Columbite-tantalite

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Frammento di columbite-tantalite, lungo 6 cm

La columbite-tantalite o columbo-tantalite (abbreviata anche come coltan) è una miscela complessa di columbite (Fe, Mn)Nb2O6 e tantalite (Fe, Mn)Ta2O6, due minerali della classe degli ossidi che si trovano molto raramente come termini puri.

Caratteristiche mineralogiche[modifica | modifica sorgente]

Columbite e tantalite costituiscono una serie isomorfa[1] a causa della mutua vicarianza[2] fra tantalio e niobio nel reticolo cristallino. I termini della serie (si veda anche la tabella sottostante) non sono equamente diffusi in natura, ma vedono prevalente un tenore medio-elevato di niobio (o ossido di niobio[3]) a causa della maggior rarità del tantalio.

I minerali della serie cristallizzano nel sistema rombico, classe di simmetria bipiramidale. Formano cristalli ad habitus[4] prismatico e tabulare, tozzi, opachi, di colore nero o grigio molto scuro, ma si rinvengono più generalmente in aggregati compatti microcristallini dello stesso colore o in concrezioni con samarskite ((Y, Er)4[(Nb, Ta)2O7)]3) con cui la columbite-tantalite forma delle associazioni regolari.

La columbo-tantalite pur essendo un minerale duro, è molto fragile e tende facilmente a sfaldarsi e disgregarsi formando una polvere nera-rosso bruna. I minerali della serie cristallizzano in ambiente magmatico ipoabissale[5] per lento raffreddamento da un fuso molto ricco in silice e si ritrovano quindi in pegmatiti granitiche, ma tendono ad accumularsi - essendo minerali ferrosi e a causa della loro durezza - in sedimenti alluvionali (con una granulometria sabbiosa data la facile sfaldabilità) formatisi per degradazione delle rocce che li contengono.

La columbite-tantalite è il minerale di estrazione primario[6] del tantalio di cui fornisce la quasi totalità della produzione mondiale e il minerale di estrazione secondario[7] del niobio (dal 10 al 15% della produzione mondiale).

Il niobio si usa nell'industria metallurgica per la preparazione di leghe metalliche con elevato punto di fusione, per aumentare la resistenza alla corrosione in alcuni tipi di acciai inossidabili e, infine, nella preparazione di superconduttori elettromagnetici.
Il tantalio si usa sotto forma di polvere metallica nell'industria elettronica e dei semiconduttori per la costruzione di condensatori ad alta capacità e dimensioni ridotte che sono largamente usati in telefoni cellulari e computer.

Nomenclatura[modifica | modifica sorgente]

La rarità del tantalio rispetto al niobio, la circostanza per cui fino alla metà del XIX secolo questi due metalli di transizione erano considerati lo stesso elemento chimico (columbio) e, infine, la rarità dei due termini mineralogici puri ha fatto sì che storicamente il termine columbite in mineralogia fosse usato – e sia usato ancora – per definire anche la miscela columbite-tantalite.

Termini e nomenclatura della serie columbite-tantalite[8]
Formula chimica Criteri di classificazione Denominazione mineralogica Denominazione mineraria Interesse minerario
(Fe, Mn)Nb2O6 Termine puro[9] Niobite (principale), Columbite Non applicabile Non applicabile
(Fe, Mn)(Nbm, Tan)2O6 m > 90%
n < 10%
Columbite Columbite, Columbite-tantalite Si
Niobio (10-15% della produzione mondiale)
(Fe, Mn)(Nbm, Tan)2O6 90% > m > 60%
40% > n > 10%
Columbite Columbite-Tantalite, Tantalite
Coltan (solo Africa meridionale)
Si
Tantalio (90% della produzione mondiale) e niobio[10]
(Fe, Mn)(Nbm, Tan)2O6 m < 60%
n > 40%
Tantalite Tantalite Si
Tantalio
Produzione poco rilevante - giacimenti modesti
(Fe, Mn)Ta2O6 Termine puro Tantalite Non applicabile Non applicabile

Coltan[modifica | modifica sorgente]

Coltan (contrazione per columbo-tantalite) è il nome comune e colloquiale[11] usato in Africa (nella regione geografica del Congo) e, talvolta, dall'industria mineraria in Africa per una columbite-tantalite a relativamente alto tenore di tantalio.

