米国のリン鉱石採掘

ユタ州バーナル

アイダホ州南東部

モンタナ州南西部

テネシー州中部

ノースカロライナ州ビューフォート郡

フロリダ ハードロック

セントラルフロリダ

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リン鉱石採掘地域

2015年、米国では2,760万トンの市場性のあるリン鉱石（リン酸塩）が採掘され、米国は中国とモロッコに次ぐ世界第3位の生産国となった。リン鉱石採掘産業では2,200人が雇用されている。採掘されたリン鉱石の価値は22億米ドルだった。

2015 年現在、フロリダ州、ノースカロライナ州、アイダホ州、ユタ州の 4 つの州に 10 か所のリン鉱山が稼働しています。東部のリン鉱床は露天掘りで採掘されています。西部の鉱床は露天掘りと地下採掘の両方で採掘されています。

2015 年に採掘されたリン鉱石の正確なリン酸塩含有量は不明ですが、鉱石の品位が判明している最新の 5 年間 (2009 年から 2013 年) では、米国のリン鉱石の品位は P ₂ O ₅が 28.5 ～ 29.0 パーセントの範囲でした。

2016年現在、米国のリン鉱石の残存埋蔵量は合計11億トンである。^[1]

2017年現在、米国には5つの企業によって運営されている11のリン鉱山がありました。さらに、アイダホ州の1つの鉱山は許可を得て開発中でした。

米国のリン鉱石採掘事業

多くのリン酸塩処理工場は鉱山内にあります。さらに、一部の処理工場は鉱山から離れた場所にあります。一部の処理ではリン鉱石を輸入します。

リンは肥料の必須成分です。2013年には、リン鉱石の約90％が肥料製造に使用されました。その他の用途には、動物飼料や洗剤などがあります。^[4]

2016 年初頭時点でリン鉱石を採掘している州は、採掘量の多い順に、フロリダ州、ノースカロライナ州、アイダホ州、ユタ州です。2016 年には、米国のリン鉱石の 65% がフロリダ州で採掘されました。

ボーンバレー鉱山地区は、セントラルフロリダ地区、またはフロリダランドペブル地区としても知られ、フロリダ州ポーク郡を中心とし、ハーディー郡、ヒルズボロ郡、マナティ郡に広がっています。2013年現在、この地区の5つの鉱山からリン酸塩が採掘されており、すべてモザイク社が運営しています。^[5]

フロリダ ハード ロック地区は、西はタラハシーから東はパスコ郡まで広がる幅 30 マイル (48 km)、長さ 150 マイル (240 km) の帯状地帯からリン酸塩を採掘しています。リン酸塩の鉱床は、ブラッドフォード郡、ハミルトン郡、ユニオン郡にあります。

現在、ハードロック地区ではフロリダ州ハミルトン郡でニュートリエン社が運営するスウィフトクリーク鉱山が 1 つ操業中です。

ノースカロライナ州のリン酸塩鉱床は1955年に発見されました。^[6]リン酸塩は現在、ニュートリエン社が運営するオーロラ鉱山で採掘されています。

アメリカで最初の大規模なリン鉱石採掘はサウスカロライナ州チャールストン近郊のチャールストン郡、コレットン郡、ボーフォート郡で行われた。採掘は1868年に始まり、1938年まで続いた。 ^[7]

テネシー州中部のリン鉱石採掘は1896年に始まりました。採掘が行われていた郡には、ジャイルズ郡、ヒックマン郡、モーリー郡、ウィリアムソン郡などがあります。この地域は1991年以降は活動していません。^[8]ほぼ枯渇したと考えられています。

アメリカ西部のフォスフォリア層の一部には、経済的なリンが含まれています。フォスフォリアは、モンタナ州南西部からワイオミング州西部、アイダホ州南東部、ユタ州北東部まで南北に広がる広い地域で採掘されています。^[9]

現在、アイダホ州カリブー郡には 4 つの鉱山が稼働しており、アイダホ州ベアレイク郡には 1 つの鉱山の採掘が許可されています。

ユタ州バーナル近郊のJRシンプロット鉱山のリン鉱石は鉱山で粉砕され、その後スラリーパイプラインでワイオミング州ロックスプリングスの同社の処理工場に運ばれる。^{[10] [11]}

リン酸塩岩はかつてモンタナ州南西部のビーバーヘッド郡、グラナイト郡、パウエル郡、シルバーボウ郡で採掘されていました。モンタナ州で最後に操業していたリン酸塩鉱山はギャリソン郡で、1993 年に閉鎖されました。リン酸塩はかつてワイオミング州リンカーン郡でも採掘されていました。

いくつかの火成岩には経済的な等級のリン酸塩が含まれていますが、米国では火成リン酸塩岩は採掘されていません。少量のリン酸塩は、バージニア州、ニュージャージー州、ニューヨーク州の火成アパタイト鉱床から採掘されました。しかし、1948年以降、米国で採掘されたリン酸塩鉱床はすべて堆積性鉱床でした。しかし、1970年代にはミズーリ州の鉄鉱山の副産物として少量のリン酸塩が生産されました。^[12]

リン鉱石の採掘のほとんどは、浅い海洋条件下で形成されたリンを多く含む堆積性リン鉱石の採掘です。しかし、米国のリン鉱石鉱床の多くは、元々海洋で堆積したリン酸塩鉱物が風化と再堆積によって濃縮された場所にあり、多くの場合は非海洋条件下で発生します。

米国のリン酸塩の最大の供給源はボーンバレー、またはセントラルフロリダ鉱山地区であり、鮮新世のボーンバレー層からリン酸塩を産出している。[ 13 ^]

