Cynk
Cynk (Zn) jest metalem występującym w stosunkowo niewielkich ilościach w skorupie ziemskiej. Dla przykładu, zawartość żelaza w skorupie ziemskiej jest 600 razy większa, a krzemu nawet 3000 razy większa. Pomimo tego, cynk jest czwartym najczęściej używanym metalem na ziemi, zaraz po żelazie, aluminium i miedzi.
W czasach starożytnych cynk znano tylko w Chinach i Indiach, gdzie wytapianie tego metalu było prowadzone już w IX wieku p.n.e. W Europie wyizolowano ten pierwiatek dopiero w XVI w. n.e. Chociaż cynk był używany przez starożytnych Greków i Rzymian w postaci stopów, nie był on tak powszechny jak żelazo czy miedź prawdopodobnie dlatego, że pierwiastek ten wyparowuje przed osiągnięciem temperatury wymaganej do wyekstrahowania go z
Cynk w naturze występuje głównie w postaci siarczku cynku - sfalerytu (ZnS). Prawie cały wydobywany aktualnie cynk (ponad 95%) pochodzi z rud siarczkowych. Inne minerały cynku w przyrodzie to węglany i krzemiany.
Podstawowa zdolność cynku, jaką jest zapewnienie ochrony antykorozyjnej stali powoduje, że obecnie ponad połowa wytwarzanego na świecie cynku służy temu celowi. Powłoką
Bardzo ważną cechą cynku jest jego podatność na recykling. Bez utraty właściwości chemicznych lub fizycznych cynk może być wielokrotnie odzyskiwany ze źródeł wtórnych i ponownie wprowadzany do obrotu jako produkt o dokładnie takich samych parametrach jak materiał pierwotny.
Zasoby, wystarczalność
Udokumentowane
Region śląsko-krakowski uznawany był i jest za jeden z największych na świecie obszarów występowania złóż cynku i ołowiu typu MVT, tzn. typu doliny rzeki Mississippi (ang. Mississippi Valley-type). Wydzielono tu 5 rejonów złożowych: tarnogórski, bytomski, chrzanowski, olkuski i zawierciański. Do drugiej połowy XIX w. wydobycie koncentrowało się w rejonach tarnogórskim i bytomskim, potem dominowały rejony chrzanowski i olkuski. Aktualnie największy potencjał do ewentualnego zagospodarowania mają złoża w rejonie zawierciańskim.
Udokumentowane
Zasoby złóż rud cynku i ołowiu w Polsce wg stanu na 31.12.2022 r.
Złoża udokumentowane | Złoża eksploatowane | ||
Liczba złóż | Liczba złóż | ||
21 | 91,94 mln ton | - | - |
Więcej szczegółowych informacji o zasobach można znaleźć w Bilansie zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. wydanym przez Państwowy Instytut Geologiczny - Państwowy Instytut Badawczy.
Mapy
Rozmieszczenie udokumentowanych złóż rud cynku i ołowiu w Polsce
Region śląsko-krakowski
Udokumentowane złoża rud cynku i ołowiu występują w regionie śląsko-krakowskim, w północnym i północno-wschodnim obrzeżeniu Górnośląskiego Zagłębia Węglowego. Złoża Zn-Pb w tym regionie związane są głównie z formacją skał węglanowych wieku permsko-mezozoicznego. Ostatnia kopalnia rud Zn-Pb w Polsce została zamknięta w 2020 roku.
Eksploatacja
W Polsce
Eksploatacja prowadzona była metodą podziemną, w ostatnich latach głównie
W 2011 r. ZGH Bolesław SA rozpoczął eksploatację i przeróbkę rud Zn-Pb-Ag ze złoża Gradir Montenegro w swoim bałkańskim oddziale zlokalizowanym w górzystej części Czarnogóry (ostatnio wydobywano z tego złoża 520-570 tys. t/r. rudy). Z tej lokalizacji pochodzi część wsadów do produkcji cynku w hutach ZGH.
Przeróbka
Pomimo zakończenia wydobycia rud Zn-Pb z krajowych złóż nadal prowadzona jest przeróbka i
Ciąg technologiczny
- mielenie i klasyfikację rudy,
flotacyjne wzbogacanie minerałów cynku (sfalerytu) i ołowiu (galeny) - flotacja selektywna i kolektywna,- zagęszczanie i filtrowanie koncentratów,
- hydrotransport i składowanie odpadów flotacyjnych w stawach osadowych.
Odpady po procesie
Produktami przeróbki i wzbogacania rud Zn-Pb są
Od 2018 r. w ZGH Bolesław działa unikatowa w skali światowej instalacja do odzysku cynku i ołowiu z odpadów poflotacyjnych (Zakład Wzbogacania Odpadów Poflotacyjnych). Pozyskiwane są tam koncentraty cynkowe i cynkowo-ołowiowe (tzw. bulk), zawierające 42-52% Zn. Docelowo możliwa będzie również produkcja koncentratów selektywnych.
