Il Nichel e le sue miniere EarthCache

COMPLESSO MINERARIO DISMESSO DI CAMPELLO MONTI

La Valle Strona è ricca di giacimenti minerari (nichel, rame, cobalto, oro e manganese); alcune mineralizzazioni in passato sono state oggetto di ricerca e sfruttamento. Presso l'abitato di Campello Monti si rinvengono ancora oggi le miniere e le rovine degli impianti di lavorazione finalizzati alla produzione del nichel, principale attività estrattiva della valle. In ragione delle peculiarità di tali lavorazioni il "Sito minerario dismesso di Campello Monti di interesse nazionale in materia di bonifiche ambientali (Accordo di Programma Quadro del 30/01/2004).

Le prime notizie storiche riguardo le miniere nichilifere di Campello Monti risalgono al 1865 (rilascio concessione per ricerca a Gaetano Arienta e Giovanni Ferraris, entrambi di Varallo Sesia). La coltivazione, finalizzata alla vendita del minerale

grezzo alla Germania, entrò in crisi nel 1878, con l'entrata in produzione degli immensi giacimenti di garnierite della Nuova Caledonia, che avevano fatto crollare il prezzo del metallo. proseguito sino alla prima metà del novecento. La scarsa resa del giacimento e le esigenze di mercato portarono alla cessazione dell'attività estrattiva nell'immediato dopoguerra (31/10/1945 sospensione definitiva dell'estrazione e del trattamento, 25/08/1949 cessazione della concessione A.M.M.I.).

I minerali metallici da cui veniva estratto il nichel ('pirrotine nichilifere" si rinvenivano in corpi mineralizzati lenticolari, disposti, in posizione subverticale, in direzione N-S o NNE-SSW. Il tenore in nichel era variabile, in media si attestava sul 1-2% della roccia abbattuta (0,5% negli ultimi anni di attività). In seguito ad arricchimento per flottazione, si recuperava un concentrato al 5-6%.

IL NICHEL

Il minerale di nichel si riferisce al naturale rocce or minerali che contengono quantità significative di nichel. Il nichel è un elemento chimico con il simbolo Ni e il numero atomico 28. È un metallo bianco-argenteo con un punto di fusione relativamente alto e un'eccellente resistenza alla corrosione. Il nichel si trova comunemente nella crosta terrestre, ma in genere viene estratto dalla sua minerali minerali attraverso l'estrazione e la lavorazione.Esistono diversi tipi di minerali di nichel, che possono variare nella loro mineralogia, geologia e caratteristiche dei depositi. Alcuni dei principali tipi di nichel depositi di minerali includono:

1. Laterite depositi: Questi sono il tipo più comune di depositi di minerale di nichel e si trovano tipicamente nelle regioni tropicali e subtropicali, come l'Indonesia, le Filippine e la Nuova Caledonia. I depositi di laterite sono formati da agenti atmosferici e lisciviazione di rocce ultramafiche, con conseguente accumulo di ricche di nichel limonite e minerali di saprolite.
2. Depositi di solfuro: Questi si trovano tipicamente in Canada, Russia e Australia e sono associati a rocce ultramafiche o mafiche. I depositi di solfuro sono formati dalla segregazione di nichel e altri minerali di solfuro da un magma durante il raffreddamento e la solidificazione di una roccia vulcanica o intrusiva.
3. Depositi di laterite di nichel-cobalto: Si tratta di un tipo specializzato di deposito di laterite che contiene quantità significative di cobalto oltre al nichel. Si trovano tipicamente nelle regioni tropicali e subtropicali, come la Nuova Caledonia, le Filippine e Cuba.
4. Depositi magmatici di solfuro: Questi si trovano tipicamente in grandi intrusioni stratificate, come il Bushveld Complex in Sud Africa e il Sudbury Basin in Canada. I depositi magmatici di solfuro sono formati dalla sedimentazione e dalla cristallizzazione di minerali di solfuro da una camera magmatica durante la formazione di rocce ignee.

L'estrazione e la lavorazione dei minerali di nichel implicano varie tecniche, come l'estrazione a cielo aperto o sotterranea, la concentrazione, la fusione e la raffinazione, a seconda del tipo di deposito e dei prodotti di nichel desiderati. I minerali di nichel vengono lavorati per estrarre il nichel e produrre prodotti contenenti nichel, come nichel opaco, maiale di nichel ferro, ferronichel e sostanze chimiche al nichel, utilizzate in varie applicazioni industriali, tra cui la produzione di acciaio inossidabile, materiali per batterie e altre leghe speciali.

