Fosfatbrytning i USA

Phosphate mining in the United States is located in the United States
Vernal, UT
Vernal, UT
Southeast Idaho
Sydöstra Idaho
Southwest Montana
Sydvästra Montana
Central Tennessee
Centrala Tennessee
Beaufort County, NC
Beaufort County, NC
Florida Hard Rock
Florida hårdrock
Central Florida
Centrala Florida
Fosfatgruvdistrikt

Under 2015 bröts 27,6 miljoner ton säljbar fosfatsten, eller fosforit , i USA, vilket gör USA till världens tredje största producent, efter Kina och Marocko . Fosfatgruvindustrin sysselsatte 2 200 personer. Värdet på fosfatberg var 2,2 miljarder USD.

Från och med 2015 finns det 10 aktiva fosfatgruvor i fyra delstater: Florida , North Carolina , Idaho och Utah . De östra fosfatavlagringarna bryts från dagbrott. De västra fyndigheterna bryts från både yt- och underjordsgruvor.

Den exakta fosfathalten i fosfatberget som bröts 2015 är inte tillgänglig, men under den senaste femårsperioden för vilken malmkvaliteter finns tillgängliga, 2009-2013, varierade halten av amerikansk fosfatberg från 28,5 till 29,0 procent P 2 O 5 .

Från och med 2016 uppgick återstående reserver av fosfatberg i USA till 1,1 miljarder ton.

Branschstruktur

Från och med 2017 fanns det 11 aktiva fosfatgruvor i USA, som drivs av 5 företag. Dessutom var en gruva i Idaho i tillstånds- och utvecklingsstatus.

Fosfatbrytning i USA

Företag namn Plats
Itafos Conda LLC Rasmussen Ridge Caribou County, Idaho
JR Simplot Vårlig Vernal, Utah
JR Simplot Smoky Canyon Caribou County, Idaho
Monsanto Södra Rasmussen Caribou County, Idaho
Monsanto Blackfoot Bridge Caribou County, Idaho
The Mosaic Company DeSoto (tillåter) DeSoto County, Florida
The Mosaic Company Wingate Creek Manatee County, Florida
The Mosaic Company På en Ona, Florida
The Mosaic Company Södra betesmarken

(För närvarande tomgång)

Hardee County, Florida
The Mosaic Company Fyra hörn Hillsborough , Manatee och Polk län, Florida
The Mosaic Company Södra Fort Meade Hardee och Polk län, Florida
Nutrien Ltd Swift Creek Hamilton County, Florida
Näringsämnen Aurora gruva Aurora, North Carolina
Fertoz Ltd. Butte Mine Butte, Montana
Itafos (tidigare Stonegate Agricom) Paris Hills (tillåter) Paris, Idaho

Bearbetning

Många fosfatbearbetningsanläggningar finns vid gruvorna. Dessutom finns några bearbetningsanläggningar på avstånd från gruvorna. En del bearbetar importerad fosfatbergart.

Använda sig av

Fosfor är en viktig komponent i gödselmedel . Under 2013 användes cirka 90 procent av fosfatberget vid tillverkning av gödningsmedel. Andra användningsområden var djurfoder och rengöringsmedel .

Geografi

Delstaterna som bröt fosfatberg från början av 2016 var, i fallande ordning efter tonnage som brutits: Florida, North Carolina, Idaho och Utah. 2016 bröts 65 procent av USA:s fosfat i Florida.

Central Florida / Bone Valley / Florida Land-Pebble

i Bone Valley , även känt som Central Florida-distriktet, eller Florida Land-Pebble-distriktet, är centrerat i Polk County, Florida , och sträcker sig in i länen Hardee , Hillsborough och Manatee . Från och med 2013 utvanns fosfat från fem gruvor i distriktet, alla drivs av Mosaic.

Florida hårdrock

Florida Hard Rock-distriktet bryter fosfat från ett bälte som är upp till 30 miles (48 km) brett och 150 miles (240 km) långt, som sträcker sig från Tallahassee i väster till Pasco County i öster. Fosfatavlagringar förekommer i länen Bradford County , Hamilton och Union .

En gruva är för närvarande i drift i Hard Rock-distriktet: Swift Creek-gruvan, som drivs av Nutrien Ltd, i Hamilton County, Florida .

