La minería de zinc es el proceso mediante el cual se extraen formas minerales del metal zinc de la tierra a través de la minería . Una mina de zinc es una mina que produce minerales de zinc en forma de mena como su producto principal. Los coproductos comunes en los minerales de zinc incluyen minerales de plomo y plata . Otras minas pueden producir minerales de zinc como subproducto de la producción de minerales que contienen minerales o metales más valiosos, como oro , plata o cobre . [1] El mineral extraído se procesa, generalmente en el sitio, para producir uno o más concentrados ricos en metales , luego se transporta a una fundición de zinc para la producción de metal de zinc. [2]
Se estima que la producción mundial de minas de zinc en 2020 fue de 12 millones de toneladas. Los mayores productores fueron China (35%), Australia (12%), Perú (10%), India (6,0%), Estados Unidos (5,6%) y México (5,0%), siendo Australia el que tiene las mayores reservas . [3]
La mina de zinc más grande del mundo es la mina de zinc, plomo y plata a cielo abierto Red Dog en Alaska , con un 4,2% de la producción mundial. [4] [5] Los principales operadores de minas de zinc incluyen a Vedanta Resources , Glencore , BHP , Teck Resources , Sumitomo , Nexa Resources , Boliden AB y China Minmetals . [5]
Los depósitos de zinc se han explotado durante miles de años, y la mina de zinc más antigua, situada en Rajastán , India, se estableció hace casi 2000 años . [ 6]
La producción de zinc puro se produjo en el siglo IX d. C., mientras que, en la antigüedad, el zinc se utilizaba principalmente en la aleación de cobre para producir latón . [7] Esto se debe a que el aislamiento del metal zinc de su mineral plantea un desafío único. A la temperatura a la que el zinc se libera de su mineral, también se vaporiza en un gas y, si el horno no es hermético, el zinc gaseoso reacciona con el aire para formar óxido de zinc . [8] [9]
La fundición de zinc metálico se produjo en el siglo IX a. C. en la India, seguida poco después por la de China 300 años después y en Europa en 1738 d. C. [7] Los métodos de fundición en China y la India probablemente se desarrollaron de forma independiente, mientras que el método de fundición desarrollado en Europa probablemente se derivó del método indio. [10] [7]
El uso moderno principal del zinc es para recubrir hierro y acero con el fin de evitar su corrosión , y casi la mitad de la producción mundial de zinc se destina a ese propósito. [11] Aproximadamente el 20% del zinc del mundo se utiliza en la producción de latón, donde el zinc se alea con cobre en proporciones entre 20 y 40% de zinc. [11] Del 30% restante de la producción mundial de zinc, la mitad se utiliza en la producción de aleaciones de zinc, donde el zinc se combina con cantidades variables de aluminio y magnesio . [11] El zinc restante se utiliza en varias otras industrias, desde la agricultura como fertilizante hasta el consumo humano como suplemento. [11]
El zinc se extrae tanto en la superficie como en profundidad. La minería de superficie de zinc se utiliza normalmente para minerales de óxido, mientras que la minería subterránea produce minerales de sulfuro de zinc . [12] Algunos de los métodos comunes de extracción de zinc son la minería a cielo abierto, la minería a cielo abierto y la minería de corte y relleno: [12] [8] [13] [14]
Minería a cielo abierto : la minería a cielo abierto implica la remoción de desechos de roca de encima de un depósito de mineral antes de que pueda extraerse. Una vez que se retira la capa de desechos, el mineral y los desechos se extraen en paralelo, principalmente utilizando excavadoras montadas sobre orugas y camiones con neumáticos de caucho. En operaciones de menor escala,se pueden utilizar cargadores frontales . [15]
Explotación a cielo abierto : es un método de minería subterránea en el que los cuerpos de mineral se eliminan por completo, dejando cavernas (escavones) de tamaño considerable dentro de la mina. La explotación a cielo abierto deja estas cavernas sin ningún soporte externo o refuerzo adicional; en su lugar, las paredes de la caverna están sostenidas por pilares aleatorios de mineral que no se han eliminado. [15]
