Самый дорогой бесценный необходимый минерал на земле. Введение
В свое время в нашей стране была поставлена грандиозная задача повышения технико-экономического уровня строительства. Выполнение социальной программы: к 2000 году каждой семье - отдельный дом или отдельную квартиру - потребовало расхода значительного количества высококачественных строительных материалов, от которых зависят качество и стоимость возводимых зданий и сооружений. Уменьшение стоимости или расхода строительных материалов хоть на один процент дает экономию средств, достигающую сотен миллионов рублей в год.
Третий наиболее распространенный элемент земной коры, алюминий, тем не менее, является относительно новым металлом для человеческого рода. Коммерческий процесс, обеспечивающий его экономическое восстановление, не был обнаружен до конца 20-го века. Алюминиевый металл серебристо белый, имеет низкий удельный вес и низкую температуру плавления. За исключением железа и стали, алюминий, вероятно, используется для большего удобства, чем любой другой металл. Его легкий вес - примерно на треть от стали - и его прочность при легировании другими металлами являются двумя причинами универсальности алюминия.
В строительной промышленности развивается производство эффективных строительных материалов. Полнее используются материалы попутной добычи, вторичное сырье, шлаки и другие отходы для производства строительных материалов. Конечно, самыми главными строительными материалами остаются бетон и железобетон.
Наряду с увеличением потребности в железобетоне и бетоне, изготавливаемых индустриальным способом, современное строительство использует в больших количествах строительные материалы, получаемые из горных пород. В одних случаях различные горные породы являются источником естественных строительных материалов, применяемых в строительстве после определенной механической обработки (штучный, бутовый камень, булыжник, кровельная плитка и т. д.) , в других - минеральным сырьем для производства искусственных строительных материалов (известь, цемент, силикатные изделия и т. д.) .
Другими причинами являются легкость, с которой металл можно отливать, обрабатывать, прокатывать, ковать, экструдировать и натягивать. Он обладает высокой электропроводностью и значительной устойчивостью к атмосферной коррозии. Алюминиевая краска, банки для напитков, бейсбольные биты, высоковольтные линии электропередачи, сайдинг, лодки и самолеты - всего лишь несколько примеров использования алюминиевого металла.
Еще одно преимущество алюминия заключается в том, что его можно эффективно утилизировать. В то время как извлечение нового алюминия из боксита потребляет огромное количество энергии, алюминиевый металл, измельченный из использованных продуктов, требует всего лишь 5 процентов энергии. Большая часть сырья из алюминиевой металлической промышленности теперь состоит из использованных банок для напитков.
Потребность нашей страны в минеральном сырье велика и возрастает с каждым годом.
Строительное дело почти целиком базируется на извлекаемых из недр Земли минералах и рудах и нередко требует все новых и новых видов сырья. Поэтому требуется обеспечить дальнейшее укрепление и расширение минерально-сырьевой базы страны, повышение эффективности и качества подготовки к освоению разведанных запасов полезных ископаемых, уделить особое внимание поискам и разведке месторождений высококачественных руд для черной и цветной металлургии, сырья для производства минеральных удобрений и строительных материалов, ускорить внедрение прогрессивных методов поисков и разведки полезных ископаемых.
Минералогия и переработка Арканзаса Боксит. В процессе переработки бокситов алюминийсодержащие минералы в боксите превращаются в многоступенчатый процесс в оксид алюминия. Глинозем может плавиться с образованием металлического алюминия или его можно использовать в качестве источника многих других продуктов, в том числе огнеупорных материалов, используемых для производства высокотемпературных вращающихся печей и металлургических печей. Кроме того, оксид алюминия является источником многих химических веществ, используемых в бумажной и керамической промышленности, в нефтепереработке и в некоторых процессах очистки воды.
Перед геологами и минералогами стоит проблема обеспечения строительства всеми видами минерального сырья. В первую очередь требуется открытие новых месторождений полезных ископаемых, в частности нерудных.
Почему нерудных? Ведь термин „минеральное сырье" касается и рудных полезных ископаемых. Объясняется это тем, что спрос на нерудные материалы растет быстрее, чем на другие виды минерального сырья. По объему добычи и потребления, а также по стоимостному выражению нерудные полезные ископаемые уступают лишь топливному виду сырья.
Другие виды использования предназначены для производства синтетического корунда для производства абразивных камней и шлифовальных кругов в качестве пропантов в нефтедобывающей промышленности и в качестве ингредиента в дезодорантах, антацидах и некоторых лекарствах.
