Садржај
- Историјске употребе цинка
- Сфалерит: Примарна руда
- Пречишћени метал цинка
- Употреба цинка данас
- Одакле долази цинк?
- Седиментарни ексхалативни депозити
- Депозити врсте долине Мисисипи
- Вулканогени масивни сумпорни наноси
- Светска понуда и потражња за цинком
- Осигуравање адекватних залиха цинка за будућност
- Депозит оловног и цинковог црвеног пса
Цинк: Рафинирани метал цинка је плавкасто-бијеле боје када се свеже ливе; тврда је и крхка на већини температура и има релативно ниске тачке топљења и кључања. Ауторска права слике иСтоцкпхото / Свенгине.
Историјске употребе цинка
Вековима пре него што је идентификован као елемент, цинк је коришћен за израду месинга (легура цинка и бакра) и у медицинске сврхе. Метални цинк и цинк оксид произведени су у Индији негде између 11. и 14. века, а у Кини у 17. веку, мада је откриће чистог металног цинка заслужно од немачког хемичара Андреаса Маргграфа, који је елемент изоловао 1746. године.
Сфалерит: Примарна руда
Сфалерит (цинк сулфид) је основни рудни минерал из кога се производи цинк у већини света, али низ других минерала који не садрже сулфид садрже цинк као главну компоненту. Већи део ране производње цинка потицао је из несулфидних лежишта; међутим, како су ти ресурси исцрпљени, производња се пребацила на лежишта сулфида.У протеклих 30 година, напредак у екстрактивној металургији довео је до поновног интересовања за не-сумпорне наслаге цинка.
Поцинчавање цинка: Отприлике половина произведеног цинка користи се за цинковање цинка, што је поступак додавања танких слојева цинка гвожђу или челику да се спречи рђавост. Ова фотографија приказује површину лима од метала са поцинчаним премазом цинка. Различите домене боје на листу су узроковане кристалима цинка у различитим кристалографским оријентацијама који одражавају различите количине светлости. Ауторска права слике иСтоцкпхото / Степхен Свеет.
Пречишћени метал цинка
Рафинирани метал цинка је плавкасто-бијеле боје када се свеже ливе; тврда је и крхка на већини температура и има релативно ниске тачке топљења и кључања. Легуре цинка лако се користе са другим металима и хемијски су активне. Излагањем ваздуху развија танки филм оксида сиве боје (патина), који инхибира дубљу оксидацију (корозију) метала. Отпорност метала на корозију је важна карактеристика у његовој употреби.
Легуре цинка: Друга водећа употреба цинка је легура; цинк се комбинује са бакром (да би се формирао месинг) и са другим металима да би се добили материјали који се користе у аутомобилима, електричним компонентама и средствима за домаћинство. Ауторска права слика месингастог чвора иСтоцкпхото / Вова Калина.
Употреба цинка данас
Цинк је тренутно четврти најраширенији метал на свету, после гвожђа, алуминијума и бакра. Има снажна антикорозивна својства и добро се повезује са другим металима. Сходно томе, око половине произведеног цинка користи се за цинковање цинка, што је поступак додавања танких слојева цинка гвожђу или челику да се спречи рђа.
Следећа водећа употреба цинка је као легура; цинк се комбинује са бакром (да би се формирао месинг) и са другим металима да би се добили материјали који се користе у аутомобилима, електричним компонентама и средствима за домаћинство. Трећа значајна употреба цинка је у производњи цинковог оксида (најважније хемијске хемикалије по обиму производње), који се користи у производњи гуме и као заштитна маст за кожу.
Цинк је такође важан за здравље. То је неопходан елемент за правилан раст и развој људи, животиња и биљака. Људско тело одраслог човека садржи између 2 и 3 грама цинка, што је количина која је потребна да тело ензими и имуни систем правилно функционишу. Такође је важно за укус, мирис и зарастање рана. Количине цинка у траговима јављају се у многим намирницама, попут каменица, говедине и кикирикија.
Цинк оксид: Трећа значајна употреба цинка је у производњи цинковог оксида (најважније хемијске хемикалије по обиму производње), који се користи у производњи гуме и као заштитна маст за кожу. Ауторска права слике цинк оксида иСтоцкпхото / Демирен.
Одакле долази цинк?
Истраживање ради бољег разумевања геолошких процеса који формирају лежишта минерала, укључујући и цинк, важна је компонента УСГС програма за минералне ресурсе. Цинк се обично налази у минералним лежиштима заједно са другим базним металима, попут бакра и олова. Депозити цинка су широко класификовани на основу начина на који се формирају. Цинк се производи углавном из три врсте лежишта: седиментни издисај (Седек), тип долине Миссиссиппи (МВТ) и масивни вулканогени сулфид (ВМС).
