Месторождения сырья для производства удобрений, несомненно, являются одним из самых насущных ресурсов, без которых невозможно увеличение производства продуктов питания для удовлетворения потребностей растущего населения Земли, стремящегося к улучшению своего жизненного уровня. Растению для роста требуется много химических элементов. Кислород и водород (извлекаемые из воды) вместе с углеродом (извлекаемым из двуокиси углерода атмосферы) составляют 98 % основной массы живых растений, однако азот, фосфор, калий, кальций и сера им столь же необходимы. Растения суши — источник наших пищевых запасов— извлекают эти элементы из почвы. Уровень их содержания во многом определяет скорость роста растений. Чтобы элементы могли оказывать влияние на рост, они должны находиться в почве в хорошо усваиваемой растениями форме. Например, в большинстве почв калия содержится более 1 %, но подавляющая его часть недоступна для растений, так как он заключен в нерастворимых силикатах типа полевых шпатов. Для повышения скорости роста растений калий вносится в почву обычно в виде сульфата K2SO4 или хлорида KCI, потому что оба эти соединения легкорастворимы. Действенность азотных, фосфорных и других удобрений также зависит от их растворимости, поэтому к ресурсам удобрений относятся растворимые соединения или минералы, которые после обработки легко превращаются в растворимые разновидности. Геологи ведут поиск именно таких ресурсов удобрений.
(more…)

Редким металлам присущи две особенности, которые порождают неуверенность в удовлетворении потребностей в них в будущем. Первая особенность касается наличия и распределения месторождений: с одной стороны, уже известные рудные объекты невелики по своим размерам, их размещение географически ограниченно, а поиски трудны; с другой — при оценке потенциальных ресурсов мы убеждаемся, что для большинства редких металлов не установлено нетрадиционных, крупных месторождений низкосортных руд. Мы даже не уверены, существуют ли вообще для многих редких металлов какие-либо типы месторождений, содержания полезных компонентов в которых находились бы между минимальными промышленными содержаниями в отрабатываемых сейчас рудах и средними содержаниями в горных породах земной коры. В случае, например, с медью, ясно, что, когда будут истощены существующие ныне месторождения, станут осваиваться большие нетрадиционные источники ее ресурсов. Но для таких металлов, как серебро, вольфрам и ртуть, альтернативных источников сырья пока нет.
(more…)

Платиноиды. Редкие самородные металлы представлены менее широкой группой месторождений, чем металлы сульфидных минералов. Платина, палладий, родий, иридий, рутений и осмий, называемые часто платиноидами, всегда встречаются вместе и накапливаются в горных породах, образовавшихся из мантийных магм. Уровни содержания платиноидов чрезвычайно низки. Наиболее распространенные среди них платина и палладий имеют среднее содержание в земной коре всего 0,0000005 %, а другие и того меньше. Вместе с тем в мантийных породах содержания платиноидов заметно выше, но не настолько, чтобы их можно было рассматривать в качестве потенциальных ресурсов. Наиболее важным способом накопления платиноидов в рудах месторождений является процесс магматической сегрегации сульфидов никеля, меди и железа. По мере того как образовавшиеся сульфиды начинают вод действием силы тяжести опускаться на дно магматической камеры, они действуют как накопители атомов, извлекая платиноиды из расплава. При разработке образующихся таким образом сегрегационных магматических месторождений меди и никеля платиноиды получаются попутно в качестве побочного продукта. Есть месторождения, на которых, наоборот, выгоднее извлекать платиноиды как главный компонент, хотя в рудах могут присутствовать и медь, и никель. Это относится к расположенному в ЮАР Бушвелдскому магматическому комплексу, в котором имеется сегрегацинный слой мощностью до десятков сантиметров, обогащенный платиноидами,— так называемый риф Меренского.
(more…)

Серебро. Большое внимание, уделяемое серебру, связано с его использованием в качестве валюты, в ювелирной промышленности и для денежного (монетного) обращения. Существующий дефицит серебра возник из-за непомерных потребностей индустрии, а именно электротехнической промышленности и производства фотоматериалов. Их запросы всегда превышают доступные запасы, которые невозможно расширить, чтобы удовлетворить все потребности.
(more…)

