Koji se minerali iskopavaju u zemlji? Minerali. Kratak opis glavnih minerala

Prirodni plin nastaje miješanjem različitih plinova u zemljinoj kori. U većini slučajeva dubina se kreće od nekoliko stotina metara do nekoliko kilometara. Važno je napomenuti da plin može nastati pri visokim temperaturama i pritiscima. U ovom slučaju nema pristupa kisiku na mjesto. Danas se proizvodnja plina provodi na nekoliko načina, od kojih ćemo svaki razmotriti u ovom članku. Ali razgovarajmo o svemu redom.

Opće informacije

Potrebno je to razumjeti prirodni gas približno 98% sastoji se od metana. Osim toga, može sadržavati etan, propan, butan itd. Postoji i izraz "nekonvencionalni plin". Odnosi se na prirodni plin, koji se uglavnom vadi iz glinenih stijena. Leži duboko pod zemljom u slojevima ugljena, pješčenjaka i drugim geozonama, pod izuzetno visokim pritiskom. Danas je udio nekonvencionalnog plina nešto manji od polovice, a do 2030. planira se taj udio povećati na 56%. Trenutno gotovo sve zemlje proizvođači plina imaju platforme za bušenje. No većina njih, otprilike 40%, pripada Sjedinjenim Državama. Uostalom, to je ono što država prodaje veliki iznos plin svake godine. Razgovarajmo detaljnije o ovoj temi i riješimo pitanja koja nas zanimaju.

Proizvodnja plina u svijetu

Mnogo stotina godina ljudi su nastojali poboljšati metode koje su u načelu sasvim normalne. Ljudske potrebe rastu svakim danom, a postoji i potreba za novim tehnologijama ekstrakcije. Danas se, primjerice prirodni plin, proizvodi diljem svijeta iz naftnih i plinskih polja, a može se naći i otopljen u nafti ili vodi. Ako govorimo konkretno o Rusiji, u našoj zemlji se vadi iz utrobe planete Zemlje. Važno je napomenuti da plin u svom čistom obliku nema ni boju ni miris. Kako bi se curenje plina otkrilo što je brže moguće, u njega se dodaju mirisi koji imaju oštar, neugodan miris. Ovaj pristup omogućuje smanjenje smrtnosti stanovništva kao posljedice curenja plina. Naravno, proizvodnja plina u svijetu zahtijeva korištenje sigurne opreme, budući da svaki otvoreni požar može dovesti do velikog broja žrtava na mjestu bušotine.

Naslage plinskih hidrata

Nedavno je utvrđeno da se plin može naći pod zemljom u čvrstom stanju. Ako su raniji znanstvenici poznavali samo tekuće i plinovito stanje, danas poznaju krute naslage, koje su također od velike važnosti za industriju. Svakim danom sve se više govori o tome da na dnu oceana postoje velike nakupine stakleničkih plinova koji se tamo nalaze u obliku hidrata. Hidrati još nisu našli široku primjenu, ali se već koriste za desalinizaciju vode, a planira se koristiti takva ležišta i za skladištenje plinova. Zapravo, područja proizvodnje plina mogu se donekle proširiti, jer tamo gdje ima hidrata, mogu postojati i druga mineralna ležišta. Pa, idemo sada dalje i pogledajmo još nešto zanimljivo.

Ležišta prirodnog plina

Postoje dokazi da postoje jednostavno ogromne naslage prirodnog plina u sedimentnoj ljusci zemljine kore. Postoji biogena teorija, koja kaže da plin, kao i sama nafta, nastaje kao rezultat dugotrajne razgradnje živih organizama pod utjecajem visokih temperatura i tlaka. Osim toga, temperaturni režim je obično nešto viši, baš kao i tlak, nego u naftnim ležištima. To je zbog činjenice da se plin nalazi ispod nafte. Rusija danas ima najveća nalazišta. Uglavnom, rezerve ovog prirodnog resursa mogu biti dovoljne za duge godine. Proizvodnja plina u Rusiji uspostavljena je u gotovo svim mjestima. Prema podacima Ministarstva prirodnih resursa Ruska Federacija ukupne količine procjenjuju se na 48,8 trilijuna m 3 .

Rezerve prirodnog plina po zemljama

Trenutno možemo reći da, prema službenim podacima, 101 država ima rezerve ovog minerala na svom teritoriju. Benin je na posljednjem mjestu - 0,0011 bilijuna m 3 , a na prvom je Rusija - 47,800 bilijuna m 3 . No, ovo su brojke koje daje CIA, tako da se u stvarnosti podaci mogu malo razlikovati. Još jedna zemlja s neiscrpnim rezervama je Iran. Osim toga, zemlje Zaljeva poput Sjedinjenih Država i Kanade također se mogu pohvaliti bogatim nalazištima prirodnog plina. Ako nabrajate europske zemlje, na prvom mjestu će biti Norveška i Nizozemska. Također je vrijedno pažnje da zemlje koje su nekada bile dio SSSR-a, poput Kazahstana, Azerbajdžana i Uzbekistana, također imaju mnogo prirodnog plina. Kao što je gore navedeno, plinski hidrati otkriveni su u drugoj polovici 20. stoljeća. Danas se zna da su njihove naslage jednostavno ogromne. Štoviše, postoje rezerve i na velikim dubinama i ispod dna oceana.

