Obsah
- Historické použitia zinku
- Sfalerit: primárna ruda
- Rafinovaný zinok
- Použitie zinku dnes
- Odkiaľ pochádza zinok?
- Sedimentálne výdychové vklady
- Vklady typu Mississippi Valley
- Vulkanogénne masívne sulfidové ložiská
- Celosvetová ponuka a dopyt po zinku
- Zabezpečenie adekvátnych dodávok zinku do budúcnosti
- Uloženie olova a zinku červeného psa
zinok: Rafinovaný kov zinku je modro-biely, keď je čerstvo zaliaty; je tvrdý a krehký pri väčšine teplôt a má relatívne nízke teploty topenia a varu. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Svengine.
Historické použitia zinku
Storočia pred tým, ako bol identifikovaný ako prvok, sa zinok používal na výrobu mosadze (zliatiny zinku a medi) a na lekárske účely. Kovový zinok a oxid zinočnatý sa v Indii vyrábali niekedy medzi 11. a 14. storočím a v Číne v 17. storočí, hoci objav čistého kovového zinku sa pripisuje nemeckému chemikovi Andreasovi Marggrafovi, ktorý tento prvok izoloval v roku 1746.
Sfalerit: primárna ruda
Sfalerit (sulfid zinočnatý) je primárny rudný minerál, z ktorého sa vyrába väčšina zinku na svete, ale množstvo ďalších minerálov, ktoré neobsahujú sulfid, obsahuje zinok ako hlavnú zložku. Veľká časť počiatočnej výroby zinku pochádza z nesulfidových ložísk; Keďže sa však tieto zdroje vyčerpali, výroba sa presunula na ložiská sulfidov.V posledných 30 rokoch pokrok v ťažobnej metalurgii vyústil do obnoveného záujmu o depozity sulfidu zinku.
Pozinkovanie zinkom: Približne polovica vyrobeného zinku sa používa na galvanizáciu zinku, čo je proces pridávania tenkých vrstiev zinku do železa alebo ocele, aby sa zabránilo hrdzaveniu. Táto fotografia ukazuje povrch kovového plechu s galvanickým zinkom. Rôzne farebné domény v hárku sú spôsobené kryštálmi zinku v rôznych kryštalografických orientáciách odrážajúcich rôzne množstvá svetla. Autorské práva na obrázky iStockphoto / Stephen Sweet.
Rafinovaný zinok
Rafinovaný kov zinku je modro-biely, keď je čerstvo zaliaty; je tvrdý a krehký pri väčšine teplôt a má relatívne nízke teploty topenia a varu. Zliatiny zinku sú ľahko dostupné s inými kovmi a sú chemicky aktívne. Pri vystavení vzduchu vytvára tenký film zo šedého oxidu (patina), ktorý inhibuje hlbšiu oxidáciu (koróziu) kovu. Odolnosť kovov proti korózii je pri ich použití dôležitou charakteristikou.
Zliatiny zinku: Druhé vedúce použitie zinku je ako zliatina; zinok sa kombinuje s meďou (za vzniku mosadze) as inými kovmi za vzniku materiálov, ktoré sa používajú v automobiloch, elektrických súčiastkach a domácich spotrebičoch. Mosadzné svietidlo image copyright iStockphoto / Vova Kalina.
Použitie zinku dnes
Zinok je v súčasnosti štvrtým najviac spotrebovaným kovom na svete po železe, hliníku a medi. Má silné antikorózne vlastnosti a dobre sa viaže s inými kovmi. V dôsledku toho sa asi polovica vyrobeného zinku používa na galvanizáciu zinku, čo je proces pridávania tenkých vrstiev zinku do železa alebo ocele, aby sa zabránilo hrdzaveniu.
Ďalšie hlavné použitie zinku je ako zliatina; zinok sa kombinuje s meďou (za vzniku mosadze) as inými kovmi za vzniku materiálov, ktoré sa používajú v automobiloch, elektrických súčiastkach a domácich spotrebičoch. Tretím významným využitím zinku je výroba oxidu zinočnatého (najdôležitejšia chemická látka zinku podľa objemu výroby), ktorá sa používa pri výrobe gumy a ako ochranná kožná masť.
Zinok je tiež dôležitý pre zdravie. Je nevyhnutným prvkom pre správny rast a vývoj ľudí, zvierat a rastlín. Dospelé ľudské telo obsahuje od 2 do 3 gramov zinku, čo je množstvo potrebné na správne fungovanie telu enzýmov a imunitného systému. Je tiež dôležitá pre chuť, vôňu a hojenie rán. Stopové množstvá zinku sa vyskytujú v mnohých potravinách, ako sú ustrice, hovädzie mäso a arašidy.
Oxid zinočnatý: Tretím významným využitím zinku je výroba oxidu zinočnatého (najdôležitejšia chemická látka zinku podľa objemu výroby), ktorá sa používa pri výrobe gumy a ako ochranná kožná masť. Autorské práva na obrázky oxidu zinočnatého iStockphoto / Demiren.
Odkiaľ pochádza zinok?
Výskum zameraný na lepšie pochopenie geologických procesov, ktoré tvoria ložiská nerastných surovín vrátane zinku, je dôležitou súčasťou programu pre nerastné zdroje USGS. Zinok sa bežne vyskytuje v ložiskách nerastov spolu s inými základnými kovmi, ako je meď a olovo. Ložiská zinku sú všeobecne klasifikované na základe ich tvorby. Zinok sa vyrába hlavne z troch typov ložísk: sedimentárny výdych (Sedex), typ Mississippi Valley (MVT) a vulkanický masívny sulfid (VMS).
