Surowce mineralne

Klasyfikacja i podział surowców mineralnych

Surowcami mineralnymi nazywa się minerały, które są naturalnymi produktami procesów geologicznych, przebiegających miliony lat temu. Miejscem ich występowania jest skorupa ziemska. Szacuje się, że surowce mineralne obejmują około 4000 minerałów. Charakteryzują się one unikalnym składem chemicznym, wysokim stopniem uporządkowania struktury atomowej, a także specyficznymi właściwościami fizykochemicznymi.

Głównego podziału surowców mineralnych dokonuje się pod kątem ich zastosowania. Wyróżnia się surowce energetyczne, skalne, chemiczne i metaliczne. Ponadto ze względu na znaczenie, oddzielną grupę stanowią metale i kamienie szlachetne.

Z pojęciem surowców mineralnych, nierozerwalnie łączą się także inne definicje, w tym:

• Złoże mineralne – jest to nagromadzenie minerałów (lub grupy minerałów) w określonym miejscu, gdzie ich wydobycie jest korzystne ekonomicznie. Na wartość złoża wpływa szereg czynników, w tym wielkość złoża, koszt jego wydobycia i przerobu czy cena rynkowa.
• Rezerwy minerału – część zasobów możliwych do wydobycia. Są ocenione geologicznie i komercyjnie.
• Baza rezerwowa – łączy w sobie rezerwy minerału oraz część o uzasadnionym potencjale ekonomicznym.
• Zasoby minerałów – w ich skład wchodzą rezerwy minerałów, bazy rezerwowe i inne zasoby.

Znaczenie surowców mineralnych dla przemysłu

Surowce mineralne są jednym z najważniejszych aspektów, które umożliwiają zaspokajanie potrzeb współczesnych społeczeństw. Są kluczowe praktycznie dla wszystkich gałęzi przemysłu. Równie ważną kwestią, co ich zastosowanie, jest także racjonalne zarządzanie zasobami surowców mineralnych. Jak dotąd opracowano szereg dokumentów i projektów, których zadaniem ma być stworzenie strategii racjonalnego oraz bardziej efektywnego pozyskiwania i przetwarzania surowców w procesach produkcyjnych, ze szczególnym uwzględnieniem ochrony środowiska naturalnego.

Surowce energetyczne, z punktu widzenia bezpieczeństwa państwa, są najważniejsze. Dzięki nim zaspokojone zostają potrzeby całego społeczeństwa oraz przemysłu, na energię i paliwa. Głównie poddaje się je spaleniu. Pozyskana z nich energia jest kluczowa dla rozwoju wszystkich gałęzi przemysłu. Do surowców energetycznych zalicza się między innymi ropę naftową, gaz ziemny, węgiel kamienny i brunatny, torf, a także metan lub energię pozyskiwaną z wód termalnych.

Światowe górnictwo skupia się nie tylko na pozyskiwaniu surowców energetycznych, ale równie dużo uwagi i wysiłku poświęca wydobyciu rud metali. Zaliczane są one do surowców metalicznych. Metale takie jak miedź, cynk, ołów, żelazo, złoto czy srebro stanowią niezwykle cenne surowce naturalne o bardzo szerokim wachlarzu zastosowań w wielu gałęziach przemysłu. Metalurgia stanowi kluczową część przemysłu ciężkiego. Trudno wyobrazić sobie branżę budowlaną, produkcję mebli czy wyrób biżuterii, bez metali. Ze względu na właściwości, stosowane są, jako powłoki ochronne.

Surowce chemiczne również posiadają szerokie zastosowania w przemyśle, nie tylko chemicznym. Stały rozwój technologiczny i zapotrzebowanie na nie, powoduje, że ich znaczenie stale rośnie. Część z tych surowców jest pozyskiwana i wykorzystywana na dużą skalę, a część wręcz przeciwnie. Wykorzystywane są przede wszystkim w przemyśle spożywczym i do produkcji nawozów sztucznych. Do surowców chemicznych należą siarka, sól kamienna, anhydryt, baryt, fosforyty czy sole magnezowo-potasowe.

Surowcami skalnymi są kruszywa mineralne. Ich znaczna ilość zapewnia rozwój gospodarczy kraju oraz eksport nadwyżek. Stanowią ważny surowiec wykorzystywany w branży budowlanej. Ponadto są przeznaczone do wyrobu materiałów ściernych, optycznych lub farb. Do najważniejszych surowców skalnych należą gliny, wapienie, piasek szklarski i żwiry.

Najważniejsze surowce mineralne

Do najważniejszych surowców należą:

Ropa naftowa i gaz ziemny

Ropa naftowa i gaz ziemny należą do surowców bogatych w szereg związków chemicznych, głównie organicznych. Ropa naftowa stanowi ciekłą mieszaninę węglowodorów. Zawiera ponad 80% pierwiastkowego węgla. Ponadto w jej skład wchodzi także wodór, tlen czy siarka. Powstaje podczas procesów biochemicznych i termicznych, podczas których materia organiczna ulega przekształceniu. Złoża ropy naftowej bardzo często występują wraz ze złożami gazu ziemnego. Ten z kolei jest bezbarwnym i bezwonnych gazem. Jest łatwopalny. W składzie zawiera głównie metan, a w mniejszych ilościach także etan, propan czy butan. Biorąc pod uwagę zawartość metanu w gazie ziemnym, wyróżnia się gaz wysokometanowy i zaazotowany. Przeczytaj więcej o wydobyciu oraz produkcji ropy i gazu.

Węgiel kamienny

Jest to skała osadowa, palna, pochodzenia organicznego. Powstaje podczas procesów biochemicznych (głównie w obecności wysokiej temperatury i wilgoci) materii roślinnej. Jest jednym z ogniw w łańcuchu przemian: torf – węgiel brunatny – węgiel kamienny – antracyt. Węgiel kamienny może zawierać nawet do 90% pierwiastkowego węgla. W jego skład wchodzą także wodór, tlen, azot czy siarka. W zależności od warunków powstawania, charakteryzuje się on dużą zmiennością właściwości chemicznych i technologicznych, co determinuje jego dalsze wykorzystanie.

Sól kamienna

Znana głównie z zastosowania, jako przyprawa, sól kamienna stanowi ważny surowiec od początku cywilizacji. Jest zbudowana z halitu, czyli NaCl. Sól kamienna zwykle zawiera takie domieszki jak anhydryt, gips czy węglany. Jest bardzo dobrze rozpuszczalna w wodzie i charakteryzuje się znaczną przewodnością elektryczną. Jej złoża powstają głównie w wyniku procesów odparowania wody z jej wodnych roztworów.

Miedź i srebro

Miedź jest metalem o charakterystycznej barwie i metalicznym połysku. Rzadko spotyka się ją w postaci rodzimej. Zwykle występuje wraz z rudami siarczkowymi. Główne minerały miedzi występujące w przyrodzie to chalkozyn, bornit i chalkopiryt. Inną metodą otrzymywania tego metalu jest elektrolityczny proces oczyszczania miedzi.  Srebro natomiast ma srebrzystobiałą barwę. Wydobywana jest przede wszystkim ze złóż srebra rodzimego. Występuje także pod postacią elektrum.

Bursztyn

Bursztyn stanowi żywicę kopalną. Bursztyn występujący w Polsce – bursztyn bałtycki – jest żywicą pochodzenia organicznego o małej twardości i niewielkiej gęstości. Jego barwa jest zmienna, od żółtozłotej do brązowej. Posiada właściwości elektrostatyczne. Pocierany, elektryzuje się ujemnie i wydziela żywiczny zapach. Bursztyn jest palny.