Contenido
- Usos históricos del zinc
- Esfalerita: el mineral primario
- Metal de zinc refinado
- Usos del zinc hoy
- ¿De dónde viene el zinc?
- Depósitos Exhalativos Sedimentarios
- Depósitos tipo Valle del Mississippi
- Depósitos de sulfuro masivo volcánico
- Oferta y demanda mundiales de zinc
- Garantizar suministros adecuados de zinc para el futuro
- El depósito de plomo y zinc Red Dog
Zinc: El zinc metálico refinado es de color blanco azulado cuando está recién fundido; es duro y quebradizo a la mayoría de las temperaturas y tiene puntos de fusión y ebullición relativamente bajos. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Svengine.
Usos históricos del zinc
Siglos antes de ser identificado como un elemento, el zinc se usaba para fabricar el latón (una aleación de zinc y cobre) y con fines medicinales. El zinc metálico y el óxido de zinc se produjeron en la India en algún momento entre los siglos XI y XIV y en China en el siglo XVII, aunque el descubrimiento del zinc metálico puro se atribuye al químico alemán Andreas Marggraf, quien aisló el elemento en 1746.
Esfalerita: el mineral primario
La esfalerita (sulfuro de zinc) es el mineral mineral principal a partir del cual se produce la mayor parte del zinc del mundo, pero una serie de otros minerales que no contienen sulfuro contienen zinc como un componente principal. Gran parte de la producción temprana de zinc provenía de depósitos sin sulfuro; sin embargo, a medida que estos recursos se agotaron, la producción se desplazó a depósitos de sulfuro.En los últimos 30 años, los avances en la metalurgia extractiva han resultado en un renovado interés en los depósitos de zinc sin sulfuro.
Galvanizado de zinc: Aproximadamente la mitad del zinc que se produce se usa en la galvanización de zinc, que es el proceso de agregar capas delgadas de zinc al hierro o al acero para evitar la oxidación. Esta foto muestra la superficie de una lámina de metal con un recubrimiento de zinc galvanizado. Los diferentes dominios de color a través de la lámina son causados por cristales de zinc en diferentes orientaciones cristalográficas que reflejan diferentes cantidades de luz. Derechos de autor de la imagen iStockphoto / Stephen Sweet.
Metal de zinc refinado
El zinc metálico refinado es de color blanco azulado cuando está recién fundido; es duro y quebradizo a la mayoría de las temperaturas y tiene puntos de fusión y ebullición relativamente bajos. Aleaciones de zinc fácilmente con otros metales y es químicamente activo. Al exponerse al aire, desarrolla una delgada película de óxido gris (pátina), que inhibe la oxidación más profunda (corrosión) del metal. La resistencia de los metales a la corrosión es una característica importante en su uso.
Aleaciones de zinc: El segundo uso principal de zinc es como una aleación; el zinc se combina con cobre (para formar latón) y con otros metales para formar materiales que se usan en automóviles, componentes eléctricos y accesorios domésticos. Imagen de accesorio de latón copyright iStockphoto / Vova Kalina.
Usos del zinc hoy
El zinc es actualmente el cuarto metal más consumido en el mundo después del hierro, aluminio y cobre. Tiene fuertes propiedades anticorrosivas y se adhiere bien con otros metales. En consecuencia, aproximadamente la mitad del zinc que se produce se usa en la galvanización de zinc, que es el proceso de agregar capas delgadas de zinc al hierro o al acero para evitar la oxidación.
El siguiente uso principal del zinc es como aleación; el zinc se combina con cobre (para formar latón) y con otros metales para formar materiales que se usan en automóviles, componentes eléctricos y accesorios domésticos. Un tercer uso significativo del zinc es en la producción de óxido de zinc (el químico de zinc más importante por volumen de producción), que se usa en la fabricación de caucho y como una pomada protectora para la piel.
El zinc también es importante para la salud. Es un elemento necesario para el crecimiento y desarrollo adecuado de humanos, animales y plantas. El cuerpo humano adulto contiene entre 2 y 3 gramos de zinc, que es la cantidad necesaria para que las enzimas del cuerpo y el sistema inmunitario funcionen correctamente. También es importante para el gusto, el olfato y para curar heridas. Ocurren pequeñas cantidades de zinc en muchos alimentos, como las ostras, la carne de res y el maní.
Óxido de zinc: El tercer uso significativo del zinc es en la producción de óxido de zinc (el químico de zinc más importante por volumen de producción), que se utiliza en la fabricación de caucho y como ungüento protector para la piel. Imagen de óxido de zinc con derechos de autor iStockphoto / Demiren.
¿De dónde viene el zinc?
La investigación para comprender mejor los procesos geológicos que forman depósitos minerales, incluidos los de zinc, es un componente importante del Programa de Recursos Minerales del USGS. El zinc se encuentra comúnmente en depósitos minerales junto con otros metales básicos, como el cobre y el plomo. Los depósitos de zinc se clasifican en términos generales en función de cómo se forman. El zinc se produce principalmente a partir de tres tipos de depósitos: espiratorio sedimentario (Sedex), tipo de valle de Mississippi (MVT) y sulfuro masivo volcánico (VMS).