Горное дело и геология Арканзаса Боксит. Многие из раннеминированных месторождений бокситов Арканзаса были обнажены на поверхности в виде обнажений или были под тонким слоем осадков. Следовательно, методы добычи поверхности изначально были наиболее практичными и экономичными. Спустя несколько лет после войны поверхностные операции возобновились. Полоса или блок боксита обнажаются, добываются, а затем открывается другая панель. Первая панель обычно заполняется отработанной породой. Несколько панелей могут быть открыты одновременно, чтобы обеспечить надлежащую смесь руд, чтобы соответствовать спецификациям мельницы.
Нерудные полезные ископаемые объединяют обширную группу горных пород и минералов. Они представляют собой сырье многоцелевого назначения.
Расширяются сферы использования нерудных полезных ископаемых (материалов), в народном хозяйстве находят применение все новые их виды. Так, до начала XX в. число промышленных видов нерудных материалов составляло 16-20, а в настоящее время оно возросло до 150. И это вполне понятно, так как с годами в народнохозяйственную деятельность вовлекаются все новые, и новые виды нерудных полезных ископаемых.
В последние годы крупные программы мелиорации начали восстанавливать не только недавно заминированные земли, но и большую часть земли, которая была нарушена до вступления в силу законов о мелиорации. Бокситовый район Арканзаса охватывает около 275 квадратных миль в северной части Прибрежной равнины Западного залива и разделен на два района добычи. Одна область находится в округе Пуласки к югу и востоку от Литл-Рок, а другая находится в близлежащем Соляном уезде, на северо-востоке и востоке Бентона.
Боксит присутствует в основном в виде отложений листа или одеяла в непосредственной близости от обнажений интрузивной изверженной породы, нефелинового сиенита. Отложения, образовавшиеся в раннее третичное время, развивались как почвы вдоль западной окраины мелководного морского бассейна, которые занимали устье реки Миссисипи. В это время холмы и ручки сиенита в виде островов подвергались интенсивному химическому выветриванию в тропической или почти тропической среде. В процессе выветривания выщелачивание дождем, грунтовыми водами и, возможно, солевым брызгом разлагало первоначальные минералы изверженных горных пород, удаляло большую часть кремнезема и концентрировало вновь образовавшиеся оксиды и гидроксиды алюминия в качестве породы, которую мы называем бокситом.
Нерудные материалы используют в естественном и переработанном виде. К первой группе относятся природные камни, песок, гравий, каолин, асбест, тальк, графит, глины, бентониты и драгоценные поделочные камни, кварц, алмаз, исландский шпат и т. д; ко второй - каолиновые и другие глины, волластонит, кремнистые породы, полевые шпаты, перлит, вермикулит, из которых получают обжиговые керамические, теплоизоляционные и кислотоупорные изделия; известняк, доломит, мел, мергель и др., используемые в естественном виде, а также в качестве сырья для переработки и получения вяжущих материалов (извести, цемента и др.), и наконец, фосфориты, апатиты, сера, бентонит для производства минеральных удобрений.
Это остаточные отложения, поскольку они сформировались по существу на месте. Многие другие отложения, как правило, меньшие, состоят из бокситов, удаленных из-за эрозии с места его происхождения и повторно осажденных поблизости. История открытия и производства.
Браннер, государственный геолог, впервые определил его в образце из округа Пуласки. За прошедшие годы индустрия Арканзаса оставалась основным производителем в Соединенных Штатах, обеспечивая около 90 процентов от всего добытого тоннажа. Поскольку алюминий стал более широко доступным, было обнаружено много новых применений металла, и потребление быстро увеличилось. Тоннации бокситов, добываемых в Арканзасе, увеличивались гораздо медленнее, чем в национальном потреблении, поскольку более крупные месторождения, предлагающие бокситы более высокого сорта, были легко доступный в Карибском регионе.
Потребность в минеральном сырье ощущают не только строительная, но и другие отрасли промышленности, например металлургическая, химическая. Как парадокс может звучать утверждение, что минеральное сырье используют даже в таких, казалось бы, далеких от возможности его применения отраслях промышленности, как парфюмерная, пищевая, текстильная, фармацевтическая.
