أكثر من المواد المفيدة. يتطلب إيجاد واستغلال الموارد المعدنية تطبيق مبادئ الجيولوجيا.
تستخدم بعض المعادن كما هي في التربة ، أي أنها لا تتطلب معالجة إضافية أو معالجة قليلة للغاية. على سبيل المثال ، الأحجار الكريمة أو الرمل أو الحصى أو الملح (الهاليت).
ومع ذلك ، يجب معالجة معظم الموارد المعدنية قبل استخدامها. على سبيل المثال: يوجد الحديد بكثرة في المعادن ، لكن عملية استخراج الحديد من معادن مختلفة تختلف في التكلفة اعتمادًا على المعدن.
أقل تكلفة لاستخراج الحديد من معادن الأكسيد مثل الهيماتيت (Fe2O3) أو المغنتيت (Fe3O4) أو الليمونيت [Fe (OH)].
على الرغم من أن الحديد يتم إنتاجه أيضًا في الأوليفينات والبيروكسينات والأمفيولات والبيوتايت ، إلا أن تركيز الحديد في هذه المعادن أقل ، وتزداد تكلفة الاستخراج لأنه يجب كسر الروابط القوية بين الحديد والسليكون والأكسجين.
الألومنيوم هو ثالث أكثر المعادن وفرة في قشرة الأرض. يتم إنتاجه في أكثر الموارد المعدنية شيوعًا في القشرة ، وبالتالي فهي الأكثر طلبًا بشكل عام. وهو ما يفسر سبب إعادة تدوير علب الألمنيوم ، حيث أن الألومنيوم في العلب لا يلزم فصله عن الأكسجين أو السيليكون.
نظرًا لأن تكاليف الاستخراج وتكاليف العمالة وتكاليف الطاقة تختلف بمرور الوقت ومن بلد إلى آخر ، فإن ما يشكل رواسب معدنية قابلة للحياة اقتصاديًا يختلف اختلافًا كبيرًا من حيث الزمان والمكان. بشكل عام ، كلما كان تركيز المادة أعلى ، كلما كان سعر المنجم أرخص.
لذلك ، يعد المعدن النشط عبارة عن مجموعة من المواد التي يمكن من خلالها استخراج مادة أو أكثر من المواد القيمة اقتصاديًا. تتكون الرواسب المعدنية من معادن تحتوي على هذه المادة القيمة.
تتطلب الموارد المعدنية المختلفة تركيزات مختلفة لتكون مربحة. ومع ذلك ، فإن التركيز الذي يمكن استخراجه يتغير اقتصاديًا بسبب الظروف الاقتصادية مثل الطلب على المادة وتكلفة الاستخراج.
على سبيل المثال: أظهر تركيز النحاس في الرواسب تغييرات على مر التاريخ. من عام 1880 إلى عام 1960 ، أظهرت درجة خام النحاس انخفاضًا ثابتًا من حوالي 3 ٪ إلى أقل من 1 ٪ ، ويرجع ذلك أساسا إلى زيادة كفاءة التعدين.
بين عامي 1960 و 1980 ارتفعت هذه القيمة إلى أكثر من 1 ٪ بسبب ارتفاع تكاليف الطاقة وإمدادات وفيرة تنتجها العمالة الرخيصة في بلدان أخرى.
أسعار الذهب تختلف على أساس يومي. عندما ترتفع أسعار الذهب ، تعاد فتح المناجم القديمة المهجورة وعندما ينخفض السعر ، تغلق مناجم الذهب.
في بلدان العالم الأول ، تكلفة العمالة مرتفعة حاليًا بحيث لا يمكن أن يعمل عدد قليل من مناجم الذهب بشكل مربح ، وهو وضع يتعارض تمامًا مع بلدان العالم الثالث ، حيث يكون لمناجم الذهب تركيزات معدنية أقل بكثير من الذهب. وجدت في بلدان العالم الأول.
لكل مادة يمكننا تحديد التركيز اللازم في الرواسب المعدنية للتعدين المربح.
بقسمة هذا التركيز الاقتصادي على متوسط وفرة القشرة لتلك المادة ، يمكننا تحديد قيمة تسمى عامل التركيز.
أمثلة ووفرة معادن الطاقة
يوجد أدناه متوسط الوفرة في معادن الطاقة وعوامل التركيز لبعض الموارد المعدنية التي يتم البحث عنها بشكل شائع.
على سبيل المثال ، يحتوي الألومنيوم على متوسط وفرة في قشرة الأرض بنسبة 8 ٪ وله عامل تركيز من 3 إلى 4.
هذا يعني أن الإيداع الاقتصادي للألمنيوم يجب أن يحتوي على ما يتراوح بين 3 و 4 أضعاف وفرة القشرة الأرضية المتوسطة ، أي ما بين 24 و 32 ٪ من الألومنيوم ، لتكون اقتصادية.
- الألومنيوم. 8 ٪ من 3 إلى 4
- الحديد، 5.8 ٪ 6 حتي 7
- التيتانيوم. 0.86 ٪ من 25 إلى 100
- الكروم. 0.0096 ٪ من 4000 إلى 5000
- الزنك؛ 0.0082 ٪ من 300
- النحاس. 0.0058 ٪ من 100 إلى 200
- فضة. 0.000008 ٪ من أكثر من 1000
- البلاتين. 0.0000005 ٪ من 600
- الذهب. 0.0000002 ٪ من 4000 إلى 5000
- اليورانيوم. 0.00016 ٪ من 500 إلى 1000
