ęłęóSurowce mineralne i ich znaczenie dla gospodarki
Zasoby naturalne ziemi to składniki, które tworzą środowisko życia człowieka i jednocześnie stanowią czynniki procesów produkcyjnych. Powinny być traktowane jak dobra ekonomiczne.
Zasoby geologiczne to powstałe w naturalny sposób skupienia substancji mineralnych, które mogą być przedmiotem eksploatacji.
Rozwój gospodarczy państwa i jego zasoby finansowe są uzależnione od zasobności w surowce mineralne. Nie jest ot jednak podstawowy wyznacznik stanowiący o rozwoju gospodarki. Wiele państw jednak uzależnionych jest finansowo od sowich surowców, które są ich głównym napędem rozwojowym. Bardzo dużo zależy od tego w jakim stopniu państwo potrafi surowce te wykorzystać dla własnego rozwoju i wzbogacenia. Zasoby nieodnawialne powinny być użytkowane w taki sposób, aby nie uległ zmniejszeniu kapitał przyrodniczy. Zużycie zasobów powinno być rekompensowane dostarczeniem ich odnawialnych substytutów. Tylko w przypadku racjonalnego korzystania z zasobów ziemi państwo może osiągnąć korzyści, a równocześnie nie zagrozić swojemu bezpieczeństwu ekologicznemu.
ęłęóSurowce mineralne można podzielić na:
SUROWCE ENERGETYCZNE
Węgiel kopalny jest paliwem kopalnym, zalegającym pod ziemią na różnych głębokościach. Ma ona zróżnicowaną strukturę i wartość kaloryczną od czego zależą koszty jego wydobycia i opłacalność eksploatacji.
Największe złoża tego surowca znajdują się w Rosji, USA, Chinach, Australii, Ukrainie, Niemczech Wielkiej Brytanii i w Polsce. Węgiel kamienny jest ważnym artykułem handlu międzynarodowego. Od kilku lat czołową pozycję wśród eksporterów tego paliwa zajmuje Australia, Stany Zjednoczone. Importerami są przede wszystkim kraje wschodniej Azji i Europy Zachodniej. Do dużych producentów węgla kamiennego należy także Polska, ale nasz udział w światowej produkcji w ostatnich latach maleje.Węgiel kamienny jest stosowany w przemyśle energetycznym do wytworzenia energii cieplnej, można z niego uzyskać także koks.
Węgiel brunatny odgrywa znacznie mniejszą rolę w energetyce niż kamienny. Jest on surowcem energetycznym, który nie jest produktem międzynarodowej wymiany. Przyczyna tego jest mała kaloryczność oraz nieopłacalność transportu na większe odległości. Wykorzystywany jest głównie w elektrowniach zlokalizowanych pobliżu miejsc wydobycia. Jest także przetwarzany na brykiety oraz jako dodatek do nawozów Mimo malej stosunkowo kaloryczności jest wartościowym paliwem dla elektrowni, ponieważ koszty jego wydobycia nie są duże, lecz eksploatacja odbywająca się w kopalniach odkrywkowych bardzo niszczy środowisko przyrodnicze.
Roczne wydobycie tego węgla w 1996 r. wyniosło 1mld ton, głównie w Europie. Największym wydobyciem węgla brunatnego do niedawna mogły poszczycić się Niemcy. Na pierwsze miejsce pod względem wydobycia wysunęła się Rosja, duże wydobycie ma także Grecja i Węgry. Poza Europą duże wydobycie mają także Stany Zjednoczone, Australia i Kanada.
Ropa naftowa jest surowcem kopalnym, złożonym z różnych frakcji chemicznych, występującym w postaci węglowodorów skumulowanych w porowatych skałach osadowych. Jej złoża znajdują się na wszystkich kontynentach, w warstwach geologicznych o różnym wieku, najczęściej w utworach kredy i trzeciorzędu. Aby wyodrębnić z ropy jej poszczególne składniki (np. benzynę) stosuje się destylację frakcyjną. Ropę rozdziela się na frakcje dzięki różnicy w temperaturach wrzenia poszczególnych jej składników.
