ORIGINAL PAPER
New geological criteria for domestic phosphorite deposits – a discussion
 
More details
Hide details
1
Polish Geological Institute – National Research Institute
 
 
Submission date: 2023-09-01
 
 
Final revision date: 2024-01-05
 
 
Acceptance date: 2024-02-11
 
 
Publication date: 2024-03-27
 
 
Gospodarka Surowcami Mineralnymi – Mineral Resources Management 2024;40(1):63-83
 
KEYWORDS
TOPICS
ABSTRACT
Phosphate rocks and elemental phosphorus are considered to be critical raw materials mainly because of such parameters as the growing prices of phosphate fertilizers, the high concentration of producers limited to several countries in the world, the exceptional significance of phosphorus in agriculture and the inability to substitute it. In Poland 100% of the demand phosphate rocks relies on import. The expansion and mining of the nation’s own resource base may be an alternative to import and a way to provide safety of supplies. Historically, phosphorites from the northern margin of the Holy Cross Mountains were extracted using the underground method, which was abandoned in the beginning of the 1970s due to the unprofitability of extraction. However, in eastern and south-eastern Poland, phosphorite concretions of the Eocene age occur at shallow depths, which can have local significance as mineral deposits and might be extracted in open-pit mines. The economics of mining in shallow opencasts do not require such stringent limiting parameters for phosphate deposits as those currently valid, which were established for underground mining conditions. In this publication, the authors analyzed contemporary conditions for a cost-effective phosphorite deposit, including the price fluctuations of phosphate rock, a review of threshold parameters of deposits for phosphorite projects in the world, and the economics of open-pit ore extraction, where an aggregate mine with mixed extraction (partially from below the water table) was adopted as a point of reference. As a result, new threshold parameters defining an ore deposit and its boundaries are proposed for Eocene phosphorites in Poland.
ACKNOWLEDGEMENTS
Publication fee was financed by The National Fund for Environmental Protection and Water Management
METADATA IN OTHER LANGUAGES:
Polish
Nowe parametry geologiczne dla krajowych złóż fosforytów – dyskusja
fosforyty, surowce krytyczne, parametry złożowe, zasoby krajowe, dokumentacja geologiczna, górnictwo odkrywkowe, przetwórstwo kopalin
Rosnące ceny fosforytów i nawozów fosforanowych, silna koncentracja producentów ograniczona do kilku państw na świecie, wyjątkowe znaczenie fosforu w rolnictwie, a dodatkowo brak możliwości jego substytucji to czynniki, które powodują, że fosforyty uznane zostały za surowce krytyczne. Alternatywą dla importu i sposobem na osiągnięcie bezpieczeństwa dostaw może być rozszerzenie i eksploatacja własnej bazy zasobowej. W Polsce fosforyty z północnego obrzeżenia Gór Świętokrzyskich wydobywane były metodą podziemną, której zaniechano od początku lat 70. XX wieku ze względu na brak opłacalności wydobycia. Jednakże w Polsce wschodniej i południowo-wschodniej występują płytko konkrecje fosforytowe wieku eoceńskiego, które mogą mieć lokalnie znaczenie złożowe, a wydobycie ich może odbywać się metodą odkrywkową. Ekonomika wydobycia w płytkich odkrywkach nie wymaga tak rygorystycznych parametrów granicznych dla złóż fosforytów jak obecnie obowiązujące, które dobrane są pod warunki eksploatacji metodą podziemną. W publikacji autorzy przeanalizowali współczesne uwarunkowania opłacalności eksploatacji złóż fosforytów, m.in., dynamikę zmian cen fosforytów, przegląd granicznych parametrów złożowych projektów fosforytowych na świecie i ekonomikę odkrywkowej eksploatacji kopaliny, gdzie jako punkt odniesienia (w Polsce) przyjęto kopalnię kruszyw o eksploatacji mieszanej (w części spod lustra wody). W efekcie zaproponowano dla eoceńskich fosforytów w Polsce nowe, graniczne parametry definiujące złoże i jego granice.
 
REFERENCES (44)
1.
Bońda, R. 2022. Phosphorites. [Online:] http://geoportal.pgi.gov.pl/su... [Accessed: 2023-06-20].
 
