Металлы

Использование свинца

Использование свинца



Свинец использовался людьми для различных целей более 5000 лет.


Переиздано из бюллетеня 2011 г. С.Я. Кропшот и Джефф Л. Добрич из Геологической службы США.

Свинцово-кислотный автомобильный аккумулятор: Типичные свинцово-кислотные аккумуляторные батареи в автомобилях содержат около 10 килограммов свинца и требуют замены каждые 4-5 лет. Свинцово-кислотные аккумуляторы также обеспечивают резервное питание для компьютерных сетей и телекоммуникационных систем, а также для хранения энергии для систем ветровой и солнечной энергии и гибридных электрических транспортных средств.

Изменяющееся использование свинца


Научные исследования, демонстрирующие, как накопленный поступивший свинец является токсичным для здоровья человека и как накопления свинца в почве, воздухе и воде являются токсичными для экосистем, меняют как способ использования свинца, так и способ его утилизации после использования.
Вы знали? В 2009 году, с 96-процентным уровнем утилизации, стандартная свинцово-кислотная автомобильная батарея была самым переработанным продуктом в Соединенных Штатах.

Древнее использование свинца

Водопроводные трубы, которые восходят к Римской империи, глазурь на доисторической керамике и косметическая полка, используемая древними египтянами для затемнения век, являются несколькими примерами древнего использования свинца. Сегодня свинец, добываемый на всех континентах, кроме Антарктиды, является одним из наиболее важных металлов для промышленно развитых стран.

Галенит, минерал сульфида свинца (PbS), является основной рудой свинца. Он добывается во многих местах по всему миру.

Связанный: Галена - первичная руда свинца

Современное использование свинца

До начала 1900-х годов свинец использовался в Соединенных Штатах, главным образом, в боеприпасах, вкладышах усыпальницы, керамической глазури, свинцовом стекле и хрустале, красках или других защитных покрытиях, оловянной посуде, а также в водопроводах и трубах. После Первой мировой войны спрос на свинец увеличился из-за роста производства моторизованных транспортных средств, многие из которых используют свинцово-кислотные батареи для запуска своих двигателей. Использование свинца в качестве радиационной защиты в оборудовании для медицинского анализа и видеодисплея, а также в качестве добавки к бензину также способствовало увеличению спроса на свинец.

К середине 1980-х годов в Соединенных Штатах произошел значительный сдвиг в использовании свинца в результате соблюдения экологических норм и замены других материалов на свинец в небатарейных продуктах, таких как бензин, краски, припои и другие. водные системы. К началу 2000-х годов 88 процентов очевидного потребления свинца в США приходилось на свинцово-кислотные аккумуляторы, что значительно возросло по сравнению с 1960 годом, когда только 30 процентов мирового потребления свинца приходилось на свинцово-кислотные аккумуляторы. Сегодня другие важные области применения свинца - это боеприпасы, оксиды в стекле и керамике, литейные металлы и листовой свинец.

Вы знали? Уровень содержания свинца в атмосферном воздухе в настоящее время на 92 процента ниже, чем в 1980 году, в связи с изменениями, вытекающими из Закона о чистом воздухе 1970 года.

Свинец в окружающей среде

По данным Агентства США по регистрации токсичных веществ и заболеваний, содержание свинца в окружающей среде за последние три столетия увеличилось более чем в 1000 раз в результате деятельности человека. Наибольшее увеличение имело место в период между 1950 и 2000 годами и отражало возросшее использование этилированного бензина во всем мире. В течение этого периода правительство США установило федеральные правила и дало рекомендации по ограничению выбросов свинца для защиты здоровья населения в Соединенных Штатах.

Ведущий мой: Viburnum Trend в юго-восточной части штата Миссури содержит наибольшую концентрацию свинца в Северной Америке. Шахта Buick является одной из шести подземных шахт, которые в настоящее время добывают свинец в рудном районе Viburnum Trend. Изображение USGS.

Типы свинцовых депозитов

Исследования, чтобы лучше понять геологические процессы, которые формируют месторождения полезных ископаемых, в том числе содержащие свинец, являются важным компонентом Программы минеральных ресурсов Геологической службы США. Свинец обычно встречается в минеральных отложениях наряду с другими неблагородными металлами, такими как медь и цинк. Свинцовые месторождения широко классифицируются на основе того, как они сформированы. Свинец добывается в основном из трех типов отложений: осадочных выделений (Sedex), типа долины Миссисипи (MVT) и вулканогенных массивных сульфидов (VMS).

Осадочные отложения

На депозиты Sedex приходится более 50 процентов мировых свинцовых ресурсов. Они образуются, когда богатые металлом горячие жидкости попадают в заполненный водой бассейн (обычно океан) или в донные отложения, что приводит к осаждению рудоносного материала в донных отложениях бассейна.

Депозиты в долине Миссисипи

Месторождения MVT обнаружены во всем мире и получили свое название от месторождений, которые происходят в регионе долины Миссисипи в Соединенных Штатах. Месторождения характеризуются минерально-минеральным замещением карбонатной вмещающей породы; они часто ограничены одним стратиграфическим слоем и простираются на сотни квадратных километров. Месторождения MVT были основным источником свинца в Соединенных Штатах с 19 века до середины 20 века.