È importante notare che l'estrazione e la lavorazione dei minerali di nichel possono avere impatti ambientali e sociali, come la distruzione dell'habitat, l'inquinamento delle acque, le emissioni atmosferiche e potenziali impatti sulle comunità locali. Le pratiche di estrazione e lavorazione responsabili, tra cui la gestione ambientale, l'impegno sociale e le considerazioni sulla sostenibilità, stanno acquisendo sempre più importanza nell'industria mineraria del nichel.

Formazione del minerale di nichel

I depositi di minerale di nichel si formano attraverso vari processi e condizioni geologiche. La formazione del minerale di nichel può comportare diverse fasi e meccanismi, a seconda del tipo di deposito. Alcuni dei processi e delle condizioni comuni coinvolti nella formazione di depositi di minerale di nichel includono:

1. Processi magmatici: Alcuni depositi di minerale di nichel si formano come risultato di processi magmatici, dove il magma ricco di nichel proveniente dal mantello terrestre penetra nella crosta e si raffredda formando rocce ignee. Il nichel può essere concentrato in alcuni minerali, come i solfuri, che sono immiscibili con il magma e segregano per formare corpi minerali discreti. Ciò può verificarsi nelle rocce ultramafiche o mafiche, che sono ricche di ferro e magnesio e comunemente associate alla mineralizzazione del nichel.
2. Processi idrotermali: Anche i processi idrotermali possono contribuire alla formazione di depositi di minerali di nichel. In alcuni casi, fluidi caldi che trasportano nichel e altri elementi possono migrare attraverso le rocce e precipitare minerali di nichel come vene o disseminazioni nelle rocce ospiti. Questi fluidi possono essere derivati da varie fonti, come fluidi magmatici, acqua meteorica o fluidi metamorfici, e le loro interazioni con le rocce possono portare alla formazione di assemblaggi minerali ricchi di nichel.
3. Disfacimento lateritico: L'erosione lateritica è un processo comune nella formazione di depositi lateritici di nichel, diffusi nelle regioni tropicali. In questi depositi, l'erosione prolungata delle rocce ultramafiche, come le peridotiti serpentinizzate, può provocare la formazione di un profilo del suolo lateritico in cui il nichel e altri metalli vengono lisciviati dalla roccia e si accumulano nel suolo. Nel tempo, la laterite arricchita di nichel può subire processi come il consolidamento e la litificazione, portando alla formazione di depositi lateritici di minerale di nichel.
4. Processi sedimentari: Nickelifero depositi sedimentari sono un altro tipo di deposito di minerale di nichel che può formarsi attraverso processi sedimentari. Questi depositi possono verificarsi in ambienti marini o lacustri dove si accumulano sedimenti ricchi di nichel che subiscono processi di diagenesi e mineralizzazione. Il nichel può essere ricavato da vari input, come cenere vulcanica, fluidi idrotermali, o rocce alterate, e depositate in bacini sedimentari per formare depositi di minerale di nichel.
5. Processi metamorfici: I processi metamorfici possono anche svolgere un ruolo nella formazione di alcuni depositi di minerali di nichel. In alcuni contesti tettonici, come durante il metamorfismo regionale o il metamorfismo di contatto, i fluidi ricchi di nichel possono interagire con le rocce esistenti e precipitare i minerali di nichel in risposta ai cambiamenti di temperatura, pressione e composizione del fluido. Ciò può comportare la formazione di depositi di minerale di nichel metamorfosato, spesso associati ad altri minerali metamorfici.

I meccanismi e le condizioni specifici coinvolti nella formazione dei depositi di minerale di nichel possono variare a seconda del tipo di deposito e dell'ambiente geologico. Studi dettagliati di mineralogia, geochimica e geologia strutturale di depositi di nichel sono spesso condotti per comprendere meglio i processi di formazione e per identificare potenziali aree per l'esplorazione e l'estrazione del nichel.

