Charakterystyka wybranych surowców i złóż mineralnych
Bogactwo państwa w dużej mierze zależy od ilości posiadanych złóż surowców mineralnych, ich zasobności i dostępności. Oczywiste jest, że im więcej surowców tym bogatsze państwo, które może je eksploatować. Jednak dopiero wydobyta ze złoża kopalina użyteczna jest surowcem mineralnym. Ich wykorzystanie w dużej mierze zależy od gospodarki światowej. Ilość sprzedawanego surowca jest ściśle kontrolowana przez cenę danego surowca na rynku światowym. Które państwa mogą sobie pozwolić na składowanie surowców? Które z państw ma wielkie zasoby miedzi, żelaza czy złota? Które z nich posiada najzasobniejsze złoże? W pracy tej postaram się to wyjaśnić. Na początek przedstawię podział surowców. Podzieliłam je ze względu na zastosowanie w gospodarce. W przemyśle energetycznym używane są kopaliny takie jak: węgiel kamienny, węgiel brunatny, uran, torf, ropa naftowa, gaz ziemny i łupki bitumiczne. W pracy tej opiszę węgiel kamienny i brunatny, ropę naftową oraz gaz ziemny i uran, jako że są to surowce najczęściej wykorzystane w energetyce. Następnym rodzajem kopalin użytecznych są kopaliny metaliczne obejmujące rudy wszystkich metali. W pracy tej opiszę złoża rud żelaza z tego rodzaju kopalin. Z kolei z kopalin użytecznych niemetalicznych opiszę: rudy chromu, tytanu, niklu, krzemu, miedzi, cynku, ołowiu, cyny, rtęci oraz złoża metali szlachetnych - złota i srebra oraz rudy platyny. W pracy tej postaram się scharakteryzować dany surowiec, jego wykorzystanie oraz szacowane zasoby (dane pochodzą z lat '70 i '80). Kraje wymienione są pod względem zasobności złóż danego surowca w kolejności od największej do najmniejszej. Postaram się również w pracy tej pokazać substytuty niektórych pierwiastków, które można wykorzystać w celu tańszej produkcji lub ochrony środowiska naturalnego.
KOPALINY SUROWCÓW ENERGETYCZNYCH
*Węgiel kamienny
Węgiel sam w sobie jest najpopularniejszym pierwiastkiem występującym w przyrodzie. W połączeniu z innymi związkami chemicznymi tworzy możliwe do wykorzystania substancje. Najczęściej jest spotykany w formie kopalnej. Węgiel kopalny jest skałą osadową z różnych organicznych związków roślinnych. Węgiel kamienny jest metamorficzną odmianą szczątków martwych roślin i zwierząt. Najmiąższe złoża węgla kamiennego są pochodzenia platformowego (ze względu na pokrywę osadową, której na tarczach brak). W hierarchii zawartości czystego węgla jest na miejscu trzecim (78-92% zaw. C) tuż za antracytem (94-96%) i szungitem (98,2%). Szungit jest najstarszym węglem kopalnym. Występuje w okolicach jeziora Onega w Rosji, w Szwecji, Kanadzie i w Indiach. Szacowane zasoby węgla kamiennego wynoszą 9900 mld t. Największe złoża tego surowca znajdują się w Rosji, USA, Chinach, Australii, Wielkiej Brytanii i w Polsce na Śląsku. Węgiel kamienny używany jest w przemyśle energetycznym do wytworzenia energii cieplnej w wyniku spalania. Po przeróbce chemicznej - do otrzymania koksu, smoły, benzyny, gazów. Węgiel kamienny może być zastępstwem dla innych paliw stałych gorszej jakości jak węgiel brunatny czy torf. Sam również w energetyce może być zastąpiony przez inne paliwa, np. atom, woda, energia słoneczna czy wiatr.
*Węgiel brunatny
Węgiel brunatny jest gorszym jakościowo substytutem węgla kamiennego. Zawiera 65-75% czystego węgla. Jest przede wszystkim surowcem energetycznym, ale służy także do wytwarzania, smoły wylewnej, benzyny, olejów opałowych i smarów. Używany jest również jako dodatek do nawozów. Węgiel brunatny tworzy złoża osadowe na platformach.