Дополнительные источники энергии ныне значительно превышают мускульную энергию во всех областях нашей жизни — от производства пищи до развлечений. Дополнительная энергия напоминает толпу безмолвных рабов, которые бесконечно и безропотно трудятся, чтобы накормить, одеть, перевезти и уберечь всех нас. При этом, конечно, используется энергия солнца или минеральных ресурсов, таких, как уголь, нефть, уран, а не мускульная сила настоящих рабов. Но машины, питаемые этой дополнительной энергией, настолько глубоко вошли в нашу жизнь что каждый из живущих на Земле имеет «энергетических рабов», работающих на него. Пугаясь повышении цен на нефть, газ, уголь, мы склонны забывать, CKOЛЬКО мало стоит энергия, которая заменяет тяжелый труд рабочего — мужчины или женщины в течение полного дня. Электричество, необходимое для того, чтоб стоваттная лампочка горела 10 часов, стоит 10 центов Это суммарная цена, в которую входят и стоимость передачи электричества по проводам, и стоимость со держания линий электропередач, и многое другие в дополнение к стоимости горючего. Если мы рассмотрим точно так же стоимость горючего, то картина будет еще более разительной. Если мы покупаем нефть по 40 долл. за баррель и не принимаем в расчет дополнительные затраты вроде выше перечисленных, то можно рассчитать, что эквивалент стоимости трудового дня одного рабочего упадет до 1,5 цента. Поэтому неудивительно, что даже в относительно бедных странах, таких, как, например, Индия суммарное количество дополнительной энергии, используемой каждым мужчиной, женщиной или ребенком, равно работе 15 невольников, которые трудятся по 8 часов в день. В Южной Америке каждый имеет приблизительно по 30 «энергетических рабов в Японии — по 100, в СССР — по 120, в Европе по 150, а в США и Канаде — по 300. Концепции «энергетических рабов» демонстрирует крайнюю зависимость мира от минеральных ресурсов. Если «невольники» взбунтуются (иными словами, если ресурсы будут исчерпаны), население Земли не сумеет поддержать свою жизнеспособность. Возвращение в мускульной силе принесет голод и эпидемии. Природа быстро сократит человеческую популяцию.
(more…)

Молибден. Молибден, так же как и никель, добавляется в стали и придает им прочность и вязкость. Впервые широкое применение молибден получил при изготовлении броневых щитов и бронебойных снаря

дов во время первой, мировой войны. Он и, сейчас широко, используется, для получения сплавов,, от которых требуется высокая прочность на сжатие и устойчивость при высоких температурах.
(more…)

Никель. Подавляющая часть никеля используется для получения сплавов, отличающихся высокими жаростойкими и электрическими свойствами, а также в производстве нержавеющей стали. Развитие никелевой промышленности связано с технологическими успехами в конце XIX — начале XX в. Плавка и обработка этого металла настолько сложны, что старые немецкие горняки, путавшие нередко из-за внешнего сходства медные и никелевые сульфидные руды, называли его kupfernickel (нем. Kupfer — медь, Nickel — горный дух, якобы заколдовавший медную руду и сделавший невозможной ее переработку). Заблуждения шахтеров сохранились в названии элемента (никель).
(more…)

Свинец и цинк. Рудные минералы свинца и цинка образуют в природе тесную ассоциацию, поэтому имеет смысл описать их вместе. Для каждого из них существует практически единственный минеральный вид — галенит PbS и сфалерит ZnS, которые составляют основу мирового производства соответственно свинца и цинка. Свинец используется главным образом в производстве электрических батарей и аккумуляторов, а также тетраэтила свинца, добавляемого в бензин в качестве антидетонационной добавки. Кроме того, свинец находит достаточно широкое применение в строительной индустрии, производстве красителей, в электротехнике и военной промышленности. Цинк до конца XIX в. применялся в основном как составная часть латуни, теперь сфера его применения значительно расширилась. Более 50 % продукции цинка идет на производство материалов для упаковки скоропортящихся продуктов питания и для антикоррозионного покрытия изделий из железа и стали.
(more…)

Число металлов, накапливающихся в сульфидных месторождениях, велико — медь, свинец, цинк, никеле», молибден, серебро, мышьяк, сурьма, висмут, кадмий, кобальт, ртуть, а также ряд еще более редких металлов, которые встречаются в виде примесей в минералах более распространенных редких металлов. Мы рассмотрим здесь только самые важные металлы.

При формировании месторождений редкие металлы образуют минералы различного состава и свойств, на основе чего их можно разбить на три группы. Первая включает медь, свинец и цинк, образующие обычно сульфидные минералы. Во вторую входят золото и платина, существующие, как правило, в виде самородных металлов. Третья группа состоит из вольфрама, тантала, олова, бериллия и урана, образующих оксиды и силикатные минералы. Отмечается, однако, некоторое перекрытие групп — олово, например, может образовывать сульфиды и может входить в состав оксидов, но принятое подразделение основано на главных и наиболее важных минералах элемента.