黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法
【課題】鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位の精鉱を効率的に回収することができる浮遊選鉱方法を提供する。
【解決手段】鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする。
【解決手段】鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法に関し、さらに詳しくは、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位の精鉱を効率的に回収することができる浮遊選鉱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、採掘された鉱石から、非鉄金属製錬原料となる銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物と共存する黄鉄鉱（ＦｅＳ２）、石英、長石等の脈石鉱物とを分離し、有価鉱物品位が高い精鉱を得るための物理的濃縮方法として、浮遊選鉱方法が広く採用されている。一般に、浮遊選鉱方法は、水を加えて調製した鉱石のスラリーに、起泡剤及び捕集剤を添加し、これに空気を吹き込み、発生した気泡上に硫化鉱物等の疎水性を有する鉱物を付着させ、気泡とともにスラリーの表面上に浮上した鉱石部分（以下、浮鉱と呼称する場合がある。）を回収する方法である。なお、浮遊選鉱に際して浮鉱として回収されなかった鉱石部分は、沈鉱と呼称される。
【０００３】
このような浮遊選鉱方法では、気泡上に、銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物だけでなく、黄鉄鉱等の鉱石中の脈石鉱物も付着して、浮鉱として分離され精鉱に混入する。この中で、硫化鉱物である黄鉄鉱は、他の酸化鉱物からなる脈石鉱物に比べて、大きな浮遊性を有している。このため、浮鉱中に非鉄金属製錬原料としての価値が低い黄鉄鉱が多量に含有されると、精鉱中の有価鉱物品位が低下し製錬原料としての価値を損なう大きな原因となっていた。したがって、銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物を浮遊選鉱方法で濃縮する際には、黄鉄鉱の浮遊性を抑制することが求められていた。
【０００４】
この解決策として、例えば、銅鉱石中の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する方法として、浮遊選鉱時に、スラリー状にした銅鉱石のｐＨを１０．５〜１２．０に調整することにより、共存する黄鉄鉱の粒子表面に水酸化鉄を生成させることにより、黄鉄鉱表面の浮遊性を抑制する方法が行なわれていた。
また、他の方法として、黄鉄鉱の浮遊性を抑制する抑制剤として、亜硫酸ガス又は亜硫酸水を用いる方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されているが、この方法においても、亜硫酸ガス又は亜硫酸水を添加に伴うスラリーのｐＨの低下に対して、中和剤として石灰を添加しｐＨを１１程度に維持することがなされていた。このように、従来の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法では、スラリーのｐＨを上昇するための石灰が必要であった。
【０００５】
このような状況から、実操業でこれらの方法を採用する場合、石灰の購入、石灰貯留設備の設置等のコストが増加していた。したがって、ｐＨを上昇することなく黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法が求められている。
【特許文献１】特開平８−２２４４９７号公報（第１頁、第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位の精鉱を効率的に回収することができる浮遊選鉱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法について、鋭意研究を重ねた結果、鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、特定の組成を有する水溶液を添加して、浮遊選鉱を行なったところ、有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を効率的に抑制し、高品位精鉱を効率的に回収することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、
前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記芳香族化合物は、カテコールであることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【００１０】
また、本発明の第３の発明によれば、第１又は２の発明において、前記鉱石のスラリーのｐＨは、抑制剤の添加後に３〜５であることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【００１１】
また、本発明の第４の発明によれば、第１〜３いずれかの発明において、前記鉱石は、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含むものであることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、浮遊性の抑制剤を添加することにより、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を効率的に回収することができるので、その工業的価値は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法を詳細に説明する。
