ジルコニウム：ただキラキラしているだけではありません

トム・バルカン著

経済的に困窮しているすべての花婿候補にとって、1976 年は記念すべき年でした。

ダイヤモンドは女の子の親友かもしれませんが、銀行残高にとっては忌まわしいものになる可能性があります。 その年以来、将来の妻に素晴らしい婚約指輪をプレゼントしたいと考えているすべての男性のために、その伝統的なダイヤモンドであるキュービック ジルコニアに代わる手頃な価格の代替品（公開かどうかは別として）が登場しました。 （当時の新聞には、その美徳を称賛する見開き一面がぎっしりと掲載されていました。そして、今でも時々その奇妙な広告を見ることができます。）

立方体ジルコニア (CZ)、または合成された立方体結晶形の酸化ジルコニウムは、ほぼあらゆる色があり、光学的には完璧です。 また、製造コストが非常に安いため、サイズは問題になりません。 さまざまな形、サイズ、色のルースストーンは、1 カラットあたり 100 ドルから 300 ドルの範囲の価格で入手できます。

そして素晴らしいのは、素人目には CZ が本物のマッコイに見えることです。

単なる女の子の二番目に親友ではない

ジルコニウム (原子番号 40) 自体は、CZ が酸化物の一種にすぎず、非常に高い融点を持つ、柔らかく光沢のある銀白色の金属です。 ジルコニウムは金属の形で多くの重要な用途がありますが、自然界では遊離金属としては決して見つかりません。 地殻中の金属の中でも決して珍しいものではなく、銅の3倍も豊富に存在します。

ジルコニウムとその化合物は、元素の消費量が微量である模擬ダイヤモンドでの使用とはまったく別に、他にもはるかに重要なさまざまな用途があります。 その範囲は、衛生用品 (ビデ、洗面ボウル、シンク)、タイル、食器の製造に使用されるセラミックフリットから、金属の形での核燃料棒や特殊合金での使用まで多岐にわたります。 ジルコニウムは、化合物や金属として、自動車触媒や燃料電池から研磨材、エレクトロニクスから高性能工業用合金に至るまで、あらゆるものに使用されています。

他の多くの鉱物にも含まれていますが、ジルコニウムの 2 つの主な供給源は、鉱物ジルコン (ケイ酸ジルコニウム – ZrSiO4) とバデライト (酸化ジルコニウムの別の形態 – ZrO2) です。 しかし、ジルコンサンドは、最終的に金属、酸化物、または化合物であっても、ジルコニウムの主な鉱物源です。

ジルコンサンドは通常、チタン鉱物生産の主生成物または副生成物/副生成物として鉱物砂から回収されます。 （ミネラルサンドは通常、「沖積（古い海岸または川系）環境における重鉱物（HM）の濃縮物」を指し、バケットホイール、ブルドーザー、フロントエンドローダー、スクレーパー、およびその他の機械を使用して、乾式または湿式で採掘されます。吸引ポンプ。）

出典: Iluka Resources Limited

ジルコニウムはどこから濃縮されるのでしょうか？

米国地質調査所 (USGS) は、2008 年の世界のジルコニウム鉱物精鉱生産量の約 84% をわずか 3 か国 (オーストラリア 42%、南アフリカ 30%、中国 12%) で占めていると特定しています。

* 数字は伏せられています 出典: USGS

これらの精鉱の大部分は鉱物砂の操業から得られたものですが、ロシアのコラ半島にあるコフドルスキー GOK の鉱山では、アパタイトと磁鉄鉱の操業の副産物としてバデライトが実際に生産されています。

米国の国内ジルコン生産は、バージニア州ストーニークリークとフロリダ州スタークの 2 か所での重鉱物の採掘によって行われています。 米国におけるジルコン生産量の合計の数字はすぐには入手できませんが（フロリダにおけるデュポン社のジルコン生産量の数字は入手できません）、Iluka Resources Inc.（パースに本拠を置くオーストラリアの会社 Iluka Resources Ltd（Iluka）が所有）は、いくつかのジルコンを生産しました。バージニア州の重鉱物砂事業からの70,000トンのジルコン。

すでにジルコンを生産している国に加えて、現在、新たなジルコンプロジェクトが建設中であるか、一次製品または副産物としてジルコンの重鉱物探査が行われている国が数多くあります。 (ただし、それらすべてが実際に就役し、量産されるかどうかはまだわかりません。)

これらには次のものが含まれます。

ステージ

プロジェクト/国

開発会社

工事中

QMMプロジェクト/マダガスカル

リオ・ティント

BFS* 完了

グラン・コート・ジルコンプロジェクト／セネガル

ミネラル・デポジット・リミテッド

クワレ/ケニア

ティオミン リソーシズ株式会社

コリドーサンズ/モザンビーク

BHP ビリトン

フォート・マクマリー/カナダ

株式会社チタニウム

* 幅優先検索

さらに、ケンメアは現在、モザンビークのモマ採掘事業でジルコン（とりわけ）を生産しています。 そして、すでにこの鉱物を産出している国々でも、それらの国での生産を拡大するためのさらなるプロジェクトが数多く行われています。