Łączna krajowa produkcja koncentratów cynku zmniejszyła się z 90-140 tys. t/r. do zaledwie ok. 16 tys. ton w 2022 r. Krajowa podaż jest uzupełniana importem koncentratów z zagranicy (m.in. z oddziału ZGH Bolesław Gradir Montenegro - ok. 20 tys. t/r.).
Wytop i rafinacja
Głównym producentami cynku w Polsce są huty należące do Grupy Kapitałowej ZGH Bolesław SA. W Grupie Kapitałowej działają dwie niezależne linie technologiczne produkujące cynk.
W hucie Bolesław cynk wytwarzany jest metodą
HC Miasteczko Śląskie wytwarza metodą
Łączna krajowa produkcja cynku metalicznego kształtowała się w ostatnich latach na poziomie ok. 160 tys. t/r. Więcej na temat produkcji i wykorzystania cynku dowiesz się, sięgając po rocznik Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022 wydany przez Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN.
Zastosowanie
Cynk stosowany jest także w produkcji:
(armatura, instrumenty muzyczne, okucia i in. elementy dla przemysłu meblarskiego) - 20%,mosiądzów - odlewów ciśnieniowych (dla przemysłów: motoryzacyjnego, elektrycznego i metalowego) - 9%,
- bieli cynkowej (dla przemysłu kosmetycznego, farmaceutycznego, farb i lakierów) - 5%,
- blach cynkowych - 3%.
Środowisko
Działalność górnictwa cynkowego powodowała zagrożenia dla środowiska naturalnego w postaci:
- deformacji powierzchni terenu górniczego wynikających z prowadzonej eksploatacji podziemnej,
- zmiany poziomów wodonośnych oraz stosunków wodnych w wodach powierzchniowych i gruntowych,
- wytwarzania odpadów stałych,
- wytwarzania ścieków technologicznych,
- emisji pyłowych i gazowych,
- zajęcia powierzchni terenu przez obiekty przemysłowe.
Krajowi producenci cynku przeciwdziałają wymienionym zagrożeniom na wielu poziomach i w wielu obszarach, począwszy od monitoringu, poprzez zmniejszenie emisji, zmniejszenie ilości odpadów i ich recykling. Jednym z najtrudniejszych do przeciwdziałania zagrożeń jest zmiana stosunków wodnych oraz deformacje powierzchni terenu (zapadliska). W tym kontekście istotny jest proces likwidacji ostatniej czynnej kopalni Olkusz-Pomorzany - samoczynne jej zatapianie i stopniowe wypełnianie się leja depresji, który powstał wskutek odpompowywania wody z wyrobisk podziemnych. To odpompowywanie było konieczne, aby móc eksploatować rudę Zn-Pb. Ubocznym efektem zatapiania kopalni jest powstawanie urokliwego pojezierza olkuskiego. To bez wątpienia najpiękniejszy proces związany z likwidacją kopalni. W wyniku podnoszenia się zwierciadła wód podziemnych, a właściwie jego powrotu do stanu pierwotnego, na terenach byłych piaskowni powstają liczne zalewiska i jeziora. Film obrazujący to niezwykłe zjawisko można obejrzeć tutaj.
Po zamknięciu kopalni ZGH Bolesław SA realizuje szereg działań mających na celu zminimalizowanie skutków tych zagrożeń. Zakres podejmowanych działań można śledzić bezpośrednio na stronie ZGH.
Wśród najbardziej znanych przykładów zagospodarowania
- Zabytkową Kopalnię Srebra i Sztolnię Czarnego Pstrąga w Tarnowskich Górach, bardziej szczegółowo opisane tutaj,
- zazielenianie hałd odpadów pogórniczych wraz z budową infrastruktury,
- Kopalnię Wiedzy o Cynku w budynku administracyjnym dawnej kopalni Ulisses.
Materiały źródłowe
- Bolewski A. (red.), 1978 - Surowce mineralne świata. Cynk - Zn. Ołów - Pb. Kadm - Cd. Wyd. Geol., Warszawa.
- Galos K., Lewicka E. (red.), 2023 - Gospodarka surowcami mineralnymi w Polsce w latach 2013-2022. Wyd. IGSMiE PAN, Kraków
- Kicki J. (red.), 1997 - Cynk. Ołów. [W:] Ney R. (red.). Surowce mineralne Polski. Surowce metaliczne. Wyd. CPPGSMiE PAN, Kraków.
- Paulo A., Strzelska-Smakowska B., 2000 - Rudy metali nieżelaznych i szlachetnych. Wyd. AGH, Kraków
- Szuflicki M., Malon A., Tymiński M. (red.), 2023 - Bilans zasobów złóż kopalin w Polsce wg stanu na 31 XII 2022 r. Wyd. PIG-PIB, Warszawa
- Kopalnia Wiedzy o Cynku https://www.zghboleslaw.pl/pl/kopalniawiedzy
- Zakłady Górniczo-Hutnicze Bolesław https://www.zghboleslaw.pl