Il termine coltan ha ottenuto un particolare riscontro[12] da parte dei mass media per le implicazioni sociali, etiche e politiche che assume, nell'Africa congolese e in Rwanda, l'estrazione e la vendita para-legale e non controllata di columbo-tantalite. Il minerale estratto in questi paesi è usato come una redditizia fonte economica da parte di diversi movimenti di guerriglia e concorre, quindi, indirettamente ad alimentare la guerra civile nella regione del Congo.

Produzione e disponibilità[modifica | modifica sorgente]

I maggiori giacimenti minerari di columbo-tantalite sono localizzati in Australia occidentale, Nigeria e, soprattutto, Brasile, dove essendo concentrati anche i maggiori giacimenti mondiali di pirocloro (il minerale di estrazione primario) si realizza la massima produzione mondiale di niobio con 29.900 tonnellate totali.[13] Oltre il 95% delle riserve totali mondiali di niobio (5.200.000 tonnellate di riserve stimate, 4.300.000 economicamente sfruttabili) sono costituite dal pirocloro e dalle columbiti-tantaliti brasiliane.[13]

Nel 2005, la produzione annuale di niobio in Brasile a partire dalla sola columbite-tantalite assomma a circa 3.000 tonnellate; segue l'Australia con circa 300 tonnellate e altri paesi con valori molto più modesti (qualche decina di tonnellate).[13]

La varietà di columbo-tantalite con un alto tenore di tantalio (quella che viene chiamata colloquialmente coltan in Africa meridionale) ha le maggiori coltivazioni in Australia dove sono state prodotte, nel 2005, 1200 tonnellate di tantalio con riserve totali stimate per 80.000 tonnellate (40.000 sfruttabili economicamente).[14] La compagnia mineraria australiana Sons of Gwalia Ltd rappresenta, con due miniere[15], il maggior estrattore mondiale di tantalio.

Le miniere in Brasile hanno fornito, al 2005, una produzione di sole 215 tonnellate annue di tantalio, ma si stimano riserve per 73.000 tonnellate. Il maggior produttore africano è il Mozambico con 260 tonnellate annue. Altri produttori africani sono Repubblica Democratica del Congo (provincia del Katanga), Nigeria, Rwanda, Uganda e Etiopia con produzioni annue inferiori alle 50 tonnellate. L'entità delle riserve totali in Africa non è stata ancora stimata.[14]

La sproporzione fra la produzione mondiale totale di niobio (34.000 tonnellate comprendendo anche il pirocloro) e tantalio (circa 1900 tonnellate) è un indicatore della rarità in natura del tantalio come elemento chimico.

Il coltan nell'Africa congolese[modifica | modifica sorgente]

Il valore commerciale del tantalio è molto elevato e, di conseguenza, anche una bassa produzione, come quella congolese, può fornire elevati proventi economici.

Con l'aumento della richiesta mondiale di tantalio, si è fatta particolarmente accesa la lotta fra gruppi para-militari e guerriglieri per il controllo dei territori congolesi di estrazione. Un'area particolarmente interessata è la regione congolese del Kivu (sul confine centro-orientale della Repubblica Democratica del Congo) e i due stati confinanti, Ruanda e Uganda;[16] gli intermediari che trattano la vendita del coltan in questi due paesi si approvvigionerebbero, infatti, dai giacimenti minerari congolesi.