Światowe zasoby szacowane są na 2630 mld t. Największe złoża węgla brunatnego są w Rosji, USA, Australii, Niemczech, Polsce i Kanadzie. Węgiel brunatny jako materiał opałowy może być zastępowany węglem kamiennym, jednak to wiąże się z większymi kosztami. Wykorzystanie pozostałości po jego spalaniu uzyskuje się w wyniku czyszczenia filtrów, np. w Bełchatowie. Wykorzystano tam pozostałości siarki, która osadzała się na filtrach. Siarka, jako surowiec mineralnych równie mocno pożądany na świecie co węgiel, osadzająca się na filtrach jest stosunkowo czysta i zdolna do wykorzystania. Po oczyszczeniu filtrów zakład elektrociepłowniczy w Bełchatowie sprzedaje siarkę, z której wytwarzany jest gips budowlany.
Substytutami węgla brunatnego mogą być również inne surowce energetyczne: atom, energia słoneczna, wiatr itd.
*Ropa naftowa
Czyli olej skalny - jest najważniejszym surowcem węglowodorowym potrzebnym do otrzymywania cennych produktów przemysłowych, np. benzyny, nafty, olejów smarowych, parafiny. Oczywiście jest też jednym z najważniejszych surowców zużywanych w energetyce cieplnej. Surowa ropa naftowa może służyć jako materiał opałowy. Jednak tego rodzaju jej zużycie jest bardzo nieekonomiczne, ponieważ traci się cenne produkty, które można by wyodrębnić z niej za pomocą specjalnej przeróbki. Podstawowa przeróbka ropy naftowej polega na destylacji. Pierwszą destylację ropy naftowej dokonał polski aptekarz w Krośnie, Ignacy Łukasiewicz, w roku 1852. Jego zasługą również jest wynalezienie lampy naftowej oraz zastosowanie nafty do celów oświetleniowych. W roku 1854 Łukasiewicz założył pierwszą na świecie kopalnię ropy naftowej w Krośnie. Ropa jest cieczą składającą się z szeregu różnych węglowodorów. Udział procentowy węglowodorów jest różny w ropach różnego pochodzenia. Węglowodorom w ropie naftowej towarzyszą również inne związki organiczne, zawierające tlen, azot i siarkę. Ropa naftowa nie występuje w szeroko rozumianych złożach, np. jako warstwa, ale w pułapkach bitumicznych. Pułapki takie najczęściej tworzą skały osadowe (piaskowce, dolomity). Mogą występować zarówno na lądzie jak i w dnie morskim (22% światowych złóż ropy naftowej znajduje się pod morzami i oceanami). Światowe zasoby ropy naftowej szacowane są na 110 mld t. Największe złoża tego surowca znajdują się w Arabii Saudyjskiej, Iraku, Iranie i Kuwejcie. Ropa naftowa na tyle dobrze jest zagospodarowana i wykorzystywana, że bardzo często trudno ją czymś zastąpić. Każda katastrofa czy konflikt polityczny odbija się na cenach baryłek ropy. Nierzadko prowadzi to do zatargów i kolejnych konfliktów. Często się mówi, że obecna sytuacja w Iraku jest spowodowana właśnie przez dostęp do złóż ropy naftowej. Złośliwi twierdzą, że Ameryka wywołała tę wojnę, ponieważ chce wprowadzić demokrację w kraju muzułmańskim.
*Gaz ziemny
Gaz ziemny występuje najczęściej z ropą naftową i węglem kamiennym. Również jest (tak jak ropa naftowa) mieszaniną węglowodorów - najlżejszych homologów metanu - oraz (w zmiennych ilościach) azotu, dwutlenku węgla, siarkowodoru, gazów szlachetnych.
Występuje głównie w porowatych piaskach, piaskowcach, wapieniach i dolomitach, niekiedy także w szczelinach skał magmowych. Może też tworzyć samodzielne złoża. Powstaje w wyniku analogicznych procesów jak ropa naft. lub stanowi jeden z produktów uwęglania substancji roślinnej (w czasie procesu rozkładu wydzielają się gazy). Ocenia się, że na świecie jest 60540 mld m³ gazu ziemnego. W każdym kraju można znaleźć (mniejsze lub większe) złoża tego surowca. W Polsce występuje gł. na Podkarpaciu, w środkowej części Niziny Południowo-wielkopolskiej (k. Ostrowa Wielkopolskiego) i na Pomorzu Zachodnim.