Мапа производње цинка: Највећи светски произвођачи цинка у процентима глобалне испоруке произведени су 2010. године. Слика заснована на подацима из Сајма геолошког истраживања минералних роба Сједињених Држава, јануара 2011.
Седиментарни ексхалативни депозити
Седек лежишта чине више од 50 процената светских ресурса цинка и настају када се хидротермални течности богати металима испуштају у базену напуњену водом (обично океан), што резултира таложењем рудног материјала у седиментима подних базена . Највећи светски рудник цинка, рудник Црвеног пса на Аљасци, развијен је у Седек лежишту.
Депозити врсте долине Мисисипи
Депозити МВТ налазе се широм света и своје су име добили по депозитима који се јављају у региону Миссиссиппи Валлеи у Сједињеним Државама. Лежишта карактерише рудна минерална замена карбонатне стене домаћина; оне су често ограничене на један стратиграфски слој и простиру се на стотинама квадратних километара. МВТ лежишта су били главни извор цинка у Сједињеним Државама од 19. до средине 20. века.
Вулканогени масивни сумпорни наноси
За разлику од Седек-ових и МВТ лежишта, ВМС депозити имају јасну повезаност с подморским вулканским процесима. Такође могу да садрже значајне количине бакра, злата и сребра, поред цинка и олова. Отвори морских пушача "црног пушача" откривени током дубоких океанских експедиција су примери на којима се данас на морском дну формирају наслаге ВМС.
Светска понуда и потражња за цинком
2009. године цинк је миниран у шест различитих држава; међутим, Сједињене Државе су увозиле 76 процената рафинираног цинка који се користи у земљи, пре свега из Канаде, Мексика, Казахстана и Републике Кореје, у опадајућем редоследу. Потрошња цинка широм света остала је стабилна у 2008. Години, пошто је повећана потрошња у земљама са тржиштима у настајању (попут Кине, Бразила и Индије) компензовала смањење потрошње у Европи и Сједињеним Државама, према подацима Међународне статистике о водству и цинку.
Иако се многи елементи могу користити као замена за цинк у хемијским, електронским и пигментним апликацијама, потражња за цинкованим производима и даље остаје велика, посебно у регионима у којима се развијају значајни инфраструктурни пројекти. Драматично повећање светске производње (понуде) и потрошње (потражње) цинка у последњих 35 година одражава потражњу у секторима транспорта и комуникација за ствари попут аутомобилских каросерија, баријера на аутопуту и поцинкованих гвоздених конструкција.
Осигуравање адекватних залиха цинка за будућност
Да би помогли предвидјети где ће се можда налазити будуће залихе цинка, научници из УСГС-а проучавају како и где су идентификовани ресурси цинка концентрисани у Земљиној кори и користе то знање да процене вероватноћу да неоткривени ресурси цинка постоје. УСГС су развиле и усавршавале технике за процену потенцијала за минералне сировине да подрже управљање савезним земљама и да боље процене доступност минералних ресурса у глобалном контексту.
Деведесетих година прошлог века америчка америчка војска спровела је процену америчких ресурса цинка и закључила да је потребно пронаћи дупло више цинка него што је већ откривено. Конкретно, УСГС је утврдио да је у Сједињеним Државама откривено мање од 100 милиона метричких тона цинка и проценили су да је око 210 милиона метричких тона цинка остало неоткривено.
Процјена минералних ресурса је динамична. Будући да пружају снимак у одређено време и ниво знања, процене морају бити ажуриране како би постали бољи подаци и развили нови концепти. На пример, током извиђачких геолошких истраживања касних 1960-их, геолози УСГС-а приметили су присуство раширених обојења гвожђе-оксидом у дренажама западног ланца Броокс на Аљасци.
Депозит оловног и цинковог црвеног пса
Даљње студије довеле су до открића лежишта црвено-оловног олова и цинка. Крајем 1990. године, након 10 година истраживања и развоја, рудник Црвеног пса на Аљасци почео је са производњом и од тада даје велики допринос глобалној снабдевању цинком. Накнадна истраживања подручја резултирала су бољим разумијевањем сложених фактора који су контролирали формирање Црвеног пса и других наслага и пружају основу за процјену сличних лежишта у сличним геолошким окружењима другдје. Остала тренутна истраживања од стране УСГС-а укључују ажурирање модела лежишта минерала и модела минералне животне средине за цинк и друге важне сировине и побољшање технике за процену скривеног потенцијала минералних сировина. Резултати овог истраживања пружиће нове информације и смањити неизвесност у будућим проценама минералних сировина.