本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする。
【００１４】
本発明において、浮遊選鉱に際して、鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することが重要である。これによって、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を回収することができる。すなわち、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液による浮遊性の抑制剤としての作用は、鉱石のスラリーに、該芳香族化合物を含む水溶液を添加することにより、黄鉄鉱表面上に酸化チタン又は珪酸からなる酸化被膜を形成させることによるものである。
【００１５】
より詳しくは、まず、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液中で、チタンイオン又は珪素イオンと少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物との間で、特別の構造を有する錯体が形成される。例えば、チタンイオンと少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物としてカテコールを用いた場合には、下記の化学反応式（１）にしたがって下記の錯体が形成される。
【００１６】
【化１】
【００１７】
ここで、カテコールはベンゼン環の近接する二箇所にヒドロキシル基が結合した構造を持つが、チタンイオンにカテコールが反応すると、４価のＴｉを２個のカテコールイオンが挟み込む様にして錯体を形成する。
【００１８】
次に、この錯体は、疎水基を外側に向けた状態であるため、鉱石のスラリー中に、例えば黄鉄鉱（ＦｅＳ２）のような易酸化性あるいは酸易溶性の金属化合物が存在すると、その表面に吸着され、カテコールの酸化分解によってＴｉＯ２のような酸化物が生成し、該金属化合物表面に定着する。このようにして形成された酸化物皮膜によって、前記金属化合物の表面が被覆され、その浮遊性を抑制する。また、チタンの代わりに珪素を用いても同様の現象が起こる。
【００１９】
上記方法に用いる芳香族化合物としては、少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物であり、例えば、カテコール（Ｃ６Ｈ４（ＯＨ）２）、ピロガロール（１、２、３−トリヒドロキシベンゼン：Ｃ６Ｈ３（ＯＨ）３）等が挙げられるが、カテコールが汎用性から好ましい。
【００２０】
上記方法に用いる水溶液としては、特に限定されるものではなく、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液が用いられるが、例えば、水溶性のチタン又は珪素の化合物を所定濃度で溶解し、さらに前記芳香族化合物の所定量を溶解して調製される。
【００２１】
また、鉱石のスラリーに添加する前に、水溶液中で、上記化学反応式（１）にしたがって、チタン又は珪素と前記芳香族化合物からなる錯体を形成しておいてもよい。なお、チタン又は珪素を含む水溶液と、少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液を別個に鉱石のスラリーに添加することもできる。
ここで、鉱石のスラリーに対する水溶液の添加量としては、含有される硫化鉱物の形態、品位等により、予備試験によって適宜決定される。
【００２２】
上記方法に用いる鉱石としては、特に限定されるものではなく、種々の非鉄金属を含む硫化鉱が用いられるが、この中で、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含む鉱石が好ましく用いられる。
例えば、銅鉱石としては、一般的に、黄銅鉱（ＣｕＦｅＳ２）、輝銅鉱（Ｃｕ２Ｓ）、斑銅鉱（Ｃｕ５ＦｅＳ４）などの硫化銅鉱物と、黄鉄鉱（ＦｅＳ２）及びその他の脈石鉱物からなる鉱石が挙げられる。
【００２３】
上記方法に用いる浮遊選鉱方法としては、特に限定されるものではなく、通常の銅鉱石等硫化鉱の浮遊選鉱方法として採用されている方法が用いられる。例えば、空気を分散供給する手段を備えた混合槽からなる市販の浮選機を用いて、これに、鉱石のスラリーを供給しながら、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液が添加され、次いで浮遊選鉱のためのテルペンアルコール、モノテルペン類、パインタール及びセスキテルペン等からなる起泡剤、各種ザンセートからなる捕集剤等が添加されてコンディショニングを行なった後、浮選が行なわれる。ここで、鉱石のスラリーのｐＨ調整は不必要であり、抑制剤の添加後に、鉱石のスラリーのｐＨが３〜５である。
【００２４】
本発明の浮遊選鉱方法によれば、例えば、銅鉱石としては、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物と、黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物からなる鉱石を用いて、黄鉄鉱の浮遊性を抑制して、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物を浮鉱に濃縮し、高品位の精鉱を回収することができる。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
また、実施例及び比較例で用いた浮遊選鉱の原料鉱石としては、黄鉄鉱（ＦｅＳ２品位：９４重量％、中国雲浮鉱山産）を試験用ボールミルで４５μｍ以下の粒径部分の重量割合が９０％となるように粉砕し篩い分けしたものである。なお、ここで黄鉄鉱を使用したのは、浮遊性の抑制の対象物質である黄鉄鉱の浮遊選鉱での挙動を明瞭にするためであり、本発明の方法を限定するものではない。
【００２６】
（実施例１）