Вулканогенные массивные сульфидные отложения

В отличие от месторождений Sedex и MVT, месторождения VMS имеют четкую связь с подводными вулканическими процессами. Они также могут содержать значительные количества меди, золота и серебра, в дополнение к свинцу и цинку. Морские жерла «черного курильщика», обнаруженные во время глубоких океанских экспедиций, являются примерами отложений ЗИС, формирующихся сегодня на морском дне.

Свинцовые трубыПодобные им обнаруженные в Бате, Англия, использовались для сантехники древними римлянами. Изображение USGS.

Вы знали? Английские слова «сантехник», «сантехник», «отвес» и «отвес» происходят от латинского слова «свинец».

Мировые поставки и спрос на свинец

В настоящее время примерно 240 мин в более чем 40 странах производят свинец. Мировая добыча руды в 2010 году оценивалась в 4,1 млн. Метрических тонн, а ведущими производителями были Китай, Австралия, США и Перу в порядке убывания. В последние годы свинец добывался внутри страны на Аляске, в Айдахо, Миссури, Монтане и Вашингтоне. Кроме того, вторичный (переработанный) свинец составляет значительную часть мирового предложения свинца.

Мировое потребление рафинированного свинца в 2010 году составило 9,35 млн. Метрических тонн. Основными потребителями рафинированного свинца были Китай, Соединенные Штаты и Германия. Ожидается, что спрос на свинец во всем мире будет расти в основном из-за роста потребления в Китае, что обусловлено ростом на рынках автомобилей и электрических велосипедов.

Ведущая продукция и резервы

Странапроизводстворезервы
Соединенные Штаты Америки4007,000
Австралия62027,000
Боливия901,600
Канада65650
Китай1,60013,000
Индия952,600
Ирландия45600
Мексика1855,600
Перу2806,000
Польша351,500
Россия909,200
Южная Африка50300
Швеция651,100
Другие3304,000
Общее4,10080,000
Данные в тысячах метрических тонн.
Данные USGS Mineral Commodity Summary, январь 2011 г.

Обеспечение будущих поставок свинца

Чтобы помочь предсказать, где могут быть расположены будущие запасы свинца, ученые USGS изучают, как и где выявленные свинцовые ресурсы сосредоточены в земной коре, и используют эти знания для оценки вероятности существования неизведанных свинцовых ресурсов. Геологическая служба США разработала и усовершенствовала методы оценки потенциала минеральных ресурсов для поддержки управления федеральными землями и для лучшей оценки доступности минеральных ресурсов в глобальном контексте.

Ведущая информация
Производство и потребление свинца: статистика свинца и информация из USGS.
Оценка неоткрытых месторождений золота, серебра, меди, свинца и цинка в Соединенных Штатах: Национальная группа по оценке минеральных ресурсов США по геологической разведке. Отчет об открытом геологическом исследовании США 02-198, 2002.
Модель месторождения для свинцово-цинковых руд типа долины Миссисипи: Дэвид Л. Лич, Райан Д. Тейлор, Дэвид Л. Фей, Шарон Ф. Диль и Ричард В. Салтус. Отчет о научных исследованиях Геологической службы США 2010-5070-A, 2010.
Геологические критерии оценки осадочных выделений (Sedex) Zn-Pb-Ag: Poul Emsbo, открытый отчет по геологической разведке США 2009–1209, 2009.
Новая модель возникновения для национальной оценки необнаруженных вулканогенных массивных сульфидных месторождений: W.C. Пэт Шенкс III, Синтия Дюссель-Бэкон, Рэндольф Коски, Лиза А. Морган, Дэн Мосье, Надин М. Пятак, Ян Ридли, Роберт Р. Сил II, Клаус Дж. Шульц, Джон Ф. Слэк и Роланд Терстон. Отчет по открытым геологическим исследованиям США 2009-1235, 2009.

Ведущие ресурсы США

В 1990-х годах USGS провела оценку ресурсов свинца в США и пришла к выводу, что осталось найти столько же свинца, сколько уже было обнаружено. В частности, USGS обнаружил, что было обнаружено 92 миллиона метрических тонн свинца, и, по оценкам, около 85 миллионов метрических тонн свинца осталось в Соединенных Штатах.

Оценка минеральных ресурсов является динамичной. Поскольку они обеспечивают моментальный снимок, который отражает наше лучшее понимание того, как и где расположены ресурсы, оценки должны время от времени обновляться по мере поступления более качественных данных и разработки новых концепций. Текущие исследования, проводимые USGS, включают обновление моделей месторождений полезных ископаемых и моделей минеральной среды для свинца и других важных видов топлива, а также совершенствование методов, используемых для оценки скрытого потенциала минеральных ресурсов. Результаты этого исследования предоставят новую информацию и уменьшат степень неопределенности в будущих оценках минеральных ресурсов.


Смотреть видео: ГДЕ ВЗЯТЬ СВИНЕЦ? 5 способов добыть свинец