هل طرأ إلى ذهنك من قبل سؤال كيف يتم استخراج المعادن من باطن الأرض ؛ فهو شيء يستحق التفكير ، والبحث عن الإجابة ، فكيف يتم إدارة عمليات استخراج المعادن حول العالم في جميع البلدان ، فمجال التعدين يتخذ حجمًا هائلًا حول العالم ، وفي هذا المقال اليوم على موقع المرسال نجيب على هذا التساؤل .

كيفية استخراج المعادن

التعدين هو عملية استخراج المعادن ، والمواد الجيولوجية الأخرى من باطن الأرض ، ومن أمثلة المواد التي يتم استخراجها : الصخور الزيتية ، الأحجار الكريمة ، الفحم ، الملح الصخري ، وغير ذلك الكثير من المواد الهامة ، التعدين بمعناه الشامل هو عملية يتم من خلال استخراج أي من الموارد الغير متجددة كالبترول ، والغاز الطبيعي . [1]

من اين يتم استخراج المعادن

المعادن يتم استخراجها من تحت الأرض من خلال عدة طرق للاستخراج، مثل الحفر ، والتفجير ، وغيرها ، وهذه الطرق نذكرها فيما يلي ، وتتواجد المعادن بشكل طبيعي في باطن الأرض ، كما يتواجد الكثير منها على سطح الأرض أيضًا ، وفي جميع الطبقات البينية التي تتكون منها الأرض ؛ وذلك نظرًا للتكوين الطبقي الطبيعي لها منذ نشأتها ؛ الأمر الذي أدى إلى ابتكار العديد من الطرق التي تسمح باستخراج هذه المعادن من باطن الأرض ، واستخدامها في المجالات المختلفة .

طرق التعدين

تنقسم طرق التعدين إلى نوعين ، هما التعدين السطحي، والتعدين تحت السطحي .

التعدين السطحي

التعدين السطحي هو النوع الأكثر استخدامًا في العالم ، ويمكنه أن ينتج ما يقرب من 86 % من المعادن ، وما يقرب من نسبة 98 % من الخامات ، والمواد الأخرى ، لا يُمكن لهذا النوع من التعدين أن يخرج أي من البترول ، أو الغاز الطبيعي في الولايات المتحدة الأمريكية .

التعدين السطحي ، أو التعدين البصري يُعد من أسهل الطُرق التي تتمكن من استخراج المعدن الخام ، ويتم ذلك في حالة وجود هذه الرواسب المعدنية القيمة في مواقع قريبة من سطح الأرض .

وعلى هذا يعمل عمال المناجم على إزالة طبقة الغطاء النباتي ، وأيضًا إزالة التربة التي تُوجد فوق المعدن ، ثم القيام بإزالة الطبقة الصخرية باستخدام بعض الأساليب التفجيرية ؛ بهدف إحداث حفرة تمكنهم من استخراج هذه المعادن . [2]

التعدين الغريني

أما أن المواد المستهدفة من التعدين فإنها تندرج إلى نوعين :

الرواسب الغرينية :

وهي الرواسب التي تتكون من المواد المعدنية الثمينة الموجودة في الحصى النهري ، وفي رمال الشاطئ ، وما إلى ذلك من المواد الأخرى الغير موحدة .
ودائع الرواسب :

ودائع الرواسب ، أو الرواسب العقدية التي يتم استخراجها اعتمادًا على وجود المعادن الثمينة في الطبقات ، أو الأوردة ، أو الحبوب المعدنية التي تتوزع بشكل عام على كتلة ما من الصخور .

ويتم استخراج جميع المواد المستهدفة من الرواسب الغرينية ، أو العقدية من خلال الطرق السطحية ، والطرق الجوفية أيضًا ، ولعمليات التعدين واستخراج المعادن ، والمواد الأرضية النادرة الأخرى كاليورانيوم مثلًا طرق أخرى للتعدين ، وذلك مثل :

عملية الرشح :

عملية الرشح في الموقع لا تعتمد على القيام بالحفر على سطح الأرض ، ولا تعتمد أيضًا على عملية الحفر تحت الأرض ، وإنما تعتمد على قابلية المواد والمعادن المُستهدفة للزوبان، وذلك مثل : كلوريد الصوديوم ، كلوريد البوتاسيوم ، كبريتات الصوديوم، والبوتاس ؛ فهذه المواد لها قابلية الذوبان في الماء .

ومن الطُرق المستخدمة الأخرى لهذه العملية من ناحية المعادن كمعدن النحاس مثلًا ؛ فإنها تحتاج إلى وجود بعض الأحماض ، أو الكربونات حتى يتم حله ، واستخراجه بهذه الطريقة . [1]

التعدين الشريطي

التعدين الشريطي هو نوع مختلف من أنواع التعدين السطحي الخاص بالطبقات المعدنية الرفيعة التي تتميز بقربها من السطح، وقربنها من طبقات التربة ، والصخور .