Beaufort County, North Carolina

Fosfatfyndigheten i North Carolina upptäcktes 1955. Fosfat utvinns för närvarande i Auroragruvan , som drivs av Nutrien Ltd.

South Carolina

Den första storskaliga fosfatbrytningen i USA var i närheten av Charleston, South Carolina , i länen Charleston , Colleton och Beaufort . Gruvdriften startade 1868 och fortsatte till 1938.

Tennessee

Brytning startade i det centrala Tennessee fosfatdistriktet 1896. Län där brytning ägde rum inkluderar Giles , Hickman , Maury och Williamson . Distriktet har varit inaktivt sedan 1991. Det anses vara i stort sett utmattat.

Västra regionen, fosforbildning

Fosfatgruva nära Flaming Gorge, Utah , 2008

Delar av Phosphoria Formation i västra USA bär ekonomiska kvaliteter av fosfor. Phosphoria har bryts i ett brett område som sträcker sig nord-sydlig från sydvästra Montana , genom västra Wyoming och sydöstra Idaho , och in i nordöstra Utah .

Det finns för närvarande fyra aktiva gruvor i Caribou County, Idaho , och en är tillåten i Bear Lake County, Idaho .

Fosfatsten från JR Simplot-gruvan nära Vernal, Utah , krossas vid gruvan och överförs sedan i en slurrypipeline till företagets bearbetningsanläggning i Rock Springs, Wyoming .

Fosfatsten bröts tidigare i länen Beaverhead , Granite , Powell och Silver Bow i sydvästra Montana. Den sista operativa fosfatgruvan i Montana, vid Garrison , lades ner 1993. Fosfat bröts också tidigare i Lincoln County, Wyoming .

Geologi

Även om vissa magmatiska bergarter har ekonomiska kvaliteter av fosfat, bryts ingen magmatisk fosfatberg i USA. Små mängder fosfat bröts från magmatiska apatitavlagringar i Virginia , New Jersey och New York . Men sedan 1948 har alla fosfatavlagringar som bryts i USA varit sedimentära fyndigheter. Men en liten mängd fosfat producerades på 1970-talet, som en biprodukt av järnbrytning i Missouri .

Mest fosfatbrytning är av sedimentär fosforit , en fosforrik fyndighet som bildas under grunda marina förhållanden. Emellertid förekommer ett antal amerikanska fosfatavlagringar där de ursprungliga marina deponerade fosfatmineralerna har koncentrerats genom vittring och återavsättning, ofta under icke-marina förhållanden.

Bone Valley, Florida

Den största källan av US-fosfat är Bone Valley , eller Central Floridas gruvdistrikt, som producerar från den Pliocene -ålder Bone Valley-formationen .

Florida hårdrock

Florida Hard Rock-distriktet bryter fosfat från Alachua-formationen under pliocenåldern. Alachua-formationen är icke-marin och består av sediment rika på fosfat som vittrades från Hawthorne-formationen från miocenåldern .

norra Carolina

Fosfatavlagringen i North Carolina förekommer i Pungo River Formation av miocen ålder. Fosfatet deponerades under grunda marina förhållanden.

South Carolina

South Carolinas flodstensavlagringar bildades längs moderna floder som omarbetade och koncentrerade fosfatavlagringar av lägre kvalitet.

Tennessee

Tre klasser av fosfatavlagringar har utvunnits i centrala Tennessee; i ordning av minskande betydelse: brun fosfatbergart, blå fosfatbergart och vit fosfatbergart.

De viktigaste fosfatavlagringarna var den så kallade bruna fosfatbergarten, utvunnen från ordoviciska kalkstenar , varav vissa delar är rika på fosfat. De högsta avlagringarna hittades där vittring eller grunt grundvatten företrädesvis hade löst bort kalciumkarbonatet . Den sista gruvan i Tennessee, som producerade fosfatsten från Bigby-Cannon-formationen, stängdes 1991.

Den blå fosfatstenen hittades i Chattanooga-skiffern i devonåldern .

Mindre fosfatproduktion bröts från vit fosfatbergart, som bildades i karsted silurkalkstenar .