ジルコンはどこへ？

2007 年の地域別のジルコンの最大消費国はヨーロッパと中国で、どちらも同年の世界需要のそれぞれ約 30% を占めていました。 そして、イルカ氏によると、1998年から2008年までの10年間で、世界のジルコン消費に占める中国のシェアは約16％から2008年には30％以上に増加した。2004年から2008年の間、全中国人の年間平均成長率はジルコンの輸入は15.8%でした。

出典: TZMI

ジルコン消費量の増加

出典: Iluka による 2008 年の推定値と、TZMI ソースのデータを入力としたその分析

世界の市場では、過去数年間における中国からの需要の大幅な増加（およびインドからの需要の顕著な増加）とは別に、他の発展途上国や地域からの需要も増加しています。 同時に、先進国および地域からの需要は比較的安定しています。 発展途上国、先進国、経済、地域を問わず、ジルコンの最も重要な最終用途は依然としてセラミック、ジルコニア、ジルコニウム化合物です。

2008年1月、IlukaはコンサルタントのTZMIにレポートを依頼し、ジルコンの消費傾向（1990年から2015年までの予測）を地域別と最終用途別に分析し、これらを説明する2つのグラフを作成した。 これらは、過去 19 年近くにわたる市場の歴史的な成長と、当時の市場の将来の大幅な成長に対する TZMI の予想の両方を示しています。

ジルコン - 地域の消費動向 (1990-2005)

出典: TZMI

ジルコン - 最終用途の消費傾向 (1990-2005)

2 つの最終用途の拡張

セラミックスと原子力産業におけるジルコンの 2 つの特定の最終用途については、もう少し詳しく調べる価値があります。

セラミックス

ジルコンの主な用途はセラミックスであり、世界のジルコン最終用途消費量の数字と一致して、中国のジルコン総消費量の 54% がセラミックスに使われています。 （しかし興味深いことに、世界全体の約15％とは対照的に、中国での次に多い用途（国の総消費量の約27％）はジルコニアと化学薬品である。）

したがって、中国はタイルやセラミック製の建具を大量に生産しています。 実際、2007 年末の時点で、中国は世界のセラミック タイルの約 40% を生産していました。 そして、TZMI によると、2007 年には、このうち中品質または高品質のものはわずか 40% でした。

原子力産業

原子力産業にとって、金属ジルコニウム (通常は四塩化ジルコニウム (ZrCl4) の還元によってジルコニウム化学物質から得られるため、前述の図では「ジルコニア (ZrO2) および化学物質」の最終用途カテゴリに含まれます) は、これまでにない非常に有用な特性を持っています。中性子の吸収断面積が小さい（つまり、中性子に対して透明である）だけでなく、特に高温での高い耐食性も備えており、これは原子力産業と化学産業の両方にとって利点です。

これらの理由から、ジルコニウム合金は、核燃料集合体のフレームワークを形成する棒や板での使用に特に適しています。 さらに、この材料は、酸化ウラン燃料ペレットのシームレスなハウジングまたは「ロッド」を被覆するために使用されます。 フランスのエネルギー会社アレバ (OTC:ARVCF) によると、1,300 MW の原子炉の炉心には約 193 個の燃料集合体が含まれており、それぞれの燃料集合体は 264 本の燃料棒で構成されています。 つまり、合計 50,952 本のロッドになります。 各燃料棒の長さは約 4 メートルなので、燃料棒だけでも約 125 マイル (200,000 メートル) のジルコニウム合金チューブに相当します。

原子炉が沸騰水、加圧水、ロシアの軽水冷、または CANDU (カナダ重水素ウラン) のいずれであっても、その建設にはジルコニウム合金が広範囲に使用されていることがよくあります。 実際、これらの最初の 3 つは、それぞれ 44 トン、29.5 トン、31.8 トンのジルコニウム金属を使用しており、消費されるすべてのジルコニウム金属の 90% 近くが原子力発電産業で高ジルコニウム合金として使用されています。

ジルコンプロデューサー

2008年、世界のジルコンの76％はわずか7社の主要生産者から生産されており、イルカはその中で最大の生産者であった。

ブルームバーグティッカー

会社

市場占有率

上：私

イルカ・リソース・リミテッド

34%

EX:SJ

Exxaro Resources Limited

15%

リオ:LN/リオ:オーストラリア

リオ・ティント・グループ

9%

BLT:LN

BHP ビリトン

9%

民間企業

ビーマックス・リソース・リミテッド

4%

DD:米国

EI du Pont de Nemours and Company (デュポン)

3%

民間企業*

タイウェスト合弁会社

2%

-

その他

24%

*Tronox Western Australia Pty Ltd と Exxaro Australia Sands Pty Ltd の子会社との間で折半出資

ジルコン（およびジルコニウム）の展望

ジルコンの消費は、他のほとんどの商品と同様、世界経済の減速によって打撃を受けている。 しかし、供給（既存と潜在の両方）も同様に、あるいはそれ以上に深刻な影響を受けているようだ。 アフリカとオーストラリア両国の多くのサプライヤー（たとえば、オーストラリアン・ジルコンNL（ブルームバーグ・ティッカー—AZC:AU））が、結果として生産量の減少に伴う財政難に直面しているだけでなく、他の生産国も生産の制限に直面している。 。 特にインドネシアでは、2008年のジルコン生産量が2007年の水準から40％以上減少した。