وفي هذا النوع نعمل الجرافات على كشط الطبقة النباتية ، وطبقة التربة أيضًا ، وتعمل المتفجرات على تفكيك الصخور الثقيلة ، ومن ثم الوصول إلى المادة الخام المعدنية ، وهذه الطريقة هي التي يتم اتباعها في كل من مناجم الفحم ، ومناجم الحديد ، ومناجم القطران . [2]

التعدين تحت السطحي

ويتمثل في عملية التعدين التي تتم تحت سطح الأرض ، ويتم هذا النوع من خلال حفر الأنفاق ، أو حفر مجموعة من المهاوي في الأرض بهدف الوصول إلى الرواسب من المادة الخام لمعالجتها ، وتعمل على التخلص من كل من جميع النفايات ، والصخور ، ويتم وضعها في السطح من خلال الأنفاق المصنوعة .

يتم تصنيف التعدين تحت السطحي اعتمادًا على نوع المهاوي التي تستخدم في الوصول إلى المعادن ، واعتمادًا على الطريقة التي تم استخدامها في استخراج المعادن ، والوصول إلى الرواسب المعدنية .

تعدين الانجراف يعتمد على استخدام الأنفاق حتى يتمكن من الوصول بشكل أفقي .
أما التعدين المنحدر فيعتمد على استخدام المهاوي للوصول إلى الرواسب بشكل مائل .
بينما تعدين الرمح يعتمد على استخدام المهاوي للوصل إلى الرواسب بشكل عمودي .

وتختلف الأشكال الثلاثة من التعدين تحت السطحي باختلاف التكوينات الصخرية ، والصلبة ، واللينة التي تعتمد كل منها على تقنية معينة ، أما عن الطرق الأخرى للتعدين فتشمل التعدين القائم على الانكماش ، ومن خلاله تتم عملية التنقيب فيه باتجاه الأعلى ؛ الأمر الذي يؤدي إلى تكوين بعض الغرف المائلة تحت سطح الأرض .

والتعدين طويل الجدران يعمل على سحق السطح الخام الطويل تحت الأرض ، والتعدين الخاص بالغرفة ، والأعمدة يعمل على إزالة المادة الخام من الغرف ، مع الحرص على ترك الدعامات مُثبتة في مواضعها ؛ حتى تعمل على دعم سطح الغرفة .

في أغلب الأحيان القيام بعملية تعدين الغرف ، والأعمدة تؤدي إلى تراجع عملية التعدين ؛ وذلك من خلال إزالة الدعامات، وتراجع عمال المناجم ، الأمر الذي عمل على تخفيف المادة الخام .

هذا بالإضافة إلى أن عمليات التعدين الإضافية تحت السطحية تعمل على استخراج الصخور الصلبة ، واستخراج المواد التي تتعلق بها من الصخور النارية ، والصخور الرسوبية ، والصخور المتحولة . [1]

اهمية التعدين

يُمكن أن يفتح التعدين العديد من المجالات الهامة أمام البلدان في عدة مجالات ، ولعل أبرز الفوائد العائدة من التعدين تكون في المجال الصناعي ، ومن أمثلته ما يأتي :

يتخذ مجال التعدين في لندن مساحة كبيرة للغاية ؛ فتُعرف بأنها عاصمة منازل التعدين في العالم ، أما عن الولايات المتحدة الأمريكية فيجد هذا المجال مساحة كبيرة ، ولكنها تكزن متخصصة في مجال الفحم بشكل أكبر ، وفي أمريكا الجنوبية كانت كل من دولة تشيلي ، ودولة بيرو هما الأشهر في مجال التعدين على مستوى القارة .

في القارة الأفريقية تعتمد صناعة المعادن على استخراج المعادن المختلفة ، مما أدى إلى وجود نسبة منخفضة نسبيًا في نوع المعادن الصناعية التي تتمثل في كل من النحاس ، الزنك ، والرصاص ، هذا بالإضافة إلى ثراء القارة الأفريقية من معدن الذهب ؛ فهي تمتلك نسبة 40 في المئة من الاحتياطي العالمي من الذهب .

وتمتلك نسبة 60 في المئة من الاحتياطي العالمي لمعدن الكوبالت ، ونسبة 90 في المئة من المعادن الخاصة بمجموعة البلاتين في العالم ، وفي الهند يعد التعدين جزءًا رئيسًا من اقتصادها ، وكذلك استراليا ، وكندا .

أما عن نوع التعدين النادر الذي يختص ببعض المعادن الأرضية ؛ فإن دولة الصين الشعبية هي التي تسيطر على هذا النوع في العالم؛ فهي تمتلك نسبة تصل إلى 95 في المئة من نسبة الإنتاج الخاص بهذه المعادن ، وذلك وفق الإحصائيات التي أجريت في عام 2013 .

عمليات التعدين

وعلى هذا يتم تصنيف عمليات التعدين كالتالي :

استخراج النفط ، والغاز الطبيعي .
تعدين الفحم .
استخراج خام المعادن .
تعدين المعادن الغير معدنية في المحاجر .

ويعد استخراج الغاز والنفط أكبر نوع من التصنيفات السابقة ؛ وذلك لما له من أهمية اقصادية عالمية كبرى . [3]