Znaczenie ropy naftowej nieustannie wzrasta mniej więcej od 1965 roku. Jej wydobycie na początku obecnego stulecia wynosiło 20 mln ton, z czego 10 mln ton przypadło na Rosję, 8 mln ton na Stany Zjednoczone, a reszta na 7 innych państw. Znaczenie ropy naftowej jest ogromne gdyż jest ona źródłem energii pierwotnej. Jest surowcem potrzebnym do otrzymywania cennych produktów przemysłowych, np. benzyny, nafty, olejów smarowych, parafiny. Zależność poszczególnych krajów od ropy naftowej jest bardzo różna, w niektórych krajach niemal 100%. Rozmieszczenie ropy jest nierównomierne, największe złoża znajdują się w krajach Bliskiego Wschodu - 65 % całych zasobów światowych (Arabia Saudyjska, Irak, Iran, Kuwejt i Zjednoczone Emiraty Arabskie). Ponad 12 % światowych zasobów znajduje się na terenie Ameryki Północnej i Południowej. W Europie, nie licząc Rosji największymi złożami ropy dysponuje Norwegia, kolejno Wielka Brytania i Rumunia.
Pierwsza polska kopalnia ropy powstała w 1854 r. z inicjatywy Ignacego Łukasiewicza w Bóbrce koło Krosna, a pierwszy szyb naftowy o współczesnej konstrukcji wywiercono w 1859 r. w USA.
Pierwszy polski zakład destylacji ropy naftowej powstał w 1856 r. w Ulaszowicach koło Jasła. Jedna z najstarszych rafinerii na świecie z 1884 znajduje się w Gorlicach.
Ropa jest najważniejszym surowcem energetycznym w handlu międzynarodowym. Najważniejszymi eksporterami jej eksporterami są kraje położone nad Zatoką Perską. Główne rynki zbytu stanowią Stany Zjednoczone, Europa Zachodnia i Japonia. Cena ropy na rynkach światowych wpływa na międzynarodowy rozwój gospodarczy, na poziom cen wielu towarów. Bardzo często nagłe wzrosty cen ropy powodują poważne kryzysy na rynkach światowych i problemy ekonomiczne wielu krajów. Każdy konflikt polityczny odbija się na cenach baryłek ropy.
Gaz ziemny jest najbardziej ekologicznym paliwem, stosunkowo czystym, wygodnym w przesyłaniu i energetycznie efektywniejszym od węgla. Jest paliwem kopalnym występującym w skałach osadowych porowatych piaskach, piaskowcach, wapieniach i dolomitach. Pozyskuje się go w postaci gazowej techniki otworowego wydobycia. Gaz ziemny rzadko tworzy samodzielne złoża, występuje zazwyczaj z ropą naftową i węglem kamiennym.
Historia polskiego gazownictwa rozpoczęła się w 1856 roku, kiedy w Krakowie i Warszawie powstały pierwsze gazownie. Od 1878 roku coraz częściej stosowano kuchenki gazowe w gospodarstwach domowych, kilkanaście lat potem wprowadzono inkasujące liczniki.
Gaz ziemny należy do surowców odgrywających coraz większą rolę w gospodarce światowej. W latach 80 tych XIX wieku zużycie gazu ziemnego na świecie wynosiło 1, 74 bln m³, w 1994 roku wzrosło do 2,2 bln m³. Na początku XX wieku jedynym dużym producentem gazu ziemnego na świcie były Stany Zjednoczone, które wydobywały 95 % światowego wydobycia. Z czasem liczba państw wydobywających gaz ziemny się zwiększała. Zasoby gazu szacowane są obecnie na ok. 141 tys. km³, dodatkowo co jakiś czas odkrywane są nowe złoża. Największe zasoby tego surowca znajdują się na terenie dawnego ZSSR (39%), w tym głównie na terenie Rosji. Drugim zasobnym w gaz regionem jest Bliski Wschód (ok. 30%), następnie Azja i Australia (9,3%), Afryka (6,7%), Ameryka Łacińska 5,1%, Ameryka Północna 4,9 %, 2,3 % kraje Unii Europejskiej, 05 % Europa Środkowo-Wschodnia.