フロリダハードロック地区は鮮新世のアラチュア層からリン酸塩を採掘しています。アラチュア層は非海洋性で、中新世のホーソーン層から風化したリン酸塩を豊富に含む堆積物で構成されています。^[13]

ノースカロライナ州のリン酸塩鉱床は、中新世のプンゴ川層に存在します。^[14]リン酸塩は浅い海洋条件下で堆積しました。^[15]

サウスカロライナ州の川砂利鉱床は、低品位のリン酸塩鉱床を再加工して濃縮した現代の川に沿って形成されました。

テネシー州中部では3種類のリン鉱床が採掘されており、重要性の低い順に、茶色リン鉱石、青色リン鉱石、白色リン鉱石となっている。^[16]

最も重要なリン酸塩鉱床は、オルドビス紀の 石灰岩から採掘されたいわゆる褐色リン酸塩鉱床で、一部はリン酸塩に富んでいる。最も高品位の鉱床は、風化や浅い地下水によって炭酸カルシウムが優先的に溶解した場所で発見された。テネシー州で最後に残った鉱山は、ビッグビー・キャノン層からリン酸塩鉱床を産出していたが、1991年に閉鎖された。

青色のリン酸塩岩はデボン紀のチャタヌーガ頁岩で発見されました。

少量のリン酸塩生産は、シルル紀のカルスト 石灰岩中に形成された白色リン酸塩岩から採掘されました。

ユタ州、ワイオミング州、アイダホ州、モンタナ州の西部鉱床は、ペルム紀のフォスフォリア層にあります。リン酸塩鉱床は、フォスフォリア層の 2 つの層、すなわち層の上部にあるレトルト リン酸塩頁岩層と、層の下部にあるミード ピーク リン酸塩頁岩層に存在します。

現在は採掘されていませんが、ユタ州のミシシッピ紀のブレイザー石灰岩にリン酸塩鉱床が存在します。

米国における大規模なリン鉱石採掘は、1868 年にサウスカロライナ州の沿岸部で始まりました。河川輸送へのアクセスとチャールストン港への近さが輸出を促進し、1885 年までにサウスカロライナ州は世界のリン鉱石の半分を生産していました。サウスカロライナ州のリン鉱石採掘は、フロリダ州中央部でより高品質の鉱床の採掘が始まった 1890 年代に急速に衰退しました。それ以来、フロリダ州中央部は米国のリン鉱石の大部分を供給しています。

米国のリン鉱石生産量は1980年に5440万トンでピークに達した。米国は少なくとも1900年から2006年まで世界最大のリン鉱石生産国だったが、その年に米国の生産量は中国に抜かれた。2015年、米国は世界のリン鉱石の12％を生産した。

リン酸塩岩の処理によって生産されるリン酸1トンにつき、5トンの廃棄物が発生します。この廃棄物は、リン酸石膏と呼ばれる不純で役に立たない放射性固体の形をとります。世界中で毎年1億～2億8千万トンのリン酸石膏廃棄物が生成されていると推定されています。^[17]

これらの尾鉱堆積場とそれに関連する池やダムは有毒化学物質の発生源となる可能性があり、決壊の危険があります。例えば、2021年にパイニーポイントリン酸工場のダム決壊はタンパ湾に重大な悪影響を及ぼすと予測されています。^[18]

リン酸塩は、通常、鉱物のフッ化アパタイト中に3% 以上のフッ化物を含んでいます。回収されるのはごく少量です。

2015 年には、リン鉱石処理の副産物として、蛍石(蛍石) 114,000 トンに相当するフルオロケイ酸が生産されました。この物質は、米国のフッ化物生産量のほぼすべてを占め、その後フッ素に変換されます。生成されたフッ素は、ポリマー、医薬品などの製造に使用されます。

フロリダ州および西部諸州のリン鉱石鉱床には、0.005 ～ 0.02 パーセントのウランが含まれています。リン鉱石鉱床には、ウラン価格が高騰しているときには経済的な資源となるのに十分なウランが含まれています 。

ウランは、1952年から1961年にかけてフロリダ中央部の2つのリン酸塩工場で、1976年から1998年にかけて7つの工場で採掘された。ウランの平均回収量は、 P ₂ O ₅ 1トンあたり約0.9ポンド（0.41 kg） U ₃ O ₈であった。^[19]しかし、ウランの回収は、二重過リン酸塩を生成するプロセスからのみ実行可能である。^{[なぜか？ ]ほとんどのリン酸塩は通常の}過リン酸塩に処理されるが、このプロセスはウランの回収に適していない。^[20]

1998年以降、米国のリン酸塩工場からウランは回収されていないが、フロリダ州中部のリン酸塩鉱床は北米最大のウラン資源であり、推定100万トンのウランが含まれている。^[21]

米国西部でリン酸塩の採掘が行われているフォスフォリア層の一部には、潜在的に経済的に価値のあるバナジウムが集中している。2008年、ロッキーマウンテンリソーシズは、パリヒルズ鉱脈で0.88%のV ₂ O _{5 を含む670万トンの鉱石を特定したと発表した。バナジウムはフォスフォリア}層のミードピーク頁岩層にある厚さ11フィート（3.4メートル）の層で、鉱石グレードのリン酸塩岩の15フィート（4.6メートル）層のすぐ下に存在した。^[22 ]その後、この資産はストーンゲートアグリコムに売却され、2016年半ばの時点では許可と開発がまだ行われていた。^[23]

2015年現在、米国のリン酸塩採掘事業からはバナジウムは回収されていない。^[24]

米国は長年にわたりリン鉱石の輸出国であり、1960年代から1990年代にかけては主要輸出国であった。米国がリン鉱石の純輸入国になったのは1996年で、それ以来、米国は毎年純輸入国となっている。2015年、米国は国内で使用するリン鉱石の約12%を輸入した。

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