Geologia

Introdução

Figura 1. O alumínio é feito dos minerais que contêm alumínio na bauxita.

Alguns minerais são muito úteis. Um minério é uma rocha que contém minerais com elementos úteis. O alumínio no minério de bauxita (figura 1) é extraído do solo e refinado para ser usado em folha de alumínio e muitos outros produtos. O custo de criar um produto a partir de um mineral depende de quão abundante é o mineral e de quanto custam os processos de extração e refino. Os danos ambientais decorrentes desses processos muitas vezes não são computados no custo de um produto. É importante utilizar sabiamente os recursos minerais.

Minerais de prospecção e mineração

Processos geológicos criam e concentram minerais que são recursos naturais valiosos. Os geólogos estudam formações geológicas e depois testam as propriedades físicas e químicas do solo e rochas para localizar possíveis minérios e determinar seu tamanho e concentração.

Um depósito mineral só será extraído se for rentável. Uma concentração de minerais só é chamada de depósito de minério se for rentável para a mineração. Há muitas maneiras de extrair minérios.

Mineração à superfície

Mineração à superfície permite a extração de minérios que estão próximos à superfície da Terra. A rocha sobreposta é jateada e a rocha que contém os minerais valiosos é colocada em um caminhão e levada para uma refinaria. Como ilustrado na figura 2, a mineração de superfície inclui a mineração a céu aberto e a remoção do topo da montanha. Outros métodos de mineração de superfície incluem mineração a céu aberto, mineração de placer e dragagem. A mineração em tiras é como a mineração a céu aberto, mas com material removido ao longo de uma tira.

Figure 2. Estas diferentes formas de mineração de superfície são métodos de extração de minérios próximos à superfície da Terra.

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Aplicadores são minerais valiosos encontrados em cascalho de riacho. O apelido da Califórnia, o Golden State, pode ser traçado desde a descoberta de depósitos de aplaca de ouro em 1848. O ouro que se extraiu de rocha metamórfica dura na Serra Nevada ocidental, que também contém depósitos de cobre, chumbo, zinco, prata, cromite e outros minerais valiosos. O ouro viajou pelos rios e depois se instalou em depósitos de cascalho. Atualmente, a Califórnia tem minas ativas para ouro e prata e para minerais não metálicos, como areia e cascalho, que são usados para construção.

Mineração subterrânea

Mineração subterrânea é usada para recuperar minérios que são mais profundos na superfície da Terra. Os mineiros explodem e fazem túneis na rocha para ter acesso aos minérios. Como a mineração subterrânea é abordada – por cima, por baixo ou de lado – depende da colocação do corpo de minério, sua profundidade, concentração de minério e a força da rocha ao redor.

A mineração subterrânea é muito cara e perigosa. Ar fresco e luzes também devem ser levadas para os túneis para os mineiros, e acidentes são muito comuns.

Exploração do minério

Figure 3. O Museu de Young em São Francisco é revestido com painéis de cobre. O cobre é extraído de minérios de cobre.

O percurso do minério até se tornar um material utilizável está apenas começando quando o minério sai da mina (figura 3). As rochas são esmagadas para que os minerais valiosos possam ser separados dos resíduos de rocha. Em seguida, os minerais são separados do minério. Alguns métodos de extração de minério são:

• lixiviação: a adição de produtos químicos, como cianeto ou ácido, para remover o minério.
• flotação: a adição de um composto que se liga ao mineral valioso e flutua.
• smeltting: rocha torrada, fazendo com que ela se segregue em camadas para que o mineral possa ser extraído.

Para extrair o metal do minério, a rocha é fundida a uma temperatura superior a 900°C, o que requer muita energia. A extração do metal da rocha é tão intensiva em energia que se você reciclar apenas 40 latas de alumínio, você economizará o equivalente a um galão de gasolina.

Mineração e o Meio Ambiente

Figure 4. Drenagem ácida de uma mina de carvão de superfície no Missouri.

Embora a mineração forneça às pessoas muitos recursos necessários, os custos ambientais podem ser elevados. A mineração de superfície limpa a paisagem de árvores e solos, e riachos e lagos próximos são inundados com sedimentos. Poluentes das rochas mineradas, tais como metais pesados, entram no sistema de sedimentos e água. Os ácidos fluem de alguns locais de mineração, alterando a composição dos cursos d’água próximos (figura 4).

A lei dos EUA mudou para que nas últimas décadas uma região mineira tenha que ser restaurada ao seu estado natural, um processo chamado de recuperação. Isto não é verdade para as minas mais antigas. As minas podem ser reenchidas ou reformadas e a vegetação plantada. As minas podem ser enchidas com água e tornar-se lagos ou podem ser transformadas em aterros sanitários. As minas subterrâneas podem ser seladas ou deixadas abertas como casas para morcegos.

Minerais valiosos

Figure 5. As pedras preciosas vêm em muitas cores.

Alguns minerais são valiosos porque são lindos. Jade tem sido usado por milhares de anos na China. Os diamantes brilham em muitos anéis de noivado. Minerais como jade, turquesa, diamantes, e esmeraldas são pedras preciosas. Uma pedra preciosa, ou gema, é um material que é cortado e polido para jóias. Muitas pedras preciosas, incluindo muitas na figura 5, são minerais.

As pedras preciosas são geralmente raras e não se quebram ou arranham facilmente. A maioria é cortada ao longo das faces de clivagem e depois polida para que a luz salte para trás dos planos de clivagem (figura 6). A luz não passa por pedras preciosas opacas, como a turquesa.

Figure 6. Rubi não cortado (esquerda) e cortado (direita). Os brilhos de rubi cortados e polidos.

As pedras preciosas não são apenas usadas em jóias. Os diamantes são usados para cortar e polir outros materiais, tais como vidro e metais, porque são tão duros. O corindo mineral, do qual rubi e safira são variedades, é usado em produtos como lixas.

Minerais são usados em lugares muito menos óbvios. O gesso mineral é usado para o sheetrock nas casas. O vidro da janela é feito de areia, que é na sua maioria quartzo. O halita é extraído para sal grosso. O cobre é usado em fiação elétrica, e a bauxita é a fonte para o alumínio usado em latas de refrigerante.

Lesson Summary

• Os geólogos usam muitos métodos para encontrar depósitos minerais que serão lucrativos para a mineração.
• Os depósitos de minério podem ser extraídos por métodos de mineração de superfície ou subterrânea.
• A mineração fornece recursos importantes mas tem custos ambientais.
• Por lei dos EUA, atualmente a terra minerada deve ser submetida a recuperação. Isto não é verdade para minas antigas.
• Minerais de metal devem ser fundidos para fazer metais.
• Muitas gemas são cortadas e polidas para aumentar sua beleza.
• Minerais são usados de várias maneiras.

Perguntas de reflexão

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