你知道嗎?我們日常所使用的鐵,其實源於宇宙中驚人的星際故事。鐵的形成歷程遠比人們想像的要複雜且神奇。這種我們熟悉的金屬不僅是地球的基石,還是來自於我們宇宙的誕生。
鐵元素在地球的核心中占據著主要的位置,但絕大多數的鐵卻是以氧化鐵的形式存在。這些氧化鐵礦石經過熔煉後,變成我們所需的金屬。據估算,地球表面可發現的純鐵含量幾乎可以忽略不計,除了在隕石和稀有的深地幔外。在地球的地殼中,鐵是全球第四豐富的元素,佔比約5%之重,但大多數是以矽酸鹽或碳酸鹽礦物的形式存在,這使得從這些礦物中提取鐵的過程極為困難。
大多數人可能不知道,鐵的形成可以追溯至恆星的核融合過程。當恆星走到生命終點時,巨大的爆炸即超新星,釋放出大量的鐵。這些元素隨著星際塵埃飄散,最終形成了我們的地球。
在早期的鐵的使用中,人類依賴於一種叫做“晚期土壤”的礦石進行熔煉。隨著技術的發展,尤其是工業革命之後,鐵的來源逐漸轉向了以赤鐵礦(Hematite)和磁鐵礦(Magnetite)為主的礦石。這些礦石因為其富含鐵的成分,成為了現代工業的重要原料。
在美國,二戰後,由於高品位赤鐵礦的枯竭,鐵礦石的需求促使人們轉向較低品位的礦石,如磁鐵礦和鐵砂礦。這些礦石的礦物學及地質特徵使得它們對於金屬的提取具有一定的挑戰性。值得注意的是,全球主要的鐵礦石生產國,如澳大利亞和巴西,擁有著豐富的資源,並且主導了全球的鐵礦石貿易。
根據2019年的報導,鐵礦石在全球市場的需求每年以約10%的速度增長。而中國日本等國成為最大的消費國,淨需求的增長驅動了這一市場的發展。
隨著科技進步,許多礦工甚至開始探索來自礦石尾礦的回收工藝。富含有用金屬如銅、鎳和鈷的尾礦,現在被視作再循環的潛力資源。這些尾礦在經過適當的處理後,能夠為我們提供可用的金屬資源,並減少對環境的影響。
在鐵的開採和使用過程中,我們不僅見證了金屬如何支撐著當代工業的發展,同時也反思了這一資源的來源及其對環境的影響。
從星際爆炸到人類的發展,鐵的故事也許告訴我們:資源雖然豐富,但如何負責任地利用這些資源,卻是我們未來必須思考的課題?