تحقیقات برای درک بهتر فرآیندهای زمین شناسی به صورت ذخایر معدنی، شامل روی که یک جزء مهم از برنامه های منابع معدنی USGS است، می باشد. روی معمولا در ذخایر معدنی همراه با دیگر فلزات پایه مانند مس و سرب، پیدا شده است. ذخایر روی به طور گسترده بر اساس آنکه چگونه شکل گرفته اند، رده بندی می شوند. روی به طور عمده از سه نوع ذخایر تولید می شود:
(sedimentary exhalative (SEDEX
(Mississippi Valley type (MVT
( volcanogenic massive sulfide (VMS
ذخایر رسوبی Exhalative
ذخایر SEDEX در بیش از ۵۰ درصد از منابع روی جهان موجود است و زمانی شکل می گیرد که فلز- سیالات هیدروترمال غنی را در یک حوضه پر از آب (معمولا یک اقیانوس)، در نتیجه میزان بارش مواد کانه دار در رسوبات طبقه ای حوضه منتشر می کند.
بزرگترین معدن سرب و روی جهان، معدن Red Dog در آلاسکا می باشد، که با ذخایر SEDEX توسعه یافته است.
ذخایر Mississippi Valley type
ذخایر MVT در سراسر جهان یافت شده است و نام خود را از ذخایری که در دره می سی سی پی ایالات متحده وجود دارد، گرفته است.
این ذخایر با جایگزینی سنگ معدنی از سنگ میزبان کربناته مشخص می شوند. آنها اغلب به یک لایه چینه محدود می باشند و به بیش از صدها کیلومتر مربع گسترش می یابند.
ذخایر MVT، یک منبع اصلی روی در ایالات متحده آمریکا از قرن ۱۹ تا اواسط قرن ۲۰ بود.
ذخایر volcanogenic massive sulfide
در مقابل ذخایر SEDEX و MVT، ذخایر VMS یک ارتباط واضح با فرایندهای آتشفشانی زیردریایی دارند. همچنین می توانند حاوی مقادیر قابل توجهی از مس، طلا، نقره و به علاوه سرب و روی باشند.
” black smoker” از دریچه دریا در طول سفر به اعماق اقیانوس، نمونه هایی از ذخایر VMS امروزه که در کف دریا تشکیل شده اند، را کشف نمود.
عرضه و تقاضا برای روی در سراسر جهان
در سال ۲۰۰۹، روی در شش کشور مختلف استخراج می شد. اما ایالات متحده ۷۶ درصد از روی پالایش شده مورد استفاده در داخل کشور را در درجه اول از کشورهای کانادا، مکزیک، قزاقستان و جمهوری کره، به ترتیب نزولی وارد می کرد. مصرف روی در سراسر جهان در سال ۲۰۰۸ ثابت ماند، در حالیکه مصرف در کشورهایی با بازارهای در حال ظهور (مانند چین، برزیل و هند) افزایش یافت، که به جبران کاهش مصرف در اروپا و ایالات متحده با توجه به آمار گروه مطالعات سرب و روی بین الملل منجر شد.
اگر چه بسیاری از عناصر را می توان به عنوان جایگزین برای روی در مواد شیمیایی، الکترونیک و کاربردهای رنگدانه استفاده کرد، تقاضا برای محصولات گالوانیزه روی همچنان قوی باقی مانده است، به خصوص در مناطقی که در آن پروژه های زیربنایی قابل توجهی در حال توسعه می باشند. افزایش چشمگیر تولید(عرضه) و مصرف (تقاضا) روی در ۳۵ سال گذشته در جهان، نشان دهنده تقاضا در بخش های حمل و نقل و ارتباطات برای مواردی مانند بدنه های خودرو، موانع بزرگراه ها و سازه های گالوانیزه جهت اطمینان از تامین مناسب روی در آینده و کمک به پیش بینی منابع روی آینده که کجا واقع شده باشد، دانشمندان USGS را وادار به مطالعه و بررسی کرد، که کجا و چگونه منابع روی شناسایی شده در پوسته زمین متمرکز شده اند و همچنین استفاده از دانش برای ارزیابی احتمال اینکه منابع روی کشف نشده نیز وجود داشته باشد. تکنیک ارزیابی پتانسیل منابع معدنی توسط USGS برای حمایت از نظارت بر زمین های فدرال و منابع معدنی در دسترس، در یک مفهوم جهانی توسعه یافته است.
در ۱۹۹۰، سازمان زمین شناسی آمریکا یک ارزیابی از منابع روی ایالات متحده انجام داد و به این نتیجه رسید که دو برابر از روی باقی مانده که در حال حاضر کشف شده است، یافت خواهد شد.
USGS، به طور مشخص دریافت که کمتر از ۱۰۰ میلیون تن روی در ایالات متحده کشف و تخمین زد که حدود ۲۱۰ میلیون تن روی کشف نشده همچنان باقی مانده است.
