Iron Creek 매장지의 코발트 광물학,

Geology에 발표된 새로운 연구

미국지질학회

이미지: 글로벌 코발트 채굴 및 처리 시설더보기

출처: Holley, EA, et al., 2023, 미국 아이다호 코발트 벨트 Iron Creek 매장지의 코발트 광물학: 국내 중요 광물 생산에 대한 시사점. 지질학

제공: Laura Fattaruso, GSA 과학 커뮤니케이션 펠로우

미국 콜로라도주 볼더: Geology에 발표된 새로운 연구에서는 Iron Creek 매장지에 대한 상세한 연구를 사용하여 아이다호 동부 중앙의 아이다호 코발트 벨트(ICB)에서 코발트 추출 가능성을 평가했습니다. ICB는 녹색 에너지 전환에 필요한 많은 충전식 배터리의 핵심 성분 중 하나인 주요 광물 코발트의 두 번째로 큰 국내 자원을 보유하고 있습니다. 코발트에 대한 수요는 2050년까지 500% 이상 증가할 것으로 예상됩니다. 전 세계적으로 채굴되는 코발트의 약 70%가 콩고민주공화국에서 생산됩니다. 콩고민주공화국의 광산 관행은 위험한 노동 조건, 아동 노동, 인신매매. 바이든 행정부는 미국 내 중요 광물의 국내 생산을 늘리는 데 우선순위를 두었고, 광물 개발을 늘리기 위해 2022년 국방물자생산법을 발동해 ICB에 대한 관심을 새롭게 불러일으켰다.

Iron Creek 매장지의 광물학을 이해하는 것은 현장에서 추출할 수 있는 코발트 및 기타 주요 광물의 양을 평가하고 광석을 처리하는 데 가장 적합한 방법을 평가하는 데 핵심입니다. 코발트는 1900년대 ICB에서 간헐적으로 채굴되었으며, 블랙버드 광산은 폐쇄 후 미국 환경보호청으로부터 슈퍼펀드 부지로 지정되었습니다. 2022년에는 호주 광산 회사인 Jervois가 ICB의 다른 현장에서 채굴을 시작했습니다. 캐나다 회사인 Electra Battery Materials는 Iron Creek 매장지를 탐사해 왔습니다.

Iron Creek의 암석은 Belt-Purcell Basin 남서쪽에 있는 Apple Creek 층의 중퇴적암입니다. 미국과 캐나다 사이에 뻗어 있는 벨트-퍼셀 분지(Belt-Purcell Basin)의 암석은 10억년이 넘었으며 역사적으로 납, 아연, 은, 구리, 코발트 및 금을 채굴해 왔습니다.

Iron Creek 현장에서는 최소 6,000톤의 코발트를 생산할 수 있지만 그 이상일 수도 있습니다. 새로운 연구에 따르면 Iron Creek의 코발트는 주로 코발트화 황철석에서 발견됩니다. ICB 호스트 코발트의 다른 퇴적물은 코발트화 비소철광(cobaltiferous arsenopyrite)과 코발타이트(cobaltite)라는 두 가지 다른 광물에 있습니다. Iron Creek 황철석에서 코발트는 결정 격자에 묶여 있으며, 철은 코발트와 동일한 원소 전하를 가지고 있습니다. 콜로라도 광산 학교의 광산 공학 부교수이자 이번 연구의 주저자인 엘리자베스 홀리(Elizabeth Holley)는 "코발트는 황철석 자체에 존재합니다. 이는 코발트를 빼내기 위해서는 본질적으로 황철석을 파괴해야 함을 의미합니다. 구조."

연구원들은 또한 황철석 내에서 텔루르, 은, 비스무트와 같은 다른 중요한 광물이 포함되어 있음을 발견했지만 오늘날의 경제적, 기술적 제약 하에서 추출하기에 경제적으로 실행 가능하지 않을 가능성이 높습니다. 암석에 있는 황동석도 구리의 잠재적 공급원입니다. 국내 광산에 대한 새로운 관심에도 불구하고 미국은 현재 ICB의 광석을 사용 가능한 코발트로 처리하는 데 필요한 시설이 부족합니다. Holley는 "미국이 실제로 중요한 광물의 채굴 및 가공을 위한 국내 공급망에 관심이 있다면, 미국에는 아이다호 코발트 벨트에서 나오는 코발트를 처리할 인프라가 없습니다."라고 설명합니다.

연구 저자들은 아이다호의 광석을 구리와 코발트로 분리하여 처리해야 한다고 결론지었습니다. 황동석은 미국 내 기존 구리 제련 시설에서 구리로 처리할 수 있으며, 코발트가 포함된 광물은 이상적으로 캐나다의 기존 시설이나 미국에 건설될 새 시설인 오토클레이브에서 처리됩니다.