Esistono diversi tipi di depositi di minerale di nichel, che possono essere ampiamente classificati in base alle loro caratteristiche geologiche e ai processi di formazione. Alcuni dei tipi comuni di depositi di minerale di nichel includono:

1. Depositi magmatici di solfuro di nichel: Questi depositi si formano dalla solidificazione e dalla cristallizzazione del magma ricco di nichel proveniente dal mantello terrestre. Mentre il magma si raffredda e si solidifica, i minerali di solfuro di nichel, come pentlandite e pirrotite, possono separarsi e accumularsi per formare corpi minerali. I depositi magmatici di solfuro di nichel sono tipicamente associati a rocce ultramafiche o mafiche, come komatiiti o noriti, e sono noti per il loro contenuto di nichel di alta qualità.
2. Depositi lateritici di nichel: I depositi di nichel lateritico si formano attraverso l'erosione di rocce ultramafiche, come le peridotiti serpentinizzate, nelle regioni tropicali o subtropicali. Nel tempo, processi di disfacimento prolungati provocano la lisciviazione e l'accumulo di nichel e altri elementi nel terreno, con conseguente formazione di un profilo del suolo lateritico. I depositi di nichel lateritico sono caratterizzati dal loro contenuto di nichel tipicamente di basso grado e si trovano comunemente in paesi come l'Indonesia e la Nuova Caledonia.
3. Depositi di solfuro di nichel-cobalto-rame: Questi depositi sono tipicamente associati a rocce intrusive mafiche e ultramafiche e sono caratterizzati dalla presenza di minerali di nichel, cobalto e solfuro di rame. Questi depositi possono presentarsi come solfuri disseminati nella roccia ospite o come corpi minerali discreti e si trovano spesso in associazione con altri minerali preziosi, come gli elementi del gruppo del platino (PGE).
4. Depositi di laterite di nichel-cobalto: Questi depositi sono un tipo di deposito di nichel lateritico, ma con un contenuto di cobalto più elevato rispetto ad altri depositi lateritici. Sono caratterizzati dalla presenza di minerali ricchi di cobalto, come il cobalto pirite e pentlandite di cobalto, oltre a minerali ricchi di nichel. I depositi di laterite di nichel-cobalto si trovano tipicamente nelle regioni tropicali o subtropicali e sono noti per le loro risorse di cobalto, utilizzate in varie applicazioni high-tech, comprese le batterie dei veicoli elettrici.
5. Depositi sedimentari nicheliferi: Questi depositi si formano dall'accumulo e dalla diagenesi di sedimenti ricchi di nichel in ambienti marini o lacustri. Possono verificarsi come solfuri disseminati in rocce sedimentarie, come scisti neri o argille, o come strati concentrati ricchi di nichel all'interno di sequenze sedimentarie. I depositi sedimentari nicheliferi sono tipicamente di grado inferiore rispetto ai depositi magmatici di solfuro di nichel, ma possono comunque essere fonti di nichel economicamente valide.
6. Depositi metamorfici di nichel: Questi depositi si formano attraverso processi metamorfici, in cui le rocce esistenti sono soggette a variazioni di temperatura, pressione e composizione dei fluidi, portando alla formazione di minerali contenenti nichel. I depositi metamorfici di nichel possono verificarsi in una varietà di contesti geologici, come il metamorfismo regionale o il metamorfismo di contatto, e sono spesso associati ad altri minerali metamorfici.

Questi sono alcuni dei principali tipi di giacimenti di minerale di nichel, ciascuno con le proprie caratteristiche geologiche e processi di formazione unici. Comprendere i diversi tipi di giacimenti di minerale di nichel è fondamentale per le attività di esplorazione e estrazione mineraria, poiché aiuta a identificare potenziali aree per le risorse di nichel e sviluppare metodi di estrazione appropriati

La mineralogia dei depositi di minerale di nichel può variare a seconda del tipo di deposito e delle condizioni geologiche specifiche in cui si sono formati. Tuttavia, alcuni minerali contenenti nichel comuni trovati nei depositi di minerale di nichel includono:

Pentlandite: Pentlandite (Fe,Ni)9S8 è il più importante minerale di solfuro contenente nichel e si trova comunemente nei depositi magmatici di solfuro di nichel. È un minerale di colore bronzo argenteo che si presenta tipicamente in forme massicce, disseminate o simili a venature all'interno di rocce ultramafiche o mafiche.