上記原料鉱石を用いて、下記の浮遊選鉱条件で黄鉄鉱の浮遊選鉱での挙動を求めた。なお、下記の浮遊選鉱条件では、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物を原料鉱石とした場合には、浮鉱１にそれぞれの９０％以上の重量割合で該硫化銅鉱物が分布した。
上記原料鉱石４００ｇを水２００ｍＬでレパルプしたスラリーに、添加剤として、硫酸チタン液（Ｔｉ濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）１７．２ｍＬと濃度２質量％のカテコール溶液６ｍＬとの混合溶液を添加した後、アジテア浮選機（内容量：１．３Ｌ）に投入した。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、３．２６であった。
次いで、ここに、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物１０μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート１ｍＬを添加して、５分間コンディショニングした後、２分間浮遊選鉱して浮鉱１と沈鉱１を得た。ここで、沈鉱１は、前記浮選機内に残し、浮鉱１は、ろ過により回収された。
続いて、前記浮選機内に残した沈鉱１を用いて、同じ浮選機で再度浮遊選鉱を行なった。ここで、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物５μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート０．４ｍＬを添加した後、４分間浮遊選鉱して浮鉱２と沈鉱２を得た。なお、ここで、沈鉱２は、前記浮選機内に残し、浮鉱２は、ろ過により回収された。
最後に、前記浮選機内に残した沈鉱２を用いて、同じ浮選機で再々度浮遊選鉱を行なった。ここで、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物５μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート０．２ｍＬを添加した後、４分間浮遊選鉱して浮鉱３と沈鉱３を得た。
その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。
【００２７】
（実施例２）
上記添加剤として、濃度１質量％の珪酸ナトリウム溶液５．９２ｍＬと濃度２質量％のカテコール溶液６ｍＬの混合溶液を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．６８であった。
【００２８】
（比較例１）
上記添加剤を何も添加しなかったこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．５５であった。
【００２９】
（比較例２）
上記添加剤として、硫酸チタン液（Ｔｉ濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）１７．２ｍＬを添加したこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、１．７４であった。
【００３０】
（比較例３）
上記添加剤として、濃度１質量％の珪酸ナトリウム溶液５．９２ｍＬを用いたこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．６６であった。
【００３１】
図１より、実施例１又は２では、鉱石のスラリーに添加剤として所定の浮遊性の抑制剤が用いられ、本発明の方法に従って行われたので、浮鉱の全産出量に対する重量割合が非常に少なく、黄鉄鉱の浮遊性が抑制されていることが分かる。しかも、ｐＨの調整は不必要であった。これに対して、比較例１〜３では、添加剤がこれらの条件に合わないので、黄鉄鉱の浮遊性が抑制されず、満足すべき結果が得られないことが分かる。より詳しくは、実施例１、２での黄鉄鉱の浮鉱量が、それぞれ６．４％、９．５％であるのに対し、比較例１、２、３での黄鉄鉱の浮鉱量はそれぞれ９１．７％、９６．９％、８８．９％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
）
以上より明らかなように、本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を効率的に回収する浮遊選鉱方法であり、特に、採掘された鉱石から非鉄金属製錬原料となる銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物と共存する黄鉄鉱などの脈石鉱物を分離し、有価鉱物品位が高い精鉱を得るための浮遊選鉱方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例と比較例で得られた浮鉱重量割合の結果を表す図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法に関し、さらに詳しくは、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位の精鉱を効率的に回収することができる浮遊選鉱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、採掘された鉱石から、非鉄金属製錬原料となる銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物と共存する黄鉄鉱（ＦｅＳ２）、石英、長石等の脈石鉱物とを分離し、有価鉱物品位が高い精鉱を得るための物理的濃縮方法として、浮遊選鉱方法が広く採用されている。一般に、浮遊選鉱方法は、水を加えて調製した鉱石のスラリーに、起泡剤及び捕集剤を添加し、これに空気を吹き込み、発生した気泡上に硫化鉱物等の疎水性を有する鉱物を付着させ、気泡とともにスラリーの表面上に浮上した鉱石部分（以下、浮鉱と呼称する場合がある。）を回収する方法である。なお、浮遊選鉱に際して浮鉱として回収されなかった鉱石部分は、沈鉱と呼称される。
【０００３】