Corte y relleno de tajos : método de minería subterránea que extrae el mineral de debajo del yacimiento. Luego, el tajo se rellena con roca estéril para reemplazar el mineral extraído y sostener las paredes del tajo y proporcionar un piso elevado para que los mineros y el equipo puedan seguir extrayendo el mineral del yacimiento. [15]
La producción minera mundial de zinc en 2019 fue de 12,9 millones de toneladas, un aumento del 0,9% con respecto a 2018, y el aumento se atribuyó principalmente al aumento de la producción de las minas de zinc ubicadas en Australia y Sudáfrica . [16] [3]
Se espera que en 2020, la producción de zinc aumente un 3,7% hasta 13,99 millones de toneladas, debido al aumento de la producción de zinc por parte de China y la India . [17]
En 2019, la demanda mundial de zinc refinado superó la oferta y resultó en un déficit de 0,178 millones de toneladas, mientras que en 2020 se espera un superávit de 0,192 millones de toneladas. [17]
Los principales países productores de zinc clasificados según su producción en 2019 son los siguientes: [3]
Las investigaciones realizadas sobre la salud de las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos en las zonas mineras del sureste de Missouri, un estado de los EE. UU., han producido una gran cantidad de información sobre el efecto de la minería de zinc y su efecto sobre su entorno local. Se ha observado que las poblaciones de peces y cangrejos de río en localidades cercanas a los sitios mineros son mucho más bajas que otras poblaciones encontradas en sitios de referencia; y los cangrejos de río poseen concentraciones de metales dentro de sus tejidos en una concentración mucho mayor que sus contrapartes de referencia. [18] Otras investigaciones sobre el efecto de la salud de las poblaciones de mejillones que residen cerca de las áreas mineras de plomo y zinc han encontrado que las poblaciones que residen cerca de las áreas mineras poseían una biomasa reducida y eran menos especiosas que las encontradas en sus sitios de referencia. [19] Se ha informado que el tejido vegetal posee concentraciones de metales entre un 10 y un 60 % más altas que la referencia. [20] Las evaluaciones de macroinvertebrados en localidades inmediatamente aguas abajo de la actividad minera han observado una reducción en la condición biótica del 10-58% y una disminución en la capacidad del ecosistema para sustentar a sus poblaciones en comparación con otros sitios de referencia. [21]
Los macroinvertebrados bentónicos, como los cangrejos de río y los mejillones, representan una vía de biomagnificación , donde la concentración de materiales nocivos dentro de los organismos en niveles tróficos superiores se acumula como resultado del consumo de presas contaminadas. Además, las poblaciones de macroinvertebrados bentónicos se utilizan con frecuencia como indicadores de la salud general del ecosistema . [18] [22] [23]
La evaluación de muestras de suelo de áreas agrícolas cercanas a una región minera de plomo y zinc en Guangxi , China, ha observado un "nivel grave de contaminación" de zinc en los suelos de los arrozales relativamente cercanos al área minera y un "nivel moderado de contaminación" en los campos aireados relativamente más alejados. [24] La investigación también indicó que, como resultado de su evaluación del índice sintético de Nemerow, la región en estudio no es apta para fines agrícolas. [24] Otra investigación sobre el efecto de la minería de zinc en los suelos agrícolas en la provincia de Heilongjiang de China ha encontrado que los suelos estaban "moderadamente contaminados" y una reducción significativa en la población y diversidad de los ensamblajes bacterianos dentro de los suelos y una actividad reducida de las enzimas del suelo. [25] La actividad de las bacterias y enzimas ayuda a la materia vegetal en la absorción de nutrientes, descompone la materia en descomposición y otras interacciones del ecosistema. [25] Su reducción y efectividad deteriorada resultan en una productividad agrícola más pobre.
Las diez minas productoras de zinc más grandes del mundo (por toneladas de zinc) son: