Техника рожденная геологией

author

Сидоров Михаил

Начальник отдела редких и уникальных минеральных коллекций музея геологии и минералогии им. И.В. Белькова

11.11.2021

Взял в руки телефон или планшет – скажи спасибо геологам! Ведь наши гаджеты на 80% состоят из полезных ископаемых. Сегодня с экспертом Коалиции #АвторыРосгео Михаилом Сидоровым, начальником отдела редких и уникальных минеральных коллекций Музея геологии и минералогии им. И.В. Белькова изучаем, какие минералы необходимо добыть для создания смартфона или планшета.

Роль полезных ископаемых в истории человечества настолько велика, что традиционно ранние этапы развития нашей цивилизации принято подразделять на каменный, медный, бронзовый и железный века. И даже современный мир, основанный на высоких технологиях и компьютерной технике, полностью завязан на геологии.

Оказывается при производстве современных планшетов и смартфонов используется от 30-60 различных металлов! Рассмотрим основные их виды, без которых производство гаджетов было бы под вопросом, а также минералы, из которых получают эти металлы.

Медь


медь.png
Благодаря хорошей электропроводности, теплопроводности, сопротивлению коррозии и ряду других свойств медь широко используется для производства электротехнических изделий, в том числе и смартфонов. На сегодня известно более 1000 медьсодержащих минералов, но промышленное значение имеют лишь несколько из них. Это прежде всего халькопирит (CuFeS2), борнит (Cu5FeS4), халькозин (Cu2S) и ковеллин (CuS). Известно несколько генетических типов месторождений меди, где встречаются эти минералы. Из них первое место по запасам и добычи принадлежит медно-порфировым месторождениям Чили, США, Канады, Казахстан, Китай), второе – стратиформным месторождениям, расположенным в Конго, Замбии, России, Казахстане, Польше и Германии. Наибольшими запасами меди обладают Чили и США. Россия занимает третье место по запасам этого металла, большая часть которых разведана на Урале и в Красноярском крае.


Алюминий


алюминий.png

Легкость и прочность алюминиевых сплавов оказались очень полезными для изготовления корпусов и внутренних деталей смартфонов и телефонов. Алюминий один из самых распространенных элементов земной коры и входит в состав почти 2000 минералов, однако промышленную ценность имеют только три из них – диаспор (AlO(OH)), гиббсит (Al(OH)3) и бемит (AlO(OH)). Эти три минерала вместе с оксидами и гидроксидами железа и марганца, а также глинистыми минералами, образуют бокситовые руды, из которых извлекается до 98% всего алюминия. Почти все мировые запасы бокситов связаны с латеритными корами выветривания, большая часть которых (около 60% запасов) находится в Гвинее и Австралии. Запасы бокситов в России невелики, однако в будущем могут стать перспективными для разработки крупные месторождения таких алюмосодержащих минералов как кианит и нефелин, которые найдены в Кольском регионе и Сибири.

Редкоземельные металлы


редкоземельные металлы.png

Особая привлекательность современных смартфонов и телефонов связана с их красочными сенсорными экранами. Исключительной насыщенности цвета в экранах удаётся достичь благодаря применению редкоземельных металлов или как их ещё называют лантаноидов. Из 17 лантаноидов в смартфонах больше всего используются неодим, гадолиний, лантан, празеодим, иттрий, тербий, европий. А в некоторых моделях смартфонов используется вся линейка лантаноидов. Известно более 600 минералов, содержащих лантаноиды. Из них наибольшую промышленную ценность имеют карбонаты - бастнезит ((REE, Y)(CO3)F), паризит (CaCe2(CO3)3F2), синхизит (Ca(REE, Y)(CO3)2F), а также фосфат монацит (REE(PO)4). Главные промышленные месторождения лантаноидов связаны с карбонатитами – магматическими горными породами, состоящими в основном из карбонатных минералов. Наиболее крупные запасы редкоземельных металлов находятся в Китае - более 30%, что во многом и определило ведущую роль этой страны в производстве смартфонов и телефонов. Россия по запасам редкоземельных металлов занимает вторе место в мире.

Литий


Срок службы смартфонов и телефонов напрямую зависит от используемых аккумуляторов, среди которых наиболее часто используются литиевые аккумуляторы. Известно около 180 минералов, содержащих литий, из которых наиболее важен для промышленности сподумен (LiAl(Si2O6)), встречающийся в редкометалльных пегматитах – крупнозернистых горных породах, по составу похожих на граниты и обогащенных редкими минералами. Крупные месторождения лития в редкометалльных пегматитах найдены в Австралии, Бразилии, Конго. Другим необычным источником лития являются насыщенные солями рассолы и солончаки, распространенные в странах с сухим жарким климатом - пустынные районы США, Боливии, Аргентины, Чили.


Автор фото: Алексей Чернявский


Елена Мингареева
Редактор блога:
Елена Мингареева
Коммуникация с авторами:
creators@rusgeology.ru