JPH01249178A

JPH01249178A - 富コバルトクラストの選鉱方法

Info

Publication number: JPH01249178A
Application number: JP63075959A
Authority: JP
Inventors: Yujiro Fujii; 藤井　雄二郎; Sukeyoshi Narita; 成田　祐喜; Akira Seki; 明関; Shuetsu Ogasawara; 修悦小笠原
Original assignee: Kawatetsu Mining Co Ltd
Current assignee: JFE Mineral Co Ltd
Priority date: 1988-03-31
Filing date: 1988-03-31
Publication date: 1989-10-04

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は海洋底の海山上に賦存し、コバルト等のレアメ
タルに富んだフェロマンガニーズ富コバルト鉱石の選鉱
法に関するものである。

〔従来の技術〕

富コバルトクラスト鉱床は、深海のマンガンノジュール
鉱床、海底熱水床に次ぐ第三の海底鉱物資源として近時
世界の注目を浴びるようになった。

冨コバルト鉱床は、太平洋等深海の海山の山頂や山腹（
例えば水深１０００〜２０００ｍ　）に分布し主に赤道
域の海山に品位の高い鉱床が分布しているとされ、この
冨コバルトクラストは海水中に含まれたコバルト等のレ
アメタル分が特殊な海洋環境のもとに、海山の基盤岩な
どに析出して形成されたものである。

このような基盤岩を多（含むコバルトクラストの選鉱法
については、通常の鉱山等で利用されている、比重選鉱
法、浮遊選鉱法、等多くの方法が考えられるが、これま
で、富コバルトクラストの選鉱についての研究例はほと
んど皆無であった。

但し、米国のソルトレーク研究センターでは−１５０メ
ツシユ位の富コバルトクラスト粉砕鉱石の浮遊選鉱を試
みてはいるが、成功はしていない。

これは富コバルトクラスト鉱石の比表面積が２００ｒｄ
／ｇｒ以上と大きく浮選用の薬剤消費量が大きい上に、
硫化鉱よりも技術的に難しいとされている酸化鉱である
こと等の理由による。又、浮選は、薬剤を多く使用する
ので、海洋環境の汚染や、海上波動による船舶上での施
設、運転上の問題等多くの欠点をもっている。

その他の選鉱技術についての研究は皆無で、とくに本発
明の選択破砕、粉砕技術おび、低磁力、高磁力選鉱技術
による冨コバルトクラストの選鉱方法はこの分野におい
て従来技術には全く見られないところである。

〔発明が解決しようとする課題〕

海山上に試作する冨コバルトクラストを採鉱するのに連
続パケット法や採鉱ロボット法等があるが、海山の富コ
バルトクラスト鉱石が基盤岩の上に成長した鉱物である
ため、基盤岩の混入はさけられないという問題点がある
。

一般に鉱石の中の基盤岩の量は２０％から４３％である
と報告されている。

本発明者らが経験した悪い例では、１９８６年のファル
ネラ号によるジョンストン島付近での採取鉱石で、７０
％もの基盤岩を含んでいた。

このような大量の基盤岩は、船舶等による輸送にも影響
し非経済的であり、かつ製錬工程においても極端な効率
低下をきたし、基盤岩の効率的分離技術は、冨コバルト
クラストを開発する上できわめて重要な課題となってい
る。

なお、基盤岩の種類は、玄武岩、ハイアロクラスタイト
（玄武岩の熔岩流が水中を流れた時に、水により表皮が
急冷、破砕されて生じたガラス質の小暑からなる岩石）
、燐鉱石、粘土岩、泥岩、石灰岩その他である。

このような基盤岩の中には、硬度差等によって、自由落
下程度の破砕エネルギーでも分離できるものもあるが、
大部分は、この程度の分離方法で選別することは不可能
である。これは硬度差や比重差が比較的小さい上に、ク
ラスト鉱石が基盤の小さい（ぼみ等の小さい凹部にも多
く入り込んでいるためである。

本発明はこのような大量に含まれる分離困難な基盤岩を
、比較的小型で船舶等に塔載可能な装置により、しかも
効率的に分離し、富コバルトクラスト中のコバルト、マ
ンガン、銅、ニッケル等の有価金属成分を高品位にかつ
高回収率で得る方法を提供するものであり、採取船上や
現地付近、又は製錬工場における製錬の前工程で、採取
され起富コバルト鉱石の中から基盤岩やその他の不要な
鉱物を効率よく除去することにより、輸送上の非経済的
な問題点も同時に解決せしめることを目的とするもので
ある。

