광물학 광물특성 9: 광상과 경제적 광물 9.1: 광물 상품 1.3: 광물 매장지, 광석 매장지, 채굴
출처 덱스터 퍼킨스 노스다코타 대학교 소스: EK 이페어케이 플러스
9.1.3: 광물 매장지, 광석 매장지, 채굴
광물 퇴적물은 지질 학적 과정이 평균 지각보다 더 풍부하게 하나 이상의 광물을 집중시킨 지각의 장소입니다.
광석 매장지는 수익을 창출하기 위해 생산할 수 있는 광물 매장지입니다. 따라서 모든 광석 매장지는 광물 매장지이지만 그 반대는 사실이 아닙니다.
많은 요인이 광상 매장지의 수익성을 통제합니다.
우리는 매장량에 있는 알려진 광석의 양을 매장량이라고 부릅니다.
광석의 상품 농도(광석의 "풍부함")는 광석 등급을 결정합니다.
수익성을 계산할 때 매장량과 광석 등급이 가장 중요한 지질학적 요소이지만 추출 비용, 가공 비용 및 시장 가격과 같은 경제적 요소가 더 결정적인 경우가 많습니다.
매장량이 적으면 고급 광상이 채굴에 비경제적일 수 있는데, 이는 초기 비용이 모든 이익을 소진할 수 있기 때문입니다.
큰 고급 광상은 외딴 지역에 있는 경우 채굴하기에 비경제적일 수 있습니다.
개발된 대규모 매장지라도 시장 가격이 하락하면 다른 곳에서 더 나은 매장지가 발견되어 비경제적이 될 수 있습니다.
그림 9.10: 빙햄 캐년 광산(Bingham Canyon Mine), 배경에 솔트레이크시티(Salt Lake City)
채굴 작업에는 여러 가지 모습이 있습니다. 지표 채광은 과부하를 제거하여 자원을 발견하는 것을 포함합니다.
이것은 여러 가지 방법으로 수행되지만 금속 광상의 경우 노천 채굴이 가장 일반적입니다.
솔트레이크시티 근처에 있는 빙햄 캐니언 광산(Bingham Canyon Mine, 위 그림 9.10)은 세계에서 가장 깊은 노천광이다. 면적은 4.5km, 세로 1.3km, 깊이는 1.2km입니다.
100여 년 전에 채굴이 시작된 이래 빙엄 캐니언 노천 광산에서는 구리 2,400만 톤, 금 790톤, 은 6,600톤, 몰리브덴 42만 5,000톤이 생산되었습니다.
이 수치를 종합해 볼 때, 전 세계 사람들이 매년 약 3천만 톤의 새로 채굴된 구리, 2,750톤의 새로 채굴된 금, 3만 톤의 새로 채굴된 은, 250,000톤의 새로 채굴된 몰리브덴을 소비한다는 점을 생각해 보십시오.
따라서 100년 동안 빙엄 캐니언에서 채굴된 구리, 금, 은, 몰리브덴의 누적량은 1년 동안 사람들의 필요를 충족시키기에는 충분하지 않습니다.
따라서 금속을 재활용하지 않고 사회와 생활 방식을 유지하기 위해 전 세계 사람들은 빙햄 캐니언과 같은 많은 광산이 필요합니다.
그림 9.11: 남아프리카 공화국의 음포넹 금광 부지
노천 채굴이 귀중한 자원에 도달할 수 없을 때 채굴은 지하로 이동할 수 있습니다.
지하 채굴은 매장된 광체에 도달하기 위해 터널과 갱도를 파는 것을 포함합니다.
이것은 광상 매장지의 특성에 따라 다양한 형태를 취합니다.
남아프리카 공화국 요하네스버그의 남서쪽에 있는 음포넹 금광(그림 9.11)은 세계에서 가장 깊은 광산이다.
가장 깊은 곳은 지구 표면 아래 3.5km 이상입니다.
그림 9.11은 표면의 광산 건물을 보여줍니다. 높은 타워는 리프트가 실제 채굴이 이루어지는 깊이로 내려가는 헤드 프레임입니다.
그림 9.12: 퀘벡주 Thetford 광산의 석면 광산 광미
채굴 후 가공은 광석에서 귀중한 광물을 분리하고 농축합니다.
여기에는 광석 암석을 분쇄한 다음 중력과 화학적 분리가 포함됩니다.
폐기물 암석과 맥석이라고 불리는 원치 않는 암석과 광물은 일반적으로 광미 더미에 버려집니다.
이 사진(그림 9.12)은 퀘벡 주 퀘벡 시티 바로 남쪽에 있는 광산의 광미를 보여준다. 표면에 버려진 물질을 쌓는 것 외에도 때때로 광부는 광석 제거로 인한 빈 공간을 채우기 위해 광산의 버려진 부분에 폐기물을 반환합니다.
그림 9.13: 노바스코샤 주 조긴스(Joggins) 근처의 붕괴된 광산 입구에서 흘러나오는 산성 광산 배수
광산 폐기물 처리는 심각한 문제를 일으킬 수 있기 때문에 일반적으로 채굴에는 상당한 환경 비용이 수반됩니다.
그리고 버려진 광산은 환경 문제도 야기합니다.
폐기물 더미나 광산 현장에서 유출되는 유출수는 토양, 지하수 또는 지표수 오염을 일으킬 수 있습니다.
