MINERALOGIA APPLICATA. RAGIONI DI UNA DISCIPINA -Enormi quantità di minerali s.l. sono usati ogni giorno dalla società industriale

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1 MINERALOGIA APPLICATA RAGIONI DI UNA DISCIPINA -Enormi quantità di minerali s.l. sono usati ogni giorno dalla società industriale -Molte cose hanno derivazione da minerali o connessione con minerali. - Alcuni minerali hanno un ruolo importante nelle problematiche ambientali o sulla salute -Minerali usati come tali per proprietà loro specifiche. Esempio: diamante (gemma o abrasivo), talco Mg3(OH)2Si4O10 (addittivo, lubrificante ecc.) ematite e limonite Fe2O3 e FeO(OH)+CaFe(OH) (pigmenti) -Gli stessi e altri minerali (molti di più) hanno altre utilizzazioni. Es: ematite e limonite per estrarre ferro; calcopirite CuFeS2 per estrarre rame; cassiterite SnO2 per estrarre stagno. -Ciascun minerale può avere vari usi applicativi esempio limonite ed ematite (v. sopra); minerali di rame (metallurgia, leghe per elettricità, coperture, veicoli, base chimica per pesticidi, coloranti, ecc; minerali argillosi, p.es. Al2(OH)2Si4O10 nh2o [smectite] come assorbente, scambianti, sgrassanti, per ceramiche, come additivi ecc.

2 1) per l utilizzo diretto con arricchimento, selezione, purificazione, riprecipitazione. Es. gemme, oro, talco, smeriglio, TiO 2, CaCO 3 ecc. Minerali utili naturali: 2) utilizzati per l estrazione di metalli, per la preparazione di leghe, acidi e basi, ecc. Es. rame, zinco, ferro, FeTi..., NaOH, HCl, H 2 SO 4 ecc. 3) per la preparazione di composti nuovi. Es. cementi, ceramiche, periclasio e altri refrattari, SiC e altri abrasivi, ZnO e altri pigmenti, TiO 2 ecc.

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4 1 lbs = 0.45 kg

5 L'UTILIZZO DEI MINERALI VARIA NEL TEMPO Alcuni esempi zircone ZrSiO4 da secoli usato solo in gioielleria. Negli ultimi decenni grande produzione di biossido di zirconio ZrO2 refrattario e per cavarne Hf vicariante di Zr: zircone (Zr, Hf)SiO4, fino al 16% HfO2; forte assorbente di elettroni, usato nei reattori nucleari. Columbite (Fe,Mn)(Nb,Ta)2O6 accompagna la cassiterite SnO2. Ora è importante sorgente di Nb (acciai e leghe resistenti alla corrosione, leghe super conduttrici) o per Ta (componenti elettronici, abrasivi artificiali). Riprese di utilizzo di vecchie discariche di cassiterite, per recupero di un minerale allora non utile, ora prezioso; oltre a sfruttamento diretto.

6 minerali s.l. che perdono valore tecnologico, acquistano valore storico. Per esempio selce e ossidiana e altre pietre, usate nella tecnologia della preistoria, hanno perso questa funzione da anni, ma ora hanno un valore culturale nella paleoantropologia, archeologia. materie prime che perdono e riacquistano valore. Rocce bituminose, antica fonte di petrolio, sono state soppiantate dal petrolio. Potranno riacquistare valore in caso di forte crisi petrolifera e aumento dei prezzi o esaurimento del petrolio. Sono una riserva ora non economica, ma suscettibile di diventarlo

7 DEFINIZIONI DISCIPLINARI scopo della Mineralogia Applicata: Mineralogia è lo studio dei costituenti omogenei naturali della terra, di solito inorganici, nella loro composizione, struttura, forma, proprietà, modi di formazione, modi di associazione. Ma questo studio può essere esteso anche ai: a-costituenti extraterrestri (meteoriti, luna) b-composti di sintesi, artificiali simili a minerali prodotti industrialmente: 1- per utilizzo tecnologico (ceramiche, cementi ecc) 2 - nelle fasi di estrazione e lavorazione dei minerali senso lato (scorie, ceneri) c-minerali sintetici, artificiali. Molti minerali artificiali sono uguali ad altri naturali mentre altri non lo sono. In ogni modo lo studio dei minerali artificiali o di sintesi è identico a quello dei minerali naturali. La Mineralogia applicata è quindi anche un allargamento del campo della Mineralogia s.s., divenendo in parte Scienza dei Materiali. Comprende i minerali utili naturali, i materiali di estrazione (metalli, elementi, composti), i minerali di sintesi, quelli che si ottengono nelle lavorazioni o minerali di processo.

8 Dobbiamo quindi allargare e rendere più elastica la definizione classica di Minerale, indicando quale minerale una sostanza naturale, usualmente solida, di solito inorganica, omogenea entro certi limiti, che ha solitamente una ben definita struttura cristallina e una composizione chimica compresa in limiti ben definiti. Per la Mineralogia applicata dobbiamo aumentare questa elasticità e comprendere anche minerali del linguaggio comune cioè aggregati di minerali purché utili all'applicazione. Ancora di più, dobbiamo considerare i biominerali, cioè i minerali derivati da attività biologica: nelle ossa, nei denti, nei calcoli; nell'interazione tra licheni e calcari (ossalati); non solo i minerali dei gusci, madrepore, spugne ecc.!

9 Nei minerali naturali a definizione allargata é anche arduo dare un limite tra Mineralogia e Petrografia applicata. Saranno inevitabili sovrapposizioni, anche se si può indicare che: Mineralogia applicata è ciò che prevede processi di estrazione, purificazione, trasformazione chimica fisica e si rivolge ai minerali di partenza, ai minerali di processo e a parte dei prodotti finali. La Mineralogia applicata può anche sovrapporsi o giustapporsi alla Giacimentologia, che studia i giacimenti minerari, cioè le concentrazioni economiche e subeconomiche di minerali s.l. utili di minerali metallici e non metallici. La Mineralogia applicata si occupa anche dei processi di trasformazione, in quanto questi producono minerali di sintesi, e dei prodotti relativi e anche delle finalità d'uso dei prodotti. Invece Petrografia applicata è soprattutto lo studio dei materiali (rocce) come sono, come vengono utilizzate e lavorate, come si alterano con l'uso.