Metode ekstrakcije plina

Trenutno se naslage nalaze na dubini od 1-3 kilometra. Jedan od njih nalazi se u blizini grada Novy Urengoy, ide pod zemlju 6 kilometara. U dubini se nalazi u porama pod visokim pritiskom. Postupno prelazi u pore s nižim tlakom i tako sve dok ne uđe izravno u bušotinu.

Glavni način vađenja je bušenje bušotina. Obično se na području polja nalazi nekoliko bunara. Štoviše, pokušavaju ih ravnomjerno izbušiti tako da budu približno jednako raspoređeni u nekoliko bušotina. Ako postoji samo jedan bunar, onda je vjerojatno da će biti prerano poplavljen. Danas praktički ne postoje druge metode proizvodnje plina. Uglavnom, to je zbog činjenice da je neprikladno smisliti nešto novo, pogotovo ako tehnologija postaje složenija. Malo je vjerojatno da će išta zamijeniti bunare u bliskoj budućnosti.

Priprema plina za transport

Nakon što je prirodni resurs stigao kroz bušotinu iz dubine zemlje, mora se isporučiti korisniku. To bi mogla biti kemijska tvornica, termoelektrana i druge plinske mreže. Njegova priprema za prijevoz je zbog činjenice da, osim potrebnih komponenti, sastav sadrži i druge nečistoće koje kompliciraju njegovu daljnju upotrebu i kretanje duž autocesta. Potrebno je ukloniti vodenu paru koja se može nakupiti u vodovima i otežati kretanje. Također je potrebno ukloniti sumporovodik, koji predstavlja ozbiljnu prijetnju plinskoj opremi (uzrokuje koroziju). Za pripremu se mogu koristiti razne sheme. Najprikladnijim se smatra onaj u kojem se stanica za obradu nalazi u neposrednoj blizini ležišta. Ovdje se odvija sušenje i čišćenje. Ako postoji visok sadržaj sumporovodika ili helija, fosil se šalje u postrojenje za preradu plina. U načelu, proizvodnja plina u Rusiji obično se provodi kroz tvornice, budući da kvaliteta početnog proizvoda nije uvijek na odgovarajućoj razini.

Prijevoz plina

Trenutno je glavni način transporta naftovod. Promjer cijevi može doseći 1,4 metra, a tlak u sustavu je 75 atmosfera. Međutim, dok se kreće duž linije, pritisak se gubi i proizvod se zagrijava. Iz tog jednostavnog razloga kompresorske stanice se grade u određenim intervalima. Tamo se tlak plina povećava na 55-120 atm i hladi. Unatoč činjenici da je polaganje plinovoda vrlo skupo, danas je to najsvrsishodniji način opskrbe prirodnim resursima na srednjim i kratkim udaljenostima. U nekim slučajevima koriste se brodovi za prijevoz plina, koji se često nazivaju tankerima. Plin se nalazi u posebnim spremnicima u ukapljenom stanju. Temperatura tijekom transporta treba biti u rasponu od 150-160 stupnjeva Celzijusa. Ova metoda ima značajne prednosti, poput sigurnosti

Zaključak

U ovom članku ukratko je prikazana tehnologija proizvodnje plina. U principu, metoda bušotine je najpopularnija. Druge metode, ako su i uvedene, iz raznih razloga nisu korištene. Što se tiče opsega primjene plina, prije svega to je gorivo. Koristi se kao gorivo za grijanje stambenih prostorija, kao i za grijanje vode, kuhanje itd. Zbog visoke cijene električne energije ovo je jedan od najjeftinijih načina grijanja. Plin se također koristi kao gorivo za vozila, termoelektrane i kotlovnice. Koristi se za proizvodnju plastike i drugih organskih tvari. Eto, to je sve na ovu temu. Imajte na umu da nepravilno rukovanje plinom može biti kobno.

Sedimentni minerali najtipičnije za platforme, jer se tamo nalazi poklopac platforme. To su uglavnom nemetalni minerali i goriva, među kojima vodeću ulogu imaju ugljen i uljni škriljevac. Nastali su od ostataka biljaka i životinja nakupljenih u obalnim dijelovima plitkih mora iu jezersko-močvarnim kopnenim uvjetima. Ti obilni organski ostaci mogli bi se akumulirati samo u dovoljno vlažnim i toplim uvjetima pogodnim za bujni razvoj. U vrućim i suhim uvjetima, u plitkim morima i obalnim lagunama nakupljaju se soli koje se koriste kao sirovina u.

Rudarstvo

Postoji nekoliko načina rudarstvo. Prvo, ovo je otvorena metoda kojom se kamenje vadi u kamenolomima. Ekonomski je isplativije jer pomaže u dobivanju jeftinijeg proizvoda. Međutim, napušteni kamenolom može uzrokovati stvaranje široke mreže. Rudnički način eksploatacije ugljena zahtijeva velike troškove i samim tim je skuplji. Najjeftiniji način proizvodnje nafte je protočni, kada nafta izvire kroz bušotinu ispod naftni plinovi. Uobičajen je i crpni način ekstrakcije. Postoje i posebne metode rudarenja. Zovu se geotehnološki. Uz njihovu pomoć ruda se vadi iz dubine Zemlje. To se postiže pumpanjem vruće vode i otopina u slojeve koji sadrže potrebne minerale. Druge bušotine ispumpavaju dobivenu otopinu i odvajaju vrijednu komponentu.

Potrebe za mineralima stalno rastu, proizvodnja se povećava, ali minerali su iscrpivi prirodni resursi, pa ih je potrebno ekonomičnije i potpunije koristiti.