今年7月のプレゼンテーションで、イルカ氏は2009年以降、そしてとにかく2010年のジルコン市場について説明し、「世界経済の（回復）回復によって、ジルコン需要が2009年の水準を大幅に上回るだけでなく」との意見を述べた。 」だけでなく、「(l) 既存の供給源からのジルコンの供給が制限されているため、2009 年以降も世界市場の逼迫が維持されるだろう。」 これはExxaro氏も同様の見解で、同じ会議で「2010年の市場は引き続き逼迫すると予想される」との意見を述べた。

これに、あまり確立されていない生産者と探査会社の両方が直面している特定の財務上の課題を考慮すると、おそらく、大手生産者が短期的には慎重ながらも、現状を乗り切ることができれば楽観的であることは理解できるでしょう。経済の低迷。

しかし、長期的には、2 つの点だけでも、ジルコンとジルコニウムの両方の見通しは良好であるように思われます。 ジルコン全般にとって、世界経済が回復するにつれて、世界の発展途上地域で継続する都市化と工業化も再び加速するでしょう。 これには、生活水準の向上とより良い品質への要求の両方が伴います。 ジルコンの主な原動力は建設業界であり、セラミックス、ガラス、鉄鋼（特に住宅分野）でのジルコンの使用が見込まれるため、回復が完全に進むと、長期的には明るい見通しとなるだろう。 特に、世界最大のジルコン消費国である中国では、需要は今後も拡大する可能性が高い。

発展途上国では、ジルコニウム金属の需要は今後数年間で増加すると見込まれています。 核燃料棒の寿命は通常、少なくとも 6 年必要です。 現時点では、ジルコニウムを使用して作られたロッドのみがその役割を適切に果たせるようです。 現在まで、この状況における金属の代替品は見つかっていません。

世界原子力協会の統計によると、2008 年には原子力発電は世界の発電量の 15% を占めていました。 現在、世界中で 436 基の原子炉が稼働しています。 しかし、今後、業界は確実な成長を遂げる見通しです。 現在、13 か国で 50 基の新しい原子炉が建設中ですが、その中には中国だけでも約 16 基が含まれています。 さらに 137 基が発注中または計画されており、追加の 295 基が提案されています (90 基が中国、24 基が南アフリカ)。 これらすべてがジルコニウム金属の需要の多くを占めています。

チャンス？

確立された企業という点では、Iluka と Exxaro の両方がジルコンへの十分な露出を提供できます。 実際、2008 年にはこれらを合わせて世界のジルコン市場のほぼ 50% を占めていました。 しかし、業界の他の企業と同様に、両社とも市場で蔓延している不利な状況の影響を受けています。 さらに、どちらもジルコンの生産だけが彼らのビジネスではありません。 それぞれがチタン鉱物への曝露量もかなり多い。

現在の金融環境は、あまり確立されていない生産者にとっても、とりわけジルコンの探索を行っている企業にとっても、物事を容易にするものではありません。 このような企業にとって、ジルコンは、開発中または試掘中の鉱床から得られる製品の 1 つにすぎません。

ジルコン事業は地理的に広範囲に広がっており、そのような企業には次のようなものがあります。

ティッカー

会社

ジルコン事業

AZC:オーストラリア

オーストラリアン ジルコン NL

オーストラリア

ガン:AU

ガンソン・リソース・リミテッド

オーストラリア

KMR:LN

ケンメア リソース PLC

モザンビーク

MDL:オーストラリア

ミネラル・デポジット・リミテッド

セネガル

SRE:AU

スターリング リソース リミテッド (

オーストラリアとインドネシア

(MZI:オーストラリア)

マチルダ・ジルコン・リミテッド）

ティオ:CN

ティオミン リソーシズ株式会社

ケニア

TIC:CN

株式会社チタニウム

カナダ

ジルコニウム金属とそれから作られた製品（合金プレート、棒材、スポンジなど）に関して言えば、世界最大のジルコニウム金属生産者はアレバ社であり、世界生産量の約 40% を占めています。 ジルコニウム市場の他の主要プレーヤーとしては、米国では、アレゲニー・テクノロジーズ（ATI）が所有するワ・チャン社や、東芝（OTCPK:TOSBF）に買収されたウェスチングハウス（核燃料事業の一部）ウェスチングハウス社が挙げられる。 ）2006年に約6,000億円で取引されました。 そして実際、最近、東芝や他の原子力関連企業（特に三菱重工業）が、経営不振に陥っている企業の一部を拾うためにアレバ社を巡回しているのではないかという話があった。

したがって、ジルコニウムは常にこれらの輝くリングの上に存在しますが、その将来への期待は、輝く新しいタイル、バスルーム、そして原子力産業の中核によりしっかりと根付いています。

リソース

Exxaro Resources Limited (Exxaro)

Iluka Resources Limited (イルカ)

米国地質調査所 (USGS)

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