Gaz ziemny jest cennym surowcem w produkcji sadzy, gazu syntezowego oraz jest stosowany jako paliwo. Jako paliwo jest on najdogodniejszy w użyciu ze względu na możliwość dokładnego dawkowania surowca stosunkowo prostymi urządzeniami, a jego doprowadzenie do miejsca użycia nie wymaga bezpośredniej obsługi.
*Uran
Wykorzystywany jest w przemyśle atomowym - konkretniej w wykorzystaniu jego izotopu 235U do wytworzenia energii. Używany jest również w przemyśle zbrojeniowym. Uran jest szeroko rozpowszechnionym pierwiastkiem w przyrodzie. Spośród licznych minerałów zawierających uran najważniejsze są m.in.: uraninit, karnotyt, autunit, torbernit i kurit. Często występuje z domieszkami (bądź są to pozostałości po rozpadzie uranu lub będące w trakcie rozpadu) takich pierwiastków jak: rad, radon i izotop ołowiu.
Uran występuje w złożach różnych typów genetycznych. Są to złoża:
- magmowe
- pegmatytowe
- karbonatytowe
- skarnowe
- hydrotermalne
- infiltracyjne
- osadowe
Zasobność światowych złóż uranu ocenia się na 1 mln t. Największe złoża znajdują się w: USA, Kanadzie, RPA, Australii.Uran jako paliwo jądrowe nie ma substytutów. Jednak uzyskać go można nie tylko z rud tego pierwiastka. Można go również uzyskać z rozpadu promieniotwórczego toru i ołowiu, ale i wtedy służy tylko jako paliwo uzupełniające.
KOPALINY SUROWCÓW METALICZNYCH
*Żelazo
Żelazo znane jest od tysiącleci (epoka żelazna). Stanowi prawdopodobnie ok. 45% masy Ziemi. Przyjmuje się, że w stanie rodzimym stanowi ponad 90% jądra Ziemi. Jest to pierwiastek bardzo pożądany i podstawowy metal uzyskiwany w największej ilości. Występuje głównie w postaci minerałów, m.in. magnetytu, hematytu, limonitu, syderytu, pirytu. Jest głównym składnikiem meteorytów żelaznych. Żelazo wydobywa się z jego rud, a zużywa się w postaci żeliwa, stali węglistej lub stali stopowych. Żelazo tworzy złoża magmowe, skarnowe, karbonatytowe, hydrotermalne, wietrzeniowe, osadowe i metamorficzne, z czego dwa ostatnie mają największe znaczenie dla eksploatacji. Światowe zasoby rud żelazistych wynoszą ok. 260 mld t, w czym ocenia się zawartość czystego żelaza na 93 mld t. największe złoża znajdują się na terenie: Rosji, Kanady, Brazylii, USA, Australii, Chin.Żelazo można uzyskać nie tylko z rud. Duże znaczenie ma przetwarzanie złomu w celu uzyskania z niego żelaza. Zabieg taki stosuje się najczęściej w krajach rozwiniętych. Wykorzystywane jest głównie w budownictwie. Jednak aby uzyskać większą wytrzymałość żelaza na warunki klimatyczne i mechaniczne, miesza się je z innymi pierwiastkami (najczęściej z węglem). Uzyskuje się wtedy najpopularniejsze materiały stal, staliwo, żeliwo.
KOPALINY METALI STALIWNYCH
*Chrom
Chrom służy przede wszystkim do uszlachetniania stali i do produkcji materiałów ogniotrwałych. Wykorzystywany w przemyśle metalurgicznym. Również może być wykorzystywany jako środek zdobniczy (np. chromowane felgi samochodowe). Minerałem rudnym chromu jest chromit.Rudy chromu tworzą złoża magmowe, podrzędnie złoża wietrzeniowe, okruchowe i laterytowe.Światowe zasoby chromu ocenia się na 3,3 mld t. Największe złoża znajdują się w: RPA, Zimbabwe, Rosji, Indiach, Turcji, Iranie i na Filipinach.