Postoji nekoliko načina za to:

  • smanjenje gubitaka minerala tijekom njihove ekstrakcije;
  • potpunija ekstrakcija svih korisnih komponenti iz stijene;
  • integrirano korištenje mineralnih sirovina;
  • potraga za novim, perspektivnijim nalazištima.

Dakle, glavni smjer u korištenju minerala u nadolazećim godinama ne bi trebao biti povećanje obujma njihove proizvodnje, već racionalnije korištenje.

Na moderna traženja mineralna bogatstva moraju se koristiti ne samo najnovija tehnologija i osjetljive instrumente, ali i znanstvenu prognozu za traženje ležišta, koja pomaže u provođenju ciljanih istraživanja podzemlja na znanstvenim osnovama. Upravo zahvaljujući takvim metodama nalazišta dijamanata u Jakutiji prvo su znanstveno predviđena, a potom i otkrivena. Znanstvena prognoza temelji se na poznavanju veza i uvjeta nastanka minerala.

Kratak opis glavnih minerala

Najtvrđi od svih minerala. Njegov sastav je čisti ugljik. Nalazi se u rasapama i kao uključci u stijenama. Dijamanti su bezbojni, ali ih ima i u raznim bojama. Brušeni dijamant naziva se dijamant. Njegova težina obično se mjeri u karatima (1 karat = 0,2 g). Najveći dijamant pronađen je u Yuzhnaya: težio je više od 3000 karata. Većina dijamanata iskopa se u Africi (98% proizvodnje u kapitalističkom svijetu). U Rusiji se velika nalazišta dijamanata nalaze u Jakutiji. Prozirni kristali koriste se za izradu dragog kamenja. Prije 1430. dijamanti su se smatrali uobičajenim dragim kamenjem. Trendseterica im je bila Francuskinja Agnes Sorel. Zbog svoje tvrdoće, neprozirni dijamanti se industrijsko koriste za rezanje i graviranje, kao i za poliranje stakla i kamena.

Mekan, savitljiv metal, žute boje, težak i ne oksidira na zraku. U prirodi se nalazi uglavnom u čistom obliku (grumenčići). Najveći grumen, težak 69,7 kg, pronađen je u Australiji.

Zlato se također nalazi u obliku naslaga - to je rezultat erozije ležišta, kada se zrnca zlata oslobađaju i odnose, tvoreći naslage. Zlato se koristi u proizvodnji preciznih instrumenata i raznog nakita. U Rusiji zlato leži na i unutra. U inozemstvu - u Kanadi,. Budući da se zlato u prirodi pojavljuje u malim količinama i njegovo vađenje uključuje uz velike troškove, onda se smatra plemenitim metalom.

Platina(od španjolskog plata - srebro) - plemeniti metal od bijele do čelično sive boje. Karakterizira ga vatrostalnost, otpornost na kemijske utjecaje i električna vodljivost. Minirano je uglavnom u placersima. Koristi se za izradu kemijskog stakla, u elektrotehnici, nakitu i stomatologiji. U Rusiji se platina vadi na Uralu i u istočnom Sibiru. U inozemstvu - u Južnoj Africi.

Dragulji(dragulji) - mineralna tijela lijepe boje, sjaja, tvrdoće i prozirnosti. Dijele se u dvije skupine: kamenje za rezanje i poludrago kamenje. U prvu grupu spadaju dijamant, rubin, safir, smaragd, ametist i akvamarin. U drugu grupu spadaju malahit, jaspis i gorski kristal. Sve drago kamenje, u pravilu, je magmatskog podrijetla. Međutim, biseri, jantar, koralj su minerali organskog porijekla. Drago kamenje se koristi u nakit i za tehničke potrebe.

Tufovi- stijene različitog porijekla. Vapnenački tuf je porozna stijena nastala taloženjem kalcijevog karbonata iz izvora. Ovaj tuf se koristi za proizvodnju cementa i vapna. Vulkanski tuf – cementiran. Tufovi se koriste kao građevinski materijal. Ima različite boje.

tinjac- stijene koje imaju sposobnost cijepanja u tanke slojeve s glatkom površinom; nalaze se kao nečistoće u sedimentnim stijenama. Različiti tinjci koriste se kao dobar električni izolator, za izradu prozora u metalurškim pećima, te u elektro i radio industriji. U Rusiji se tinjac vadi u istočnom Sibiru, u. Industrijski razvoj nalaze se tinjci u Ukrajini, SAD-u, .

Mramor- kristalna stijena nastala kao rezultat metamorfizma vapnenca. Dolazi u raznim bojama. Mramor se koristi kao građevinski materijal za zidne obloge, arhitekturu i skulpturu. U Rusiji postoje mnoga njegova nalazišta na Uralu i Kavkazu. U inozemstvu se vadi najpoznatiji mramor.

Azbest(grč. neugasiv) - skupina vlaknastih, vatrostalnih stijena koje se cijepaju u meka zelenkastožuta ili gotovo bijela vlakna. Javlja se u obliku žila (žila je mineralno tijelo koje ispunjava pukotinu, obično je pločastog oblika, ide okomito do velikih dubina. Duljina žila doseže dva ili više kilometara), među magmatskim i sedimentnim stijenama . Koristi se za izradu specijalnih tkanina (izolacija od požara), cerada, vatrootpornih krovnih materijala, kao i materijala za toplinsku izolaciju. U Rusiji se rudarstvo azbesta odvija na Uralu, u i inozemstvu - u i drugim zemljama.