Od połowy lat 80 tych XX wieku, największym producentem gazu ziemnego jest Rosja, największe znaczenie gospodarcze mają złoża Syberii Zachodniej (Obwód Tiumeński i Półwysep Jamał). Wydobywa się go także w rejonie Timańsko-Peczorskim, na Północnym Kaukazie, Sachalinie i w rejonie Jakucji.
W Polsce gaz ziemny występuje głównie na Podkarpaciu, koło Ostrowa Wielkopolskiego i na Pomorzu Zachodnim.
SUROWCE METALICZNE
Żelazo występuje w skorupie ziemskiej w ilości 0,41% w postaci następujących minerałów: czerwonego hematytu (Fe2O3), czarnego magnetytu (Fe3O4), syderytu (FeCO3), limonit, getyt, piryt i arsenopiryt.
W związkach chemicznych żelazo jest pierwiastkiem dwu- i trójwartościowym. Wykazuje charakter zasadowy. Jest najpospolitszym metalem ciężkim. Choć stanowi aż 5 proc. zawartości skorupy ziemskiej, żelazo w stanie wolnym występuje zaledwie w dwóch miejscach na Ziemi - na wyspie Dysko koło Grenlandii i w stanie Missouri w USA. (Bardzo często czyste żelazo można za to znaleźć w spadających na Ziemię meteorytach). Z kolei największe złoża rud żelaza (głównie w związkach z tlenem) występują na Ukrainie, Uralu, Syberii, w Skandynawii i w rejonie Wielkich Jezior w USA.
Jakość rud żelaza jest bardzo zróżnicowana, mogą zawierać od 30 do 70 % metalu. Wzrost znaczenia górnictwa rud żelaza nastąpił od połowy lat 70 tych XX wieku. W latach 1959- 1960 wydobycie rud uległo podwojeniu, a w latach 1960-75 wzrosło dwukrotnie. Zastój nastąpił na początku lat 80 tych i 90 tych XX wieku.
Udokumentowane zasoby rud żelaza przekraczają 250 mld ton. Niemal 57% światowego wydobycia przypada na Chiny. Największe okręgi wydobycia znajdują się w Anshan, w północnej części prowincji Hebei i w Mongolii Wewnętrznej. Drugim co do wielkości wydobycia krajem jest Brazylia. Główne okręgi wydobycia w Brazylii znajdują się w południowej części stanu Minas Gerais, oraz w stanie Para. Brazylia większość swoich rud przeznacza na eksport. Trzecim krajem który należy do światowych producentów rud żelaza jest Australia (rejon Pilbara). Większość wydobywanych na świecie rud eksportuje się głównie do Japonii i Koreii Południowej.
METALE NIEZELAZNE
Miedź występuje w skorupie ziemskiej w postaci minerałów: chalkopirytu, chalkozynu, malachitu i innych. Czysta miedź metaliczna jest czerwono-brązowym, miękkim metalem o bardzo dobrym przewodnictwie cieplnym i elektrycznym. Nie ulega na powietrzu korozji, ale reaguje z zawartym w powietrzu dwutlenkiem węgla pokrywając się charakterystyczną zieloną patyną. Gdy w powietrzu zawarte jest dużo dwutlenku siarki zamiast zielonej patyny obserwuje się czarny nalot siarczku miedzi.
Walory miedzi jakimi jest ciągliwość, kowalność, dobre przewodnictwo elektryczne i cieplne sprawiają, że jest ona cennym i poszukiwanym surowcem na światowym rynku.
W wydobyciu miedzi najważniejszą rolę odgrywają Ameryka Północna i Południowa. Najwyżej ceniona jest miedź elektrolityczna ze względu na wysoki stopień czystości. Proces elektrolizy wymaga stosowania dużej ilości energii elektrycznej, którą nie dysponują wszystkie kraje. Dlatego w celu wzbogacenia rud miedzi eksportuje się je do krajów wysoko uprzemysłowionych.. W światowym wydobyciu rud miedzi w przeliczeniu na czysty składnik, wynoszącym w 2003 r. łącznie 13 600 tys. ton, przodowały: Chile, USA, Indonezja, Australia, Peru, Kanada, Rosja, Polska i Zambia.
