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Mina de níquel

Mina de níquel en Senja , Noruega

Una mina de níquel es una mina que produce níquel . Algunas minas producen níquel principalmente, mientras que otras minas producen níquel como subproducto de algún otro metal que tiene una concentración más alta en el mineral. [1]

Geología

El níquel se presenta en dos tipos generales de minerales, sulfuros y óxidos. El mineral de sulfuro más importante es la pentlandita (Ni 9 S 8 ), aunque se conocen muchos otros sulfuros de níquel. Además, el níquel es a menudo un componente de los sulfuros de hierro como la pirrotita . Los principales óxidos de níquel (es decir, económicamente más importantes) son la limonita niquelífera ((Fe 1−x Ni x )O(OH)·nH 2 O). [1] [2] La pentlandita suministra aproximadamente el 65% del níquel del mundo, pero las lateritas de níquel constituyen las reservas más grandes.

Extracción

El contenido de níquel en sus minerales suele ser sólo de un pequeño porcentaje en peso.

Los minerales de sulfuro se someten a una trituración seguida de una flotación por espuma . La pentlandita y los minerales relacionados se separan con sulfuros de cobre, cobalto y hierro. [1]

Se han desarrollado dos métodos hidrometalúrgicos para extraer níquel y cobalto de las lateritas de níquel, estos procesos se denominan lixiviación con ácido sulfúrico y lixiviación con amoníaco por reducción. Para los silicatos con alto contenido de magnesio en lateritas de perfil inferior, el método de explotación utilizado es la fundición. [3]

Reservas y operaciones

Producción mundial de níquel, 1946

Producción de reservas

Según el Grupo Intergubernamental de Estudio Internacional del Níquel, en 2017 los países con el mayor volumen de reservas de mineral de níquel son Australia (19,5 millones de toneladas métricas), Brasil (10,5 millones de toneladas métricas), Rusia (7,5 millones de toneladas métricas), Nueva Caledonia (6,5 millones de toneladas métricas), Cuba (5,5 millones de toneladas métricas) y Filipinas (poco menos de 5 millones de toneladas métricas). [4] En 2017, 33 países producían mineral de níquel. [4] La producción de níquel aumentó de 2000 a 2013 (cuando alcanzó su punto máximo), disminuyó de 2014 a 2016 y se recuperó de 2017 a 2018. [4]

Minas y operadores más grandes

En 2017, los mayores operadores de minas de níquel son (en orden descendente de kilotoneladas extraídas): [5]

Otros grandes productores de níquel son Jinchuan Group Ltd., [8] el mayor productor de níquel de China, [9] y Sherritt , [10] una empresa canadiense que refina níquel a partir de minerales lateríticos y tiene operaciones en Canadá, Cuba, Indonesia y Madagascar. [7]

Uso

Según el Grupo de Estudio Internacional del Níquel, de carácter intergubernamental, en 2017 se estimaba que el 75 % del níquel primario se destinaba al acero inoxidable , el 3,7 % a la industria de las baterías y el resto a otras aplicaciones. [4] Para 2023, aproximadamente el 65 % del níquel primario se destinaba al acero inoxidable y el 15 % a la industria de las baterías . [11]

Peligros

Los científicos Dan et al. realizaron un estudio sobre los efectos de los humos de fundición de níquel. Para ello, realizaron un estudio en células NIH/3T3 y en el tejido pulmonar de ratas. Descubrieron que los humos que las células NIH/3T3 transformaban en células malignas, lo que significa que una exposición elevada a los humos de fundición de níquel puede ser perjudicial, ya que estos pueden ser un carcinógeno potencial en las células de los mamíferos. [12]

En Filipinas

En la década de 2000, comenzó un auge del níquel centrado en Claver, Surigao del Norte en Filipinas ; en 2017, el gobierno de Filipinas (entonces el mayor exportador mundial de mineral de níquel) emprendió una ofensiva contra los operadores de minas acusados ​​de violar las leyes ambientales; el gobierno cerró las operaciones de 28 de las 41 empresas mineras de Filipinas. [13] En 2020, Filipinas se convirtió en el mayor productor mundial de mineral de níquel, después de que Indonesia detuviera las exportaciones de mineral de níquel; ambos países habían abastecido ampliamente a China, el mayor comprador mundial de mineral de níquel. [14] Las dos mayores empresas de níquel filipinas son Nickel Asia Corp. y Global Ferronickel Holdings Inc.; ambas operan en la región de Surigao del Norte . [15]

Las minas de níquel en Filipinas, si bien son beneficiosas para la economía, han sido perjudiciales tanto para la salud y el bienestar humanos como para el medio ambiente. [16] Un ejemplo de esto es la región de Mindoro Oriental , donde las minas de níquel han dejado residuos mineros tóxicos. Esto ha contaminado el agua, que es necesaria tanto para que los humanos beban como para que la utilicen en las prácticas agrícolas. Las minas de níquel también han destruido tierras en las que las tribus indígenas han vivido durante generaciones.