Asfalt(smola) - krta, smolasta stijena smeđe ili crne boje, koja je mješavina ugljikovodika. Asfalt se lako topi, gori zadimljenim plamenom, a produkt je promjena pojedinih vrsta ulja iz kojih su neke tvari isparile. Asfalt često probija pješčenjake, vapnence i lapore. Koristi se kao građevinski materijal za cestovne površine, u elektrotehnici i gumarskoj industriji, za pripremu lakova i mješavina za hidroizolaciju. Glavna nalazišta asfalta u Rusiji su regija Ukhta, u inozemstvu - u, u Francuskoj,.

Apatiti- minerali bogati fosfornim solima, zelene, sive i druge boje; nalazi se među raznim magmatskim stijenama, na nekim mjestima tvoreći velike nakupine. Apatiti se uglavnom koriste za proizvodnju fosfatnih gnojiva, a koriste se iu keramičkoj industriji. U Rusiji se najveća nalazišta apatita nalaze u, na. U inozemstvu se rudare u Južnoafričkoj Republici.

Fosforiti- Sedimentne stijene bogate fosfornim spojevima koji tvore zrnca u stijeni ili povezuju različite minerale u gustu stijenu. Boja fosforita je tamno siva. Oni se, poput apatita, koriste za proizvodnju fosfatnih gnojiva. U Rusiji su nalazišta fosforita uobičajena u regijama Moskve i Kirova. U inozemstvu se rudare u SAD-u (poluotok Florida) i.

Aluminijske rude- minerali i stijene koji se koriste za proizvodnju aluminija. Glavne rude aluminija su boksit, nefelin i alunit.

Boksit(ime dolazi iz područja Beau na jugu Francuske) - sedimentne stijene crvene ili smeđe boje. 1/3 svjetskih rezervi nalazi se na sjeveru, a zemlja je jedna od vodećih zemalja u njihovoj proizvodnji. U Rusiji se vadi boksit. Glavna komponenta boksita je aluminijev oksid.

aluniti(naziv dolazi od riječi alun - stipsa (franc.) - minerali koji sadrže aluminij, kalij i druge inkluzije. Alunitna ruda može biti sirovina za proizvodnju ne samo aluminija, već i kalijevih gnojiva i sumporne kiseline. Alunitne naslage su u SAD-u, Kini, Ukrajini i drugim zemljama.

Nefelini(ime dolazi od grčke riječi "nephele", što znači oblak) - minerali složenog sastava, sive ili zelene boje, koji sadrže značajnu količinu aluminija. Dio su magmatskih stijena. U Rusiji se nefelini vade u istočnom Sibiru iu njemu. Aluminij dobiven iz ovih ruda je mekan metal, daje trajne legure, naširoko se koristi, kao iu proizvodnji kućanskih potrepština.

Željezne rude- prirodne mineralne nakupine koje sadrže željezo. Raznolika su po mineraloškom sastavu, količini željeza u njima i raznih nečistoća. Nečistoće mogu biti vrijedne (mangan, krom, kobalt, nikal) i štetne (sumpor, fosfor, arsen). Glavne su smeđa željezna ruda, crvena željezna ruda i magnetska željezna ruda.

Smeđa željezna ruda, ili limonit, mješavina je nekoliko minerala koji sadrže željezo s primjesom glinenih tvari. Ima smeđu, žuto-smeđu ili crnu boju. Najčešće se nalazi u sedimentnim stijenama. Ako rude smeđe željezne rude - jedne od najčešćih željeznih ruda - imaju sadržaj željeza od najmanje 30%, tada se smatraju industrijskim. Glavna nalazišta su u Rusiji (Ural, Lipetsk), Ukrajini (), Francuskoj (Lorraine), na.

Hematit, ili hematit, je crveno-smeđi do crni mineral koji sadrži do 65% željeza.

Nalazi se u raznim stijenama u obliku kristala i tankih pločica. Ponekad formira nakupine u obliku tvrdih ili zemljastih masa jarko crvene boje. Glavna nalazišta crvene željezne rude su u Rusiji (KMA), Ukrajini (Krivoy Rog), SAD-u, Brazilu, Kazahstanu, Kanadi, Švedskoj.

Magnetna željezna ruda, ili magnetit, je crni mineral koji sadrži 50-60% željeza. Ovo je visokokvalitetna željezna rudača. Sastoji se od željeza i kisika, vrlo je magnetičan. Javlja se u obliku kristala, uključaka i čvrstih masa. Glavna nalazišta su u Rusiji (Ural, KMA, Sibir), Ukrajini (Krivoy Rog), Švedskoj i SAD-u.

Manganove rude- mineralni spojevi koji sadrže mangan, čija je glavna osobina da čeliku i lijevanom željezu daju kovnost i tvrdoću. Moderna metalurgija nezamisliva je bez mangana: tali se posebna legura - feromangan, koja sadrži i do 80% mangana, koja se koristi za taljenje visokokvalitetnog čelika. Osim toga, mangan je neophodan za rast i razvoj životinja te je mikrognojivo. Glavna nalazišta rude nalaze se u Ukrajini (Nikolskoye), Indiji, Brazilu i Južnoafričkoj Republici.

Rude kositra- brojni minerali koji sadrže kositar. Razrađuju se rude kositra s udjelom kositra od 1-2 % ili više. Ove rude zahtijevaju oplemenjivanje - povećanje vrijedne komponente i odvajanje jalovine, pa se za taljenje koriste rude čiji je udio kositra povećan na 55%. Kositar ne oksidira, zbog čega se široko koristi u industriji konzerviranja. U Rusiji se rude kositra nalaze u istočnom Sibiru i dalje, au inozemstvu se vade u Indoneziji, na poluotoku.