2.
Domaszewska, T. 1967. Mineralogical and petrographic composition and granulation of phosphate-bearing sands and parts insoluble in acids from phosphate nodules from Mielnik on the Bug River (Skład mineralogiczno-petrograficzny i uziarnienie piasków fosforytonośnych oraz części nierozpuszczalnych w kwasach z konkrecji fosforytowych z Mielnika nad Bugiem). 64/139 Arch. CAG PIG, Warszawa (in Polish).
 
3.
Edixhoven et al. 2014 – Edixhoven, J. D., Gupta, J. and Savenije, H. H. G. 2014. Recent revisions of phosphate rock reserves and resources: a critique. Earth Syst. Dynam. 5, pp. 491–507, DOI: 10.5194/esd-5-491-2014.
 
4.
European Commission 2023. Study on the Critical Raw Materials for the EU 2023 – Final Report. [Online:] https://op.europa.eu/en/public... [Accessed: 2023-04-18].
 
5.
Fitch Ratings. 2023. Fitch Ratings Revises Global Fertiliser Price Assumptions. [Online:] https://www.fitchratings.com/r... [Accessed: 2023-04-18].
 
6.
Gąsiewicz, A. 2020. Phosphorites (Fosforyty) [In:] Szamałek, K., Szuflicki, M. and Mizerski, W. (ed) The balance of perspective resources in Poland (Bilans perspektywicznych zasobów Polski). Warszawa: PGI-NRI, pp. 233–236 (in Polish).
 
7.
Gibb River Diamonds. Highland Plains, Northern Territory, Australia Project Overview. [Online:] http://www.gibbriverdiamonds.c... [Accessed: 2023-04-18].
 
8.
Huang, W.Y. 2009. Factors contributing to the recent increase in US fertilizer prices, 2002-08. [Online:] https://www.ers.usda.gov/publi... AR-33 USDA Economic Research Service. DIANE Publishing [Accessed: 2023-04-18].
 
9.
Jones, K. and Nti, F. 2022. Impacts and Repercussions of Price Increases on the Global Fertilizer Market. [Online:] https://www.fas.usda.gov/data/... USDA Foreign Agricultural Service [Accessed: 2023-04-18].
 
10.
JORC 2012 – Joint Ore Reserves Committee 2012. Australasian code for reporting of exploration results, mineral resources and ore reserves: The JORC code. Parkville, Victoria, Australia Australasian Institute of Mining and Metallurgy (AusIMM), Minerals Council of Australia (MCA) and Australian Institute of Geoscientists (AIG). 44 p.
 
11.
Korzeniowska, J. and Stanisławska-Gubiak, E. 2011. New trends in the use of phosphorites in agriculture (Nowe trendy w wykorzystaniu fosforytów w rolnictwie). Postępy Nauk Rolniczych 3, pp. 57–66 (in Polish).
 
12.
Kozioł et al. 2017 – Kozioł, W., Lieske, C. and Borcz, A. 2017. Economic evaluation of the selection of technologies for the underwater extraction of gravel and sand aggregates to the reservoir conditions (Ekonomiczna ocena doboru technologii wydobycia kruszyw żwirowo-piaskowych spod wody do warunków złożowych). Kruszywa: produkcja – transport – zastosowanie 3, pp. 12–16 (in Polish).
 
13.
Machalski, M. 2011. Second life of Annopole mine (Drugie życie annopolskiej kopalni). Rocznik Muzeum Ewolucji Instytutu Paleobiologii PAN No 3 (2011). [Online:] https://www.paleo.pan.pl/peopl... [Accessed: 2023-06-10] (in Polish).
 
14.
Mazurek et al. 2022 – Mazurek S., Hodbod, M., Kalinowska, A., Łojek, M., Miśkiewicz, W., Pacanowski G., Roszkowska-Remin, J., Sobień, K. and Wójcik, K., 2022. Project of geological works for phosphorite deposits exploration in Poland, stage I – Łąkoć (Projekt robót geologicznych na poszukiwanie złóż fosforytów w Polsce, etap I – Łąkoć). PGI-NRI (unpublished). Warszawa (in Polish).
 