Główne zastosowanie metaliczna miedź znajduje dziś nie do produkcji mieczy czy ozdób, lecz, dzięki swym świetnym parametrom przewodnictwa elektrycznego, przy produkcji przewodów i w elektronice Współwystępuje z molibdenem, cynkiem, siarką, ołowiem, złotem i srebrem.
Cyna tworzy odmiany alotropowe. W warunkach normalnych występuje w odmianie β (beta) zwanej cyną białą, trwałej powyżej 13,2°C; ma sieć krystaliczną układzie tetragonalnym, o gęstości 7,3 g/cm3. W temperaturach niższych przechodzi w odmianę regularną α (alfa) o gęstości 5,85 g/cm3. Zmiana gęstości jest równoznaczna ze zmianą objętości, co powoduje, że cyna rozpada się (zaraza cynowa) tworząc szary proszek (cyna szara). Czysta cyna (biała) jest ciągliwa i kowalna, odporna na korozję.
Ze względu na dostępność niską temperaturę topnienia, łatwość odlewania, dobre własności mechaniczne a także niską cenę cyny, przedmioty cynowe były niegdyś bardzo popularne od
Produkcja cyny jest niewielka w porównaniu z innymi metalami. W 1997 roku wynosiła 214 tys. ton. Dużym wydobyciem odznaczają się Chiny(30%) i Indonezja (25%). Przez wiele lat pierwsze miejsce zajmowała Malezja, obecnie wydobycie tam bardzo zmalało.
METALE KRUCHE
Rtęć ma bardzo ciekawe właściwości, może rozpuszczać metale i tworzyć amalgamaty. Charakteryzuje się dużą lotnością. Podczas gdy temperatura w pomieszczeniu wynosi ok. 20oC w powietrzu może znajdywać się 14 mg Hg m-3 w stanie równowagi dynamicznej. Dopuszczalne stężenie rtęci uważane za bezpieczne wynosi 0,05 mg Hg m-3 powietrza, stężenie większe może spowodować zatrucie tą substancją. Rtęć jest jedynym metalem występującym w warunkach normalnych w stanie ciekłym. Niezwykłe właściwości rtęci pozwalają na jej zastosowanie w termometrach, barometrach, manometrach, pompach próżniowych, itp. Duże ilości rtęci wykorzystywane są do wydobywania złota i srebra, oraz do elektrolizy litowców oraz do produkcji materiałów wybuchowych.
Światowe zasoby rtęci szacuje się na około 200 tys. t. Największe zasoby rtęci w złożach posiada: Hiszpania, Rosja, Chiny, Włochy, Meksyk, Kanada i USA.
METALIE LEKKIE
Aluminium w technice aluminium nazywane jest glinem. Glin jest piątym, najpowszechniej występującym pierwiastkiem na powierzchni Ziemi. W przyrodzie nie występuje w stanie wolnym, lecz wchodzi w skład glinokrzemianów, gliny, łyszczyków. Od niego wywodzi się dawna nazwa pierwszej warstwy globu - SiAl. Ze względu na swoje właściwości, takie jak mała gęstość i odporność na korozję, stopy glinu z miedzią i molibdenem zwane duraluminium znalazły wiele zastosowań i są używane do wyrobu szerokiej grupy produktów - od puszek do części statków kosmicznych. Czysty, krystaliczny glin jest kruchy i łamliwy. Minerałami zawierającymi od 30-70% glinu są boksyty.
Sproszkowany glin używany jest także w hutnictwie do otrzymywania metali z ich tlenków w procesie aluminotermii. Użyta w tym procesie mieszanina glinu oraz tlenków metali jest znana pod nazwą termit.
Światowe zasoby złóż glinu technicznego wynoszą około 20 mld t, kraje, które posiadają najwięcej tego pierwiastka to: Australia, Gwinea, Kamerun i Brazylia.
METALIE SZLACHETNE
Złotowystępuje ono w przyrodzie w stanie rodzimym. Najczęściej występuje z kwarcem, pirytem. Jest minerałem rzadkim. Obecnie światowe zasoby wynoszą ok. 38400 t, a największe złoża znajdują się na terenach: RPA, Rosji i USA.