Rude nikla- mineralni spojevi koji sadrže nikal. Ne oksidira na zraku. Dodatak nikla čelicima znatno povećava njihovu elastičnost. Čisti nikal koristi se u strojogradnji. U Rusiji se vadi na poluotoku Kola, Uralu i istočnom Sibiru; u inozemstvu - u Kanadi, u Brazilu.

Uran-radijeve rude- mineralne akumulacije koje sadrže uran. Radij je proizvod radioaktivnog raspada urana. Sadržaj radija u rudama urana je zanemariv - do 300 mg po 1 toni rude. su od velike važnosti, budući da se fisijom jezgri svakog grama urana može proizvesti 2 milijuna puta više energije nego sagorijevanjem 1 grama goriva, pa se koriste kao gorivo u nuklearnim elektranama za proizvodnju jeftine električne energije. Rude urana i radija vade se u Rusiji, SAD-u, Kini, Kanadi, Kongu i drugim zemljama svijeta.

Minerali su vrijedne tvorevine koje se nalaze unutar i djelomično iznad zemljine kore; njihova fizikalna i kemijska svojstva, kao i sastav, cijenjeni su zbog mogućnosti korištenja u razna poljaživotna aktivnost čovjeka. Fosili mogu biti čvrsti, tekući ili plinoviti.

Akumulacije fosilnih resursa nazivaju se naslagama - u tim su zonama prisutne u velikim količinama u obliku mjesta, žila, slojeva, zaliha. Ruski PI su kolosalan skup vrijednih metala, ruda, zapaljivih materijala i drugog. Mnogi od njih koncentrirani su u većem broju na području Ruske Federacije nego bilo gdje drugdje.

opće informacije

Rusija, s najvećim teritorijem u usporedbi s drugim zemljama, zauzima vodeću poziciju u vađenju bitnih minerala. Ukupan broj depozita je veći od 200.000, a taj broj se stalno povećava kako se usavršavaju metode traženja novih depozita. Vrijednost procijenjenih resursa je preko 30 trilijuna. dolara. Količina prirodnog plina i ugljena nadmašuje rekorde većine drugih zemalja: oni predstavljaju 32% odnosno 30% ukupnih svjetskih rezervi.

Odnos reljefa i mineralnih resursa Ruske Federacije

Područje Rusije izuzetno je složeno i raznoliko zbog svoje velike protegnutosti od zapada prema istoku i od juga prema sjeveru. Ogromni teritoriji ujedinjuju različite terene, bogate cijelim nizom PI-ova:

  • u europskoj i srednjoj regiji;
  • planine na jugu, istoku i sjeveroistoku, kao i jedinstveni lanac Ural koji presijeca zemlju;
  • sjeverna padina s vodama koje teku u mora Arktičkog oceana.

Minerali su tvorevine zemljine kore koje se sastoje od minerala, kemikalija i fizička svojstva koji omogućuju njihovu upotrebu u industrijskoj i kućnoj sferi. Bez raznolikosti tvari kojima je Zemlja bogata, naš svijet ne bi bio tako raznolik i razvijen. Tehnološki napredak bio bi nedostižan i pretjerano težak. Razmotrimo pojam, vrste minerala i njihove karakteristike.

Pojmovi i termini vezani uz temu

Prije ispitivanja vrsta minerala, potrebno je znati specifične definicije vezane uz ovu temu. Tako ćete sve lakše i lakše shvatiti. Dakle, minerali su mineralne sirovine ili tvorevine zemljine kore, koje mogu biti organskog ili anorganskog podrijetla i korištene u proizvodnji materijalnih predmeta.

Ležište minerala je nakupina određene količine mineralne tvari na površini ili u unutrašnjosti Zemlje, koja se dijeli u kategorije ovisno o području primjene u industriji.

Ruda je mineralna formacija koja se javlja u prirodni uvjeti i sastoji se od takvih komponenti i u takvom omjeru da je njegova uporaba moguća i preporučljiva za industrijsku i tehničku sferu.

Kada je počelo rudarenje?

Ne zna se pouzdano kada je došlo do prvog rudarenja. Prema povjesničarima, stari Egipćani otvorili su veo. Ekspedicija je poslana na Sinajski poluotok 2600. pr. Pretpostavljalo se da će rudariti tinjac. Međutim, došlo je do pomaka u znanju prastanovnika o sirovinama: pronađen je bakar. Vađenje i obrada srebra poznata je iz povijesti Grčke. Rimljani su učili o metalima poput cinka, željeza, kositra i olova. Uspostavivši rudnike od Afrike do Britanije, Rimsko Carstvo ih je iskopavalo i koristilo za izradu alata.

U 18. stoljeću, nakon industrijske revolucije, minerali su postali hitno potrebni. S tim u vezi njihova se proizvodnja ubrzano razvijala. Moderne tehnologije na temelju otkrića iz tog razdoblja. U 19. stoljeću dogodila se poznata "zlatna groznica" tijekom koje su iskopane ogromne količine plemenitog metala - zlata. Na istim mjestima (Južna Afrika) otkriveno je nekoliko nalazišta dijamanata.