I proventi del commercio semilegale di coltan (così come di altre risorse naturali pregiate) attuato dai movimenti di guerriglia che controllano le province orientali del Congo, alimentano la guerra civile in questi territori.[16][17][18] Tuttavia, il fatto che gruppi armati o comunque non rappresentanti società statali e industrie, si impossessino del minerale e lo vendano con grossi introiti ad acquirenti principalmente occidentali od asiatici non costituisce di per sé un reato in nessuno dei tre stati interessati, rendendo più controversa la situazione. All'acquisto di columbo-tantalite congolese si sarebbero interessate, come intermediarie, anche organizzazioni criminali europee ed asiatiche dedite al traffico illegale di armi, che verrebbero scambiate con il minerale.

La questione dello sfruttamento incontrollato delle risorse congolesi ha raggiunto un livello di gravità tale da interessare l'ONU che ha pubblicato, nell'ottobre 2002, un rapporto[17] che accusava le compagnie impegnate nello sfruttamento delle risorse naturali del paese africano - tra cui il coltan - di favorire indirettamente il prosieguo della guerra civile. Nell'inchiesta in merito all'acquisto di columbite-tantalite venne coinvolta anche la H.C Starck, una sussidiaria della Bayer che si occupa della raffinazione di metalli di transizione quali il molibdeno, niobio, tantalio, tungsteno e renio e della produzione per il mercato dell'elettronica, dei semiconduttori e dei superconduttori, di parti di precisione in leghe speciali e componenti ceramici.

Exquisite-kfind.png Per approfondire, vedi la voce Bayer - Controversie sulla guerra civile in Congo.

Il rapporto del 2002 fu alla base di una condanna di ordine generale da parte del Consiglio di Sicurezza delle Nazioni Unite[19], nel 2003, in merito allo sfruttamento delle risorse naturali della Repubblica Democratica del Congo che comprendono, oltre alla columbite-tantalite, anche diamanti, smeraldi, uranio, oro e altri metalli preziosi.

Il Tantalum-Niobium International Study Centre - un'organizzazione internazionale con sede in Belgio che raggruppa i maggiori produttori, raffinatori e intermediari mondiali di tantalio e niobio - ha esortato i suoi associati ad evitare l'approvvigionamento di columbo-tantalite congolese e rwandese denunciando come eticamente inaccettabile tale commercio in quanto la vendita del minerale in quei paesi finanzia e ha finanziato la guerra civile oltre ad aver creato danni ambientali a causa dello sfruttamento minerario indiscriminato.[20]

Il coltan nella cultura di massa e letteratura di genere[modifica | modifica sorgente]

