亜鉛採掘

亜鉛採掘は、鉱石を通して地中から金属亜鉛の鉱物形態を抽出するプロセスです。亜鉛鉱山は、鉱石の形で亜鉛鉱物を主産物として生産する鉱山です。亜鉛鉱石の一般的な副産物には、鉛や銀の鉱物があります。他の鉱山では、金、銀、銅など、より価値の高い鉱物や金属を含む鉱石の生産の副産物として亜鉛鉱物を生産する場合があります。^[1]採掘された鉱石は通常、現場で処理されて1つ以上の金属を豊富に含む濃縮物が生産され、その後亜鉛金属の生産のために亜鉛製錬所に運ばれます。 ^[2]

2020年の世界の亜鉛鉱山生産量は1,200万トンと推定されている。最大の生産国は中国（35%）、オーストラリア（12%）、ペルー（10%）、インド（6.0%）、米国（5.6%） 、メキシコ（5.0%）であり、オーストラリアの埋蔵量が最大である。^[3]

世界最大の亜鉛鉱山はアラスカ州にあるレッドドッグ露天掘りの亜鉛・鉛・銀鉱山で、世界の生産量の4.2%を占めています。^{[4] [5]}主要な亜鉛鉱山運営者には、ヴェダンタ・リソーシズ、グレンコア、BHP、テック・リソーシズ、住友、ネクサ・リソーシズ、ボリデンAB、チャイナ・ミンメタルズなどがあります。^[5]

亜鉛鉱床は何千年もの間採掘されてきました。最も古い亜鉛鉱山として知られるインドのラジャスタン州にある鉱山は、約2000年前に設立されました。^[6]

純粋な亜鉛は9世紀に生産されましたが、それ以前の古代では、亜鉛は主に銅と合金にして真鍮を生産するために使用されていました。^[7]これは^{[説明が必要]}、亜鉛金属をその鉱石から分離することが難しいためです。亜鉛が鉱石から放出される温度では、亜鉛はガス状に蒸発し、炉が気密でない場合、ガス状の亜鉛は空気と反応して酸化亜鉛を形成します。^{[8] [9]}

金属亜鉛は紀元前9世紀にインドで製錬され、300年後に中国で、そして1738年までにヨーロッパで製錬されました。^[7]中国とインドの製錬方法はおそらく独立して開発されたのに対し、ヨーロッパで開発された製錬方法はインドの方法から派生したものと思われます。^{[10] [7]}

亜鉛は地表と深部の両方で採掘されます。亜鉛の地表採掘は典型的には酸化鉱石に使用され、地下採掘は硫化亜鉛鉱石を産出します。^[12]亜鉛採掘の一般的な方法には、露天掘り、露天掘り、切盛り採掘などがあります。^{[12] [8] [13] [14]}

露天採掘：露天採掘では、鉱床から採掘する前に、鉱床の上から廃岩を取り除く作業を行います。廃岩が取り除かれたら、鉱石と廃岩を並行して採掘します。主に、履帯式 掘削機とゴムタイヤ式トラックを使用します。小規模な採掘では、フロントローダーが使用されることもあります。 ^[15]

オープンストープ採掘：これは地下採掘の方法であり、鉱石体を完全に除去して鉱山内にかなり大きな洞窟（ストープ）を残します。オープンストープ採掘では、これらの洞窟に追加の支柱や外部サポートは残されません。代わりに、洞窟の壁は除去されていない鉱石のランダムな柱によって支えられます。 ^[15]

カットアンドフィルストーピング：鉱床の下から鉱石を取り除く地下採掘の方法。その後、採掘した鉱石の代わりに廃石をストープに詰めてストープの壁を支え、鉱夫と機器が鉱床からさらに鉱石を採掘するための高床を提供します。^[15]

2019年の世界の亜鉛鉱山生産量は1,290万トンで、2018年より0.9%増加しました。この増加は主にオーストラリアと南アフリカの亜鉛鉱山の生産量の増加によるものです。^{[16] [3]}

2020年の亜鉛生産量は中国とインドの生産量増加により3.7%増の1,399万トンになると予想されている。^[17]

2019年には精製亜鉛の世界的な需要が供給を上回り、17万8千トンの不足となったが、2020年には19万2千トンの余剰が見込まれている。^[17]

米国ミズーリ州南東部の鉱山地帯における底生大型無脊椎動物個体群の健康に関する研究から、亜鉛採掘が地域環境に及ぼす影響について豊富な情報が得られている。鉱山現場付近の魚類やザリガニの個体数は、参照サイトで見つかった他の個体群よりもはるかに少ないことが観察されており、ザリガニの組織は参照サイトよりもはるかに高い金属濃度を示している。^[19]また、鉛・亜鉛鉱山地帯付近のムール貝の個体群は、参照サイトで見つかったものよりもバイオマスが減少しており、種が少ないことも判明した^{[要説明] 。 [20]}植物組織では、参照よりも10～60%高い金属濃度が報告されている。^{[21]採掘活動のすぐ下流では、}大型無脊椎動物の生物学的状態が10%～58%低下している^{[要説明] [生物学的状態をどのように定量化したか説明する必要がある。 ]}が観察されており、他の参照地域と比較して、生態系がその個体群を支える能力が低下している。^[22]

ザリガニやムール貝などの底生大型無脊椎動物は、汚染された餌を摂取した結果として高栄養段階の生物内に有害物質の濃度が蓄積する生物濃縮の経路となる。さらに、底生大型無脊椎動物の個体群は、生態系全体の健全性の指標として頻繁に使用される。^{[19] [23] [24]}

中国広西チワン族自治区の鉛・亜鉛鉱山地域付近の農業地域の土壌サンプルは、鉱山地域に比較的近い水田で亜鉛の「深刻な汚染レベル」を示し、比較的離れた通気された田んぼでは「中程度の汚染レベル」を示した。^[25]この研究ではまた、ネメロウ合成指数評価^{[明確化が必要]}により、調査対象地域は農業に適さないことが示された。^[25]中国黒龍江省の農業土壌に対する亜鉛鉱山の影響に関するその他の調査では、土壌は「中程度に汚染」されており、土壌内の細菌群集の個体数と多様性が大幅に減少し、土壌酵素の活性が低下していることが判明した。^[26]細菌と酵素の活性は、植物が栄養素を吸収し、腐敗物質を分解し、その他の生態系相互作用を促進する。^[26]それらの減少と効果の低下は、農業生産性の低下につながる。

• 米国の亜鉛採掘