このような浮遊選鉱方法では、気泡上に、銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物だけでなく、黄鉄鉱等の鉱石中の脈石鉱物も付着して、浮鉱として分離され精鉱に混入する。この中で、硫化鉱物である黄鉄鉱は、他の酸化鉱物からなる脈石鉱物に比べて、大きな浮遊性を有している。このため、浮鉱中に非鉄金属製錬原料としての価値が低い黄鉄鉱が多量に含有されると、精鉱中の有価鉱物品位が低下し製錬原料としての価値を損なう大きな原因となっていた。したがって、銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物を浮遊選鉱方法で濃縮する際には、黄鉄鉱の浮遊性を抑制することが求められていた。
【０００４】
この解決策として、例えば、銅鉱石中の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する方法として、浮遊選鉱時に、スラリー状にした銅鉱石のｐＨを１０．５〜１２．０に調整することにより、共存する黄鉄鉱の粒子表面に水酸化鉄を生成させることにより、黄鉄鉱表面の浮遊性を抑制する方法が行なわれていた。
また、他の方法として、黄鉄鉱の浮遊性を抑制する抑制剤として、亜硫酸ガス又は亜硫酸水を用いる方法（例えば、特許文献１参照。）が提案されているが、この方法においても、亜硫酸ガス又は亜硫酸水を添加に伴うスラリーのｐＨの低下に対して、中和剤として石灰を添加しｐＨを１１程度に維持することがなされていた。このように、従来の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法では、スラリーのｐＨを上昇するための石灰が必要であった。
【０００５】
このような状況から、実操業でこれらの方法を採用する場合、石灰の購入、石灰貯留設備の設置等のコストが増加していた。したがって、ｐＨを上昇することなく黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法が求められている。
【特許文献１】特開平８−２２４４９７号公報（第１頁、第２頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、上記の従来技術の問題点に鑑み、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位の精鉱を効率的に回収することができる浮遊選鉱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記目的を達成するために、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法について、鋭意研究を重ねた結果、鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、特定の組成を有する水溶液を添加して、浮遊選鉱を行なったところ、有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を効率的に抑制し、高品位精鉱を効率的に回収することができることを見出し、本発明を完成した。
【０００８】
すなわち、本発明の第１の発明によれば、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、
前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【０００９】
また、本発明の第２の発明によれば、第１の発明において、前記芳香族化合物は、カテコールであることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【００１０】
また、本発明の第３の発明によれば、第１又は２の発明において、前記鉱石のスラリーのｐＨは、抑制剤の添加後に３〜５であることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【００１１】
また、本発明の第４の発明によれば、第１〜３いずれかの発明において、前記鉱石は、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含むものであることを特徴とする浮遊選鉱方法が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、浮遊性の抑制剤を添加することにより、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を効率的に回収することができるので、その工業的価値は極めて大きい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法を詳細に説明する。
本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする。
【００１４】
本発明において、浮遊選鉱に際して、鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することが重要である。これによって、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を回収することができる。すなわち、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液による浮遊性の抑制剤としての作用は、鉱石のスラリーに、該芳香族化合物を含む水溶液を添加することにより、黄鉄鉱表面上に酸化チタン又は珪酸からなる酸化被膜を形成させることによるものである。
【００１５】
より詳しくは、まず、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液中で、チタンイオン又は珪素イオンと少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物との間で、特別の構造を有する錯体が形成される。例えば、チタンイオンと少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物としてカテコールを用いた場合には、下記の化学反応式（１）にしたがって下記の錯体が形成される。
