Les minéraux énergétiques sont des minéraux, des métaux, des roches et des hydrocarbures (solides et liquides) extraits du sol et utilisés dans un large éventail d'industries liées à la construction, à la fabrication, à l'agriculture et à l'approvisionnement énergétique.
Les minéraux énergétiques sont utilisés pour produire de l'électricité, du carburant pour le transport, le chauffage des maisons et des bureaux ou pour la fabrication de plastiques. Les minéraux énergétiques comprennent le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l'uranium.
Presque tous les matériaux sur Terre sont utilisés par les humains pour quelque chose. Nous avons besoin de métaux pour fabriquer des machines, de gravier pour fabriquer des routes et des bâtiments, du sable pour fabriquer des puces informatiques, du calcaire et du plâtre pour fabriquer du béton ou de l'argile pour fabriquer de la poterie.
À notre tour, nous utilisons de l'or, de l'argent, du cuivre et de l'aluminium pour fabriquer des circuits électriques et des diamants, et du corindon (saphir, rubis, émeraude) pour les abrasifs et les bijoux.
Les ressources minérales peuvent être divisées en deux catégories principales: métalliques et non métalliques.
Les ressources métalliques sont des éléments tels que l'or, l'argent, l'étain, le cuivre, le plomb, le zinc, le fer, le nickel, le chrome et l'aluminium. Les ressources non métalliques sont des matériaux ou des éléments tels que le sable, le gravier, le gypse, l'halite, l'uranium ou la pierre dimensionnelle.
Caractéristiques des minéraux énergétiques
Une ressource minérale ou minérale énergétique est une roche enrichie d'un ou plusieurs matériaux utiles. La recherche et l'exploitation des ressources minérales nécessitent l'application des principes de la géologie.
Certains minéraux sont utilisés tels quels dans le sol, ce qui signifie qu'ils nécessitent peu ou pas de traitement supplémentaire. Par exemple, des pierres précieuses, du sable, du gravier ou du sel (halite).
Cependant, la plupart des ressources minérales doivent être traitées avant d'être utilisées. Par exemple: le fer se trouve en abondance dans les minerais, mais le processus d'extraction du fer à partir de différents minerais varie en coût en fonction du minerai.
Il est moins coûteux d'extraire le fer des minéraux oxydés tels que l'hématite (Fe2O3), la magnétite (Fe3O4) ou la limonite.
Bien que le fer soit également produit dans les olivines, les pyroxènes, les amphiboles et la biotite, la concentration de fer dans ces minéraux est plus faible et le coût d'extraction est augmenté car les liens solides entre le fer, le silicium et l'oxygène doivent être rompus.
L'aluminium est le troisième minéral le plus abondant dans la croûte terrestre. Il se produit dans les ressources minérales les plus courantes de la croûte, elles sont donc généralement les plus recherchées. Ce qui explique pourquoi le recyclage des canettes en aluminium est rentable, car l'aluminium des canettes ne doit pas être séparé de l'oxygène ou du silicium.
Étant donné que les coûts d'extraction, de main-d'œuvre et d'énergie varient dans le temps et d'un pays à l'autre, ce qui constitue un gisement minéral économiquement viable varie considérablement dans le temps et dans l'espace. En général, plus la concentration de la substance est élevée, moins la mine est bon marché.
Par conséquent, un minéral énergétique est un corps de matériau à partir duquel une ou plusieurs substances précieuses peuvent être extraites de manière économique. Un gisement minéral sera composé de minéraux contenant cette substance précieuse.
Différentes ressources minérales nécessitent des concentrations différentes pour être rentables. Cependant, la concentration qui peut être extraite économiquement change en raison des conditions économiques telles que la demande de la substance et le coût de l'extraction.
Par exemple: la concentration de cuivre dans les gisements a montré des changements au cours de l'histoire. De 1880 à 1960, la teneur du minerai de cuivre a diminué régulièrement, passant d'environ 3% à moins de 1%, principalement en raison d'une efficacité accrue de l'exploitation minière.
Entre 1960 et 1980, cette valeur est passée à plus de 1% en raison de la hausse des coûts de l'énergie et d'une offre abondante produite par une main-d'œuvre moins chère dans d'autres pays.
Les prix de l'or varient quotidiennement. Lorsque les prix de l'or sont élevés, les anciennes mines abandonnées rouvrent et lorsque le prix baisse, les mines d'or ferment.
Dans les pays du premier monde, le coût de la main-d'œuvre est actuellement si élevé que peu de mines d'or peuvent fonctionner de manière rentable, une situation totalement contraire aux pays du tiers monde, où les mines d'or ont des concentrations minérales bien inférieures à celles-ci. trouvé dans les premiers pays du monde.
Pour chaque substance, nous pouvons déterminer la concentration nécessaire dans un gisement minéral pour une exploitation minière rentable.
En divisant cette concentration économique par l'abondance moyenne de la croûte pour cette substance, nous pouvons déterminer une valeur appelée facteur de concentration.
Exemples et abondance de minéraux énergétiques
Vous trouverez ci-dessous l'abondance énergétique moyenne des minéraux et les facteurs de concentration pour certaines des ressources minérales les plus recherchées.
Par exemple, l'aluminium a une abondance moyenne dans la croûte terrestre de 8% et un facteur de concentration de 3 à 4.
Cela signifie qu'un dépôt d'aluminium économique doit contenir entre 3 et 4 fois l'abondance de la croûte terrestre moyenne, soit entre 24 et 32% d'aluminium, pour être économique.
- Aluminium; 8% de 3 à 4
- Fer; 5,8% de 6 à 7
- Titane; 0,86% de 25 à 100
- Chrome; 0,0096% de 4000 à 5000
- Zinc; 0,0082% sur 300
- Cuivre; 0,0058% de 100 à 200
- Argent; 0,000008% de plus de 1000
- Platine; 0,0000005% de 600
- Or; 0,0000002% de 4000 à 5000
- Uranium; 0,00016% de 500 à 1000
Références
- Edens B, DiMatteo I. Problèmes de classification des ressources minérales et énergétiques (2007). Johannesburg: comptabilité environnementale.
- Hass JL, Kolshus KE. Harmonisation de la classification des énergies fossiles et des ressources minérales (2006). New York: réunion du groupe de Londres.
- Hefferan K, Matériaux O'Brien J. Earth (2010). Wiley-Blackwell.
- Mondal P. Ressources minérales: définition, types, utilisation et exploitation (2016). Récupéré de: www.yourarticlelibrary.com
- Ressources minérales Nelson (2012). Récupéré de: www.tulane.edu
- Nickel E. La définition d'un minéral (1995). Le minéralogiste canadien.
- Wenk H, Bulakh A. Minerals: leur constitution et leur origine (2004). La presse de l'Universite de Cambridge.