Obilježja minerala prema agregatnom stanju

Iz lekcija fizike znamo da tvari mogu biti u jednom od četiri agregatna stanja: tekuće, kruto, plinovito i plazmatično. U običnom životu svatko može lako uočiti prva tri. Minerali se, kao i svi drugi kemijski spojevi, mogu naći na površini Zemlje ili u njezinoj unutrašnjosti u jednom od tri stanja. Dakle, vrste minerala prvenstveno se dijele na:

  • tekućina ( mineralna voda, ulje);
  • čvrsto (metali, ugljen, rude);
  • plinoviti (prirodni plin, inertni plin).

Svaka od grupa je važan i sastavni dio industrijskog života. Raznolikost resursa omogućuje zemljama razvoj tehničkih i ekonomskoj sferi. Broj nalazišta minerala pokazatelj je bogatstva i blagostanja jedne zemlje.

Industrijske vrste, klasifikacija minerala

Nakon otkrića prvih mineralnih stijena, čovjek je počeo ozbiljno razmišljati o dobrobitima koje mu one mogu donijeti u životu. Pojavom i razvojem industrije formirana je klasifikacija nalazišta mineralnih sirovina prema njihovoj upotrebi u tehničkom području. Pogledajmo ove vrste minerala. Tablica sadrži potpune podatke o njihovim karakteristikama:

Industrijske vrste ležišta i minerala, njihove komponente
Vrsta ležišta fosila Grupe unutar njega Vrste fosila
Zapaljivo (gorivo) Kruto stanje Treset
Tekuće/plinovito stanje Plin, ulje
Metal Željezni metali Mangan, krom, titan, željezo
Obojeni metali Olovo, bakar, kobalt, aluminij, nikal
Plemeniti metali Platina, zlato, srebro
Rijetki metali Kositar, tantal, volfram, niobij, molibden
Radioaktivni spojevi Torij, radij, uran
Nemetalni Rudarske sirovine Liskun, magnezit, talk, vapnenac, grafit, glina, pijesak
Kemijske sirovine Fluorit, fosforit, barit, mineralne soli
Građevinski materijali Mramor, gips, šljunak i pijesak, gline, kamenje za oblaganje, cementne sirovine
Drago kamenje Drago i ukrasno kamenje

Razmotrene vrste minerala, zajedno sa zalihama slatke vode, glavna su karakteristika bogatstva zemlje ili pojedine zemlje. Ovo je tipična gradacija mineralnih resursa, uz pomoć koje se sve prirodne tvari koje se koriste u industrijskoj i kućnoj sferi grupiraju ovisno o fizičkom i kemijska svojstva. Upoznajmo se sa svakom kategorijom zasebno.

Fosilna goriva

Koja je vrsta minerala nafta? Što je s plinom? Mineral se često čini kao čvrsti metal, a ne nejasna tekućina ili plin. Upoznat s metalom rano djetinjstvo, dok razumijevanje što je nafta ili čak plin za kućanstvo dolazi malo kasnije. Dakle, u koju vrstu, prema već proučenim klasifikacijama, treba klasificirati naftu i plin? Nafta spada u skupinu tekućih tvari, plin – u plinovite tvari. Na temelju njihove primjene, jasno, na zapaljive ili drugim riječima gorivne minerale. Na kraju krajeva, nafta i plin se prvenstveno koriste kao izvor energije i topline: pokreću automobilske motore, griju stambene prostorije i uz njihovu pomoć kuhaju hranu. Sama energija se oslobađa izgaranjem goriva. A ako pogledate još dublje, tome doprinosi ugljik, koji je uključen u sva fosilna goriva. Shvatili smo koja je vrsta nafte mineralnih resursa.

Koje su još tvari ovdje uključene? To su spojevi krutog goriva nastali u prirodi: kameni i mrki ugljen, treset, antracit, uljni škriljevac. Pogledajmo njihove kratke karakteristike. Vrste minerala (zapaljivi):

  • Ugalj je prvo gorivo koje je čovjek počeo koristiti. Glavni izvor energije koji se u velikoj mjeri koristi u proizvodnji, zahvaljujući ovom fosilu Industrijska revolucija. Tvore ga biljni ostaci bez pristupa zraka. Ovisno o specifičnoj težini ugljika u ugljenu, razlikuju se njegove sorte: antracit, mrki i kameni ugljen, grafit;
  • Uljni škriljevac nastao je na morskom dnu prije otprilike 450 milijuna godina od ostataka vegetacije i životinja. Sastoji se od mineralnih i organskih dijelova. Kada se destilira na suho, stvara smolu koja je bliska petroleju;
  • treset je nakupina nepotpuno razgrađenih biljnih ostataka u močvarnim uvjetima, više od polovice njegovog sastava čini ugljik. Koristi se kao gorivo, gnojivo, toplinska izolacija.

Zapaljive prirodne tvari su najvažnija vrsta mineral. Zahvaljujući njima, čovječanstvo je naučilo proizvoditi i koristiti energiju, a također je stvorilo mnoge industrije. Trenutačno je potreba za fosilnim gorivima vrlo akutna za većinu zemalja. Ovo je veliki segment svjetskog gospodarstva o kojem ovisi dobrobit zemalja diljem svijeta.

Metalni minerali: vrste, karakteristike

Poznajemo vrste minerala: gorivo, rude, nemetali. Prva skupina je uspješno proučena. Idemo dalje – rude, odnosno metali, minerali – za to je industrija rođena i razvijena. Još od davnina ljudi su shvatili da metal pruža mnogo više mogućnosti u svakodnevnom životu nego njegov nedostatak. U suvremenom svijetu više nije moguće zamisliti život bez metala. U kućanskim aparatima i elektronici, u domovima, u kupaonici, čak i u maloj žarulji – posvuda je.