Крайне важно, чтобы поставки из других стран были дополнены увеличением внутреннего производства. Некоторые ссылки, перечисленные ниже в зеленом цвете, доступны в публикациях. Многие минералы содержат сурьму, мягкий белый металл с низкой температурой плавления. Тем не менее, стибнит и антимионовые свинцовые руды являются основными источниками металла. Стибиконит - это оксид земного желтого, образованный выветриванием стибнита. Сурьма представляет собой твердый, хрупкий, серебристо-белый металл с относительно высоким удельным весом и относительно низкой температурой плавления.
Какие же минералы они потребляют? Парфюмерная промышленность - тальк, многочисленные продукты переработки нефти, каменноугольные смолы; пищевая - поваренную соль, глины (которые отбеливают и очищают продукты), растительные масла; текстильная - бентонитовые глины (обезжиривающие сукно, ткани и шерстяные вязаные изделия), минеральные краски. Наконец, фармацевтическая промышленность потребляет много разнообразных материалов минерального происхождения.
Сурьма является составной частью некоторых сплавов. Присутствие этого металла упрочняет сплав, снижает температуру плавления и уменьшает сжатие во время затвердевания. Основное применение металла заключается в придании жесткости и твердости свинцовым сплавам. Соединения сурьмы используются в медицине, резиновой и лакокрасочной промышленности, красящих пигментах, эмалированных глазури и в качестве огнезащитных покрытий на одежде.
Добыча руды сурьмы была ограничена северным графством Севье, хотя некоторые стибниты также присутствуют в округе Пайк, связанного с киновари. Отработанные отложения происходили как линзы или карманы стибнита, заключенные в почти вертикальные кварцевые жилы, которые разрезали круто окунание, сложенные и поврежденные слои Стэнли-Шейла. Вены ударяют, как правило, с востока на запад. Сульфиды меди, цинка, железа и висмута могут быть локально связаны с сурьмяными рудами. Сурьма периодически добывалась в Арканзасе после того, как ее открытие в горнодобывающей деятельности достигло пика во время Первой мировой войны, когда цены на металл были высокими.
Не следует забывать и о сельском хозяйстве, требующем колоссального количества минеральных удобрений (фосфорных, калийных, кальциевых и серных), а также микроудобрений и минеральных кормовых добавок. Все сказанное подтверждает, что минеральное сырье имеет большое значение в народном хозяйстве и является богатством страны.
Мы уже говорили, что наряду с нерудными полезными ископаемыми (материалами), которые геологи иногда называют неметаллическими, в природе существуют горные породы, из которых извлекают металл. Их называют рудными полезными ископаемыми (материалами). Но „рудой" может быть не обязательно скопление минералов, содержащих металл. Приведем геологическое понимание „руды". В силу разнообразнейших причин, обусловленных геологическими и геохимическими законами, в некоторых участках земной коры скапливаются те или иные минералы. Эти скопления могут быть очень большими или, наоборот, очень малыми, со скудными запасами минералов. Это объясняется процессами горообразования, протекающими в Земле с момента ее образования до наших дней.
Некоторая руда была извлечена из мелких траншей, выкопанных вдоль тренда более крупных вен. Подземная горная промышленность состояла из погружающихся шахт или вождения горизонтальных входов в поверхностные обнаженные рудные тела, вождения перекрестков через вены и туннелирования вдоль удара вены в соседние рудные тела. Программы разведочного бурения не проводилось. Единственными отмеченными запасами руды были те, которые были обнаружены на рудной поверхности во время добычи.
Кобальт - серебристо-серый металл с относительно высоким удельным весом и твердый, пластичный, податливый и магнитный. Кобальт имеет разнообразные промышленные и военные применения. Его основное применение - в суперсплавах для деталей реактивных двигателей. Другие важные применения используются в постоянных магнитах для электрических устройств и в качестве связующего для резки и абразивных инструментов, таких как алмазные сверла. Химикаты кобальта используются для катализаторов в нефтяной и химической промышленности, сушки для красок, лаков и чернил, добавок к грунтовым покрытиям для фарфоровых эмалей и в качестве пигментов для керамики, красок и пластмасс.
На Востоке существует шуточная легенда, пытающаяся объяснить неравномерность распределения полезных ископаемых в земле. Вот о чем в ней говорится. На 5-й день сотворения мира, ранним утром, бог положил в мешки множество полезных ископаемых, погрузил мешки в тачку и покатил ее по Земле. Останавливаясь то тут, то там, он вынимал различные полезные ископаемые и разбрасывал их по поверхности Земли. Самые тяжелые уходили глубоко в Землю, а более легкие оставались на ее поверхности или близко к ней. Разбросав таким образом несколько мешков полезных ископаемых, бог решил отдохнуть. Сняв мешки с тачки, он поставил самые тяжелые мешки у подножья гор, а легкие мешки спрятал в кусты.