Śladowe ilości chromu odzyskiwane są ze złomu - głównie stosuje się to w krajach rozwiniętych.
*Tytan
Tytan jest pierwiastkiem bardzo rozpowszechnionym w przyrodzie. Występuje głównie w stanie rozproszonym w wielu krzemianach i glinokrzemianach. Minerałami zawierającymi tytan są: rutyl, ilmenit, tytanit (dwa główne pierwiastki, najczęściej eksploatowane), tytanomagnetyt i perowskit. Wykorzystywany jest w przemyśle lotniczym, rakietowym czy do produkcji łodzi podwodnych. Jako dodatek do stali podnosi jej jakość (i cenę).Rudy tytanu tworzą złoża magmowe zasadowe, wtórne okruchowe - wietrzeniowe i osadowe. Eksploatacja złóż okruchowych opłaca się, gdy jest przynajmniej 20kg ilmenitu w 1t urobku. Zasoby światowe wynoszą ok. 120 mln t rutylu i 560 mln t ilmenitu. Największe złoża rutylu są w: Brazylii, Australii, Indiach, USA. Ilmenitu natomiast w: Kanadzie, Norwegii, Indiach, Australii, USA i RPA. Duże znaczenie przy uzyskiwaniu tytanu jest odzyskiwanie go ze złomu. Rutyl i ilmenit mogą być stosowane wymiennie. Jednak w przemyśle lotniczym i rakietowym tytan nie ma substytutów.
*Nikiel
Nikiel jest dość rozpowszechnionym pierwiastkiem w przyrodzie. Oprócz żelaza stanowi główny składnik jądra Ziemi. Można go znaleźć również w stanie rodzimym w meteorytach. Minerałami o znaczeniu przemysłowym zawierającymi nikiel są: pentlandyt, milleryt, gersdorfit, nikielin, chloantyt i garnieryt. Nikiel otrzymuje się głównie z rud siarczkowych, przerabianych na tzw. kamień niklowy.Nikiel wykorzystuje się w metalurgii. Dodawany do stali większa jej odporność na korozję, wytrzymałość i ciągliwość. Służy również do niklowania - pokrywania materiałów warstwa niklu w celu podniesienia ich wytrzymałości na korozję. Nikiel występuje w złożach magmowo-likwacyjnych, hydroermalnych i laterytowych. Stanowi również produkt uboczny przeróbki niektórych rud miedzi. Światowe zasoby rud niklu wynoszą ok. 80 mln t. Największe złoża są w: Nowej Kaledonii, na Kubie, w Kanadzie, Rosji i Indonezji. Ogromne zasoby perspektywiczne przedstawiają konkrecje manganowe na dnie oceanów, zwłaszcza Pacyfiku. Planowana jest ich eksploatacja.Nikiel może być zastąpiony innymi metalami: aluminium, tytanem, kobaltem, platyną, miedzią, ale wiąże się to ze zwiększeniem kosztów.
*Krzem
Krzem jest jednym z podstawowych składników skorupy ziemskiej - ok. 27%. Jest najpospolitszym pierwiastkiem po tlenie. Najczęściej występuje w skałach w postaci krzemionki - dwutlenku krzemu (SiO2). Występuje w niemal wszystkich skałach na Ziemi. W różnej postaci można go znaleźć praktycznie wszędzie. Jako pierwiastek jest wykorzystywany w elektrotechnice do produkcji półprzewodników. Kopaliny użyteczne dostarczające krzemu występują w wielkiej obfitości w stosunku do potrzeb metalurgii. Bywa zastępowany gorszymi gatunkami kryształu górskiego, kwarcytami.Ponieważ krzem jest wszędzie, podam jak wygląda produkcja światowa krzemu użytecznego i żelazokrzemu: 2250 tys t. największymi producentami są: Rosja, USA, Norwegia, Japonia, Francja, RPA i Kanada.
Substytutami żelazokrzemu mogą być różnego rodzaju metale i stopy metali, jednak podnosi to koszty produkcji. Jako półprzewodnik krzem może być zastąpiony germanem.Wykorzystanie krzemu jako półprzewodnika ma przed sobą świetlaną przyszłość. W związku z rosnącym zapotrzebowaniem na półprzewodniki, które są wykorzystywane w produkcji sprzętu informatycznego, przeróbka krzemu staje się coraz bardziej opłacalna.
KOPALINY METALI NIEZELAZNYCH
*Miedź
Spośród pierwiastków czysta miedź jest najlepszym — po srebrze — przewodnikiem ciepła i elektryczności. Dlatego wykorzystywana jest w przemyśle wymagającym szybkie i łatwe przekazywanie informacji za pośrednictwem kabli miedzianych - telekomunikacji i informatyce. Miedź jest bardzo szeroko stosowana jako przewodnik i półprzewodnik w produkcji procesorów i wszelkich urządzeń wykorzystujących kable do przenoszenia danych. Oprócz tego miedź ma zastosowanie w budownictwie - np. do krycia dachów budowli monumentalnych. Związki miedzi są używane m.in. do produkcji farb, do barwienia szkła i porcelany, do wytwarzania powłok ochronnych (miedziowanie [pokrywanie materiałów cienką warstwą miedzi]), mikronawozów (miedź jest jednym z mikroelementów), oraz jako katalizatory, a także w lecznictwie. Miedź jest jednym z najstarszych metali poznanych przez człowieka. Minerałami zawierającymi miedź i wykorzystywanymi praktycznie są: chalkopiryt, bornit, kowelin, chalkozyn oraz miedź rodzima (rzadko). Rudy miedzi tworzą bardzo często samodzielne złoża, najczęściej pochodzenia magmowego, osadowego i metamorficznego. Współwystępuje z molibdenem, cynkiem, siarką, ołowiem, złotem i srebrem. Znaczne ilości miedzi uzyskuje się też ubocznie ze złóż innych metali.Ocenia się, że na świecie jest jeszcze 5 mln t miedzi. Najwięcej mają jej: Rosja, Zambia, Kanada, Peru, Zair, Filipiny, Papua Nowa Gwinea oraz Polska. W Polsce bogate złoża rud miedzi występują w Legnicko-Głogowskim Okręgu Miedziowym.Miedź uzyskuje się również z przeróbki złomu i odpadów. Miedź można zastąpić innymi pierwiastkami - aluminium, tworzywami sztucznymi czy stalą.
*Cynk
Cynk znano w Chinach i Indiach już w czasach starożytnych. Cynk otrzymuje się głównie z rud siarczkowych. Zużywany jest przeważnie w elektrotechnice (do wyrobu elektrod, klisz), do wytwarzania stopów, do cynkowania wyrobów z żelaza i stali (mosiądz). Minerałami użytecznymi cynku są: sfaleryt i wurcyt. Bardzo często współwystępuje z ołowiem i miedzią.
Rudy cynku tworzą złoża skarnowe, hydrotermalno-żyłowe, wulkaniczno-osadowe i wietrzeniowe. Światowe zasoby złóż cynku oceniane są na ponad 150 mln t. Największe są w: Kanadzie, USA, Australii, Peru, Meksyku.Duże ilości cynku odzyskiwane są ze złomu.
Cynk można zastępować innymi metalami: aluminium, magnezem, tytanem czy cyrkonem. Wiąże się to niestety ze zwiększeniem kosztów produkcji.
*Ołów
Ołów jest pierwiastkiem dosyć pospolitym, choć występujący w stosunkowo niezbyt dużych ilościach. Ołów metaliczny był znany już w starożytności (wytapiany z rud ok. 3500 lat p.n.e. w Egipcie). Rzymianie stosowali go do wyrobu rur wodociągowych, które przetrwały do czasów obecnych. Zużywa się go przede wszystkim do produkcji akumulatorów (40% wydobycia). Wytwarza się z niego też osłony antypromieniotwórcze, powłoki kabli, amunicję. Głównymi minerałami zawierającymi ołów są: galena, cerusyt i anglezyt. Ołów metaliczny otrzymuje się głównie z rud siarczkowych, z których przez prażenie otrzymuje się tlenek ołowiu, poddawany redukcji koksem. Uzyskany ołów surowy, rafinuje się elektrolitycznie.