Kako to dobivaju? Samo plemeniti metali, koji zbog svojih kemijskih svojstava ne reagiraju s drugim jednostavnim i složenim tvarima, mogu se naći u čistom obliku. Ostatak aktivno komunicira jedni s drugima, pretvarajući se u rudu. Smjesa metala se po potrebi odvaja ili ostavlja nepromijenjena. Legure nastale prirodom su se "ukorijenile" zbog svojih mješovitih svojstava. Željezo se, na primjer, može učiniti tvrđim dodavanjem ugljika u metal kako bi se dobio čelik, jak spoj koji može izdržati teška opterećenja.

Ovisno o individualnim karakteristikama, kao i području primjene, rudni minerali se dijele u skupine: željezni, obojeni, plemeniti, rijetki i radioaktivni metali.

Crni metali

Željezni metali su željezo i njegove razne legure: čelik, lijevano željezo i druge feroslitine. Koristi se u proizvodnji različitih smjerova: vojska, brodogradnja, proizvodnja zrakoplova, strojarstvo.

Mnogi proizvodi od željeza koriste se u svakodnevnom životu: kuhinjsko posuđe izrađeno je od čelika, a mnogi predmeti za vodovod prekriveni su njime.

Obojeni metali

Skupina obojenih metala uključuje veliki broj mineral. Naziv grupe dolazi od činjenice da mnogi metali imaju određenu boju. Na primjer, bakar je crvene boje, aluminij je srebrne boje. Preostale 3 vrste minerala (plemeniti, rijetki, radioaktivni) su u biti podvrsta obojenih metala. Mnogi od njih se miješaju u legure, jer u ovom obliku imaju bolja svojstva.

Obojeni metali se dijele na:

  • teški – visoko toksični s velikom atomskom težinom: olovo, kositar, bakar, cink;
  • lagani, niske gustoće i težine: magnezij, titan, aluminij, kalcij, litij, natrij, rubidij, stroncij, cezij, berilij, barij, kalij;
  • plemeniti, zbog svoje visoke otpornosti, praktički ne ulaze u kemijske reakcije, lijepi su za gledanje: platina, srebro, zlato, rodij, paladij, rutenij, osmij;
  • mala (rijetka) – antimon, živa, kobalt, kadmij, arsen, bizmut;
  • vatrostalni imaju visoko talište i otpornost na habanje: molibden, tantal, vanadij, volfram, mangan, krom, cirkonij, niobij;
  • rijetke zemlje - grupa se sastoji od 17 elemenata: samarij, neodim, lantan, cerij, europij, terbij, gadolinij, disprozij, erbij, holmij, iterbij, lutecij, skandij, itrij, tulij, prometij, terbij;
  • raspršeni se u prirodi nalaze samo u obliku primjesa: telur, talij, indij, germanij, renij, hafnij, selen;
  • radioaktivni samostalno emitiraju struju radioaktivnih čestica: radij, plutonij, uran, protaktinij, kalifornij, fermij, americij i drugi.

Aluminij, nikal i bakar od posebne su važnosti za čovječanstvo. Razvijene zemlje nastoje povećati svoju proizvodnju, jer količina ovih obojenih metala izravno utječe na tehnički napredak u konstrukciji zrakoplova, astronautici, atomskim i mikroskopskim uređajima, elektrotehnici.

Nemetalni prirodni elementi

Sažmimo. Proučene su glavne kategorije iz tablice “Vrste minerala” (gorivo, ruda, nemetalni). Koji se elementi svrstavaju u nemetalne, tj. nemetalne? To je skupina tvrdih ili mekih minerala koji se javljaju kao pojedinačni minerali ili stijene. Moderna znanost Poznato je više od stotinu takvih kemijskih spojeva, koji su ništa drugo nego proizvod prirodnih procesa.

U pogledu razmjera njihove ekstrakcije i upotrebe, nemetalni minerali su samo ispred vrste goriva mineral. Donja tablica sadrži glavne stijene i minerale koji čine nemetalnu skupinu prirodnih resursa, te njihove kratke karakteristike.

Nemetalni minerali
Skupina nemetalnih minerala/stijena Vrsta stijene/minerala Karakteristično
Rudarske sirovine Azbest Vatrootporna stijena. Koristi se za proizvodnju vatrootpornih materijala, krovišta, vatrootpornih tkanina.
Vapnenac Sedimentna stijena koja se široko koristi u građevinarstvu. Kad se peče, dobiva se živo vapno.
tinjac Mineral koji stvara stijene. Po kemijski sastav dijeli se na aluminij, magnezij-željezo litij tinjac. Koristi se u modernoj tehnologiji.
Kemijske sirovine Kalijeve soli Sedimentne stijene koje sadrže kalij. Koristi se kao sirovina za kemijska industrija te u proizvodnji kalijevih gnojiva.
Apatit Minerali koji sadrže velike količine fosfornih soli. Koristi se za proizvodnju gnojiva, kao iu proizvodnji keramike.
Sumpor Javlja se u obliku samorodne sumporne rude i u spojevima. Koristi se uglavnom za proizvodnju sumporne kiseline u vulkanizaciji gume.
Građevinski materijali Gips Sulfatni mineral. Koristi se u raznim područjima ljudske djelatnosti.
Mramor Stijena na bazi kalcita. Koristi se u elektrotehnici, za izradu gipsa i mozaika, spomenika.
Drago kamenje Dragocjen Posjedovati prekrasan dizajn ili boje, sjaje i lako se poliraju i režu. Koristi se za izradu nakita i drugih dekoracija.
Poludragi
Ukrasna

Nemetalni minerali vrlo su važni za razne industrije, građevinarstvo, a neophodni su i u svakodnevnom životu.