15.
M3 2016 – Bayovar 12 Phosphate Project Form 43-101f1 Technical Report. [Online:] https://www.sec.gov/Archives/e... [Accessed: 2023-04-18].
 
16.
Mew et al. 2018 – Mew, M.C., Gerald, S. and Geissler, B. 2018. Phosphorus Supply Chain – Scientific, Technical, and Economic Foundations: A Transdisciplinary Orientation. Sustainability 10(4), DOI: 10.3390/su10041087.
 
17.
Młynarczyk M. ed. 2021 – The acquisition of mineral reserves from ore deposits – documentation. Five-year plan of documenting prognostic areas in category D of resources intended for the acquisition of economically critical raw materials by the State Geological Service (Pozyskanie surowców mineralnych ze złóż kopalin – dokumentowanie. Pięcioletni plan udokumentowania przez Państwową Służbę Geologiczną obszarów prognostycznych w kat. D kopalin służących do pozyskiwania surowców kluczowych dla gospodarki. Raport końcowy realizacji zadania w ramach „Wsparcie działań Głównego Geologa Kraju w zakresie prowadzenia Polityki Surowcowej Państwa”) 1367/2021 Arch. CAG PIG, Warszawa (in Polish).
 
18.
MPR Gelogical Consultants Pty. Ltd. 2012. Technical Report Mineral Resource Estimation for the Wonarah Phosphate Project Northern Territory, Australia. [Online:] https://geoscience.nt.gov.au/g... [Accessed: 2023-04-18].
 
19.
[Online:] https://www.indexmundi.com/com... [Accessed: 2023-04-18].
 
20.
[Online:] https://www.pgi.gov.pl/surowce... [Accessed 3 November 2023-11-03] (in Polish).
 
21.
PGI-NRI 2019 – [Online:] https://www.pgi.gov.pl/jubileu... [Accessed: 2023-06-10] (in Polish).
 
22.
Pietkiewicz 2021 – [Online] https://pietkiewicz.org/lista-... [Accessed: 2023-10-10] (in Polish).
 
23.
Polish Mineral Engineering Society. 2007. Phosphate ore processing. Journal of the Polish Mineral Engineering Society, July–December 2007 [Online:] http://www.potopk.com.pl/Full_... [Accessed: 2023-06-20] (in Polish).
 
24.
PSP 2050. 2022 – National Raw Materials Policy (Polityka Surowcowa Państwa 2050) – Resolution No. 39 of the Council of Ministers of 1 March 2022 (item 371) [Online:] https://isap.sejm.gov.pl/isap.... [Accessed: 2023-06-20] (in Polish).
 
25.
Putrym, D. 1954a. Geological documentation of phosphorite deposit in Krzyżanowice, Kielce voivodeship, Iłża county (Dokumentacja geologiczna złoża fosforytów w Krzyżanowicach, woj. kieleckie, pow. Iłża). 4432/429 Arch. CAG PIG, Warszawa, p. 43 (in Polish).
 
26.
Putrym, D. 1954b. Geological documentation of phosphorite deposit in Chwałowice, Iłża country, Kielce voivodeship (Dokumentacja geologiczna złoża fosforytów w Chwałowicach, pow. Iłża, woj. kieleckie). 4432/501 Arch. CAG PIG, Warszawa (in Polish).
 
27.
Rasilainen et al. 2023 – Rasilainen, K., Eilu, P., Ahtola, T., Feltrin, L., Halkoaho, T., Kuusela, J., Lintinen, P., Niiranen, T. and Törmänen, T. 2023. Quantitative assessment of undiscovered resources in carbonatite- and peralkaline intrusion-related REE–P deposits in Finland. Geological Survey of Finland Bulletin. 415.
 
28.
Regulation 2015 – Regulation of the Minister of the Environment of 1 July 2015 on the geological documentation of a mineral deposit, excluding the hydrocarbon deposit (Rozporządzenie Ministra Środowiska z dnia 1 lipca 2015 r. w sprawie dokumentacji geologicznej złoża kopaliny, z wyłączeniem złoża węglowodorów) Journal of Laws, item 987 (in Polish).
 
