Các khoáng sản năng lượng là khoáng chất, kim loại, đá và hydrocarbon (rắn và lỏng) được chiết xuất từ mặt đất và được sử dụng trong một loạt các ngành công nghiệp liên quan đến xây dựng, sản xuất, nông nghiệp và cung cấp năng lượng.
Các khoáng chất năng lượng được sử dụng để sản xuất điện, nhiên liệu cho giao thông vận tải, sưởi ấm cho gia đình và văn phòng hoặc để sản xuất nhựa. Các khoáng sản năng lượng bao gồm than đá, dầu mỏ, khí đốt tự nhiên và uranium.
Hầu hết tất cả các vật liệu trên Trái đất đều được con người sử dụng vào việc gì đó. Chúng tôi yêu cầu kim loại để làm máy móc, sỏi để làm đường và các tòa nhà, cát để làm chip máy tính, đá vôi và thạch cao để làm bê tông, hoặc đất sét để làm đồ gốm.
Đổi lại, chúng tôi sử dụng vàng, bạc, đồng và nhôm để làm mạch điện và kim cương, và corundum (sapphire, ruby, emerald) để mài mòn và đồ trang sức.
Tài nguyên khoáng sản có thể được chia thành hai loại chính: kim loại và phi kim loại.
Tài nguyên kim loại là các nguyên tố như vàng, bạc, thiếc, đồng, chì, kẽm, sắt, niken, crom và nhôm. Tài nguyên phi kim loại là các vật liệu hoặc nguyên tố như cát, sỏi, thạch cao, halit, uranium hoặc đá kích thước.
Đặc điểm của khoáng năng lượng
Khoáng sản năng lượng hoặc tài nguyên khoáng sản là một loại đá được làm giàu bằng một hoặc nhiều vật liệu hữu ích. Việc tìm kiếm và khai thác tài nguyên khoáng sản đòi hỏi phải áp dụng các nguyên tắc của địa chất.
Một số khoáng chất được sử dụng như chúng có trong đất, có nghĩa là chúng cần ít hoặc không cần chế biến bổ sung. Ví dụ, đá quý, cát, sỏi hoặc muối (halit).
Tuy nhiên, hầu hết các tài nguyên khoáng sản phải được xử lý trước khi sử dụng. Ví dụ: sắt được tìm thấy rất nhiều trong các loại quặng, nhưng quá trình khai thác sắt từ các loại quặng khác nhau có chi phí khác nhau tùy thuộc vào loại quặng.
Việc chiết xuất sắt từ các khoáng oxit như hematit (Fe2O3), magnetit (Fe3O4), hoặc limonite sẽ ít tốn kém hơn.
Mặc dù sắt cũng được tạo ra trong olivin, pyroxenes, amphibol và biotit, nhưng nồng độ sắt trong các khoáng chất này thấp hơn, và chi phí khai thác tăng lên do các liên kết bền vững giữa sắt, silic và oxy phải bị phá vỡ.
Nhôm là khoáng chất phong phú thứ ba trong vỏ trái đất. Nó xuất hiện trong các nguồn khoáng sản phổ biến nhất của lớp vỏ, do đó chúng thường được săn lùng nhiều nhất. Điều này giải thích tại sao tái chế lon nhôm lại có lợi nhuận, vì nhôm trong lon không cần phải tách oxy hoặc silicon.
Bởi vì chi phí khai thác, chi phí lao động và chi phí năng lượng thay đổi theo thời gian và giữa các quốc gia, những gì tạo nên một mỏ khoáng sản có hiệu quả kinh tế khác nhau đáng kể về thời gian và địa điểm. Nói chung, nồng độ chất càng cao thì mỏ càng rẻ.
Do đó, khoáng chất năng lượng là một cơ thể vật chất mà từ đó một hoặc nhiều chất có giá trị có thể được chiết xuất một cách kinh tế. Một mỏ khoáng sản sẽ bao gồm các khoáng chất có chứa chất quý giá này.