【００１６】
【化１】
【００１７】
ここで、カテコールはベンゼン環の近接する二箇所にヒドロキシル基が結合した構造を持つが、チタンイオンにカテコールが反応すると、４価のＴｉを２個のカテコールイオンが挟み込む様にして錯体を形成する。
【００１８】
次に、この錯体は、疎水基を外側に向けた状態であるため、鉱石のスラリー中に、例えば黄鉄鉱（ＦｅＳ２）のような易酸化性あるいは酸易溶性の金属化合物が存在すると、その表面に吸着され、カテコールの酸化分解によってＴｉＯ２のような酸化物が生成し、該金属化合物表面に定着する。このようにして形成された酸化物皮膜によって、前記金属化合物の表面が被覆され、その浮遊性を抑制する。また、チタンの代わりに珪素を用いても同様の現象が起こる。
【００１９】
上記方法に用いる芳香族化合物としては、少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物であり、例えば、カテコール（Ｃ６Ｈ４（ＯＨ）２）、ピロガロール（１、２、３−トリヒドロキシベンゼン：Ｃ６Ｈ３（ＯＨ）３）等が挙げられるが、カテコールが汎用性から好ましい。
【００２０】
上記方法に用いる水溶液としては、特に限定されるものではなく、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液が用いられるが、例えば、水溶性のチタン又は珪素の化合物を所定濃度で溶解し、さらに前記芳香族化合物の所定量を溶解して調製される。
【００２１】
また、鉱石のスラリーに添加する前に、水溶液中で、上記化学反応式（１）にしたがって、チタン又は珪素と前記芳香族化合物からなる錯体を形成しておいてもよい。なお、チタン又は珪素を含む水溶液と、少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物とを含む水溶液を別個に鉱石のスラリーに添加することもできる。
ここで、鉱石のスラリーに対する水溶液の添加量としては、含有される硫化鉱物の形態、品位等により、予備試験によって適宜決定される。
【００２２】
上記方法に用いる鉱石としては、特に限定されるものではなく、種々の非鉄金属を含む硫化鉱が用いられるが、この中で、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含む鉱石が好ましく用いられる。
例えば、銅鉱石としては、一般的に、黄銅鉱（ＣｕＦｅＳ２）、輝銅鉱（Ｃｕ２Ｓ）、斑銅鉱（Ｃｕ５ＦｅＳ４）などの硫化銅鉱物と、黄鉄鉱（ＦｅＳ２）及びその他の脈石鉱物からなる鉱石が挙げられる。
【００２３】
上記方法に用いる浮遊選鉱方法としては、特に限定されるものではなく、通常の銅鉱石等硫化鉱の浮遊選鉱方法として採用されている方法が用いられる。例えば、空気を分散供給する手段を備えた混合槽からなる市販の浮選機を用いて、これに、鉱石のスラリーを供給しながら、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液が添加され、次いで浮遊選鉱のためのテルペンアルコール、モノテルペン類、パインタール及びセスキテルペン等からなる起泡剤、各種ザンセートからなる捕集剤等が添加されてコンディショニングを行なった後、浮選が行なわれる。ここで、鉱石のスラリーのｐＨ調整は不必要であり、抑制剤の添加後に、鉱石のスラリーのｐＨが３〜５である。
【００２４】
本発明の浮遊選鉱方法によれば、例えば、銅鉱石としては、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物と、黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物からなる鉱石を用いて、黄鉄鉱の浮遊性を抑制して、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物を浮鉱に濃縮し、高品位の精鉱を回収することができる。
【実施例】
【００２５】
以下に、本発明の実施例及び比較例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明は、これらの実施例によってなんら限定されるものではない。
また、実施例及び比較例で用いた浮遊選鉱の原料鉱石としては、黄鉄鉱（ＦｅＳ２品位：９４重量％、中国雲浮鉱山産）を試験用ボールミルで４５μｍ以下の粒径部分の重量割合が９０％となるように粉砕し篩い分けしたものである。なお、ここで黄鉄鉱を使用したのは、浮遊性の抑制の対象物質である黄鉄鉱の浮遊選鉱での挙動を明瞭にするためであり、本発明の方法を限定するものではない。
【００２６】
（実施例１）
上記原料鉱石を用いて、下記の浮遊選鉱条件で黄鉄鉱の浮遊選鉱での挙動を求めた。なお、下記の浮遊選鉱条件では、黄銅鉱、輝銅鉱、斑銅鉱などの硫化銅鉱物を原料鉱石とした場合には、浮鉱１にそれぞれの９０％以上の重量割合で該硫化銅鉱物が分布した。
上記原料鉱石４００ｇを水２００ｍＬでレパルプしたスラリーに、添加剤として、硫酸チタン液（Ｔｉ濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）１７．２ｍＬと濃度２質量％のカテコール溶液６ｍＬとの混合溶液を添加した後、アジテア浮選機（内容量：１．３Ｌ）に投入した。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、３．２６であった。
次いで、ここに、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物１０μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート１ｍＬを添加して、５分間コンディショニングした後、２分間浮遊選鉱して浮鉱１と沈鉱１を得た。ここで、沈鉱１は、前記浮選機内に残し、浮鉱１は、ろ過により回収された。