예를 들어, 많은 광체에는 황화물 광물이 풍부합니다.
채굴이 중단된 후 광물의 황은 물 및 공기와 반응하여 산성 광산 배수(그림 9.13) 또는 광미 더미에서 산성 유출을 생성할 수 있습니다.
생성된 황산은 인근 호수와 개울의 초목과 물고기를 죽일 수 있습니다.
광물 생산 중에 사용되는 비천연 화학 물질로 인해 오염이 발생할 수도 있습니다.
그리고 지형 비용이 있을 수 있습니다. 채굴이 중단된 후에는 채굴된 토지를 채굴 전 상태로 복원하는 것이 불가능한 경우가 많습니다.
열린 구덩이는 영원히 남아 있고 광미 더미도 마찬가지입니다. 채굴은 때때로 침식을 증가시키거나 싱크홀을 형성합니다.
그림 9.14: 잉글랜드 중부의 캐녹 체이스(Cannock Chase) 근처의 매립된 탄광 토지
대부분의 채굴 회사는 채굴이 진행되는 동안 영향을 줄이기 위해 책임을 지고 최선을 다하지만 모든 것을 제거하는 것은 불가능합니다.
그리고 많은 광산 회사는 작업이 완료된 후 청소를 잘합니다.
그림 9.14에서 볼 수 있는 사진은 영국의 캐녹 체이스(Cannock Chase) 근처에 있는 한 장소를 보여주는데, 그곳은 한때 탄광이었다.
이 지역은 복원되어 현재 피크닉, 산책 및 자전거 타기에 사용됩니다.
미국은 다른 많은 국가와 마찬가지로 채굴로 인한 피해를 제한하기 위해 법률을 제정했습니다.
그러나 이러한 법률은 채굴된 상품의 가격을 상승시킬 수 있기 때문에 종종 논란의 여지가 있습니다.
특히 고용을 위해 광업에 의존하는 지역 사회는 규제가 결국 일자리를 잃을 수 있다고 우려합니다.
광업, 환경 및 정치
그림 9.15: 1898년 공유지에서의 금광 채굴
광업, 특히 공공 토지 채광은 때때로 논란의 여지가 있는 환경 문제입니다.
예를 들어, 1872년 광업법은 미국 시민과 기업이 채굴이 수익성이 있음을 입증할 수 있는 경우 소유권을 주장하고 공유지를 채굴할 수 있는 권리를 부여합니다.
광부들이 매년 100달러를 투자한다면 청구는 영원히 지속됩니다.
청구권 보유자는 특허라는 프로세스를 통해 매우 저렴한 비용으로 표면 및 광물 권리를 구매할 권리가 있습니다.
공유지에서 나온 10억 달러 상당의 광물을 납세자에게 갚지 않고 생산합니다.
따라서 1872년 법은 광업에 대한 연방 보조금입니다.
많은 환경단체들은 의회가 1872년 법을 개정하기를 바라고 있다.
그들은 공유지가 공공을 위한 것이지 광산 회사가 아니라고 주장하며, 채굴이 야생 동물 서식지, 하이킹 및 캠핑과 같은 다른 용도와 양립할 수 없다고 지적합니다.
또한 채굴은 토지에 흉터를 남기고 장기적인 환경 악화를 유발할 수 있습니다.
1998년 「환경법」(Environmental Law)지에 실린 한 기사에 따르면, "550,000개 이상의 버려진 경암 광산이 있으며, 그 중 대부분은 정부 자금 지원을 받아 정화 작업을 위해 다음과 같은 비용이 드는 것으로 추정된다
720억."
광산업계는 광물자원이 시민들에게 흘러갈 수 있도록 1872년 법이 필요하다고 주장한다. 그들은 일부 지역 서구 경제에 대한 광업의 중요성을 지적하고 환경 친화적인 방식으로 채굴할 수 있다고 말합니다.
그들은 또한 많은 광산 반대자들이 "님비(NIMBY)"(내 뒷마당에 있지 않은) 사고방식을 가지고 있다고 비난합니다.
광물 자원이 필요하고 어딘가에서 와야 한다고 주장하는 광산 업계의 주장은 옳습니다.
그러나 업계의 주장에도 불구하고 광업은 항상 환경에 대한 비용을 초래합니다.
현재 진행 중인 광산이나 버려진 광산을 방문해 보면 그 점을 확인할 수 있습니다.
땅에 생긴 흉터 외에도, 공기, 물, 토양 오염 등이 눈에 잘 띄지 않습니다.
이러한 모든 문제는 최상의 채굴 관행을 따름으로써 제한될 수 있지만 제거되지는 않습니다.
오늘날의 산업 세계에서는 광물 자원이 필요합니다.
진짜 질문은 그것들이 어디에서 올 것이며 우리가 얼마를 지불할 의향이 있는가 하는 것입니다.
1872년 법의 개혁을 추구하는 사람들은 일부 지역이 채굴 금지되어야 하고, 광산 회사들이 더 많은 로열티를 지불해야 하며, 엄격한 오염 방지 및 토지 개간 요건이 있어야 한다고 주장한다.
의회에서 이러한 변화가 제정된다면 광물 원자재 가격에 영향을 미칠 수 있겠지만 대부분의 경제학자들은 그 영향이 매우 작을 것으로 보고 있습니다.