Contente
- Usos históricos de zinco
- Esfalerita: O Minério Primário
- Metal de zinco refinado
- Usos de zinco hoje
- De onde vem o zinco?
- Depósitos Exalativos Sedimentares
- Depósitos do tipo Mississippi Valley
- Depósitos Volcanogênicos de Sulfeto Maciço
- Oferta e demanda mundial de zinco
- Garantir suprimentos adequados de zinco para o futuro
- O depósito de chumbo-zinco do cão vermelho
Zinco: O metal de zinco refinado é branco azulado quando recém-fundido; é duro e quebradiço na maioria das temperaturas e tem pontos de fusão e ebulição relativamente baixos. Direitos autorais da imagem iStockphoto / Svengine.
Usos históricos de zinco
Séculos antes de ser identificado como um elemento, o zinco era usado para fazer latão (uma liga de zinco e cobre) e para fins medicinais. O zinco metálico e o óxido de zinco foram produzidos na Índia entre os séculos 11 e 14 e na China no século XVII, embora a descoberta do zinco metálico puro seja creditada ao químico alemão Andreas Marggraf, que isolou o elemento em 1746.
Esfalerita: O Minério Primário
A esfalerita (sulfeto de zinco) é o principal mineral de minério a partir do qual a maior parte do mundo é produzida, mas vários outros minerais que não contêm sulfeto contêm o zinco como componente principal. Grande parte da produção inicial de zinco era proveniente de depósitos sem sulfeto; no entanto, à medida que esses recursos foram esgotados, a produção mudou para depósitos de sulfeto.Nos últimos 30 anos, os avanços na metalurgia extrativa resultaram em um interesse renovado nos depósitos de zinco não sulfeto.
Galvanização do zinco: Cerca da metade do zinco produzido é usado na galvanização, que é o processo de adição de finas camadas de zinco ao ferro ou aço para evitar ferrugem. Esta foto mostra a superfície de uma folha de metal com revestimento de zinco galvanizado. Os diferentes domínios de cores na folha são causados por cristais de zinco em diferentes orientações cristalográficas, refletindo diferentes quantidades de luz. Direitos autorais da imagem iStockphoto / Stephen Sweet.
Metal de zinco refinado
O metal de zinco refinado é branco azulado quando recém-fundido; é duro e quebradiço na maioria das temperaturas e tem pontos de fusão e ebulição relativamente baixos. Ligas de zinco prontamente com outros metais e é quimicamente ativo. Na exposição ao ar, ele desenvolve uma fina película de óxido cinza (pátina), que inibe a oxidação mais profunda (corrosão) do metal. A resistência dos metais à corrosão é uma característica importante em seu uso.
Ligas de zinco: O segundo uso principal de zinco é como uma liga; o zinco é combinado com cobre (para formar latão) e com outros metais para formar materiais usados em automóveis, componentes elétricos e utensílios domésticos. Imagem em latão com direitos autorais iStockphoto / Vova Kalina.
Usos de zinco hoje
Atualmente, o zinco é o quarto metal mais consumido no mundo, depois de ferro, alumínio e cobre. Possui fortes propriedades anticorrosivas e se liga bem a outros metais. Consequentemente, cerca da metade do zinco produzido é usado na galvanização com zinco, que é o processo de adição de finas camadas de zinco ao ferro ou aço para evitar ferrugem.
O próximo uso principal de zinco é como uma liga; o zinco é combinado com cobre (para formar latão) e com outros metais para formar materiais usados em automóveis, componentes elétricos e utensílios domésticos. Um terceiro uso significativo de zinco é na produção de óxido de zinco (o produto químico mais importante em volume de produção), usado na fabricação de borracha e como pomada protetora da pele.
O zinco também é importante para a saúde. É um elemento necessário para o crescimento e desenvolvimento adequados de seres humanos, animais e plantas. O corpo humano adulto contém entre 2 e 3 gramas de zinco, que é a quantidade necessária para que as enzimas do corpo e o sistema imunológico funcionem corretamente. Também é importante para o paladar, o olfato e a cicatrização de feridas. Quantidades vestigiais de zinco ocorrem em muitos alimentos, como ostras, carne bovina e amendoim.
Óxido de zinco: O terceiro uso significativo de zinco está na produção de óxido de zinco (o produto químico mais importante em volume de produção), usado na fabricação de borracha e como pomada protetora da pele. Direitos autorais da imagem de óxido de zinco iStockphoto / Demiren.
De onde vem o zinco?
A pesquisa para entender melhor os processos geológicos que formam depósitos minerais, incluindo os de zinco, é um componente importante do Programa de Recursos Minerais do USGS. O zinco é comumente encontrado em depósitos minerais, juntamente com outros metais comuns, como cobre e chumbo. Depósitos de zinco são amplamente classificados com base em como eles são formados. O zinco é produzido principalmente a partir de três tipos de depósitos: exalativo sedimentar (Sedex), tipo Mississippi Valley (MVT) e sulfeto maciço vulcanogênico (VMS).
