La minería de zinc es el proceso mediante el cual se extraen de la tierra formas minerales del metal zinc mediante la minería . Una mina de zinc es una mina que produce minerales de zinc en forma de mineral como 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 y luego se transporta a una fundición de zinc para la producción de zinc metálico. [2]
La producción minera mundial de zinc en 2020 se estimó en 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 a cielo abierto de zinc, plomo y plata Red Dog en Alaska , con el 4,2% de la producción mundial. [4] [5] Los principales operadores de minas de zinc incluyen 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; la mina de zinc más antigua, ubicada en Rajasthan , India, se estableció hace casi 2000 años antes de Cristo . [6]
La producción de zinc puro se produjo en el siglo IX d. C., mientras que anteriormente 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 zinc metálico de su mineral plantea un desafío único. A la temperatura a la que se libera el zinc de su mineral, también se vaporiza hasta convertirse en 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 pronto por China 300 años después y en Europa en 1738 d.C. [7] Los métodos de fundición en China e 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 principal uso moderno del zinc es el revestimiento de hierro y acero para 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 de 20-40% 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 y el consumo humano como suplemento. [11]
El zinc se extrae tanto en la superficie como en profundidad. La minería a cielo abierto de zinc, generalmente utilizada 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, el tajeo 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 roca estéril de encima de un depósito de mineral antes de que pueda extraerse. Una vez que se elimina la sobrecarga de desechos, el mineral y los desechos se extraen en paralelo, principalmente utilizando excavadoras sobre orugas y camiones con neumáticos. En operaciones de menor escala,se pueden utilizar cargadores frontales . [15]
Minería de tajeos abiertos : este es un método de minería subterránea en el que los cuerpos minerales se eliminan por completo dejando cavernas (tapeos) considerables dentro de la mina. La minería a cielo abierto deja estas cavernas sin refuerzos adicionales ni soporte externo; en cambio, las paredes de la caverna están sostenidas por pilares aleatorios de mineral que no han sido removidos. [15]
Corte y relleno : método de minería subterránea que elimina el mineral debajo del depósito. Luego, el tajeo se llena con roca estéril para reemplazar el mineral extraído para sostener las paredes del tajeo y proporcionar un piso elevado para que los mineros y el equipo extraigan aún más mineral del depósito. [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 atribuye principalmente al aumento de la producción de las minas de zinc ubicadas en Australia y Sudáfrica . [16] [3]
En 2020, se espera que la producción de zinc aumente un 3,7% a 13,99 millones de toneladas, y el aumento se debe 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 para 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 estadounidense, han arrojado una gran cantidad de información sobre el efecto de la minería del zinc y su efecto en el 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 homólogos de referencia. [18] Otra investigación sobre el efecto de la salud de las poblaciones de mejillones que residen cerca de áreas mineras de plomo y zinc ha encontrado que las poblaciones que residen cerca de áreas mineras poseían una biomasa reducida y eran menos engañosas 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% superiores a las de referencia. [20] Las evaluaciones de macroinvertebrados de localidades inmediatamente aguas abajo de la actividad minera han observado una reducción en la condición biótica del 10 al 58% y el ecosistema tiene una capacidad deteriorada 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 organismos en niveles tróficos más altos 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 zonas agrícolas cercanas a una región minera de plomo y zinc en Guangxi , China, ha observado un "nivel de contaminación grave" de zinc en los suelos de los arrozales relativamente cercanos a la zona minera y un "nivel de contaminación moderado" en el campos aireados relativamente más alejados. [24] La investigación también indicó que, como resultado de su evaluación del índice sintético de Nemerow, la región bajo estudio no es apta para fines agrícolas. [24] Otra investigación sobre el efecto de la minería de zinc en suelos agrícolas en la provincia china de Heilongjiang ha encontrado que los suelos estaban "moderadamente contaminados" y una reducción significativa en la población y diversidad de los conjuntos bacterianos dentro de los suelos y una actividad reducida de enzimas del suelo. [25] La actividad de las bacterias y las enzimas ayuda a la materia vegetal a absorber nutrientes, descomponer la materia en descomposición y otras interacciones con el ecosistema. [25] Su reducción y su menor eficacia dan como resultado una menor productividad agrícola.
Las diez minas productoras de zinc más grandes del mundo (por toneladas de zinc) son:
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