Mapa de producción de zinc: Principales productores mundiales de zinc en porcentaje del suministro mundial producido en 2010. Imagen basada en datos del Resumen de productos minerales del Servicio Geológico de los Estados Unidos, enero de 2011.
Depósitos Exhalativos Sedimentarios
Los depósitos Sedex representan más del 50 por ciento de los recursos mundiales de zinc y se forman cuando los fluidos hidrotermales ricos en metales se liberan en una cuenca llena de agua (generalmente un océano), lo que resulta en la precipitación de material mineral en los sedimentos del suelo de la cuenca. . La mina de zinc más grande del mundo, la mina Red Dog en Alaska, se desarrolla en un depósito Sedex.
Depósitos tipo Valle del Mississippi
Los depósitos MVT se encuentran en todo el mundo y reciben su nombre de los depósitos que se producen en la región del Valle del Mississippi en los Estados Unidos. Los depósitos se caracterizan por el reemplazo mineral del mineral de la roca hospedante de carbonato; A menudo se limitan a una sola capa estratigráfica y se extienden a lo largo de cientos de kilómetros cuadrados. Los depósitos de MVT fueron una fuente importante de zinc en los Estados Unidos desde el siglo XIX hasta mediados del siglo XX.
Depósitos de sulfuro masivo volcánico
A diferencia de los depósitos Sedex y MVT, los depósitos VMS tienen una asociación clara con los procesos volcánicos submarinos. También pueden contener cantidades significativas de cobre, oro y plata además de zinc y plomo. Los respiraderos marinos del "fumador negro" descubiertos durante las expediciones oceánicas profundas son ejemplos de depósitos de VMS que se forman en el fondo del mar hoy.
Oferta y demanda mundiales de zinc
En 2009, se extrajo zinc en seis estados diferentes; sin embargo, Estados Unidos importó el 76 por ciento del zinc refinado utilizado en el país, principalmente de Canadá, México, Kazajstán y la República de Corea, en orden descendente. El consumo mundial de zinc se mantuvo estable en 2008, ya que el aumento del consumo en países con mercados emergentes (como China, Brasil e India) compensó la disminución del consumo en Europa y Estados Unidos, según las estadísticas del International Lead and Zinc Study Group.
Aunque muchos elementos se pueden usar como sustitutos del zinc en aplicaciones químicas, electrónicas y de pigmentos, la demanda de productos galvanizados con zinc sigue siendo fuerte, especialmente en las regiones donde se están desarrollando importantes proyectos de infraestructura. El dramático aumento en la producción (oferta) y consumo (demanda) de zinc en los últimos 35 años en el mundo refleja la demanda en los sectores de transporte y comunicaciones para cuerpos de automóviles, barreras de carreteras y estructuras de hierro galvanizado.
Garantizar suministros adecuados de zinc para el futuro
Para ayudar a predecir dónde podrían ubicarse los futuros suministros de zinc, los científicos del USGS estudian cómo y dónde se concentran los recursos de zinc identificados en la corteza terrestre y utilizan ese conocimiento para evaluar la probabilidad de que existan recursos de zinc no descubiertos. El USGS ha desarrollado y refinado técnicas para evaluar el potencial de los recursos minerales para apoyar la administración de tierras federales y evaluar mejor la disponibilidad de recursos minerales en un contexto global.
En la década de 1990, el USGS realizó una evaluación de los recursos de zinc de los EE. UU. Y concluyó que aún quedaba el doble de zinc que se había descubierto. Específicamente, el USGS descubrió que se habían descubierto menos de 100 millones de toneladas métricas de zinc en los Estados Unidos y estimó que aún quedaban por descubrir aproximadamente 210 millones de toneladas métricas de zinc.
Las evaluaciones de los recursos minerales son dinámicas. Debido a que proporcionan una instantánea en un momento y nivel de conocimiento en particular, las evaluaciones deben actualizarse a medida que se disponga de mejores datos y se desarrollen nuevos conceptos. Por ejemplo, durante las investigaciones geológicas de reconocimiento a fines de la década de 1960, los geólogos del USGS notaron la presencia de manchas generalizadas de óxido de hierro en los desagües del oeste de la cordillera Brooks, Alaska.
El depósito de plomo y zinc Red Dog
Los estudios de seguimiento condujeron al descubrimiento del depósito de plomo y zinc Red Dog. A fines de 1990, después de 10 años de trabajo de exploración y desarrollo, la mina Red Dog en Alaska entró en producción y desde entonces ha contribuido en gran medida al suministro global de zinc. Investigaciones posteriores del área han resultado en una mejor comprensión de los factores complejos que controlaron la formación de Red Dog y otros depósitos y proporcionan la base para la evaluación de depósitos similares en entornos geológicos similares en otros lugares. Otra investigación actual realizada por el USGS implica la actualización de modelos de depósitos minerales y modelos ambientales minerales para zinc y otros productos básicos no combustibles y mejorar las técnicas utilizadas para evaluar el potencial de recursos minerales ocultos. Los resultados de esta investigación proporcionarán nueva información y disminuirán la cantidad de incertidumbre en futuras evaluaciones de recursos minerales.