Contaminación de minas de níquel

Mina de níquel Rim en Sudbury, Ontario

Entre 1953 y 1958, las minas de Nickel Rim que operaban en los alrededores de Sudbury (Ontario) depositaban sus relaves en un embalse cercano a la mina. Posteriormente, se analizaron las aguas del embalse y se descubrió que tenían un pH bajo y altas concentraciones de hierro , azufre y metales disueltos como el aluminio y el níquel. Esto se debe a la oxidación de los relaves (normalmente minerales de sulfuro como la pirrotita ). [17]

La limitada difusión de oxígeno en las capas [18] provoca que los relaves se oxiden durante un período de tiempo más largo, por esta razón el agua del embalse va a descargar agua con altas concentraciones de hierro y sulfato durante al menos los próximos 50 años. [19]

Un estudio descubrió que la mina de níquel Mount Keith , una mina a cielo abierto en Australia Occidental, está secuestrando [20] y almacenando grandes cantidades de dióxido de carbono a través de una mejor erosión de los desechos minerales, lo que significa que esta mina está compensando aproximadamente el 11% de las emisiones anuales de gases de efecto invernadero liberadas por esta mina. [20]

Los depósitos de níquel , cobre y cobalto se convirtieron en los sitios de exploración mineral más buscados en todo el mundo por empresas privadas y gobiernos nacionales, cuando los precios del níquel aumentaron más del doble entre 2017 y 2021. En los EE. UU., La única mina de níquel lucrativa en Riddle, Oregón, dejó de operar en 1987 debido a preocupaciones por la contaminación, pero algunos sitios ahora se vuelven a explorar activamente ya que el gobierno federal considera que estos depósitos son de importancia estratégica debido a la mayor demanda interna de vehículos eléctricos . En 2020, se descubrieron yacimientos de níquel, cobre y cobalto de gran valor cerca de Tamarack , Minnesota . Los grupos ambientalistas han expresado su preocupación por la posible contaminación de las cabeceras del río Kettle y la cuenca del Mississippi . La Agencia de Protección Ambiental considera que la minería de roca dura es la industria más contaminante de los EE. UU., Y existe una larga historia de problemas de emisiones tóxicas en tales operaciones en todo el mundo. [21] [22] La perforación exploratoria cerca de Tamarack ocurrió en 2022. [23]