Światowe zasoby złóż ołowiu szacuje się na 126 mln t. Kraje bogate w złoża tego surowca to: USA, Australia, Kanada, Meksyk i Peru. Bardzo duże znaczenie ma odzyskiwanie ołowiu ze złomu. W niektórych krajach odzyskany ołów wynos nawet 50% zużycia tego surowca.
Ołów można zastąpić tworzywami sztucznymi - nieekonomicznymi i nieekologicznymi, dlatego dużą wagę przykłada się do coraz lepszych metod wtórnego odzyskiwania tego surowca.
*Cyna
Stop cyny z miedzią (brąz) był stosowany już w czasach prehistorycznych (epoka brązu). Cynę jako metal znano w Chinach i Japonii w XVIII w. p.n.e., w Egipcie — ok. VI w. p.n.e. Dawniej używano cyny do wyrobu przedmiotów użytkowych i artystycznych. Dzisiaj cynę stosuje się do cynowania blachy stalowej (używanej m.in. na puszki do konserw) oraz jako składnik stopów. Cyna występuje w nieznacznych ilościach w przyrodzie. Minerałami użytecznymi cyny są: kasyteryt i stannin. Z kasyterytu cynę otrzymuje się, po wzbogaceniu, przez redukcję węglem w piecach. Zasoby złóż cyny ocenia się na 10mln t, z czego największe złoża przypadają na kraje: Indonezja, Chiny, Tajlandia, Boliwia, Malezja, Rosja, Brazylia, Birma i Australia. Cynę również można odzyskiwać ze złomu (z puszek po konserwach, działając suchym chlorem). W niektórych państwach można jej w ten sposób uzyskać nawet 20% produkcji krajowej. Odzyskiwanie cyny w ten sposób jest bardzo opłacalny - jest niedrogi, a puszki po konserwach zawsze się znajdą. Substytutami cyny może być aluminium, szkło, papier, tworzywa sztuczne i stale, co oczywiście wiąże się z kosztami. Dlatego czasem lepiej pogrzebać za puszkami nić wydobywać cynę ze złóż. Powinny o tym pamiętać kraje rozwijające się, jak np. Polska.
KOPALINY METALI KRUCHYCH
*Rtęć
Rtęć znano już w starożytności; była przedmiotem zainteresowania alchemików, którzy próbowali wytworzyć z niej eliksir długowieczności. Jatrochemicy (chemicy, którzy uważali, że procesy życiowe mają charakter chemiczny i mogą być regulowane przez podanie preparatów chemicznych, np. arsenu, srebra) wprowadzili preparaty rtęci do lecznictwa. Potocznie zwana jest żywym srebrem. Dzisiaj rtęć wykorzystywana jest do produkcji aparatury elektrycznej, termometrów, barometrów. W medycynie stosuje się ją do leczenia niektórych przypadłości nerek (ze względu jednak na toksyczność obowiązuje ścisłe dawkowanie). W przyrodzie rtęć występuje rzadko i w niewielkiej ilości. Rtęć otrzymuje się z cynobru przez prażenie z dostępem powietrza albo ogrzewanie z żelazem lub z wapnem palonym.Rudy rtęci tworzą złoża hydrotermalne. Najczęściej występuje w skałach osadowych i wulkaniczno-detrytycznych. Światowe zasoby rtęci ocenia się na 7 mln flaszek (1 flaszka = 34,3 kg) ≈ 200 tys t. Najwięcej rtęci w złożach mają: Hiszpania, Rosja, Chiny, Włochy, Meksyk, Kanada i USA. Odzyskanie rtęci ze złomu jest możliwe, ale stosunkowo drogie i nieopłacalne. W roku 1969 zaostrzono przepisy dotyczące ochrony środowiska i zanieczyszczenia gruntów odpadami zawierającymi rtęć. W wyniku tego od tamtej pory szuka się substytutów rtęci.
