Sadržaj
- Povijesne uporabe cinka
- Sfalerit: Primarna ruda
- Rafinirani metal cinka
- Upotreba cinka danas
- Odakle dolazi cink?
- Sedimentarni ekshalativni depoziti
- Depoziti vrste doline Mississippi
- Vulkanogeni masivni sumporni talozi
- Ponuda i potražnja za cinkom širom svijeta
- Osiguravanje adekvatnih zaliha cinka za budućnost
- Depozit olovnog i cinkovog crvenog psa
Cinkov: Rafinirani cink metal je plavkasto-bijele boje kad je svježe lijevan; tvrda je i krhka na većini temperatura i ima relativno niska tališta i vrelišta. Autorska prava slike iStockphoto / Svengine.
Povijesne uporabe cinka
Stoljećima prije nego što je identificiran kao element, cink se koristio za izradu mjedi (legura cinka i bakra) i u medicinske svrhe. Metalni cink i cinkov oksid proizvedeni su u Indiji negdje između 11. i 14. stoljeća, a u Kini u 17. stoljeću, iako je za otkriće čistog metalnog cinka zaslužan njemački kemičar Andreas Marggraf, koji je element izolirao 1746. godine.
Sfalerit: Primarna ruda
Sfalerit (cink sulfid) je primarni mineral rude iz kojeg se proizvodi cink u većini svjetova, ali niz drugih minerala koji ne sadrže sulfid sadrže cink kao glavnu komponentu. Veći dio rane proizvodnje cinka poticao je iz nesulfidnih naslaga; međutim, kako su ti resursi iscrpljeni, proizvodnja se prebacila na sumporne naslage.U proteklih 30 godina, napredak ekstraktivne metalurgije rezultirao je ponovnim zanimanjem za nesulfidne naslage cinka.
Pocinčavanje cinka: Otprilike polovica proizvedenog cinka koristi se za pocinčavanje cinka, što je postupak dodavanja tankih slojeva cinka željezu ili čeliku kako bi se spriječilo hrđanje. Ova fotografija prikazuje površinu lima od metala s pocinčanim premazom cinka. Različite domene boje na listu su uzrokovane cinkovim kristalima različitih kristalografskih orijentacija koje odražavaju različite količine svjetlosti. Autorska prava slike iStockphoto / Stephen Sweet.
Rafinirani metal cinka
Rafinirani cink metal je plavkasto-bijele boje kad je svježe lijevan; tvrda je i krhka na većini temperatura i ima relativno niska tališta i vrelišta. Legure cinka lako se koriste s drugim metalima i kemijski su aktivne. Izloženim zrakom razvija tanki sivi oksidni film (patina), koji inhibira dublju oksidaciju (koroziju) metala. Otpornost metala na koroziju važno je obilježje u njegovoj uporabi.
Cink legure: Druga vodeća upotreba cinka je kao legura; cink se kombinira s bakrom (kako bi se tvorio mjed) i s drugim metalima radi stvaranja materijala koji se koriste u automobilima, električnim komponentama i kućanskim uređajima. Autorska prava slika mesinga iStockphoto / Vova Kalina.
Upotreba cinka danas
Cink je trenutno četvrti metal koji se najviše troši na svijetu nakon željeza, aluminija i bakra. Ima snažna antikorozivna svojstva i dobro se povezuje s drugim metalima. Prema tome, oko polovice proizvedenog cinka koristi se za pocinčavanje cinka, što je postupak dodavanja tankih slojeva cinka željezu ili čeliku kako bi se spriječilo hrđanje.
Sljedeća vodeća upotreba cinka je legura; cink se kombinira s bakrom (kako bi se tvorio mjed) i s drugim metalima radi stvaranja materijala koji se koriste u automobilima, električnim komponentama i kućanskim uređajima. Treća značajna primjena cinka nalazi se u proizvodnji cinkovog oksida (najvažnije kemijske cinkove prema količini proizvodnje), koji se koristi u proizvodnji gume i kao zaštitna mast za kožu.
Cink je važan i za zdravlje. To je neophodan element za pravilan rast i razvoj ljudi, životinja i biljaka. Ljudsko tijelo odraslih sadrži između 2 i 3 grama cinka, što je količina koja je potrebna za pravilno funkcioniranje enzima bodys i imunološkog sustava. Važno je i za okus, miris i zacjeljivanje rana. Količine cinka u tragovima javljaju se u mnogim namirnicama, poput kamenica, govedine i kikirikija.
Cinkov oksid: Treća značajna primjena cinka je u proizvodnji cinkovog oksida (najvažnije kemikalije cinka prema količini proizvodnje), koji se koristi u proizvodnji gume i kao zaštitna mast za kožu. Autorska prava slike cinkovog oksida iStockphoto / Demiren.
Odakle dolazi cink?
Istraživanje radi boljeg razumijevanja geoloških procesa koji formiraju mineralne naslage, uključujući i cinke, važan je dio američkog programa mineralnih resursa. Cink se obično nalazi u mineralnim ležištima, zajedno s drugim baznim metalima, poput bakra i olova. Depoziti cinka široko su klasificirani na temelju načina na koji se formiraju. Cink se proizvodi uglavnom iz tri vrste ležišta: sedimentni iscjedak (Sedex), tip doline Mississippi (MVT) i vulkanogeni masivni sulfid (VMS).
Karta proizvodnje cinka: Najbolji svjetski proizvođači cinka u postocima globalne opskrbe proizvedeni su 2010. godine. Slika se temelji na podacima iz Savjeta geološkog istraživanja mineralnih proizvoda SAD-a, siječanj 2011
Sedimentarni ekshalativni depoziti
Sedex ležišta čine više od 50 posto svjetskih resursa cinka i nastaju kada se hidrotermalni fluidi bogati metalima ispuštaju u bazenu ispunjenu vodom (obično ocean), što rezultira taloženjem rudnog materijala unutar sedimenata bazena , Najveći svjetski rudnik cinka, rudnik Crvenog psa na Aljasci, razvijen je u ležištu Sedex.
Depoziti vrste doline Mississippi
Depoziti MVT nalaze se u cijelom svijetu i svoje su ime dobili po naslagama koje se javljaju u regiji Mississippi Valley u Sjedinjenim Državama. Za ležišta je karakteristična rudna mineralna zamjena karbonatne stijene domaćina; često su ograničene na jedan stratigrafski sloj i prostiru se na stotinama kvadratnih kilometara. MVT depoziti bili su glavni izvor cinka u Sjedinjenim Državama od 19. do sredine 20. stoljeća.
Vulkanogeni masivni sumporni talozi
Za razliku od Sedexovih i MVT ležišta, naslage VMS imaju jasnu povezanost s podmorskim vulkanskim procesima. Oni, osim cinka i olova, mogu sadržavati i značajne količine bakra, zlata i srebra. Otvoreni morski otvori "crnog pušača" otkriveni tijekom dubokih oceanskih ekspedicija primjer su VMS naslaga koje se danas formiraju na morskom dnu.
Ponuda i potražnja za cinkom širom svijeta
2009. godine cink je miniran u šest različitih država; međutim, Sjedinjene Države uvezle su 76 posto rafiniranog cinka koji se koristi u zemlji, prvenstveno iz Kanade, Meksika, Kazahstana i Republike Koreje, u silaznom redoslijedu. Potrošnja cinka širom svijeta ostala je stabilna u 2008. godini, jer je povećana potrošnja u zemljama s tržištima u nastajanju (poput Kine, Brazila i Indije) nadomjestila smanjenje potrošnje u Europi i Sjedinjenim Državama, pokazuju statistike Međunarodne studije o vodstvu i cinku.
Iako se mnogi elementi mogu upotrijebiti kao zamjena za cink u kemijskim, elektroničkim i pigmentnim primjenama, potražnja za pocinčanim proizvodima i dalje ostaje velika, posebno u regijama u kojima se razvijaju značajni infrastrukturni projekti. Dramatično povećanje svjetske proizvodnje (ponude) i potrošnje (potražnje) cinka u posljednjih 35 godina odražava potražnju u sektorima transporta i komunikacija za stvari poput automobilskih karoserija, barijera na autocesti i pocinčanih željeznih konstrukcija.
Osiguravanje adekvatnih zaliha cinka za budućnost
Da bi pomogli predvidjeti gdje će se možda nalaziti buduće zalihe cinka, znanstvenici iz USGS-a proučavaju kako i gdje su identificirani resursi cinka koncentrirani u Zemljinoj kori i koriste to znanje za procjenu vjerojatnosti postojanja neotkrivenih resursa cinka. USGS su razvili i usavršili tehnike za procjenu potencijala mineralnih sirovina kako bi podržali upravljanje saveznim zemljama i bolje procijenili dostupnost mineralnih resursa u globalnom kontekstu.
Devedesetih godina prošlog vijeka američka američka vojska provela je procjenu američkih resursa cinka i zaključila da ostaje pronađeno dvostruko više cinka nego što je već otkriveno. Naime, USGS je utvrdio da je u Sjedinjenim Državama otkriveno manje od 100 milijuna metričkih tona cinka i procijenjeno je da je oko 210 milijuna metričkih tona cinka ostalo neotkriveno.
Procjene mineralnih resursa su dinamične. Budući da daju kratki snimak u određeno vrijeme i razinu znanja, ocjene se moraju ažurirati kako postanu bolji podaci i postanu novi koncepti. Na primjer, tijekom izviđačkih geoloških ispitivanja kasnih 1960-ih, geolozi USGS-a primijetili su prisutnost raširenih mrlja od željezovog oksida u drenažama zapadnog nizova Brooksa, Aljaska.
Depozit olovnog i cinkovog crvenog psa
Daljnje studije dovele su do otkrića ležišta crvenoga olova i olova. Krajem 1990., nakon 10 godina istraživanja i razvoja, rudnik Crveni pas na Aljasci počeo je s proizvodnjom i od tada je uvelike pridonio globalnoj opskrbi cinkom. Naknadna istraživanja područja rezultirala su boljim razumijevanjem složenih faktora koji su kontrolirali formiranje Crvenog psa i drugih naslaga i pružaju osnovu za procjenu sličnih ležišta u sličnim geološkim okruženjima drugdje. Ostala trenutna istraživanja USGS-a uključuju ažuriranje modela mineralnih ležišta i modela mineralnog okoliša za cink i ostale važne ne-gorivne sirovine i poboljšanje tehnika korištenih za procjenu skrivenog potencijala mineralnih sirovina. Rezultati ovog istraživanja pružit će nove informacije i smanjiti neizvjesnost u budućim procjenama mineralnih resursa.