1）ADU 2016の概要

ADUの発表によると、現在オーストラリアの資源企業約190社がアフリカで500以上の探査プロジェクトを実施している。今年のADUでは、29社がプレゼンテーションを行った。アフリカは金、白金、銅、鉄鉱石、石炭等の鉱種が胚胎することで知られ、探査・開発が実施されているが、近年はミネラルサンド、グラファイトの探査・開発案件が増加している。発表を行った29社のうち、金を対象とする企業が12社と圧倒的に多く、金以外ではグラファイト5社、銅3社、ニッケル、ミネラルサンド、リン酸塩、ダイヤモンドがそれぞれ2社、さらに亜鉛、リチウムを探鉱対象としている会社が認められた。発表を行った各社の探査対象鉱種を図2に示す。

図2　ADU 2016発表企業の探査対象鉱種及び対象国

今年のADUの特徴として、特にグラファイトの探査に関わる企業の発表数が目立った。グラファイトはリチウム電池の負極材料に利用されており、今後の需要増が見込まれているため、グラファイト探査プロジェクトが増加している。

アフリカの探査プロジェクトには地域による偏在性が認められ、金は主に西～中央アフリカ、ベースメタルは南～中央アフリカ、グラファイトはタンザニア、モザンビーク、マダガスカル等の東部で探査・開発が実施されている（図3）。

出典：The Australia-Africa Minerals & Energy Group
図3　アフリカの資源プロジェクトの分布 ¹

 

アフリカに世界の鉱物資源の30％が胚胎しているが、鉱物生産量はまだ世界の8％にとどまっており、今後の資源分野で成長が見込まれている ²。一方、本鉱業大会で政府の汚職、違法採掘、伝染病、誘拐、内乱等のリスクが存在することが報告され、さらに多くの国でインフラ整備と電力供給が課題となっていることが指摘された（図4）。

出典：African Natural Resources Center
図4　アフリカ各国における電力供給状況 ³

 

主な発表の概要を紹介する。

2）アフリカのグラファイト探査・開発プロジェクト

ADU2016の参加企業、そしてオーストラリア証券取引所（ASX）やトロント証券取引所（TSX）等に上場している資源企業でアフリカのグラファイトを対象に探査・開発を行っている企業と各プロジェクトについて各社のホームページで公開されている情報を調査した。アフリカのグラファイト探査・開発プロジェクトの一覧を表1に示す。各探査プロジェクトの位置図を図5に示す。

グラファイトプロジェクトの多くはモザンビーク北東やタンザニア南東の比較的狭いエリアに集中している。モザンビーク北東Cabo Delgado州南西部のBalama地域では現在Syrah Resources社、Triton Minerals社、Metals of Africa社、Mustang Resources社の4社が同地域内で鉱区を取得してグラファイトの探査・開発を実施している（図6）。各グラファイトプロジェクトの資源量、グラファイト量、品位を図7に示す。モザンビークBalama地域のグラファイト鉱床が高品位であり、規模が大きいことが分かる。

図5　アフリカのグラファイト探査プロジェクトの位置図

出典：Mustang Resources 社ホームページから引用

図6　モザンビークBalama地域の各社プロジェクト位置図

出典：各社ホームページに公表の資源量・総炭素量

図7　アフリカのグラファイト探査・開発プロジェクトの品位、総炭素量、資源量

3）グラファイトの概要

グラファイトは高温における耐久性、潤滑剤としての特性、高い電気伝導度と伝熱性、耐化学薬品性等の特徴的な性質を有する炭素のみからなる鉱物である。グラファイトの用途は幅広く、製鉄・耐火製品、ブレーキシューやクラッチ等の自動車部品、潤滑剤、モーター用ブラシ、電池の材料、鉛筆の芯等に利用されている。現在、グラファイトはリチウムイオン電池の負極材料として利用されているが、2015年2月時点の使用量は特に際立っていない（図8）。しかし、今後電気自動車や家庭用蓄電池の普及に伴い、使用量が増加していくことが予想される。

出典：Fetherston（2015）

図8　グラファイトの用途（2015年2月）⁵

グラファイト鉱床は片岩・片麻岩等の変成岩に伴われることが多く、グラファイトは堆積岩中の有機物や炭酸塩鉱物が広域変成作用を受けて形成される（Fetherston, 2015）。天然のグラファイトは主にフレーク状、非晶質、脈状の3種類に分類されている（表2）。