Pentlandite

Pirrotite: La pirrotite (Fe1-xS) è un altro importante minerale di solfuro contenente nichel che si trova comunemente nei depositi di minerale di nichel. Ha un colore da giallo-ottone a bronzo e può presentarsi come grani disseminati o in forme simili a venature all'interno di rocce ultramafiche o mafiche.

Pirrotite

Millerite: Millerite (NiS) è un minerale di solfuro di nichel che si presenta come cristalli giallo-verdi metallici luminosi o come grani disseminati in alcuni depositi di minerale di nichel. È tipicamente associato alla mineralizzazione in fase avanzata e può essere trovato sia nei depositi magmatici di solfuro di nichel che nei depositi di solfuro di nichel-cobalto-rame.

Millerite

Garnierite: Garnierite è un minerale di silicato di nichel e magnesio che si trova comunemente nei depositi di nichel lateritico. Ha un colore verde e si presenta tipicamente come masse botryoidal o platy nella zona esposta all'aria delle rocce ultramafiche.

Garnierite

limonite: La limonite è un minerale di ossido di ferro idrato comunemente associato a depositi di nichel lateritico. Si forma come prodotto di alterazione delle rocce ultramafiche e può contenere quantità significative di nichel e ferro.

Estrazione e lavorazione di minerali di nichel

L'estrazione e la lavorazione dei minerali di nichel in genere comporta diverse fasi, tra cui:

1. Esplorazione: Come discusso in precedenza, i metodi di esplorazione vengono utilizzati per identificare potenziali aree per la mineralizzazione del nichel. Ciò comporta la mappatura geologica, il campionamento geochimico, le indagini geofisiche e altre tecniche per identificare le aree con un potenziale di depositi economici di nichel.
2. Pianificazione e sviluppo della miniera: Una volta identificato un potenziale deposito, iniziano le attività di pianificazione e sviluppo della miniera. Ciò comporta la determinazione della posizione e del layout ottimali della miniera, l'ottenimento dei permessi e delle licenze necessari e lo sviluppo di infrastrutture come strade, alimentazione elettrica e sistemi di gestione dell'acqua.
3. Minerario: L'effettiva estrazione del minerale di nichel dal giacimento avviene attraverso operazioni minerarie. Esistono diversi metodi di mining a seconda del tipo di deposito, posizione e fattori economici. I metodi di estrazione comuni per i minerali di nichel includono l'estrazione a cielo aperto, l'estrazione sotterranea e l'estrazione di laterite.

• Miniere a cielo aperto: Nell'estrazione a cielo aperto, si accede al deposito di minerale di nichel rimuovendo il suolo, la vegetazione e le rocce sovrastanti per esporre il giacimento del minerale. Il minerale viene quindi estratto utilizzando macchinari pesanti, come escavatori, caricatori e autocarri. Questo metodo viene tipicamente utilizzato per depositi di nichel poco profondi e vicini alla superficie.
• Miniere sotterranee: Nelle miniere sotterranee, tunnel o pozzi vengono scavati nel terreno per accedere al deposito di minerale di nichel, che è tipicamente più profondo e più difficile da raggiungere. I metodi di estrazione sotterranea possono includere l'estrazione di alberi, l'estrazione di deriva e l'estrazione di pendii, a seconda del deposito specifico e delle condizioni geologiche.
• Estrazione di laterite: I depositi di laterite, che sono un tipo di minerale di nichel, vengono generalmente estratti utilizzando metodi a cielo aperto. I depositi di laterite si trovano solitamente in aree tropicali o subtropicali e sono caratterizzati da uno strato ossidato alterato sopra uno strato di roccia contenente nichel parzialmente o completamente non alterato. Lo strato esposto agli agenti atmosferici sovrastante viene solitamente rimosso per accedere allo strato minerale non esposto agli agenti atmosferici.

