Verwendung von Blei | Blei Einlagen und Ressourcen

Inhalt

• Alter Gebrauch des Bleis
• Moderne Verwendungen von Blei
• Blei in der Umwelt
• Arten von Bleieinlagen
• Sedimentäre exhalative Ablagerungen
• Einlagen im Mississippi-Tal
• Vulkanogene Massivsulfidablagerungen
• Weltweites Angebot und Nachfrage nach Blei
• Sicherung der zukünftigen Bleivorräte
• Führende Ressourcen der Vereinigten Staaten

Blei-Säure-Autobatterie: Typische Blei-Säure-Zündbatterien in Kraftfahrzeugen enthalten etwa 10 kg Blei und müssen alle 4 bis 5 Jahre ausgetauscht werden. Blei-Säure-Batterien liefern auch Standby-Energie für Computernetzwerke und Telekommunikationssysteme sowie Energiespeicher für Wind- und Solarsysteme und Hybrid-Elektrofahrzeuge. Bildcopyright iStockphoto / Hywit Dimyadi.

Alter Gebrauch des Bleis

Wasserpfeifen aus dem Römischen Reich, Glasuren auf prähistorischer Keramik und der kosmetische Kohl, mit dem die alten Ägypter ihre Augenlider abdunkeln, sind einige Beispiele für die Verwendung von Blei in der Antike. Heute ist Blei, das auf allen Kontinenten mit Ausnahme der Antarktis abgebaut wurde, eines der wichtigsten Metalle für die Industrieländer.

Galena, ein Bleisulfidmineral (PbS), ist das Haupterz von Blei. Es wird an vielen Standorten weltweit abgebaut.

Moderne Verwendungen von Blei

Vor dem Beginn des 20. Jahrhunderts wurde Blei in den USA hauptsächlich für Munition, Grabhüllen, Keramikglasuren, Bleiglas und -kristalle, Farben oder andere Schutzbeschichtungen, Zinn sowie Wasserleitungen und -rohre verwendet. Nach dem Ersten Weltkrieg stieg die Nachfrage nach Blei aufgrund der wachsenden Produktion von Kraftfahrzeugen, von denen viele Blei-Säure-Batterien zum Starten ihrer Motoren verwenden. Die Verwendung von Blei als Strahlenschutz in medizinischen Analyse- und Videoanzeigegeräten und als Additiv in Benzin trug ebenfalls zu einem Anstieg des Bleibedarfs bei.

Bis Mitte der 1980er Jahre kam es in den Vereinigten Staaten aufgrund der Einhaltung der Umweltvorschriften und der Substitution von Blei durch andere Materialien in nichtbatterischen Produkten wie Benzin, Farben, Lötmitteln und zu einer erheblichen Verschiebung der Verwendung von Blei Wassersysteme. In den frühen 2000er Jahren entfielen 88 Prozent des scheinbaren Bleiverbrauchs in den USA auf Blei-Säure-Batterien. Dies war ein deutlicher Anstieg gegenüber 1960, als nur 30 Prozent des weltweiten Bleiverbrauchs auf Blei-Säure-Batterien entfielen. Heutzutage werden Blei hauptsächlich für Munition, Oxide in Glas und Keramik, Gussmetalle und Bleibleie verwendet.

Blei in der Umwelt

Nach Angaben der US-Behörde für giftige Substanzen und für das Register von Krankheiten hat sich der Bleigehalt in der Umwelt in den letzten drei Jahrhunderten aufgrund menschlicher Aktivitäten mehr als verzehnfacht. Der größte Anstieg fand zwischen 1950 und 2000 statt und spiegelte den weltweit zunehmenden Einsatz von verbleitem Benzin wider. In dieser Zeit hat die US-Regierung Vorschriften erlassen und Empfehlungen zur Begrenzung der Bleiemissionen zum Schutz der öffentlichen Gesundheit in den USA abgegeben.

Bleimine: Der Viburnum-Trend im Südosten von Missouri enthält die größte Bleikonzentration in Nordamerika. Die Mine Buick ist eine von sechs unterirdischen Minen, die derzeit Blei im Erzgebiet Viburnum Trend fördern. Bild von USGS.

Arten von Bleieinlagen

Forschungen zum besseren Verständnis der geologischen Prozesse, die Mineralvorkommen bilden, einschließlich der bleihaltigen, sind ein wichtiger Bestandteil des USGS Mineral Resources-Programms. Blei kommt häufig in Mineralvorkommen zusammen mit anderen unedlen Metallen wie Kupfer und Zink vor. Bleiablagerungen werden grob nach ihrer Entstehung klassifiziert. Blei wird hauptsächlich aus drei Arten von Lagerstätten hergestellt: Sedimentat (Sedex), Mississippi Valley (MVT) und vulkanogenes Massivsulfid (VMS).