Västra USA, Phosphoria

De västra fyndigheterna, i Utah, Wyoming, Idaho och Montana, är i Phosphoria Formation of Permian age. Fosfatavlagringarna förekommer i två medlemmar av Phosphoria: Retort-fosfatskifferelementet i den övre delen av formationen och Meade Peak-fosfatskifferelementet i den nedre delen av formationen.

Nordöstra Utah Mississippian

Även om det för närvarande inte bryts, förekommer fosfatavlagringar i Brazer-kalkstenen från Mississippian -åldern i Utah.

Historia

Fosfatberg bryts i USA, 1900-2015 (data från US Geological Survey)

Storskalig fosfatbrytning i USA började 1868 i kustnära South Carolina. Tillgång till flodtransporter och närhet till hamnen i Charleston uppmuntrade export, och 1885 producerade South Carolina hälften av världens fosfat. Fosfatbrytningen i South Carolina minskade snabbt på 1890-talet, när brytningen av de högklassiga fyndigheterna i centrala Florida började. Centrala Florida-distriktet har tillhandahållit majoriteten av amerikanskt fosfat sedan dess.

USA:s produktion av fosfatberg toppade 1980 med 54,4 miljoner ton. USA var världens största producent av fosfatsten från åtminstone 1900, fram till 2006, då USA:s produktion översteg den från Kina . Under 2015 producerade USA 12 procent av världens fosfatsten.

Miljöpåverkan

För varje ton fosforsyra som produceras genom bearbetning av fosfatberg genereras fem ton avfall. Detta avfall tar formen av orent, värdelöst, radioaktivt fast ämne som kallas fosfogips . Någonstans mellan 100 000 000 och 280 000 000 ton fosforgips beräknas produceras årligen över hela världen.

Dessa avfallshögar och relaterade dammar och dammar kan vara källor till giftiga kemikalier och är känsliga för brott. Till exempel förutspås 2021 års Piney Point fosfatanläggnings dammbrott ha betydande negativa effekter på Tampa Bay .

Biprodukter

Fluorid

Fosforit innehåller vanligtvis mer än 3% fluor , i mineralet fluorapatit . Endast ett mindre belopp återvinns.

Under 2015 producerades kiselfluorkiselsyra motsvarande 114 000 ton fluorit (fluorspat) som en biprodukt av fosfatbearbetning. Detta material representerade nästan hela USA:s produktion av fluor, som sedan omvandlas till fluor. Det producerade fluoret används för att framställa polymerer, läkemedel etc.

Uran

Fosforitavlagringarna i Florida och i de västra staterna innehåller från 0,005 till 0,02 procent uran . Fosforitavlagringar innehåller tillräckligt med uran för att vara en ekonomisk källa när priset på uran är högt.

Uran extraherades vid två fosfatanläggningar i centrala Florida-distriktet från 1952 till 1961, och vid sju anläggningar under perioden 1976-1998. Den genomsnittliga uranutvinningen var cirka 0,9 pund (0,41 kg ) . U3O8 per metriskt ton P2O5 Emellertid är uranutvinning endast möjlig från den process som producerar dubbelt superfosfat; [ varför? ] det mesta fosfatet bearbetas till normalt superfosfat , en process som inte är mottaglig för uranutvinning.

Även om inget uran har återvunnits från fosfatanläggningar i USA sedan 1998, förblir fosfatfyndigheterna i centrala Florida Nordamerikas största uranresurs, som uppskattningsvis innehåller en miljon ton uran.

Vanadin

Vissa delar av Phosphoria Formation , som bryts för fosfat i västra USA, innehåller potentiellt ekonomiska koncentrationer av vanadin . 2008 meddelade Rocky Mountain Resources att de hade definierat 6,7 miljoner ton malm innehållande 0,88 procent V 2 O 5 , vid dess Paris Hills-prospekt. Vanadin förekom i en 11 fot tjock (3,4 m) bädd i Meade Peak-skiffermedlemmen i Phosphoria, omedelbart under en 15 fot (4,6 m) bädd av fosfatberg av malmkvalitet. Fastigheten har sedan dess sålts till Stonegate Agricom och var i mitten av 2016 fortfarande i tillstånds- och utvecklingsstatus.