Klasifikacija resursa prema iscrpljivosti

Osim stupnjevanja minerala prema agregatnom stanju i svojstvima, razmatraju se pokazatelji njihove iscrpljivosti i obnovljivosti. Glavne vrste minerala dijele se na:

  • iscrpljiva, koja u određenom trenutku može ponestati i biti nedostupna za proizvodnju;
  • neiscrpni - relativno neiscrpni izvori prirodnih resursa, na primjer, energija sunca i vjetra, oceani, mora;
  • obnovljivi - fosili koji se na određenoj razini iscrpljenosti mogu djelomično ili potpuno obnoviti, npr. šume, tlo, voda;
  • neobnovljivi - ako su resursi potpuno iscrpljeni, obično ih nije moguće obnoviti;
  • zamjenjivi – fosili koji se po potrebi mogu zamijeniti, npr. vrste goriva.
  • nezamjenjivi – oni bez kojih bi život bio nemoguć (zrak).

Prirodni resursi zahtijevaju pažljivo postupanje i racionalno korištenje, budući da većina njih ima iscrpljiv limit, i ako se obnove, neće biti tako skoro.

Minerali igraju važnu ulogu u ljudskom životu. Bez njih ne bi bilo tehničkih i znanstvenih otkrića, pa ni normalnog života općenito. Rezultati njihovog vađenja i prerade okružuju nas posvuda: zgrade, prijevoz, kućanski predmeti, lijekovi.

U gradnji se najčešće koriste mramor i granit. Međutim, postoji mnogo vrsta prirodnog kamena. Pješčenjak, školjkaš, vapnenac, sedra, dolomit, bazalt – mogao bih nabrajati unedogled. Mramor je kristalan stijena, njegovi neposredni "preci" su vapnenac ili dolomit, koji su prošli rekristalizaciju. Tako popularan građevinski materijal kao granit je magmatska stijena. Bazalt također spada u magmatske stijene. Jezero i rijeka nastali su pod dugotrajnom izloženošću slatkoj vodi. Tuf spaja različite stijene; ​​nastaje interakcijom muljevitih tokova s ​​rastresitim proizvodima vulkanskih erupcija, pijeskom, staklom, kamenjem itd. Škriljevac može imati različito podrijetlo, ali u svakom slučaju ima tankoslojnu strukturu. Karakteristika mu je lako dijeljenje na tanke, ravne ploče. Jaspis se formira od željeznih oksida i kristala kvarca.
Na tržišnu cijenu kamena ne utječe samo njegova kvaliteta, već i način vađenja te cijena transporta.

Gdje se vadi kamen?

Prirodni kamen se vadi na gotovo svim kontinentima. Možda je jedino Antarktika slobodna od toga, i to samo iz razloga što je tamo dosta teško pronaći ležište, a transport bi bio preskup. Kamen je rezultat složeni procesi, nastaje, njegovo formiranje nastavlja se mnogo tisućljeća. Uzorak na kamenu jedinstven je poput otisaka ljudskih prstiju, a na svijetu ne postoje ni dva identična komada granita, a da ne spominjemo takve aristokrate svijeta kamena kao što su jaspis, malahit ili mramor.

U Europi priznati dobavljač prirodnog kamena je Italija. Naslage ove zemlje poznate su od davnina, a kreacije talijanskih arhitekata i kipara važan su dio svjetske kulturne baštine. U ovu se zemlju dovozi kamenje iz drugih europskih zemalja za obradu, a tehnologije koje su razvili talijanski majstori kamena koriste se u Indiji, Pakistanu i Rusiji. Naravno, u različite zemlje vade se razne stijene. Granit - u Bugarskoj, Brazilu, Španjolskoj, Portugalu. U Rusiji ovo prirodni materijal Posebno su poznati Karelija i poluotok Kola. Ležišta mramora nalaze se u Rusiji, Uzbekistanu, Italiji, Grčkoj i mnogim drugim zemljama.Ruski mramor je vrlo cijenjen na međunarodnom tržištu zbog svoje bogate palete boja. Od različitih vrsta jaspisa, egipatski se smatra najvrjednijim.

Različiti tipovi prirodni kamen se vadi na Uralu - "trgovina kamenom" tamo se razvila prije nekoliko stoljeća. U nekim regijama bogatim prirodnim kamenom, nalazišta se ne razvijaju zbog niske dostupnosti.

Tehnologija ekstrakcije

Kako se vadi prirodni kamen? Prilikom vađenja kamena za gradnju i završnu obradu građevina potrebno je stijenu što bolje očuvati. Prirodni minerali imaju različitu tvrdoću, pa se u skladu s tim koristi različita oprema. Ekstrakcija se svodi na otvaranje ležišta pomoću okomitog rova ​​koji ide unutar kamenoloma. Koriste se metoda bušenja i miniranja, metoda zračnog jastuka i metoda rezanja kamena. U prva dva slučaja koriste se posebne bušilice. Napravi se rupa u koju se ili stavlja naboj ili se upumpava zrak. Kao rezultat toga, monolit se razbija u velike komade. Ove metode su prilično jeftine, ali dovode do velikih gubitaka sirovina. Najviše učinkovit način, iako najskuplji, smatra se metodom rezanja kamena, koja omogućuje korištenje sirovina bez velikih gubitaka. .