Кобальт редко извлекается из первичных руд, но восстанавливается как побочный продукт. Большая часть нынешнего спроса в Западном мире удовлетворяется кобальтом, полученным в качестве побочного продукта производства меди в африканских странах Заир и Замбия. Небольшие количества также выделяются в качестве побочных продуктов переработки платины или никеля.
Кобальт считается стратегическим и критическим минералом из-за его промышленного и оборонного использования. «Бюро шахт» опубликовала два исследования западно-центрального уаучитского марганцевого района, занимающихся добычей марганца и других металлов в этих рудах. Химический анализ исходных концентратов дал значения 25% марганца и 17% кобальта. Магнитное разделение давало концентраты с до 41% марганца и 22% кобальта с выделением 95 и 93% соответственно. Никакой детальной оценки ресурсов для марганцевого района Уачитас не проводилось, несмотря на несколько кратковременных периодов активной добычи.
ообедав „чем бог послал", он лег на траву и заснул. Спал он долго, а когда проснулся, солнце уже заходило за горизонт. Желая закончить всю работу в тот же день, он пошел за тяжелыми мешками, но не нашел их. Под своей тяжестью они провалились глубоко в Землю.
Бог поставил на тачку оставшиеся легкие мешки и продолжал работу, пока не стемнело. Одна часть ископаемых ушла неглубоко в Землю, другая же осела на ее поверхности. В результате большие скопления минералов оказались глубоко в горах, а малые - на небольшой глубине. Некоторые из них расположились у самой поверхности Земли.
Оценки потенциала марганца района и, следовательно, его потенциал для извлекаемого кобальта и других металлов сильно различаются: от 1 миллиона коротких тонн до более 4 миллионов коротких тонн. Медь, называемая красным металлом, была одним из первых металлов, используемых человеком. Это связано с тем, что он часто присутствует в природе как нативный элемент и благодаря уникальным свойствам, которые делают его легко выполнимым с помощью примитивных методов. Медь - это мягкий металл с относительно высоким удельным весом и обладает высокой пластичностью и ковкостью.
Вот так восточная легенда разъясняла причины различного залегания минералов в земле. Но это шутка! А на самом деле неравномерность залегания полезных ископаемых определяется происходящими в глубинах Земли геологическими процессами.
Итак, напомним, что скопления горных пород, будь то нерудные или рудные ископаемые, которые целесообразно разрабатывать для нужд народного хозяйства, относятся к полезным ископаемым. Добытая минеральная масса, из которой извлекаются интересующие нас минералы, также называется „рудой". Значит, понятие „руда", применявшееся для обозначения минералов, из которых извлекается только металл, становится более широким.
Современное использование меди довольно много, в том числе электропроводка, в качестве необходимого металла в сплавах из латуни, бронзы и никеля, самосмазывающихся подшипников, медных труб, чеканки и сульфата меди - соединения, которое имеет много химических применений. Использование солей серебра в сельском хозяйстве для предотвращения роста водорослей и грибов и в качестве источника существенной следовой меди в удобрениях и кормах для животных неуклонно возрастало с годами.
Медь присутствует, по меньшей мере, в 19 минералах, известных в Арканзасе. Медная минерализация часто присутствует в качестве второстепенного вспомогательного минерала, связанного с свинцовыми и цинковыми отложениями плато Озарк и гор Уачита. В горах Уачита небольшие отложения медных минералов встречаются в некоторых кварцевых жилах, обычно в сочетании с минералами свинца, цинка или сурьмы.
Теперь так называют и самые разнообразные неметаллические полезные ископаемые. Говорят же - „агроруды". К ним относятся фосфориты, апатиты, калийные соли и тому подобные минералы, используемые в сельском хозяйстве. Этот термин вполне подходит по геологической классификации. Действительно, можно ли назвать фосфорит „нерудным", когда он сам является „агрономической рудой" - „камнем плодородия"?