続いて、前記浮選機内に残した沈鉱１を用いて、同じ浮選機で再度浮遊選鉱を行なった。ここで、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物５μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート０．４ｍＬを添加した後、４分間浮遊選鉱して浮鉱２と沈鉱２を得た。なお、ここで、沈鉱２は、前記浮選機内に残し、浮鉱２は、ろ過により回収された。
最後に、前記浮選機内に残した沈鉱２を用いて、同じ浮選機で再々度浮遊選鉱を行なった。ここで、起泡剤としてテルペンアルコール、モノテルペン類と少量のパインタール及びセスキテルペンの混合物５μＬ、及び捕集剤として濃度１質量％のナトリウムイソプロピルザンセート０．２ｍＬを添加した後、４分間浮遊選鉱して浮鉱３と沈鉱３を得た。
その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。
【００２７】
（実施例２）
上記添加剤として、濃度１質量％の珪酸ナトリウム溶液５．９２ｍＬと濃度２質量％のカテコール溶液６ｍＬの混合溶液を用いたこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．６８であった。
【００２８】
（比較例１）
上記添加剤を何も添加しなかったこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．５５であった。
【００２９】
（比較例２）
上記添加剤として、硫酸チタン液（Ｔｉ濃度：１０００ｍｇ／Ｌ）１７．２ｍＬを添加したこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、１．７４であった。
【００３０】
（比較例３）
上記添加剤として、濃度１質量％の珪酸ナトリウム溶液５．９２ｍＬを用いたこと以外は実施例１と同様に行い、その後、産出された浮鉱１〜３と沈鉱３の重量測定から、浮鉱１〜３の全産出量に対する重量割合を求めた。結果を図１に示す。なお、浮選機へ投入したスラリーのｐＨは、４．６６であった。
【００３１】
図１より、実施例１又は２では、鉱石のスラリーに添加剤として所定の浮遊性の抑制剤が用いられ、本発明の方法に従って行われたので、浮鉱の全産出量に対する重量割合が非常に少なく、黄鉄鉱の浮遊性が抑制されていることが分かる。しかも、ｐＨの調整は不必要であった。これに対して、比較例１〜３では、添加剤がこれらの条件に合わないので、黄鉄鉱の浮遊性が抑制されず、満足すべき結果が得られないことが分かる。より詳しくは、実施例１、２での黄鉄鉱の浮鉱量が、それぞれ６．４％、９．５％であるのに対し、比較例１、２、３での黄鉄鉱の浮鉱量はそれぞれ９１．７％、９６．９％、８８．９％であった。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
）
以上より明らかなように、本発明の黄鉄鉱の浮遊性を抑制する浮遊選鉱方法は、従来の方法と異なり、鉱石のスラリーのｐＨを上昇させることなく、鉱石に含まれる有価金属を含む硫化鉱物に対する黄鉄鉱の浮遊性を抑制し、高品位精鉱を効率的に回収する浮遊選鉱方法であり、特に、採掘された鉱石から非鉄金属製錬原料となる銅、ニッケル、鉛、亜鉛等の有価金属を含む硫化鉱物と共存する黄鉄鉱などの脈石鉱物を分離し、有価鉱物品位が高い精鉱を得るための浮遊選鉱方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施例と比較例で得られた浮鉱重量割合の結果を表す図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、
前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする浮遊選鉱方法。
【請求項２】
前記芳香族化合物は、カテコールであることを特徴とする請求項１に記載の浮遊選鉱方法。
【請求項３】
前記鉱石のスラリーのｐＨは、抑制剤の添加後に３〜５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮遊選鉱方法。
【請求項４】
前記鉱石は、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含むものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮遊選鉱方法。
【請求項１】
鉱石に含まれる黄鉄鉱の浮遊性を抑制しながら高品位精鉱を回収する浮遊選鉱方法であって、
前記鉱石のスラリーに、浮遊性の抑制剤として、チタン又は珪素とともに少なくとも２個の隣接したヒドロキシル基を有する芳香族化合物を含む水溶液を添加することを特徴とする浮遊選鉱方法。
【請求項２】
前記芳香族化合物は、カテコールであることを特徴とする請求項１に記載の浮遊選鉱方法。
【請求項３】
前記鉱石のスラリーのｐＨは、抑制剤の添加後に３〜５であることを特徴とする請求項１又は２に記載の浮遊選鉱方法。
【請求項４】
前記鉱石は、銅、ニッケル、鉛、又は亜鉛から選ばれる少なくとも１種の金属を含む硫化鉱物と、共存する黄鉄鉱及びその他の脈石鉱物を含むものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮遊選鉱方法。
【図１】
【公開番号】特開２００９−２８５９７（Ｐ２００９−２８５９７Ａ）
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９３２０２（Ｐ２００７−１９３２０２）
【出願日】平成１９年７月２５日（２００７．７．２５）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２５日（２００７．７．２５）
【出願人】（５０４１７３４７１）国立大学法人 北海道大学 (971)
【出願人】（０００１８３３０３）住友金属鉱山株式会社 (2,015)
【Ｆターム（参考）】
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