フレーク状や非晶質グラファイトは広域変成作用と同時進行で形成されているものが多いのに対して、脈状グラファイトは熱水の関与により母岩より後に形成されている（Fetherston, 2015）。フレーク状グラファイトは結晶質で粗粒（＞150µm）～細粒（70～150µm）の結晶として認められ、非晶質グラファイトは一般に微細（＜70µm）である。脈状グラファイトは総炭素量（Total Graphitic Carbon：TGC）が高く、グラファイトの結晶は最大4㎝以上にもなる。脈状グラファイトはスリランカから産出しており、グラファイト製品の中で最も高い値段で流通している（表3）。

天然産フレーク状グラファイトは総炭素量が高く（不純物が少なく）、粒径が大きいものが高価である ⁷。粗粒フレークグラファイト価格は2012年まで価格の上昇が続いたが、以降は緩やかな価格の減少が続いている（表4）。脈状・非晶質グラファイトは2015年から価格が上昇に転じている。

グラファイトを人工的に石油コークスから合成することも可能であるが、現在合成により得られる人工グラファイトは天然産より密度が低く空隙率が高いため、電気伝導性が劣るとされている（Fetherston, 2015）。リチウムイオン電池は天然産の粗粒フレークグラファイトの方が高性能が得られるため、今後電気自動車や家庭用蓄電池の普及にあわせて天然産グラファイトの需要増加が見込まれている。

天然産グラファイトをリチウムイオン電池に使用する球状グラファイトに処理するプロセスを図9に示す。グラファイト鉱床からグラファイト鉱石（10～15％TGC）を採掘し、鉱石を粉砕し、浮選処理を行うことでグラファイトを分離して96％TGC程度のグラファイトが得られる。リチウムイオン電池の負極材に用いる球状グラファイトは、粗粒なフレーク状グラファイトを機械的に球状（ダンゴ状）加工し、加熱による純化処理、さらにコーティング処理を行うことで得られている。なお、球状グラファイトの価格は3,000～3,500US$/t、コーティング処理がされた球状グラファイトの価格は7,000～7,500US$/tとされている ⁸。

出典：Metals of Africa社資料から作成

図9　天然産グラファイトをリチウムイオン電池に使用するための処理プロセス ⁹

各国のグラファイトの埋蔵量はトルコ、ブラジル、中国が圧倒的に多い（表5）。今後の探査によってアフリカのグラファイトの埋蔵量が増加することが期待される。グラファイトの生産量に関して中国が突出している（表6）。中国は2014年の世界のグラファイト生産量の66％を占めている。各国が出荷しているグラファイト製品の粒径や総炭素量を表7に示している。スリランカ産の脈状グラファイトは粒径が極めて大きく、不純物が少ない。

4）まとめ

ADU2016で発表を行った資源企業各社は、口々に現在のアフリカで鉱業を行う上での最大の問題点は電力不足であることを訴えていた。今後のアフリカの鉱山開発はリモートエリアまで電線を引くよりも、オフグリッドで太陽光発電とリチウムイオン電池によるシステムを導入することが一つの選択肢となり得ることが紹介されていた。

今年のADUではグラファイトに関する案件紹介が目立った。今後、リチウムイオン電池の生産が増加する見込みであり、球状グラファイトの需要は年々増加していくと予想されているため、オーストラリアの多くの企業がアフリカやオーストラリアで探査プロジェクトを開始している。リチウムイオン電池の負極材として利用可能なグラファイトが求められているため、鉱物粒径が大きく、炭素含有量の高いグラファイトが産する鉱床の発見が必要とされている。埋蔵量も生産量も少ないスリランカ産のグラファイトが高値で流通しているように、規模の小さな鉱床でも高品質なグラファイトが得られることに価値がある。有望なグラファイト鉱床は市場が求めるスペックの製品を提供できることが埋蔵量の大きさよりも重要であると専門家は述べている。

最も薄い炭素の単層シートからなるグラフェンが電池の性能を飛躍的に向上させる先端素材として注目されている。グラフェンは現在グラファイトからの効率的な製造方法が研究されている段階であるが、大量生産が可能になれば今後グラファイトは産業にとってますます重要な素材となり、資源分野で重要な地位を占める可能性がある。