Mapa výroby zinku: Poprední svetoví producenti zinku v percentách celosvetovej ponuky vyrobenej v roku 2010. Obrázok vychádza z údajov v súhrne minerálnych komodít USA, Geologický prehľad Spojených štátov, január 2011.
Sedimentálne výdychové vklady
Ložiská Sedexu tvoria viac ako 50 percent svetových zdrojov zinku a vytvárajú sa, keď sa hydrotermálne kvapaliny bohaté na kovy uvoľňujú do nádrže naplnenej vodou (zvyčajne do oceánu), čo vedie k zrážaniu materiálu obsahujúceho rudy v sedimentoch dna povodia. , Najväčší zinkový baňa na svete, baňa Red Dog na Aljaške, sa vyvinula v ložisku Sedex.
Vklady typu Mississippi Valley
Vklady MVT sa nachádzajú na celom svete a pomenujú ich vklady, ktoré sa vyskytujú v oblasti Mississippi Valley v USA. Ložiská sa vyznačujú nahradením rudných minerálov uhličitanovej horniny; Často sa obmedzujú na jednu stratigrafickú vrstvu a rozprestierajú sa na stovkách kilometrov štvorcových. Vklady MVT boli hlavným zdrojom zinku v Spojených štátoch od 19. storočia do polovice 20. storočia.
Vulkanogénne masívne sulfidové ložiská
Na rozdiel od vkladov Sedex a MVT majú ložiská VMS jasné spojenie s procesmi podmorského vulkanického spracovania. Okrem zinku a olova môžu tiež obsahovať značné množstvo medi, zlata a striebra. „Čierne fajčiarske“ morské prieduchy objavené počas expedícií v hlbokom oceáne sú príkladmi vkladov VMS, ktoré sa dnes tvoria na morskom dne.
Celosvetová ponuka a dopyt po zinku
V roku 2009 sa zinok ťažil v šiestich rôznych štátoch; Spojené štáty však v zostupnom poradí dovážali 76 percent rafinovaného zinku používaného na domácom trhu, najmä z Kanady, Mexika, Kazachstanu a Kórejskej republiky. Celosvetová spotreba zinku zostala v roku 2008 stabilná, keďže zvýšená spotreba v krajinách s rozvíjajúcimi sa trhmi (napríklad v Číne, Brazílii a Indii) podľa štatistík Medzinárodnej študijnej skupiny olovo a zinok kompenzovala klesajúcu spotrebu v Európe a Spojených štátoch.
Aj keď je veľa prvkov možné použiť ako náhradu za zinok v chemických, elektronických a pigmentových aplikáciách, dopyt po zinkových galvanizovaných výrobkoch zostáva silný, najmä v regiónoch, kde sa vyvíjajú významné projekty v oblasti infraštruktúry. Dramatický nárast svetovej výroby (ponuky) a spotreby (dopytu) zinku v posledných 35 rokoch odráža dopyt v odvetviach dopravy a komunikácií po veciach, ako sú automobilové karosérie, cestné bariéry a galvanizované železné konštrukcie.
Zabezpečenie adekvátnych dodávok zinku do budúcnosti
Vedci USGS študujú, ako a kde sú identifikované zdroje zinku sústredené v zemskej kôre, aby pomohli predpovedať, kde by sa mohli budúce zásoby zinku nachádzať, a pomocou týchto poznatkov zhodnotiť pravdepodobnosť, že existujú neobjavené zdroje zinku. Techniky posudzovania potenciálu nerastných zdrojov boli vyvinuté a zdokonalené v USGS na podporu správcovstva spolkových krajín a na lepšie vyhodnotenie dostupnosti nerastných zdrojov v globálnom kontexte.
V deväťdesiatych rokoch USGS uskutočnila hodnotenie zdrojov zinku v USA a dospela k záveru, že ešte stále je potrebné nájsť dvakrát toľko zinku, koľko sa už objavilo. Konkrétne USGS zistilo, že v Spojených štátoch bolo objavených menej ako 100 miliónov metrických ton zinku, a odhaduje sa, že asi 210 miliónov metrických ton zinku zostáva neobjavených.
Posúdenie nerastných surovín je dynamické. Keďže poskytujú prehľad v konkrétnom čase a na úrovni znalostí, hodnotenia sa musia aktualizovať, keď sú k dispozícii lepšie údaje a vyvíjajú sa nové koncepcie. Napríklad počas prieskumných geologických prieskumov koncom 60. rokov 20. storočia geológovia USGS zaznamenali prítomnosť značného zafarbenia oxidu železitého v drenážach západného potoka Brooks na Aljaške.
Uloženie olova a zinku červeného psa
Následné štúdie viedli k objavu olova a zinku z červeného psa. Na konci roku 1990, po 10 rokoch prieskumných a vývojových prác, sa baňa Red Dog na Aljaške začala vyrábať a odvtedy významne prispela k celosvetovej ponuke zinku. Následné výskumy v oblasti viedli k lepšiemu porozumeniu zložitých faktorov, ktoré riadili tvorbu červeného psa a iných ložísk, a poskytujú základ pre hodnotenie podobných ložísk v podobných geologických prostrediach inde. Ďalší súčasný výskum USGS zahŕňa aktualizáciu modelov depozitov nerastných surovín a modelov životného prostredia pre zinok a iné dôležité nepalivové komodity a zlepšenie techník používaných na hodnotenie skrytého potenciálu zdrojov nerastných surovín. Výsledky tohto výskumu prinesú nové informácie a znížia mieru neistoty pri budúcich hodnoteniach nerastných zdrojov.