タコナイト

タコナイト

堆積性鉄鉱石
構成
主要な	磁鉄鉱、赤鉄鉱、チャート
二次	シデライト、グリーンアライト、ミネソタイト、スティルプノメラン

タコナイト（/ ˈ t æ k ən aɪ t / ）は縞状鉄鉱床の一種で、鉄を含む（鉄含有量が15%以上）堆積岩であり、鉄鉱物が石英、チャート、炭酸塩と層状に重なっている。タコナイトという名前は、ミネソタ州の地質学者ニュートン・ホレス・ウィンチェルの息子であるホレス・ヴォーン・ウィンチェル（1865年 - 1923年）が、ミネソタ州北東部の先カンブリア時代のビワビック鉄鉱床の先駆的な調査中に作ったものである。彼は、鉄鉱床を含む堆積岩の層がニューイングランドのタコニック造山運動と相関していると考え、その馴染みのない、まだ名前の付いていない鉄を含む岩を「タコニック岩」またはタコナイトと呼んだ。^[1]

メサビ山脈で、最高 65% の鉄と最低 1.25% のシリカを含む高品位の直送鉄鉱床が開発された後、鉱山労働者は、未改変の鉄層の母岩をタコナイトと名付けました。タコナイトの鉄含有量は通常 30% から 35% で、シリカ含有量は通常約 45% です。タコナイトの鉄は、通常、磁鉄鉱、鉄ケイ酸塩、鉄含有炭酸塩として存在し、局所的には磁鉄鉱の酸化によって形成されたマルタイト (赤鉄鉱) として存在します。磁鉄鉱を主要鉱物として含む地層は、鉄鉱石ペレットを生産するために 1955 年以来広範囲に採掘されてきました。そのため、「タコナイト」という用語は、磁鉄鉱鉱石（タコナイト鉄鉱石）、採掘、粉砕、磁気分離、凝集プロセス（タコナイトプロセス）、および製品である鉄鉱石ペレット（タコナイトペレット）を説明するために口語的に使用されるようになりました。

19世紀後半から20世紀初頭にかけて、アメリカでは高品質の鉄鉱石が大量に採掘されていたため、タコナイトは不採算の廃棄物とみなされていました。第二次世界大戦の終わりまでに、アメリカの高品質の鉄鉱石の多くは枯渇していたため、タコナイトは新しい金属源として評価されるようになりました。^[2]

タコナイトを加工するには、まず鉱石を細かい粉末に粉砕し、強力な磁石で磁鉄鉱を脈石から分離し、粉末状の鉄精鉱をベントナイト粘土や石灰石などの結合剤と混ぜてフラックスとする。最後の工程で、直径約 10 ミリメートルのペレット状に丸め、鉄含有量を約 65 % にする。ペレットは硬化させて耐久性を高めるため、非常に高温で焼成する。これは、高炉の装入物が多孔質のままであり、加熱されたガスが通過してペレット化された鉱石と反応できるようにするためである。ペレットを焼成すると、磁鉄鉱 (Fe ₃ O ₄ )がヘマタイト(Fe ₂ O ₃ )に酸化される。これは発熱反応であり、精鉱のペレット化コストを削減する。ペレット化プロセスを開発した人物はミネソタ大学鉱山実験ステーションのEW Davisである。 1950 年代にスペリオル湖地域でこのプロセスが商業的に開発されて以来、「タコナイト」という用語は、同様のプロセスで品質向上が可能な鉄鉱石を指す言葉として世界中で使用されています。 ^{[引用が必要]}

北米におけるタコナイトからの鉄鉱石ペレットの主要生産者には、カナダ鉄鉱石会社、クリフス・ナチュラル・リソーシズ社、 USスチール、アルセロール・ミッタルなどがある。これらの加工されたタコナイト鉱石ペレットは「タコナイト」とも呼ばれる。これは通常鉄道や船で輸送される形態であり、その積荷についてよく議論されるため、この用語のこの用法は非常に一般的である。^[要出典]

アメリカのミネソタ州のメサビ鉄鉱山地域は、主要な生産地域である。タコナイト鉄鉱石ペレットは、スペリオル湖のシルバーベイ、ツーハーバーズ、ツインポート（ミネソタ州ダルース、ウィスコンシン州スペリオル）の各港に鉄道で運ばれる。ミシガン湖のエスカナバ港（ミシガン州）も、ミシガン州マルケット鉄鉱山からのタコナイトを出荷しており、ミネソタ州の鉱石が鉄道で運ばれることもある。ミシガン州マルケットにも、マルケット鉄鉱山からの鉱石をばら積み貨物船に積み込むタコナイト埠頭がある。鉱石は通常、湖の貨物船で五大湖下流の各地に出荷される。多くの製鉄センターはエリー湖の近くにある。国際的な需要の増加により、タコナイトはメキシコと中国に出荷されている。^[3]