Il coltan è citato in alcuni prodotti della narrativa di genere e della cultura di massa: viene citato in "Il canto della missione" (The mission song, 2006), un romanzo di spionaggio scritto da John le Carré e ambientato nella repubblica democratica del Congo. La miscela di minerali viene citata, inoltre, nell'episodio Heavy Metal del telefilm di fantascienza statunitense The Sarah Connor Chronicles come uno dei composti usati nella costruzione dei nuovi Terminator. Il coltan è citato, inoltre, nel romanzo "The Leopard" (2009) di Jo Nesbø e in "L'ultimo lappone" di Olivier Truc. Nel romanzo Moonraker: il grande slam della morte di Ian Fleming (facente parte della serie di 007) il "villain" di turno Hugo Drax (alias Von Drache) ha iniziato la sua fortuna economica proprio accaparrandosi forti quantità di Columbite di cui poi fa uso proprio nella costruzione del missile Moonraker.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ In cristallografia chimica, con isomorfismo (dal greco col significato di stessa forma) si intende la proprietà di due o più composti chimici di formare una soluzione solida. Interessa in varia misura (esistono tre specie di isomorfismo) composti con formula chimica e costanti cristallografiche molto vicine che cristallizzano nella stessa classe mineralogica.
  2. ^ La proprietà di due o più ioni di sostituirsi vicendevolmente nel reticolo cristallino. I fattori che condizionano questa proprietà sono il raggio ionico e, in misura minore e variabile, la valenza.
  3. ^ Un altro modo, usato normalmente nell'industria mineraria, di classificare questa serie isomorfa è quello in funzione della quantità di composto chimico raffinato ottenuto. In questo caso si tratta di un ossido di niobio (Ni2O5) o di tantalio (Ta2O5).
  4. ^ Per habitus (abito) si intende in mineralogia la forma geometrica esteriore con cui si sviluppa un cristallo e dipende dagli assi e piani di simmetria del reticolo cristallino.
  5. ^ Si formano cioè per il raffreddamento di intrusioni magmatiche nella crosta (filoni).
  6. ^ In misura minore, il tantalio viene estratto anche da altri due ossidi: la microlite che fa parte di una serie isomorfa col pirocloro di cui costituisce il termine tantalico e la wodginite che è associata alla columbo-tantalite. Nell'industria mineraria anche questi minerali vengono chiamati comunemente, anche se impropriamente, tantaliti se il tenore di tantalio è sufficientemente elevato.
  7. ^ Il minerale di estrazione primario è il pirocloro che fornisce circa l'85%-90% del niobio mondiale secondo le stime del Tantalium Niobium International Study Center.
  8. ^ Le designazioni minerarie hanno come fonte il Tantalum-Niobium International Study Center, quelle mineralogiche le fonti bibliografiche.
  9. ^ Estremamente raro in natura. Come per molte serie e gruppi isomorfi, il termine puro si usa principalmente per criteri di classificazione mineralogica.
  10. ^ Produzione secondaria e solo se tenori di tantalio < 15%. Il niobio viene recuperato come residuo durante il processo di raffinazione del tantalio.
  11. ^ Come precisato dal Tantalum-Niobium International Study Center [1].
  12. ^ Che ha portato, talvolta, anche ad imprecisioni: coltan viene talora indicato erroneamente dai mass media come il nome scientifico o di uso generale per la columbo-tantalite; altre volte vengono enfatizzati i dati sulla produzione e l'entità (ancora non pienamente o del tutto determinata) delle riserve di tantalio in Congo.
  13. ^ a b c Rapporto USGS Mineral Resources Program del 2006 dell'United States Geological Survey sulla produzione mondiale di niobio [2].
  14. ^ a b Rapporto USGS Mineral Resources Program del 2006 dell'United States Geological Survey sulla produzione mondiale di tantalio [3].
  15. ^ Si tratta delle miniere di Greenbushes e Wodgina localizzate entrambe nell'Australia Occidentale. La columbite-tantalite di Greenbushes è contenuta in pegmatiti risalenti all'Archeano, ricche di minerali di litio, stagno e tantalio. La miniera provvede da sola al 50% della produzione mondiale di tantalio. Un breve articolo di GeoScienceWorld sulla pegmatite di Greenbushes è leggibile qui. GeoScienceWorld è una risorsa online mantenuta dall'AAPG, dall'American Geological Institute e altre associazioni geologiche.
  16. ^ a b Comunicato stampa del consiglio di sicurezza dell'ONU (SC7/7057, 3 maggio 2001.
  17. ^ a b Final report of the Panel of Experts on the Illegal Exploitation of Natural Resources and Other Forms of Wealth of the Democratic Republic of the Congo ONU Panel of Experts Reports dell'ottobre 2002. Articolo relativo sul sito dell'OCSE.
  18. ^ Playstation 2 component incites African war, Console war reaches past the couch and into the Congo, By Ben Silverman, Yahoo Games, 7/25/08.
  19. ^ Comunicato stampa del Consiglio di Sicurezza dell'ONU. Sito ufficiale dell'ONU. Visionato il 25 ottobre 2006
  20. ^ Il testo del rapporto sul tantalio da parte del Tantalum-Niobium International Study Center in cui è presente anche questa dichiarazione è leggibile qui.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

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