Sedimentäre exhalative Ablagerungen

Sedexvorkommen machen mehr als 50 Prozent der weltweit führenden Ressourcen aus. Sie entstehen, wenn metallreiche heiße Flüssigkeiten in ein mit Wasser gefülltes Becken (in der Regel ein Ozean) oder in Bodensedimente freigesetzt werden, wodurch in Bodensedimenten erzhaltiges Material ausfällt.

Einlagen im Mississippi-Tal

MVT-Lagerstätten sind auf der ganzen Welt verbreitet und haben ihren Namen von Lagerstätten, die in der Region Mississippi Valley in den USA vorkommen. Die Lagerstätten sind durch einen Erzersatz des Carbonat-Wirtsgesteins gekennzeichnet. Sie sind oft auf eine einzelne Schicht beschränkt und erstrecken sich über Hunderte von Quadratkilometern. MVT-Lagerstätten waren vom 19. bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts eine wichtige Bleiquelle in den Vereinigten Staaten.

Vulkanogene Massivsulfidablagerungen

Im Gegensatz zu Sedex- und MVT-Lagerstätten weisen VMS-Lagerstätten eine eindeutige Assoziation mit vulkanischen Prozessen unter Wasser auf. Sie können neben Blei und Zink auch erhebliche Mengen an Kupfer, Gold und Silber enthalten. Die bei Tiefseeexpeditionen entdeckten "Black Smoker" -Meerlöcher sind Beispiele für VMS-Ablagerungen, die sich heute auf dem Meeresboden bilden.

Bleirohre, wie sie in Bath, England, entdeckt wurden, wurden von den alten Römern für Klempnerarbeiten verwendet. Bild von USGS.

Weltweites Angebot und Nachfrage nach Blei

Derzeit produzieren rund 240 Minen in mehr als 40 Ländern Blei. Die weltweite Minenproduktion wurde 2010 auf 4,1 Millionen Tonnen geschätzt, und die führenden Produzenten waren China, Australien, die Vereinigten Staaten und Peru in absteigender Reihenfolge der Produktion. In den letzten Jahren wurde Blei im Inland in Alaska, Idaho, Missouri, Montana und Washington abgebaut. Darüber hinaus ist Sekundärblei (recyceltes Blei) ein wesentlicher Bestandteil des weltweiten Bleivorrates.

Der weltweite Verbrauch an raffiniertem Blei belief sich 2010 auf 9,35 Millionen Tonnen. Die führenden Länder, die raffiniertes Blei verbrauchen, waren China, die USA und Deutschland. Die weltweite Nachfrage nach Blei wird voraussichtlich vor allem aufgrund des gestiegenen Verbrauchs in China zunehmen, der durch das Wachstum auf den Märkten für Automobile und Elektrofahrräder getrieben wird.

Sicherung der zukünftigen Bleivorräte

Um vorhersagen zu können, wo sich zukünftige Bleiressourcen befinden könnten, untersuchen USGS-Wissenschaftler, wie und wo identifizierte Bleiressourcen in der Erdkruste konzentriert sind, und verwenden dieses Wissen, um die Wahrscheinlichkeit zu bestimmen, dass unentdeckte Bleiressourcen vorhanden sind. Von der USGS wurden Techniken zur Bewertung von Mineralressourcenpotentialen entwickelt und verfeinert, um die Verwaltung von Bundesländern zu unterstützen und die Verfügbarkeit von Mineralressourcen im globalen Kontext besser zu bewerten.

Führende Ressourcen der Vereinigten Staaten

In den 1990er Jahren führte die USGS eine Bewertung der Blei-Ressourcen der USA durch und kam zu dem Schluss, dass noch etwa so viel Blei zu finden ist, wie bereits entdeckt wurde. Insbesondere stellte die USGS fest, dass 92 Millionen Tonnen Blei entdeckt worden waren und schätzungsweise 85 Millionen Tonnen Blei in den Vereinigten Staaten unentdeckt blieben.

Mineralressourcenbewertungen sind dynamisch. Da sie eine Momentaufnahme liefern, die unser bestes Verständnis darüber widerspiegelt, wie und wo sich Ressourcen befinden, müssen die Bewertungen von Zeit zu Zeit aktualisiert werden, wenn bessere Daten verfügbar werden und neue Konzepte entwickelt werden. Aktuelle Forschungen der USGS umfassen die Aktualisierung von Mineralvorkommen- und Mineralumweltmodellen für Blei und andere wichtige Nichtbrennstoffgüter sowie die Verbesserung der Techniken zur Bewertung des verborgenen Mineralressourcenpotenzials. Die Ergebnisse dieser Forschung werden neue Informationen liefern und die Unsicherheit bei zukünftigen Bewertungen von Bodenschätzen verringern.