Что касается понятия „полезные ископаемые", то оно тоже условно. Мы называем так минерал или горную породу, ценные для народного хозяйства. Так, минерал, вчера еще представлявший лишь чисто научный интерес для узкого круга лиц-минералогов, сегодня в связи с громадным ростом потребностей народного хозяйства и благодаря достижениям науки и техники становится ценной „рудой" и может быть отнесен к полезным ископаемым.
С каждым годом в перечень полезных ископаемых добавляются все новые и новые минералы. Это происходит вследствие нахождения новых, крупных месторождений ископаемых, ранее добываемых в ничтожных количествах, а также благодаря успехам техники обогащения руды и усовершенствованию технологических процессов, упрощающих и удешевляющих извлечение ценных элементов из „руд". В настоящее время появилась возможность вовлечь в промышленность огромные запасы так называемых „убогих" руд, т. е. руд с ничтожным содержанием ценного элемента. Это во много раз увеличило добычу отдельных редких элементов и снизило их стоимость.
Ярким примером сказанного может служить алюминий. Это самый распространенный на Земле металл. В земной коре его почти в 4 раза больше, чем железа. Геохимики установили, что земная твердь состоит из алюминия, кремния и железа. Практически все породообразующие минералы (например, полевой шпат, слюда и т. п.) - это кристаллические постройки на основе кремния и алюминия. В отличие от других металлов алюминий не сразу „покорился" людям и долгое время был „недоступным", тая от человека свое „металлическое лицо".
Чистого алюминия в природе не существует. Зато соединений с кислородом и особенно с кислородом и кремнием - сотни. Так, например, обычная глина, из которой делают посуду, на одну треть состоит из алюминия, хотя в ее облике и свойствах нет ничего от металла. По свидетельству Плиния Старшего, которого но праву величают „первым историком Земли", чаша из легкого белого „серебра", полученного из глины, была преподнесена в дар римскому императору Тиберию. Возможно, это легенда. Но в ней имеется намек на то, что уже в те времена люди знали о наличии алюминия в глине.
С тех пор прошли века, и ученые различных стран пытались разными способами выявить в глине металл серебристо-белого цвета. Им удавалось его извлечь, но в очень малых количествах, в виде крупинок.
Что же помогало алюминию скрывать свой металлический облик? Причиной этого явилось то, что алюминий накрепко связан с кислородом и разорвать эту связь необычайно трудно. Даже „всесильная"сера, которая быстро соединяется почти с любым металлом, образуя тяжелые сульфиды, здесь была беспомощна. Ведь на Земле мы не встретим ни серебристого самородка алюминия, ни металловидного сульфида. Их просто нет в природе.
В XIX в. французскому ученому Сент- Клер Девилю удалось получить слиток алюминия, который демонстрировался в 1855 г. на Всемирной выставке в Париже под названием „серебро из глины". Однако этот слиток алюминия не решал проблемы его промышленного использования. Чтобы алюминий имел промышленное применение, его надо было получать в огромных количествах, что при той технологии было невозможно. Ученые разных стран работали над этой проблемой. В прошлом столетии алюминий извлекался из минерала криолита, который в России, например, добывался в Ильменских горах в количестве всего нескольких десятков килограммов. Это была очень большая минералогическая редкость. Поэтому в то время стоимость алюминия была крайне высока. .
Колоссальные трудности в освоении алюминия на столетие отодвинули его широкое использование. Сто лет назад алюминий стоил дороже золота. А такую „роскошь", как алюминиевые пуговицы на кафтане, могли позволить себе лишь очень состоятельные люди. Алюминиевые ложки употребляли вместо „простых" серебряных только коронованные особы. Из алюминия изготавливали самые ценные вещи. Так, в Эрмитаже среди особо ценных предметов можно увидеть украшение, в котором драгоценные камни вставлены в оправу из алюминия.
Шли годы. Потребность в алюминии возрастала. Ведь он был самым легким и довольно прочным материалом, пригодным для конструирования. Но стоил он очень дорого.
Наконец, ученые открыли возможность получения алюминия из другого минерала - флюорита, залежи которого в природе огромны. Алюминий стали получать искусственным путем (синтетически). Теперь алюминий изготавливают синтетически на заводах в том количестве, которого требует промышленность и которое исчисляется сотнями тысяч тонн. Стоимость алюминия резко снизилась, и он получил самое широкое применение. Его используют для получения легких и прочных сплавов (дюралюминия и др.).
Алюминий требуется в больших количествах при строительстве высотных домов. Так, на 20-30-этажное здание уходит его не менее 100 т. Алюминий применяют в авиации и ракетостроении. Теперь алюминиевая кухонная посуда, ложки и вилки доступны не только коронованным особам...