Wydobycie złota ze względu na bardzo mała jego zawartość w złożach, dużą głębokość zalegania, wymaga bardzo dużych nakładów pracy. Miejsca występowania:
· RPA - okolice Johannesburga, Rosja - Ałdan, Kołyma, Ural, Australia - Kalgoorie, Chiny , USA, Kanada.
· W Polsce -Dolny Śląsk (dorzecze rzeki Izery, Kwisy, Bobru), okolicach Złotoryi, Bolesławca.
W Polsce pokładów złota obecnie już nieomal nie ma. Na Dolnym Śląsku przetrwały jeszcze pojedyncze potoki, gdzie od czasu do czasu pojawiają się minimalne ilości złotego pyłu. O świetlanej historii rejonu przypominają już dziś tylko nazwy, takie jak Złotoryja czy Złoty Stok, i rozgrywane zawody w płukaniu (podrzuconego) złota. Największe zapasy złota wydobywano zawsze poza Europą - w Brazylii, RPA, na Syberii i Alasce, w Kalifornii i Australii.
Złoto stanowi podstawę systemów monetarnych; używane jest do wyrobu monet. Ma zastosowanie w elektronice (do wyrobu złączy). Do "złocenia" innych metali, produkcji specjalnego szkła, jest składnikiem szlachetnych stopów, ma zastosowanie w medycynie i w stomatologii.
Złoto wykorzystywane jest przede wszystkim w przemyśle jubilerskim.
Pierwsza gorączka złota zdarzyła się prawdopodobnie ok. 3000 roku p.n.e., kiedy zapasy rzecznego złota miały się w Nilu na wyczerpaniu, Egipcjanie wyruszyli w góry - w stronę źródeł rzeki. Byli prawdopodobnie pierwszymi ludźmi, którzy złoto wydobywali ze złotych żył, jakimi poprzetykane bywają skały kwarcowe. Ostatnie wielkie gorączki złota wybuchły w zeszłym stuleciu w USA (Kalifornia i Alaska) i w RPA podczas odkrycia pól Witwatersand. Kilka lat temu gorączka ogarnęła również Brazylię.
Srebro w przyrodzie występuje w stanie rodzimym oraz w licznych związkach chemicznych. Jest najlepszym przewodnikiem ciepła i elektryczności spośród wszystkich metali. Srebro jest miękkie, ciągliwe i kowalne umożliwiając łatwe formowanie go w różne kształty oraz wyciąganie w cienkie druty i folie, dlatego już od starożytności używane jest do wyrobu biżuterii i ozdób. otrzymywane jest głównie jako produkt uboczny przerobu rud innych metali.
Ze względu na specyficzne właściwości fizyczne i chemiczne srebro, jego stopy i związki chemiczne znajdują liczne zastosowania w przemyśle, elektrotechnice i fotografii (na skutek rozkładów chlorków, jodków i bromków srebra na świetle.
Światowe zasoby srebra szacuje się na 200 tys. ton. Największe znajdują się w: Meksyku, Kanadzie, USA, Australii, Polsce i Japonii.
Światowa produkcja srebra w ostatnich latach uległa ożywieniu, w 1997 roku wynosiła 16 tys. ton. Wzrosło znaczenie wydobycia tego surowca w Meksyku, USA, Chile
Platyna występuje w skorupie ziemskiej w ilościach 0,001 ppm, w postaci rudy oraz jako zanieczyszczenie rud niklu i miedzi.
Znany w Ameryce jeszcze w czasach prekolumbijskich. Do Europy został sprowadzony w 1750 roku przez Hiszpanów, którzy sądzili, że jest to tylko odmiana srebra.
Najważniejsze związki platyny to kwas heksachloroplatynowy, chlorek platyny i wywodzące się z tych związków kompleksy organometaliczne, które są masowo wykorzystywane jako katalizatory wielu przemysłowo stosowanych reakcji chemicznych.
Światowe zasoby złóż platyny wynoszą około 25 tys. t. w 1996 roku wyprodukowano 281 ton platyny, głównie występują w RPA, Rosji, Kanadzie.
chomik_stasio