1975年11月10日にスペリオル湖で沈没したSSエドマンド・フィッツジェラルド号は、約26,116ロングトンのタコナイトペレットを積んでいた。 ^[4]

1955年以降、リザーブ・マイニング社は、ミネソタ州シルバーベイの処理工場から破砕された廃岩（尾鉱）をスペリオル湖に排出していた。尾鉱には、アスベスト状の粒子を形成する可能性のある、角閃石群鉱物シリーズであるカミングトン石-グラネライトが40%含まれていた。細粒の尾鉱のごく一部は、多くの都市の飲料水源であるスペリオル湖の西岸に沿って広く分散していることが示された。例えば、ミネソタ州ダルースの水道水の検査では、水1リットルあたり1000億の繊維が検出されている。これらの粒子ががんを引き起こすのか、安全なのかについては、疫学的証拠がなかった。1974年4月20日、米国地方裁判所のマイルズ・ロード判事は、飲料水とスペリオル湖をアスベストのような粒子から保護しなければならないという判決を下した。リザーブ鉱山は、鉱滓廃棄物をスペリオル湖に直接排出するのではなく、敷地内に廃棄し、大気汚染防止装置を導入することを余儀なくされました。これは、米国史上最も費用のかかった汚染防止事例の1つとなりました。^[5]政府資金による研究では、スペリオル湖の水を飲んでも健康に悪影響はないことが判明しました。^{[6] [7]}

2003年にタコナイト鉱山労働者を対象に行われた研究では、アイアンレンジ鉱山労働者にみられた中皮腫の17件のうち14件は、アスベストとの接触が原因である可能性が最も高いという結論が出ている。この研究が終了して以来、アイアンレンジ鉱山労働者35人がこの病気と診断されている。中皮腫は、アイアンレンジを含むミネソタ州北東部の住民の間で予想される割合の2倍の割合で発生している。^{[8] 2003年の研究に刺激を受けて、ミネソタ州保健局（MDH）は、タコナイトおよびタコナイト粉塵に含まれる繊維状鉱物と、石綿}症に似た肺疾患、胸膜中皮腫、およびアスベスト曝露後に起こるその他の胸膜疾患との関係を調査した。これらの症状は、ミネソタ州北東部のタコナイト採掘・加工やその他の産業施設で使用されていた産業用アスベストによって引き起こされる可能性があるため、この研究では、タコナイトに自然に存在する繊維状鉱物がどのような影響を与えたか（もし影響があったとしたら）を判定しようとした。^[8]ミネソタ州の鉄鉱山労働者を対象とした長期にわたる疫学調査では、2014年12月に、鉄鉱山で30年間働き、80歳まで生きる労働者の一生涯の発症リスクは、労働者1000人あたり3.33件で、80歳まで生きる人1000人あたり1.44件という背景率の2倍以上であると結論付けられた。^[9]

• エドワード・ウィルソン・デイビス – タコナイトの初期研究の先駆者であるアメリカのエンジニアおよび発明家
• 縞状鉄鉱層 – 鉄分を多く含む堆積岩の特徴的な層状構造で、ほとんどが先カンブリア時代のものである。

• デイビス、エドワード W.、「タコナイトの開拓」セントポール：ミネソタ歴史協会出版、1964 年。
• エリー鉱山会社歴史プロジェクトチーム、タコナイト、『ミネソタの鉄鉱山地帯に新たな命を：エリー鉱山会社の歴史』。ダルース：セントルイス郡歴史協会、2019年。
• マヌエル、ジェフリー・T.、「ミスター・タコナイト：エドワード・W・デイビスと低品位鉄鉱石の推進、1913～1955年」『テクノロジーと文化』 54（2013年4月）、317～345ページ。
• マヌエル、ジェフリー・T.、「タコナイトの夢：ミネソタ州の鉄鉱山における採掘維持への闘い、1915-2000年」ミネアポリス：ミネソタ大学出版局、2015年。

• 「タコナイト」、ミネソタ州天然資源局
• 「メサビ鉄鉱石山脈」地理
• 「シルバーベイの歴史」、ミネソタ州シルバーベイの公式ウェブサイト