ارزیابی منابع معدنی پویا می باشد. ارزیابی باید به روز باشد، از آنجا که آنها یک تصویر لحظه ای در یک زمان خاص و سطحی از دانش را فراهم می کنند، در حالیکه داده های بهتر در دسترس و مفاهیم جدید توسعه می یابند. به طور مثال، در طول تحقیقات زمین شناسی در اواخر ۱۹۶۰، زمین شناسان USGS، به زنگ زدگی گسترده اکسید آهن در زهکشی در محدوده بروکس غربی، آلاسکا اشاره کردند.
ذخایر سرب و روی Red Dog
پیگیری مطالعات منجر به کشف ذخایر سرب و روی Red Dog شد. در اواخر ۱۹۹۰، پس از ۱۰ سال، اکتشاف و توسعه کار معدن Red Dog در آلاسکا، به تولید رسید و از آن زمان به بعد تا حد زیادی به عرضه روی جهانی کمک کرده است. همچنین تحقیقات بعدی در منطقه به یک درک بهتر ازعوامل پیچیده منجر شد که تشکیلات Red Dog و دیگر رسوبات را کنترل و مبنایی برای ارزیابی ذخایر مشابه در محیط زمین شناسی همسان در دیگر نقاط را فراهم کرد.
دیگر پژوهش های اخیر توسط USGS ، شامل به روز رسانی مدل های ذخایر مواد معدنی، مدل های زیست محیطی، مواد معدنی روی، کالاهای مهم غیر سوختی دیگر و بهبود تکنیک های مورد استفاده برای ارزیابی پتانسیل منابع معدنی پنهان است. نتایج حاصل از این پژوهش ارائه اطلاعات جدید و کاهش میزان عدم قطعیت در ارزیابی منابع معدنی آینده می باشد.
کاربردهای تاریخی روی
روی قرن ها پیش از آن که به عنوان یک عنصر شناخته شود، برای تولید برنج (آلیاژ روی و مس) و برای اهداف دارویی مورد استفاده قرار می گرفت. فلز روی و اکسید روی حدودا بین قرن ۱۱ و ۱۴ درهند و در قرن ۱۷ در چین تولید شد، اگر چه کشف فلز روی خالص به اعتبار شیمیدان آلمانیAndreas Marggraf ، که این عنصر را در ۱۷۴۶ مشتق کرد، می باشد.
Sphalerite: سنگ معدن اولیه
Sphalerite (سولفید روی) سنگ معدن اولیه است، که از آن بیشتر روی جهان تولید شده است، اما تعدادی از مواد معدنی دیگر که حاوی سولفید نمی باشند، حاوی روی به عنوان یک جزء اصلی می باشند. بسیاری از تولیدات اولیه روی از ذخایر غیر سولفیدی بوده، با این حال، هنگامیکه این منابع تمام می شدند، تولیدات به ذخایر سولفید منتقل می شدند. در ۳۰ سال گذشته، پیشرفت در فن استخراج و ذوب فلزات استخراجی به کشف ذخایر غیر سولفیدی روی منجر شد.
فلز روی تصفیه شده
فلز روی تصفیه شده به رنگ آبی مایل به سفید در قالبی نو می باشد، که در اکثر دماها سخت و شکننده و نقطه ذوب و جوش آن نسبتا کم است. آلیاژ روی متمایل به دیگر فلزات و از نظر شیمیایی فعال است.
در مجاورت هوا، به یک پرده نازک اکسید خاکستری (زنگار) تبدیل می شود، که مانع اکسیداسیون عمیق تر (خوردگی) فلز می شود. مقاومت این فلز در برابر خوردگی یکی از ویژگیهای مهم در استفاده از آن است.
کاربردهای امروزه روی
روی در حال حاضر چهارمین فلز پر مصرف پس از آهن، آلومینیوم و مس در جهان است،
که خاصیت ضد خورندگی قوی و رابطه خوبی با دیگر فلزات دارد.
در نتیجه، حدود نیمی از روی تولید شده در گالوانیزه استفاده می شود، که فرایند اضافه کردن لایه های نازک روی به آهن یا فولاد برای جلوگیری از زنگ زدگی است.
کاربرد پیشرو دیگر روی به عنوان یک آلیاژ؛ ترکیب روی با مس (به شکل برنج) و با دیگر فلزات، برای تشکیل موادی که در اتومبیل، اجزای الکتریکی و لوازم جانبی خانگی استفاده می شود، می باشد.
سومین کاربرد قابل توجه روی در تولید اکسید روی می باشد. (مهم ترین ماده شیمیایی روی درحجم تولید) که در ساخت لاستیک و به عنوان یک پماد محافظ پوست استفاده می شود.
روی برای سلامتی مهم است. این عنصر برای رشد مناسب انسان ها، حیوانات و گیاهان لازم است. بدن یک فرد بالغ، شامل ۲ تا ۳ گرم روی می باشد، که مقدار مورد نیاز برای عملکرد درست آنزیم ها و سیستم ایمنی بدن است. همچنین برای طعم، بو و بهبود زخم ها دارای اهمیت است. مقدار بسیار کمی از روی در بسیاری از مواد غذایی مانند صدف، گوشت گاو و بادام زمینی وجود دارد.
کاربردهای روی
فلزی که نقش کلیدی در جلوگیری از خوردگی دارد.
منتشر شده از برگه زمین شناسی ایالات متحده
مترجم: شادی جمیلی