KOPALINY METALI LEKKICH
*Aluminium (boksyty)
W technice aluminium nazywane jest glinem. Jest bardzo rozpowszechnionym pierwiastkiem w skorupie ziemskiej. Ilościowo jest na trzecim miejscu - tuż za krzemem i tlenem. Najważniejszymi minerałami są glinokrzemiany i krzemiany, głównie: skalenie (np. ortoklaz), łyszczyki (np. biotyt, muskowit), skaleniowce (np. nefelin) oraz produkty ich wietrzenia (np. kaolinit), a także tlenek (korund) i wodorotlenki (hydrargilit, diaspor, bemit). Surowcami do otrzymywania glinu technicznego (zw. aluminium) są głównie boksyt i lateryt. W przemyśle służy do produkcji aluminium, do produkcji różnego rodzaju stopów, do produkcji maszyn ciężkich.Złoża boksytów tworzą złoża wietrzeniowe oraz osadowe. Światowe zasoby złóż glinu technicznego wynoszą 20 mld t, a kraje mogące się poszczycić wielkimi zasobami tego pierwiastka są: Australia, Gwinea, Kamerun i Brazylia. Aluminium można odzyskiwać ze złomu. Substytutem aluminium w wielu dziedzinach może być miedź. Czasem mangan i tytan, ale niestety dużo droższe.
KOPALINY METALI SZLACHETNYCH
*Złoto
Złoto jest jednym z najwcześniej poznanych metali — barwa i blask ułatwiały dostrzeżenie go w żwirach rzecznych, duża gęstość ułatwiała wydobycie, a kowalność — obróbkę. W Egipcie było znane od czasów predynastycznych, na Pustyni Arabskiej i w Nubii wydobywano je aż do podboju rzymskiego. Rozkwit wydobycia wiązał się z okresami potęgi państwa faraonów, w którym złoto było symbolem ich boskiej władzy (w jedynym nie rozgrabionym grobowcu Tutanchamona, odkrytym w 1922, znaleziono 40 ton złota). Z Egiptu złoto wędrowało także do państw Mezopotamii i innych państw Bliskiego Wschodu, w których wydobycie było niewielkie. W państwach tych przestało ono być atrybutem władzy, a stało się pieniądzem (pierwsze złote monety bito w VII w. p.n.e. w Lidii z jasnożółtego elektrum — roztwór stały złota i srebra). W czasach rzymskich pogoń za złotem była czynnikiem ekspansji terytorialnej (Dacja, Iberia, Galia, zw. Galią Aurifera). Złote skarby starożytnego Rzymu odziedziczyło średniowieczne Bizancjum, natomiast w zachodniej Europie niewielkie wydobycie (dolina Renu, Czechy, Dolny Śląsk, Alpy) nie zaspokajało potrzeb. Brak złota hamował rozwój gospodarczy. Rozwój i potęgę gospodarczą miast (pierwsze po 8 wiekach złote monety w XIII w.) zapewnił dopływ złota z obszarów położonych na pd od Sahary. Średniowieczne próby uzyskania tzw. kamienia filozoficznego, który — jak wierzono — umożliwiłby przekształcanie metali nieszlachetnych w złoto (mimo iż były bezskuteczne, jeśli chodzi o „transformację”) przyniosły rozwój metod wyodrębniania i oczyszczania substancji oraz doprowadziły do odkrycia niektórych związków chemicznych Od XIV w. organizowano wyprawy po złoto wzdłuż brzegów Afryki, a pod koniec XV w. wyprawy Kolumba, które zaowocowały wieloma odkryciami geograficznymi, ale jednocześnie stały się przyczyną zagłady cywilizacji prekolumbijskich i sprowadzenia do Ameryki murzyńskich niewolników. Złoto Ameryki Łacińskiej (Meksyku, krajów andyjskich i Brazylii) zasilało gospodarkę światowa do połowy XIX w. Od początku XVIII w. wydobywano je w Rosji (Ałtaj), która po odkryciu złóż okruchowych (Ural 1814, Syberia) zajmowała przez krótki czas pierwsze miejsce w świecie. W 1848 zaczęła się pierwsza wielka „gorączka złota” w Kalifornii, 1951 — w Australii, później fale poszukiwaczy przetoczyły się przez cały obszar Stanów Zjednoczonych (Nevada, Kolorado, Dakota Pd., Alaska), Australii i Syberii. Obfitość złota umocniła tzw. złoty system, oparty na parytecie i nieograniczonej wymienialności złota i banknotów. System ten aż do wybuchu I wojny światowej stanowił uosobienie kapitalizmu w okresie jego gwałtownego rozkwitu. W 1886 odkryto olbrzymie złoża złotonośnych zlepieńców w regionie Witwatersrand w Afryce Pd. (było to powodem aneksji republik burskich przez W. Brytanię). W 1909 odkryto złoża tarczy laurentyńskiej, w latach 20. i 30. — złoża w regionie Ałdanu i w dorzeczu Kołymy w ZSRR. Upadek złotego systemu nie zmniejszył roli złota, perturbacje spowodowała II wojna światowa („ucieczka” złota z Europy do USA), gdy złoto stało się elementem gry politycznej. W 1976 nastąpiła demonetaryzacja złota — złoto stało się towarem, nastąpił wzrost cen i popytu na nie. Złoto wykorzystywane jest przede wszystkim w jubilerstwie (ocenia się, że 60% zasobów złota znajduje się w prywatnych rękach, głównie w wyrobach jubilerskich, resztę stanowią rezerwy państwowe), ale także od niedawna w elektronice kosmicznej i laboratoryjnej. W przyrodzie występuje bardzo rzadko, najczęściej w stanie rodzimym lub w postaci roztworów stałych z innymi metalami, głównie ze srebrem.Złoto tworzy złoża hydrotermalne i okruchowe. Obecnie światowe zasoby wynoszą ok. 38400 t, a największe złoża znajdują się na terenach: RPA, Rosji i USA. Substytutami złota są platyna, pallad i srebro.
*Srebro
Srebro jest jednym z najdawniej znanych metali. Stosowano je w starożytnym Egipcie już 800 lat p.n.e. jako środek płatniczy. Srebrne ozdoby znajdują się nawet w grobowcach pochodzących z ok. 4000 lat p.n.e. W przyrodzie srebro występuje rzadko w stanie wolnym (srebro rodzime), częściej w postaci minerałów (głównie argentytu, prustytu, pirargirytu, stefanitu, kerargirytu) lub jako domieszka rud innych metali (ołowiu, cynku, miedzi). Otrzymuje się go również jako produkt uboczny przy przeróbce rud cynkowo-ołowiowych (nawet 80%). Srebro wykorzystywane jest w przemyśle filmowym i fotograficznym, w elektronice, jubilerstwie, dentystyce czy nawet jako katalizator. Srebro tworzy złoża hydrotermalne-plutoniczne i hydrotermalne-subwulkaniczne. Światowe zasoby kruszcu srebra szacuje się na 200 tys. t. Największe znajdują się w: Meksyku, Kanadzie, USA, Australii, Polsce i Japonii. W większości przypadków srebro nie ma substytutów. Czasem mogłoby być to złoto i platyna, ale byłoby to wielce nieopłacalne. Można je czasem zastąpić aluminium, rodem, tantalem lub stalą nierdzewną.
*Platyna
Platyna znana była już ludziom starożytnym. Służyła głównie do produkcji wyrobów jubilerskich. Dzisiaj wykorzystywana by była w wielu dziedzinach techniki, gdyby nie jej wysoka cena. W przyrodzie występuje rzadko, głównie w stanie rodzimym, w postaci stopów naturalnych z innymi platynowcami i żelazem, a także w postaci arsenku (sperylit). Platynowcami nazywamy pierwiastki: rod, pallad, ruten, osm i iryd. Minerały o znaczeniu praktycznym, to stopy platyny żelazistej z odmianami: żelazoplatyna, sperrylit, cooperyt.
Złoża platynowców to przede wszystkim siarczkonośne intruzje norytowe, intruzje dunitowe (bez siarczków) oraz złoża okruchowe. Światowe zasoby złóż platynowców sięgają 25 tys. t. głównie występują w RPA, Rosji, Kanadzie.Platynowce mogą być zastąpione złotem, srebrem, wolframem lub stalą.