Referencias

  1. ^ abc Kerfoot, Derek GE (2005). "Níquel". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a17_157. ISBN 978-3527306732.
  2. ^ Frank K. Crundwell; Michael S. Moats; Venkoba Ramachandran; Timothy G. Robinson; William G. Davenport (2011), "Apéndice B: proceso Caron para procesar lateritas de níquel", Extractive Metallurgy of Nickel, Cobalt and Platinum Group Metals , Elsevier, págs. 553–558, doi :10.1016/b978-0-08-096809-4.10044-9, ISBN 978-0-08-096809-4
  3. ^ Elias, Mick. "Depósitos de laterita de níquel: descripción geológica, recursos y explotación". ResearchGate .
  4. ^ abcd "The World Nickel Factbook 2018" (PDF) . Grupo Internacional de Estudio del Níquel. 2019. Archivado desde el original (PDF) el 10 de julio de 2019 . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  5. ^ abcdefghijk McCrae, Michael (18 de septiembre de 2018). "Top nickel miners ranked" (Las principales mineras de níquel clasificadas). Mining.com . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  6. ^ Pini, Barbara; Mayes, Robyn; McDonald, Paula (2010). "La geografía emocional del cierre de una mina: un estudio de la mina de níquel Ravensthorpe en Australia Occidental". Geografía social y cultural . 11 (6): 559–574. doi :10.1080/14649365.2010.497850. ISSN  1464-9365. S2CID  128372835.
  7. ^ de Terence Bell. "Los mayores productores de níquel". The Balance .
  8. ^ Li, X.; Wang, SJ; Liu, TY; Ma, FS (1 de diciembre de 2004). "Geología de ingeniería, movimiento de la superficie del suelo y fisuras inducidas por la minería subterránea en la mina de níquel de Jinchuan". Ingeniería geológica . Ingeniería geológica en China. 76 (1): 93–107. doi :10.1016/j.enggeo.2004.06.008. ISSN  0013-7952.
  9. ^ "La empresa china Jinchuan comprará la minera Tyler". The Wall Street Journal Asia . 8 de enero de 2008 . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  10. ^ Plasket, RP; Romanchuk, S. (1978-03-01). "Recuperación de níquel y cobre a partir de mata de alto grado en Impala Platinum mediante el proceso Sherritt". Hidrometalurgia . 3 (2): 135–151. doi :10.1016/0304-386X(78)90016-6. ISSN  0304-386X.
  11. ^ "Distribución del consumo de níquel primario a nivel mundial en 2023, por industria". Statista .
  12. ^ Han, Dan; Yang, Yue; Zhang, Lin; Wang, Chao; Wang, Yue; Tan, Wen‐Qiao; Hu, Xue‐Ying; Wu, Yong‐Hui (septiembre de 2016). "Los humos de fundición de níquel aumentaron la expresión de HIF‐1α a través de la vía PI3K/ERK en células NIH/3T3". Journal of Occupational Health . 58 (5): 413–424. doi :10.1539/joh.15-0287-OA. ISSN  1341-9145. PMC 5356975 . PMID  27488040. 
  13. ^ Almendral, Aurora (17 de abril de 2017). "Filipinas avanza para cerrar minas acusadas de contaminar". The New York Times . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  14. ^ "Filipinas se prepara para volver a ser el principal productor mundial de mineral de níquel, superando a Indonesia". Kyodo News. 20 de septiembre de 2019. Consultado el 13 de enero de 2021 .
  15. ^ Dela Cruz, Enrico (28 de abril de 2020). "Los mineros de níquel filipinos reanudarán sus operaciones, cerradas por el coronavirus". Reuters .
  16. ^ Mock, Vanessa. "La expansión minera amenaza a las tribus indígenas en Filipinas". DW News . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  17. ^ McGregor, RG; Blowes, DW; Jambor, JL; Robertson, WD (1998-12-01). "Movilización y atenuación de metales pesados ​​dentro de un depósito de relaves de una mina de níquel cerca de Sudbury, Ontario, Canadá". Geología ambiental . 36 (3): 305–319. doi :10.1007/s002540050346. ISSN  1432-0495. S2CID  129891810.
  18. ^ McGregor, R. G; Blowes, D. W (1 de octubre de 2002). "Propiedades físicas, químicas y mineralógicas de tres capas cementadas dentro de relaves mineros que contienen sulfuro". Journal of Geochemical Exploration . 76 (3): 195–207. doi :10.1016/S0375-6742(02)00255-8. ISSN  0375-6742.
  19. ^ Johnson, RH; Blowes, DW; Robertson, WD; Jambor, JL (enero de 2000). "La hidrogeoquímica del depósito de relaves de la mina Nickel Rim, Sudbury, Ontario". Journal of Contaminant Hydrology . 41 (1–2): 49–80. Bibcode :2000JCHyd..41...49J. doi :10.1016/S0169-7722(99)00068-6.
  20. ^ ab Wilson, Siobhan A.; Harrison, Anna L.; Dipple, Gregory M.; Power, Ian M.; Barker, Shaun LL; Ulrich Mayer, K.; Fallon, Stewart J.; Raudsepp, Mati; Southam, Gordon (1 de junio de 2014). "Compensación de emisiones de CO2 mediante captura de aire en relaves mineros en la mina de níquel Mount Keith, Australia Occidental: tasas, controles y perspectivas para una minería neutral en carbono". Revista internacional de control de gases de efecto invernadero . 25 : 121–140. doi :10.1016/j.ijggc.2014.04.002. hdl : 10289/8967 . ISSN  1750-5836.
  21. ^ Seitz, Greg (3 de julio de 2020). "La exploración minera cerca de las cabeceras de los arroyos genera preocupación por la contaminación". St. Croix 360 . Consultado el 30 de agosto de 2022 .
  22. ^ Actualización de la evaluación económica preliminar del proyecto Tamarack North – Diseño CFTF Recuperado el 14 de junio de 2021.
  23. ^ Swanson, Ana (30 de agosto de 2022). «Esta mina remota podría predecir el futuro de la industria de los automóviles eléctricos de EE. UU.». The New York Times . Consultado el 30 de agosto de 2022 .