Также обстоит дело с титаном. Еще совсем недавно он считался редким элементом. Благодаря новому методу его извлечения из руды он настолько подешевел, что теперь его используют для получения белил. И таких примеров можно привести множество. Продолжим разговор об искусственных (синтетических) минералах.
Многие минералы встречаются в природе в очень малых количествах. Их добыча обходится довольно дорого, а следовательно, стоимость иногда бывает очень высокой. Поэтому такие камни, как рубин, топаз, сапфир, изумруд, относятся к драгоценным. Их используют в основном в ювелирных изделиях и украшениях.
Потребность в драгоценных камнях, особенно в алмазах, применяемых в промышленности, возрастала с каждым годом. Ведь без алмазов современной промышленности не обойтись. Экономисты подсчитали, что если бы США лишились своих алмазов, то промышленный потенциал страны сократился бы в несколько раз.
Такую же нужду в рубинах ощущают электронная и часовая промышленность. Рубины используют в лазерной технике, а рубиновые камешки - в хороших часах. Можно перечислить еще множество полезных ископаемых, в которых остро нуждается современная промышленность. Все это и привело к идее создания искусственных (синтетических) видов минерального сырья.
Благодаря работам минералогов, кристаллографов и специалистов в области электроники удалось создать новое направление в кристаллографии - выращивание искусственных (синтетических) кристаллов. Одним из ведущих учреждений, работающих в этом направлении, являлся Институт кристаллографии им. А. В. Шубникова Академии наук СССР. В нем были созданы установки для получения синтетических монокристаллов. По качеству выращенные искусственные монокристаллы не отличаются от естественных драгоценных камней, а стоят намного дешевле.
В настоящее время уже существуют целые заводы синтеза минерального сырья. Результаты получения искусственных (синтезированных) алмазов таковы, что в настоящее время промышленность полностью обеспечена ими. Дальнейшее совершенствование метода синтезирования позволило выращивать кристаллы больших габаритов при низких температурах и больших давлениях. Оказывается, в этих условиях рождаются алмазы гигантских размеров. Такой кристалл чистейшей воды размером в человеческий рост демонстрировался на ВДНХ СССР в павильоне Академии наук. Это был синтетический алмаз. Чтобы у посетителей не возникло сомнений в искусственном происхождении алмаза, внутрь его с помощью сочетаний других цветных минералов были вмонтированы слова: „Мир, труд".
Практика создания синтетических монокристаллов распространилась на графит, причем искусственный графит имеет преимущество перед природным.
Мы рассмотрели вкратце некоторые аспекты использования полезных ископаемых в ряде отраслей промышленности, которые являются общими для всех полезных ископаемых. Поскольку нерудные строительные материалы нашли широкое применение, все необходимые сведения о них и их использовании в строительстве будут описаны здесь. Итак, нерудные строительные материалы!
ДЕВЯТЬ САМЫХ СМЕРТЕЛЬНО ОПАСНЫХ МИНЕРАЛОВ НА ЗЕМЛЕМинералы в современном мире нашли очень широкое применение. Их используют практически везде, начиная от производства печатных плат и заканчивая производством посуды. Однако не все минералы, известные науке, одинаково полезны, многие из них смертельно токсичны, и их добыча и использование оказались настолько опасными, что некоторые из них были полностью выведены из производства. Некоторые, но далеко не все.
Портал Gizmodo подготовил подборку из девяти самых токсичных минералов, которые использовались или используются в промышленности до сих пор.
Киноварь (HgS)
Сульфид ртути, больше известный как киноварь, является основным источником для получения элементарной ртути с самых ранних дней человеческой цивилизации. Ртуть традиционно использовалась в качестве красителя для керамики и чернил для татуировок, однако в современном мире ее стали активно применять при создании научного оборудования, такого как термометры и барометры, а также в ряде сфер тяжелой промышленности, например, для отчистки драгоценных металлов и производства хлора. Следует также не забывать и о ртутных переключателях, которые используются в некоторых видах электроники.
Однако при окислении этот элемент начинает производить метилртуть и диметилртуть - два токсичных компонента, которые могут наносить непоправимый вред нервной системе детей. Даже в малых количествах ртуть является смертельно опасным веществом и может попадать внутрь нашего тела через дыхательные пути, пищевой тракт и кожу. Вследствие этого очень многие предприятия уже полностью отказались или начинают отказываться от использования этого компонента в своей промышленности.
Пирит (FeS2)
Сера и серная кислота широко используется практически во всех отраслях промышленности. Серу можно найти практически во всем, начиная от спичек и шин и заканчивая фунгицидами (химические вещества, предназначенные для борьбы с грибковыми болезнями растений) и фумигантами (используются для уничтожения возбудителей болезни растений). В свою очередь, серная кислота является широко распространенным компонентом множества производственных процессов, начиная от производства красителей и заканчивая взрывчаткой. И когда-то именно пирит, образовывающийся при соединении серы и железа, являлся единственным минералом и источником для добычи этих компонентов.
В скором времени повышение объема добычи пирита стало наносить серьезный вред окружающей среде, так как добывающийся минерал стал загрязнять расположенные рядом запасы подземных вод. Кроме того, пирит обладает одной неприятной особенностью: находясь в сочетании с углем и подвергаясь воздействию воздуха, он может самовоспламеняться и выбрасывать при окислении такие высокотоксичные металлы, как мышьяк. Именно по этой причине во многих угольных шахтах распыляют известняковый порошок, который позволяет замедлить реакцию окисления руды и предотвратить ее самовоспламенение.
Сегодня широкой коммерческой добычей пирита уже не занимаются. Ученые поняли, что серу можно легко добывать в качестве биопродукта в ходе переработки натурального газа и нефти. Добыча природной серы сейчас может вестись лишь при необходимости получить образцы.
Флюорит (CaF2)
Этот удивительно красивый зеленый камень называется флюоритом. Состоящий из фторида кальция, флюорит часто можно обнаружить по соседству с залежами таких руд, как железо и уголь. Этот камень можно использовать для производства плавильного флюса, однако чаще всего его используют для производства украшений и линз телескопов. При смешении с серной кислотой флюорит производит фторид водорода - очень важное в индустрии химическое вещество.
Однако флюорит может быть опасен для тех, кто часто носит сделанные из него украшения, или для тех, кто живет рядом с флюоритовыми шахтами. Дело в том, что флюорит содержит фтор, растворимый минерал, который может попадать в источники подземных вод, а также попадать в легкие, если его распылить или сжечь в угольных печах.
Попав внутрь тела, фтор может вызывать флюороз - очень неприятную и, простите за тавтологию, болезненную болячку, ослабляющую наши кости и наносящую повреждения соединительным тканям. Многие сельские общины в Индии, Китае и остальной части Юго-Восточной Азии страдают от вспышек этого заболевания, ввиду употребления загрязненной воды (в Индии) или вдыхая минерал (чаще всего в Китае). В одной только китайской провинции Гуйчжоу последствиями такого заражения страдают около 10 миллионов человек.
Кварц (SiO2)
Начиная от оптики и электроники и заканчивая производством абразивов и зажигалок (из кварца производят кремний) - везде используется кварц. Кварц является, пожалуй, самым часто встречаемым в земной коре и самым используемым человеком минералом. Некоторые считают, его ценность для производства средств для поджигания (он производит долгую искру при трении о железо) в свое время даже явилась стимулом для развития горнодобывающего дела. Сегодня пьезоэлектрические кристаллы кварца являются неотъемлемыми компонентами в радиоэлектронике, а также электронных часах.
Только не вздумайте дробить и вдыхать кварц, если вы, конечно же, не хотите обзавестись болячкой под названием силикоз. Это респираторное заболевание характеризуются образованием уплотнительной ткани в легких и лимфатических узлах, которая сильно затрудняет дыхание. Обычно болезнь может проявляться примерно после 20 лет нахождения в такой среде, однако в некоторых случаях симптомы болезни могут начать проявляться уже через 5-15 лет. Если взять и вдохнуть сразу горсть кварцевой пыли, то человек получит острый силикоз, в результате которого легкие будут заполняться жидкостью. В конечном итоге человек в буквальном смысле утонет в жидкостях, выделяемых его же телом.
Кроме того, кварцевая пыль очень легко может вызвать рак легких. Чаще всего вдыхание кварцевой пыли вызывает профессиональные заболевания, которые проявляются при работе на особых предприятиях, таких как шахты, производстве абразивов и стекла. Ввиду этого государственные здравоохранительные организации многих стран ввели правила обязательного использования на таких работах респираторов.
Галенит (PbS)
Галенит - основной источник свинца. Свинец использовался еще со времен Древнего Рима. Римляне использовали его везде: начиная от производства труб и плавки, заканчивая производством краски и столовых приборов. Свинец мы используем и сейчас. Его часто можно встретить в батареях и пулях, в качестве экранированной защиты (например, для рентгеновских аппаратов и в корпусах ядерных реакторов). В прошлом его использовали в качестве добавки в краску и горючее, а также применяли в качестве средства против коррозийных химических веществ.
Он не настолько опасен, как ртуть, которая убьет вас наверняка, однако свинец, попав к вам в организм, вывестись уже оттуда не сможет. Он будет накапливаться долгие годы внутри организма и конце концов достигнет критической токсической концентрации. Как только это произойдет, платить придется вашим будущим детям. Мало того, что токсичность свинца может вызывать у вас рак, так он еще и тератогенен, то есть вызовет врожденные пороки развития у ваших детей.
Фенакит (BeSiO4)
Фенакит добывают в качестве подходящего материла для производства украшений, а также в качестве ценного источника бериллия. Раньше бериллий использовали в качестве основного источника для производства керамических материалов, однако вскоре люди узнали, что вдыхание бериллиевой пыли вызывает бериллиоз - профессиональную болезнь, характеризующуюся воспалением соединительных тканей легких. Это как силикоз, однако намного серьезнее и имеет хронический характер.
От бериллиоза излечиться простым снижением уровня вдыхаемого бериллия не получится. Если вы заработали бериллиоз, то вам придется жить с ним всю оставшуюся жизнь. В общем и целом ваши легкие становятся гиперчувствительными к бериллию, что вызывает аллергическую реакцию, в рамках которой в ваших легких образуются маленькие узелки, гранулемы. Гранулемы очень сильно начинают затруднять ваше дыхание, а в худшем случае еще и могут спровоцировать такое заболевание, как туберкулез.
Эрионит Ca3K2Na2.30H2O (Z = 1)
Эрионит относится к группе цеолитов - минералов, сходных по своему составу и свойствам и часто используемых в качестве молекулярного сита, благодаря их способности селективно фильтровать (через впитывание) особые молекулы как из атмосферы, так и из жидкостей. Чаще всего эрионит можно встретить в вулканическом пепле. Его используют в качестве катализатора для легирования благородных металлов, крекинга углеводородов (переработки), а также в качестве компонента для производства удобрений.
Как и многие асбестовые минералы, эрионит может явиться причиной мезотелиомы - злокачественной опухоли мезотелия (ткани между органами). Как только люди об этом узнали (произошло это в конце 80-х годов 20-го века), добычу эрионита сразу же было решено прекратить.
Гидроксиапатит (Ca5(PO4)3(OH))
Фосфорные соединения в используемых вами удобрениях для сада и огорода, а также фосфор в воде, которая течет из вашего крана, скорее всего, были произведены из такого же камушка, как на картинке выше. Он называется апатитом. Этот фосфорный минерал бывает трех видов, каждый из которых содержит повышенный уровень ионов OH (органических и неорганических соединений), F (фтора) и Cl (хлора). Гидроксиапатит, в свою очередь, является основным компонентом нашей зубной эмали (а также костей в целом), в то время как фторапатит является тем средством, которое добавляют в систему водоснабжения (его также используют в зубных пастах) для того, чтобы избежать кариес и укрепить эмаль. И хотя наличие крепких костей и зубов у человека является несомненным плюсом, распыление гидроксиапатита (в результате его добычи или обработки) может привести к тому, что этот минерал попадет внутрь вашего организма, дойдет до сердца и может вызывать окаменение клапанов.
Крокидолит (Na2(Fe2+,Mg)3Fe3+2Si8O22(OH)2)
Познакомьтесь с самым опасным минералом на Земле - крокидолитом, более известном как синий асбест. Когда-то, благодаря его прочности, огнестойкости и пластичной природе, он очень широко применялся в самых различных коммерческих и индустриальных сферах, начиная от производства потолочных плит и кровельных материалов и заканчивая производством настила и теплоизоляции.
Однако в 1964 году доктор Кристофер Вагнер определил связь между асбестом и мезотелиомой (поражение ткани между органами), после чего синий асбест практически мгновенно исчез с рынка. К большому сожалению, многие здания, построенные до этого времени и достоявшие до сегодняшних дней, до сих пор содержат синий асбест.