광물 원자재는 경제의 거의 모든 분야에서 사용됩니다. 개별 광물 자원의 매장량은 한 국가의 천연 자원에 속하며, 그 국가의 경제 발전과 나아가 국민 생활 수준 향상에 근본적인 영향을 미칩니다. 가장 중요한 광물 자원으로는 원유와 천연가스가 있으며, 귀금속과 보석 또한 그에 못지않게 가치가 높습니다.
광물 원료의 분류 및 구분
광물 원료는 수백만 년 전에 일어난 지질학적 과정의 산물로, 지구 지각 에서 발견됩니다. 광물 원료는 약 4,000여 종의 광물을 포함하는 것으로 추정됩니다. 광물은 고유한 화학 조성, 고도로 질서정연한 원자 배열, 그리고 특정한 물리화학적 특성을 지니고 있습니다. 광물 원료는 주로 용도에 따라 에너지, 암석, 화학, 금속 원료로 구분됩니다. 또한, 중요성 때문에 귀금속과보석은 별도의 그룹으로 분류됩니다. 광물 원료와 관련된 기타 정의는 다음과 같습니다.
- 광물 매장지 란 특정 위치에 광물(또는 여러 광물)이 모여 있는 것으로, 해당 위치에서 광물을 채굴하는 것이 경제적으로 유리한 경우를 말합니다. 매장지의 가치는 규모, 채굴 및 가공 비용, 시장 가격 등 여러 요인에 의해 영향을 받습니다.
- 광물 매장량 – 채굴 가능한 자원의 일부. 이는 지질학적 및 상업적으로 평가됩니다.
- 매장량 기반 – 광물 매장량에 상당한 경제적 잠재력이 있는 부분을 더한 것.
- 광물 자원 – 여기에는 광물 매장량, 비축량 및 기타 자원이 포함됩니다.
광물 원료의 산업적 중요성
광물 원자재는 현대 사회의 요구를 충족하는 데 있어 가장 중요한 요소 중 하나입니다. 거의 모든 산업에 필수적이며, 그 사용만큼이나 중요한 것은 광물 자원의 합리적인 관리입니다. 현재까지 원자재의 합리적이고 효율적인 추출 및 생산 공정에서의 가공을 위한 전략을 수립하기 위해 환경 보호에 특히 중점을 둔 여러 문서와 프로젝트가 개발되었습니다. 에너지 원자재 는 국가 안보 측면에서 가장 중요합니다. 사회와 산업의 에너지 및 연료 수요를 충족시켜주며, 대부분 연소 과정을 통해 생산됩니다. 에너지 생산은 모든 산업 발전에 필수적입니다. 에너지 원자재에는 원유 , 천연가스, 석탄 및 갈탄, 이탄, 메탄, 온천수에서 추출한 에너지 등이 있습니다. 하지만 세계 광산업은 에너지 원자재 추출에만 집중하는 것은 아닙니다. 금속 광석 추출에도 동일한 관심과 노력이 기울여지고 있으며, 이는 금속 원자재 로 분류됩니다. 구리, 아연, 납, 철, 금, 은과 같은 금속은 매우 귀중한 천연 원자재로, 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용됩니다. 야금 산업은 중공업의 핵심 분야입니다. 금속이 없다면 건설, 가구 제조, 보석 제조 등을 상상하기 어렵습니다. 금속은 특유의 성질 덕분에 보호 코팅재로도 사용됩니다. 화학 원료 또한 화학 산업뿐만 아니라 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 끊임없는 기술 발전과 수요 증가로 인해 화학 원료의 중요성은 더욱 커지고 있습니다. 일부 원료는 대규모로 채굴되어 사용되는 반면, 다른 원료는 그 반대입니다. 주로 식품 산업과 비료 생산에 사용되는 원료도 있습니다. 화학 원료에는 황, 암염, 무수석고, 중정석, 인광석, 마그네슘-칼륨염 등이 있습니다. 암석 원료 는 광물 골재입니다. 암석이 풍부하게 매장되어 있으면 국가 경제 발전에 기여하고 잉여 생산물의 수출까지 가능하게 합니다. 암석은 건설 산업에서 중요한 원자재로 사용됩니다. 또한, 암석은 연마재, 광학 재료 또는 페인트 제조에도 사용됩니다. 가장 중요한 암석 원료로는 점토, 석회석, 유리 모래 및 자갈이 있습니다.
가장 중요한 광물 원료
가장 중요한 광물 원료는 다음과 같습니다:
원유와 천연가스
원유와 천연가스는 주로 유기 화합물을 비롯한 다양한 화학 물질이 풍부한 원료입니다. 원유는 탄화수소 의 액체 혼합물로, 80%이상이 탄소 원소이며 수소, 산소, 황 등의 원소도 포함하고 있습니다. 원유는 유기물이 생화학적 및 열적 과정을 거쳐 생성되는 물질입니다. 원유 매장지는 종종 무색무취의 천연가스 매장지와 함께 발견됩니다. 천연가스는 가연성이 있으며, 주로 메탄으로 구성되어 있고 에탄, 프로판, 부탄 등이 소량 함유되어 있습니다. 천연가스는 메탄 함량에 따라 고메탄 가스와 질소 함량이 높은 가스로 구분됩니다.
무연탄
석탄은 유기물로 이루어진 퇴적암이자 가연성 암석입니다. 식물성 물질이 생화학적 과정(주로 고온 다습한 환경)을 거쳐 형성됩니다. 석탄은 이탄-갈탄-탄광-무연탄으로 이어지는 변환 과정의 한 단계입니다. 탄광은 최대 90%의 탄소를 함유할 수 있으며, 수소, 산소, 질소 또는 황도 포함합니다. 형성 조건에 따라 화학적 및 기술적 특성이 매우 다양하며, 이러한 특성에 따라 용도가 결정됩니다.
암염
암염은 주로 조미료로 사용되며, 문명 초기부터 중요한 원료였습니다. 암염은 염화나트륨(NaCl)으로 구성되어 있으며, 무수석고, 석고 또는 탄산염과 같은 불순물을 포함하는 경우가 많습니다. 물에 매우 잘 녹고 전기 전도성이 높습니다. 암염은 주로 수용액에서 물이 증발하여 생성됩니다.
구리와 은
구리는 특유의 색깔과 금속성 광택을 지닌 금속입니다. 순수한 구리 형태로 발견되는 경우는 드물며, 보통 황화물 광석과 함께 산출됩니다. 자연에서 발견되는 주요 구리 광물로는 황동광, 보르나이트, 황동광이 있습니다. 은은 주로 천연 은광에서 채굴되며, 일렉트럼 형태로도 존재합니다. 은을 얻는 또 다른 방법은 구리를 전기분해하여 정제하는 것입니다.
호박색
호박은 화석 수지입니다. 폴란드에서 발견되는 발트해 호박은 유기물로 이루어진 수지로 경도와 밀도가 낮습니다. 색상은 황금빛에서 갈색까지 다양합니다. 호박은 정전기적 성질을 가지고 있어 문지르면 음전하를 띠고 수지 냄새가 납니다. 또한 호박은 가연성입니다.