Mapa de produção de zinco: Os principais produtores mundiais de zinco em porcentagem da oferta global produzida em 2010. Imagem baseada em dados do Resumo de Mercadorias Minerais da Pesquisa Geológica dos Estados Unidos, janeiro de 2011.
Depósitos Exalativos Sedimentares
Os depósitos da Sedex representam mais de 50% dos recursos mundiais de zinco e são formados quando fluidos hidrotérmicos ricos em metais são liberados em uma bacia cheia de água (geralmente um oceano), resultando na precipitação de material contendo minério nos sedimentos do piso da bacia. . A maior mina de zinco do mundo, a mina Red Dog no Alasca, é desenvolvida em um depósito Sedex.
Depósitos do tipo Mississippi Valley
Os depósitos de MVT são encontrados em todo o mundo e recebem o nome de depósitos que ocorrem na região do vale do Mississippi, nos Estados Unidos. Os depósitos são caracterizados pela substituição mineral do minério da rocha hospedeira do carbonato; eles geralmente são confinados a uma única camada estratigráfica e se estendem por centenas de quilômetros quadrados. Os depósitos de MVT foram uma importante fonte de zinco nos Estados Unidos entre o século XIX e meados do século XX.
Depósitos Volcanogênicos de Sulfeto Maciço
Ao contrário dos depósitos Sedex e MVT, os depósitos VMS têm uma associação clara com os processos vulcânicos submarinos. Eles também podem conter quantidades significativas de cobre, ouro e prata, além de zinco e chumbo. As saídas de mar do "fumante negro" descobertas durante expedições no fundo do oceano são exemplos de depósitos de VMS sendo formados no fundo do mar hoje.
Oferta e demanda mundial de zinco
Em 2009, o zinco foi extraído em seis estados diferentes; no entanto, os Estados Unidos importaram 76% do zinco refinado usado no mercado interno, principalmente do Canadá, México, Cazaquistão e República da Coréia, em ordem decrescente. O consumo mundial de zinco permaneceu estável em 2008, com o aumento do consumo em países com mercados emergentes (como China, Brasil e Índia) compensando o declínio do consumo na Europa e nos Estados Unidos, segundo estatísticas do International Lead e do Zinc Study Group.
Embora muitos elementos possam ser usados como substitutos do zinco em aplicações químicas, eletrônicas e de pigmentos, a demanda por produtos galvanizados com zinco permanece forte, especialmente em regiões onde projetos significativos de infraestrutura estão sendo desenvolvidos. O aumento dramático na produção (oferta) e no consumo (demanda) de zinco no mundo nos últimos 35 anos reflete a demanda nos setores de transporte e comunicação para coisas como carrocerias de automóveis, barreiras de rodovias e estruturas de ferro galvanizado.
Garantir suprimentos adequados de zinco para o futuro
Para ajudar a prever onde futuros suprimentos de zinco podem estar localizados, os cientistas do USGS estudam como e onde os recursos identificados de zinco estão concentrados na crosta terrestre e usam esse conhecimento para avaliar a probabilidade de existência de recursos não descobertos de zinco. Técnicas para avaliar o potencial de recursos minerais foram desenvolvidas e refinadas pelo USGS para apoiar a administração de terras federais e avaliar melhor a disponibilidade de recursos minerais em um contexto global.
Na década de 1990, o USGS conduziu uma avaliação dos recursos de zinco dos EUA e concluiu que restava o dobro de zinco a ser encontrado do que já havia sido descoberto. Especificamente, o USGS constatou que menos de 100 milhões de toneladas métricas de zinco haviam sido descobertas nos Estados Unidos e estimou que cerca de 210 milhões de toneladas métricas de zinco permaneciam desconhecidas.
As avaliações de recursos minerais são dinâmicas. Como eles fornecem uma captura instantânea em um determinado momento e nível de conhecimento, as avaliações devem ser atualizadas à medida que melhores dados se tornam disponíveis e novos conceitos são desenvolvidos. Por exemplo, durante as investigações geológicas de reconhecimento no final dos anos 60, os geólogos do USGS notaram a presença de manchas de óxido de ferro generalizadas nas drenagens do oeste da Brooks Range, no Alasca.
O depósito de chumbo-zinco do cão vermelho
Estudos de acompanhamento levaram à descoberta do depósito de chumbo-zinco da Red Dog. No final de 1990, após 10 anos de trabalho de exploração e desenvolvimento, a mina Red Dog no Alasca entrou em produção e desde então contribuiu muito para o suprimento global de zinco. Investigações subsequentes da área resultaram em uma melhor compreensão dos fatores complexos que controlavam a formação de Red Dog e outros depósitos e fornecem a base para a avaliação de depósitos semelhantes em ambientes geológicos semelhantes em outros lugares. Outras pesquisas atuais do USGS envolvem a atualização de modelos de depósitos minerais e modelos ambientais ambientais para o zinco e outras mercadorias importantes não combustíveis e o aprimoramento das técnicas usadas para avaliar o potencial oculto de recursos minerais. Os resultados desta pesquisa fornecerão novas informações e diminuirão a quantidade de incerteza em futuras avaliações de recursos minerais.