29.
Regulation EU 2019/1009 – Regulation (EU) 2019/1009 of the European Parliament and of the Council of 5 June 2019 laying down rules on the making available on the market of EU fertilising products and amending Regulations (EC) No 1069/2009 and (EC) No 1107/2009 and repealing Regulation (EC) No 2003/2003. OJ L 170, 25.6.2019, pp. 1–114.
 
30.
Reichl, C. and Schatz, M. 2023. World Mining Data. Vol. 38. Minerals Production. Vienna. ISBN 978-3-901074-54-7.
 
31.
Samsonowicz, J. 1924a. Report on geological research in the vicinity of Rachów on the Vistula River (Sprawozdanie z badań geologicznych w okolicach Rachowa nad Wisłą). Posiedzenia Naukowe Państwowego Instytutu Geologicznego 7, pp. 6–7 (in Polish).
 
32.
Samsonowicz, J. 1924b. About the phosphate rock deposit in Rachów on the Vistula River (O złożu fosforytów w Rachowie nad Wisłą). Przegląd górniczo-hutniczy 12, pp. 785–786 (in Polish).
 
33.
Simandl et al. 2012 – Simandl, G., Paradis, S., and Fajber, R. 2012. Sedimentary Phosphate Deposits Mineral Deposit Profile F07. Geological Fieldwork 2011, Paper 2012-1. British Columbia Geological Survey.
 
34.
Sunkar Resources PLC. 2013. Chilisai Phosphate Project Ore Reserve Update [Online:] https://kase.kz/files/emitters... [Accessed: 2023-04-18].
 
35.
SWAID 2023 – [Online:] http://swaid.stat.gov.pl/Hande... [Accessed: 2023-09-18].
 
36.
Taha et al. 2021 – Taha, Y., Elghali, A., Hakkou, R. and Benzaazoua, M. 2021. Towards Zero Solid Waste in the Sedimentary Phosphate Industry: Challenges and Opportunities. Minerals 11, DOI: 10.3390/min11111250.
 
37.
Torbica, S. and Lapčević, V. 2012. Concept of underground mining of phosphate deposits in Lisina near Bosilegrad. Underground Mini. Eng. 21, pp. 105–110.
 
38.
Uberna, J. 1972. Geological documentation of 9 boreholes between Radom and Parczew to define layer thickness and potential output of palaeogene phosphorites (Dokumentacja geologiczna 9 otworów wiertniczych wykonanych pomiędzy Radomiem i Parczewem w celu ustalenia miąższości i wydajności warstwy fosforytów paleogeńskich). 65/156 Arch. CAG PIG, Warszawa (in Polish).
 
39.
Uberna, J. 1982. Phosphorite occurrences in Poland with raw technical assessment of the possibility of their use and determination of geological prospecting (Występowanie fosforytów w Polsce z surowcowo-techniczną oceną możliwości ich wykorzystania oraz określeniem perspektyw poszukiwawczych). ObO/1820 Arch. CAG PIG, Warszawa (in Polish).
 
40.
U.S. Geological Survey. 2022. Mineral commodity summaries 2022. U.S. Geological Survey, 202 pp., DOI: 10.3133/mcs2022.
 
41.
USGS Mineral Resources Data System. 2023. [Online] https://mrdata.usgs.gov/mrds/ [Accessed 18 August 2023].
 
42.
Van Kauwenbergh S.J. 2010. World Phosphate Rock Reserves and Resources. Muscle Shoals: Ifdc. ISBN 978-9-88999-167-3.
 
43.
Verdant Minerals. 2018. Ammaroo Phosphate Feasibility Study Completed – Executive Summary. [Online] https://announcements.asx.com.... [Accessed: 2023-04-18].
 
44.
Zglinicki et al. 2020 – Zglinicki, K., Szamałek, K., Salwa, S. and Górska, I. 2020. Lower Cretaceous phosphorites from the NE margin of the Holy Cross Mountains as a potential source of REE – preliminary study (Dolnokredowe fosforyty z NE obrzeżenia Gór Świętokrzyskich jako potencjalne źródło REE – badania wstępne). Przegląd Geologiczny 68(7), pp. 566–576, DOI: 10.7306/2020.21 (in Polish).
 
eISSN:2299-2324
ISSN:0860-0953
Journals System - logo
Scroll to top