4. Elaborazione del minerale: Una volta che il minerale di nichel viene estratto dalla miniera, viene lavorato per estrarre nichel e altri metalli preziosi. I metodi esatti di lavorazione possono variare a seconda del tipo di minerale e dei prodotti finali desiderati, ma in genere comportano le seguenti fasi:

• Frantumazione e macinazione: Il minerale di nichel viene frantumato e macinato in piccole particelle per aumentare la sua superficie, consentendo una migliore estrazione di nichel e altri minerali preziosi.
• Flottazione della schiuma: La flottazione con schiuma è un metodo comune utilizzato per separare minerali preziosi, compreso il nichel, dal minerale. Il minerale frantumato e macinato viene mescolato con acqua e sostanze chimiche e vengono introdotte bolle d'aria. I preziosi minerali si attaccano alle bolle d'aria e salgono in superficie sotto forma di schiuma, che viene poi raccolta e ulteriormente lavorata per ottenere il concentrato di nichel.
• Fusione: La fusione è il processo di fusione del concentrato di nichel per separare il nichel dalle altre impurità. Le alte temperature e le reazioni chimiche vengono utilizzate per separare il nichel da altri elementi, risultando in un prodotto di nichel grezzo o opaco ricco di nichel.
• raffinazione: Il nichel grezzo prodotto dalla fusione viene ulteriormente raffinato per rimuovere le impurità e ottenere nichel di elevata purezza. I metodi di raffinazione possono includere l'elettrolisi, l'estrazione con solvente e altre tecniche a seconda del prodotto di nichel desiderato e dei requisiti di qualità.

5. Considerazioni ambientali e sociali: L'estrazione e la lavorazione dei minerali di nichel possono avere impatti ambientali e sociali significativi. Questi possono includere la deforestazione, la distruzione dell'habitat, l'erosione del suolo, l'inquinamento idrico, l'inquinamento atmosferico e lo sfollamento delle comunità locali. Le corrette pratiche di gestione ambientale e sociale, tra cui la bonifica delle miniere, la gestione dei rifiuti e l'impegno della comunità, sono aspetti importanti dell'estrazione e della lavorazione responsabile del nichel.

Vale la pena notare che i metodi specifici di estrazione e lavorazione dei minerali di nichel possono variare a seconda del tipo di deposito, della posizione e dei progressi tecnologici. I progressi nelle tecnologie di estrazione e lavorazione continuano ad evolversi e le considerazioni ambientali e sociali vengono sempre più integrate nelle operazioni minerarie per garantire un'estrazione sostenibile e responsabile

EARTHCAHE

Per poter loggare questa earthcache rispondere alle sue domande, dovrete recarvi alle coordinate indicate. Ho messo il terreno 4,5, non è di facile accesso, dovrete percorrere prima un facile sentiero e poi nell’ultima parte arrampicarvi su una pietraia che vi porterà in prossimità dell’ingresso di una delle gallerie delle miniere di nichel più alte della Val Strona. Ecco perché la difficoltà del terreno è 4,5. Per rispondere alle domande dovrete recarvi all’interno della miniera.

Materiale occorrente:

• Scarponi da montagna
• Cache  off line
• Torcia
• Impermeabile
• Guanti
• Lente ingrandimento o telefono con funzione macro. In alternativa, un’ottima vista.

DOMANDE:

1 - Avendo letto il listing e guardando la conformazione della miniera, qual è il tipo di deposito del nichel che veniva estratto qui?

2 - entra nel corridoio per circa 5 m, sul soffitto si possono apprezzare le formazioni di nichel affioranti dalla roccia e qualche deposito. Descrivi il colore e utilizzando i guanti tocca la parete in prossimità della concrezione descrivi la consistenza. È un deposito sedimentario o metamorfico?

3 - proseguendo la galleria gira leggermente a sinistra e potrete notare un grosso foro che dà su un camino centrale dal quale entra la luce del sole. Poco prima dell’apertura vi è la presenza di un’altra concrezione. Avendo letto il listing, descrivi il colore, e  utilizzando la lente o altro analizzane la struttura e dimmi se si tratta di Pentlandite o Garnerite e perché.

4 - prosegui lungo il cammino della miniera, raggiungi l’ultima sala a destra, quella ricca di acqua che scorre dalla parete rocciosa. Qui la roccia è diversa, nel taglio e conformazione. Descrivine la superficie e dimmi se secondo te il taglio è stato fatto con piccone, macchinario automatico o esplosivo.

5 - Ora bisognerà usare altri sensi  e per questa domanda bisogna avere coraggio. Resta immobile nella galleria, spegni la torcia e ascolta.. qual'e il suono che maggiormente si sente? Usa l'olfatto.. qual'e l'odore più pungente che senti?

5 - (facoltativo) fatti una foto nella miniera