De energi mineraler er mineraler, metaller, sten og carbonhydrider (faste og flydende) udvindes af jorden og anvendes i en lang række industrier relateret til konstruktion, fremstilling, landbrug og energiforsyning.
Energimineraler bruges til at producere elektricitet, brændstof til transport, opvarmning til huse og kontorer eller til fremstilling af plast. Energimineraler inkluderer kul, olie, naturgas og uran.
Næsten alle materialer på Jorden bruges af mennesker til noget. Vi kræver metaller til at fremstille maskiner, grus til at lave veje og bygninger, sand for at fremstille computerchips, kalksten og gips til at fremstille beton eller ler til at fremstille keramik.
Til gengæld bruger vi guld, sølv, kobber og aluminium til at fremstille elektriske kredsløb og diamanter og korund (safir, rubin, smaragd) til slibemidler og smykker.
Mineralressourcer kan opdeles i to hovedkategorier: metalliske og ikke-metalliske.
Metalliske ressourcer er elementer som guld, sølv, tin, kobber, bly, zink, jern, nikkel, krom og aluminium. Ikke-metalliske ressourcer er materialer eller elementer såsom sand, grus, gips, halit, uran eller dimension sten.
Karakteristika ved energimineraler
En energimineral eller mineralressource er en klippe beriget med et eller flere nyttige materialer. At finde og udnytte mineralressourcer kræver anvendelse af geologiske principper.
Nogle mineraler bruges som i jorden, hvilket betyder, at de kræver ringe eller ingen yderligere forarbejdning. For eksempel ædelsten, sand, grus eller salt (halit).
De fleste mineralressourcer skal dog forarbejdes, før de bruges. For eksempel: jern findes i overflod i malm, men processen med at udvinde jern fra forskellige malm varierer i omkostninger afhængigt af malmen.
Det er billigere at udvinde jern fra oxidmineraler såsom hæmatit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4) eller limonit.
Selvom jern også produceres i oliviner, pyroxener, amfiboler og biotit, er koncentrationen af jern i disse mineraler lavere, og ekstraktionsomkostningerne stiger, fordi de stærke bindinger mellem jern, silicium og ilt skal brydes.
Aluminium er det tredje mest rigelige mineral i jordskorpen. Det forekommer i de mest almindelige mineralressourcer i skorpen, derfor er de generelt de mest efterspurgte. Hvilket forklarer, hvorfor genanvendelse af aluminiumsdåser er rentabelt, da aluminiumet i dåserne ikke behøver at adskilles fra ilt eller silicium.
Da udvindingsomkostninger, arbejdsomkostninger og energiomkostninger varierer over tid og fra land til land, varierer det, der udgør et økonomisk levedygtigt mineralforekomst, betydeligt i tid og sted. Generelt, jo højere koncentration af stoffet, jo billigere er minen.
Derfor er et energimineral et legeme af materiale, hvorfra et eller flere værdifulde stoffer kan udvindes økonomisk. En mineralaflejring vil bestå af mineraler, der indeholder dette værdifulde stof.
Forskellige mineralressourcer kræver forskellige koncentrationer for at være rentable. Den koncentration, der kan udvindes økonomisk, ændrer sig imidlertid på grund af økonomiske forhold, såsom efterspørgsel efter stoffet og ekstraktionsomkostningerne.
F.eks.: koncentrationen af kobber i aflejringerne har vist ændringer gennem historien. Fra 1880 til 1960 viste kobbermalmkvaliteten et stabilt fald fra ca. 3% til under 1%, hovedsageligt på grund af øget minedriftens effektivitet.
Mellem 1960 og 1980 steg denne værdi til mere end 1% på grund af stigende energiomkostninger og et rigeligt udbud produceret af billigere arbejdskraft i andre lande.
Guldpriser varierer dagligt. Når guldpriserne er høje, åbnes de gamle forladte miner igen, og når prisen falder, lukker guldminerne.
I lande i den første verden er udgifterne til arbejdskraft i øjeblikket så høje, at få guldminer kan fungere rentabelt, en situation, der er helt i modsætning til tredjelande, hvor guldminer har mineralkoncentrationer, der er langt lavere end dem findes i første verdens lande.
For hvert stof kan vi bestemme den nødvendige koncentration i en mineralaflejring til rentabel minedrift.
Ved at dele denne økonomiske koncentration med den gennemsnitlige overflod af skorpen for det stof, kan vi bestemme en værdi kaldet koncentrationsfaktoren.
Eksempler og overflod af energimineraler
Nedenfor er den gennemsnitlige energimineralforekomst og koncentrationsfaktorer for nogle af de ofte søgte mineralressourcer.
For eksempel har aluminium en gennemsnitlig overflod i jordskorpen på 8% og har en koncentrationsfaktor på 3 til 4.
Dette betyder, at en økonomisk forekomst af aluminium skal indeholde mellem 3 og 4 gange mængden af den gennemsnitlige jordskorpe, dvs. mellem 24 og 32% aluminium, for at være økonomisk.
- Aluminium; 8% fra 3 til 4
- Jern; 5,8% fra 6 til 7
- Titanium; 0,86% fra 25 til 100
- Chrome; 0,0096% fra 4000 til 5000
- Zink; 0,0082% af 300
- Kobber; 0,0058% fra 100 til 200
- Sølv; 0,000008% af mere end 1000
- platin; 0.0000005% af 600
- Guld; 0,0000002% fra 4000 til 5000
- uran; 0,00016% fra 500 til 1000
Referencer
- Edens B, DiMatteo I. Klassificeringsspørgsmål til mineral- og energiressourcer (2007). Johannesburg: Miljøregnskab.
- Hass JL, Kolshus KE. Harmonisering af fossil energi og mineralressourceklassificering (2006). New York: London Group Meeting.
- Hefferan K, O'Brien J. Jordmaterialer (2010). Wiley-Blackwell.
- Mondal P. Mineralressourcer: definition, typer, anvendelse og udnyttelse (2016). Gendannes fra: www.yourarticlelibrary.com
- Nelson Mineralressourcer (2012). Gendannes fra: www.tulane.edu
- Nickel E. Definitionen af et mineral (1995). Den canadiske Mineralogist.
- Wenk H, Bulakh A. Mineraler: deres sammensætning og oprindelse (2004). Cambridge University Press.