Från och med 2015 återvanns inget vanadin från fosfatverksamheten i USA.

Internationellt byte

Årlig nettoimport (positiv) och nettoexport (negativ) till USA av fosfatberg, 1900-2015 (data från US Geological Survey)

USA var en långvarig exportör av fosfatberg och från 1960-talet till 1990-talet en stor exportör. USA blev nettoimportör av fosfatberg för första gången 1996. Sedan dess har USA varit nettoimportör varje år. Under 2015 importerade USA cirka 12 procent av det fosfat som användes.

Se även

Citat

  1. ^ US Geological Survey, Phosphate Rock , Mineral Commodity Summary, 2016.]
  2. ^ [1] Newswire-släpp, 18 juli 2017.
  3. ^ Paris Hills-projektet .Stonegate Agricoms webbplats, öppnad 1 juli 2016.
  4. ^ Stephen M. Jasinski, "Phosphate Rock". US Geological Survey, Minerals Yearbook , 2013.
  5. ^ Fosfatproduktionsplatser , Mosaic-webbplats, tillgänglig 1 juli 2016.
  6. ^ NC mineraltillgångar - en översikt , North Carolina Department of Environmental Quality, tillgänglig 1 juli 2016.
  7. ^ Kristin A. Shuler och Ralph Baily Jr., "En historia av fosfatbrytningsindustrin i låglandet i South Carolina", South Carolina State Historic Preservation Office, 2004.
  8. ^ US Geological Survey, "Phosphate" , Minerals Yearbook , 1991.
  9. ^ "Fosfatbrytning på offentlig mark i Idaho", US Bureau of Land Management, tillgänglig 1 juli 2016.
  10. ^ "Wyoming Geological Survey: Simplot-anläggning kan vara nyckeln till Wyoming-fosfat", Sweetwater Now , 25 november 2015.
  11. ^ "Phosphate" , Utah Raile , tillgänglig 1 juli 2016.
  12. ^ Waldemar M. Dressel och James A. Martin, "Mineralindustrin i Missouri," US Bureau of Mines, Minerals Yearbook 1975 , v.2 s.444.
  13. ^ a b V. E. McKelvey och andra, "Domestic Phosphate Deposits" , US Geological Survey, Open-File Report 53-165, 1953.
  14. ^ "NC Mineral Resources - An Overview" , North Carolina Department of Environmental Quality, tillgänglig 1 juli 2016.
  15. ^ James A. Miller, "Stratigrafi, struktur och fosfatavlagringar av bildandet av Pungo River i North Carolina", North Carolina Geological Survey, 1982.
  16. ^ Frank K. Cameron, "Förenta staternas gödningsmedelsresurser", US Dept. of Agriculture, 1912.
  17. ^   Tayibi, Hanan; Choura, Mohamed; López, Félix A.; Alguacil, Francisco J.; López-Delgado, Aurora (2009). "Miljöpåverkan och hantering av fosfogips". Journal of Environmental Management . 90 (8): 2377–2386. doi : 10.1016/j.jenvman.2009.03.007 . hdl : 10261/45241 . PMID 19406560 .
  18. ^ "Florida står inför en nära förestående kollaps av en jättelik fosfatgruvdamm" . MINING.COM . 2021-04-05 . Hämtad 2021-04-16 .
  19. ^ Sharon Squassoni och andra, Governing Uranium in the United States , Center for Strategic and International Studies, Lanham, Storbritannien, mars 2014.
  20. ^ "Produktion av uran som biprodukt av fosfatgödselindustri som gör stadiga framsteg", Journal of Agricultural and Food Chemistry , maj 1953, v.1 n.4 p.292.
  21. ^ Warren I. Finch (1996) Uraniumprovinser i Nordamerika - deras definition, distribution och modeller , US Geological Survey, Bulletin 2141.
  22. ^ Rocky Mountain Resources Corp., "Rocky Mountain tillkännager fosfat- och vanadinprojekt i Paris, Idaho," 3 september 2008.
  23. ^ "Rocky Mountain säljer fosfat/vanadinfastigheter i Paris Hills i Idaho" , Proactive Investors , 12 oktober 2009.
  24. ^ "Vanadium" , US Geological Survey, Mineral Commodity Summary , 2016.