사이언스(Science) 저널에 발표된 최근 연구에 따르면 미국 국내 광산의 연간 생산량은 코발트, 리튬, 갈륨 및 다양한 희토류 원소(네오디뮴, 이트륨 등)와 같은 모든 주요 광물에 대한 국내 에너지, 국방 및 첨단 기술 산업의 수요를 충족할 수 있다고 지적했습니다. 그러나 이러한 자원은 광산 생산 과정에서 광미로 대량 폐기되어 효과적으로 재활용되지 않습니다.
매년 약 3천만 파운드의 몰리브덴을 생산하는 콜로라도의 서밋 광산은 Science 저널에 게재된 중요한 광물 분석에서 평가된 미국 광산 프로젝트 중 하나였습니다. 이미지 출처: 콜로라도 광산 학교
이 연구는 콜로라도 광산 학교의 광산 공학 부교수인 Elizabeth Holley가 주도했습니다. 그녀는 문제의 핵심은 자원 비축량이 아니라 재활용 과정에 있다고 말했습니다. "이러한 미네랄은 반죽에 섞인 소금만큼 추출하기 어렵습니다. 비용 효율적인 재활용을 달성하기 위해서는 많은 양의 연구 개발과 정책 홍보가 전제 조건입니다." 팀은 먼저 미국 지질조사국(United States Geological Survey), 호주 지질조사국(Australian Geosciences) 및 캐나다 지질조사국(Canadian Geological Survey)의 데이터를 결합하여 미국 내 모든 연방 허가 금속 광산의 연간 생산 데이터베이스를 구축하고 샘플링 통계를 사용하여 매년 광미로 인해 버려지는 주요 광물의 총량을 추정했습니다.
연구 결과에 따르면 현재 광미에 포함된 코발트, 게르마늄 및 기타 원소를 1~10%만 재활용하면 미국 배터리 및 칩 산업의 모든 요구 사항을 충족할 수 있는 것으로 나타났습니다. 대부분의 주요 광물은 수입 대체를 달성했으며 백금과 팔라듐만이 상당한 격차를 보이고 있습니다. 코발트를 예로 들어보겠습니다. 전기차 배터리의 핵심 원재료인 코발트는 니켈과 구리 채굴 과정에서 부산물로 버려지는 경우가 많다. 그 중 10% 미만이 재활용되어 미국 배터리 산업에 공급됩니다. 게르마늄은 또한 아연 광석과 몰리브덴 광산 광미에서도 풍부하며 미국 수요를 완전히 충족시키기 위해 1% 미만이 재활용될 수 있습니다.
이 연구는 광산 재활용 벨트를 강화하면 두 가지 주요 이점이 있음을 강조합니다. 첫째, 경제적 및 지구 안보 이점입니다. 둘째, 광미 비축으로 인한 환경 오염 위험을 크게 줄이고 건설 및 기타 분야의 자원 재활용을 촉진할 수 있습니다. Holley는 제조업체가 시장 가격 촉진에만 의존하여 적극적으로 투자하도록 유도하기 어렵기 때문에 관련 정책에서 광산 회사가 지원 처리 시설을 추가하도록 장려해야 한다고 제안했습니다. "산업 재활용의 쉬운 결실을 발견했습니다. 다음으로, 주요 광물에서 발생하는 광물을 자세히 분석하고, 특정 광물에서 '소금'을 분리하기 위한 광물학 기반의 구체적인 기술 루트를 테스트해야 합니다."