Các nguồn tài nguyên khoáng sản khác nhau đòi hỏi nồng độ khác nhau để sinh lợi. Tuy nhiên, nồng độ có thể được chiết xuất kinh tế thay đổi do các điều kiện kinh tế như nhu cầu về chất và chi phí chiết xuất.
Ví dụ: nồng độ đồng trong các mỏ đã cho thấy những thay đổi trong suốt lịch sử. Từ năm 1880 đến năm 1960, cấp độ quặng đồng đã giảm đều đặn từ khoảng 3% đến dưới 1%, chủ yếu là do hiệu suất khai thác tăng lên.
Từ năm 1960 đến 1980, giá trị này đã tăng lên hơn 1% do chi phí năng lượng tăng và nguồn cung dồi dào do lao động rẻ hơn ở các nước khác tạo ra.
Giá vàng thay đổi hàng ngày. Khi giá vàng cao, các mỏ cũ bị bỏ hoang mở cửa trở lại và khi giá giảm, các mỏ vàng đóng cửa.
Ở các nước thế giới thứ nhất, chi phí nhân công hiện cao đến mức rất ít mỏ vàng có thể hoạt động có lãi, một tình huống hoàn toàn trái ngược với các nước thế giới thứ ba, nơi các mỏ vàng có nồng độ khoáng sản thấp hơn nhiều so với tìm thấy ở các nước thế giới đầu tiên.
Đối với mỗi chất, chúng ta có thể xác định nồng độ cần thiết trong mỏ khoáng sản để khai thác có lãi.
Bằng cách chia nồng độ kinh tế này cho độ phong phú trung bình của lớp vỏ đối với chất đó, chúng ta có thể xác định một giá trị gọi là hệ số nồng độ.
Ví dụ và sự phong phú của khoáng chất năng lượng
Dưới đây là yếu tố nồng độ và phong phú khoáng năng lượng trung bình của một số tài nguyên khoáng sản thường được tìm kiếm.
Ví dụ, nhôm có hàm lượng trung bình trong vỏ trái đất là 8% và có hệ số nồng độ từ 3 đến 4.
Điều này có nghĩa là một mỏ nhôm kinh tế phải chứa từ 3 đến 4 lần lượng nhôm dồi dào trung bình của lớp vỏ trái đất, tức là từ 24 đến 32% nhôm, thì mới có giá trị kinh tế.
- Nhôm; 8% từ 3 đến 4
- Bàn là; 5,8% từ 6 đến 7
- Titan; 0,86% từ 25 đến 100
- Trình duyệt Chrome; 0,0096% từ 4000 đến 5000
- Kẽm; 0,0082% của 300
- Đồng; 0,0058% từ 100 đến 200
- Bạc; 0,000008% trong số hơn 1000
- Bạch kim; 0,0000005% của 600
- Vàng; 0,0000002% từ 4000 đến 5000
- Uranium; 0,00016% từ 500 đến 1000
Người giới thiệu
- Edens B, DiMatteo I. Các vấn đề phân loại tài nguyên khoáng sản và năng lượng (2007). Johannesburg: Kế toán Môi trường.
- Hass JL, Kolshus KE. Hài hòa giữa năng lượng hóa thạch và phân loại tài nguyên khoáng sản (2006). New York: Cuộc họp nhóm ở London.
- Hefferan K, O'Brien J. Vật liệu trái đất (2010). Wiley-Blackwell.
- Mondal P. Tài nguyên khoáng sản: định nghĩa, loại, sử dụng và khai thác (2016). Được khôi phục từ: www.yourarticlelibrary.com
- Nelson Tài nguyên khoáng sản (2012). Được khôi phục từ: www.tulane.edu
- Niken E. Định nghĩa về khoáng chất (1995). Nhà khoáng vật học người Canada.
- Wenk H, Bulakh A. Khoáng sản: thành phần và nguồn gốc của chúng (2004). Nhà xuất bản Đại học Cambridge.