〔課題を解決するための手段〕

富コバルトクラストの中に含まれた泥分は水洗により、
また特に硬く、破砕しにくい安山岩等は破砕法により、
未破砕部の岩石として篩分等の通常の選鉱により分離で
きる。しかし、硬度や比重が近い、燐鉱石や石灰石等は
通常の破砕法や比重法では分離は困難である。

本発明者らは、富コバルトクラスト部が燐鉱石等に比べ
て結晶度が低く、細粒の粉砕領域で粉砕性に差が出るこ
とに着目し、適切な選択的粉砕方法、すなわち粉砕時間
と粉砕後の篩分粒度の選定によって、不要鉱物を篩上に
選別、分離できることを見い出し本発明に到達した。

すなわち、成る程度粉砕を進めていくと約４８メツシユ
程度の篩上に結晶度の高い、Ｐ　ＪｐＳｉ、　Ｃａ等を
多く含む燐鉱物や長石類が残り、冨コバルトクラスト部
と分離できることが認められた。

また、Ｐ　、　Ｓｉ、　Ｃａの一部にはＦｅを多く含む
鉱物部が存在することがＥＰＭＡ等の顕微鏡分析等によ
り判明し、この鉱物を分離するのは２０００ガウス以下
の低磁力による磁力選鉱法が有効であることが見い出さ
れ、この方法を併用することは好ましい。

さらに、ＥＰＭＡの解析では、Ｃｏ、　Ｎｉ等の強磁性
原子がＣＬＩ、　Ｍｎ、と共存していることも判明し、
この有価成分の濃縮に、２０００ガウス以上、望ましく
はｉｏ、　ｏｏｏガウス以上の高磁力選鉱法が有効であ
るのでこれを併用することも好ましいことである。

本発明の選鉱法は、乾式のみならず、湿式でも十分効果
的で、船舶、あるいは海岸立地の工場で実施することが
可能である。

このように選鉱された、−４８メツシュ程度の高品位の
富コバルトクラスト粉鉱は亜硫酸ガス（Ｓｏ＝　）を用
いた、製錬力等の工程に移され、有価金属が抽出回収さ
れることになる。

なお、本発明において、頭初の粗砕に当っては、例えば
ショークラッシャー、インペラーブレーカ−、コーンク
ラッシャー、ブレッドホードブレーカ−等の破砕機が好
適である。

〔実施例１〕本実施例で原料として使用した富コバルトクラスト鉱石
（１９８６年米国船ファルネラ号により採取されたもの
）は、基盤岩が多く含まれ、その品位は、Ｃｏ：０．０
７〜０．２８％、Ｃｕ：０．０１〜０．０６％、Ｎｉ：
０．０１〜０．１７％、Ｍｎ：１．８０〜１０．７％、
Ｆｅ：６〜９％、Ｐ：２〜４．５％、Ｓｉ：９〜１４％
、Ｃａ：８〜１１％であった。

この鉱石の中から２種類のサンプル、Ａ、Ｂを選び各々
ショークラッシャーで１０ｍｍ以下に破砕し、２ｋｇを
内寸３０５　Ｘ３０５　Ｌのスチール製ボールミルに、
スチールボール２０ｋｇと一緒に入れ、７０ｒｐ−で回
転させながら１０分間粉砕を行ない、全量４日×メツシ
ュで篩分けした。

二のときの篩上をさらに同じ装置条件で２０分間粉砕篩
分けし、また篩上をさらに３０分間粉砕、篩分けした。

このときの、４８メツシユ以下の粉砕品の品位と、最後
に残った４８メツシユ篩土産物の品位をＡ、Ｂのサンプ
ルについて表１に示した。

４８メツシユの篩上に残った産物にはＡ、ＢともにＧｏ
、　Ｃｏ、　Ｎｉ、　Ｍｎの有価金属成分をほとんど含
まず、Ｐ　、　Ｓｉ、　Ｃａの不要成分を濃縮すること
ができた。この産物をＸ線回折で調べたところ、燐灰石
、長石等の結晶度の高い鉱物であることも確認された。

〔実施例２〕海洋上２３に浮かぶ採鉱船２２では、長いローブ１につ
けたチェーンパケット２により、海底から富コバルトク
ラスト鉱石４が採取され、チェーンパケット２の底３を
開いて冨コバルトクラスト鉱石４を船内のコンベヤー５
に落されるが、移送される際、海水６を噴射し、泥分を
７として洗い落す。

その後ブレッドホードブレーカ−８に入れ落下による破
砕（粗砕）を行ない、円筒型篩９へ送られる。ここでは
海水１０による洗浄が加えられ、安山岩等の硬い岩石に
付着した冨コバルトクラストが篩下へ洗い落される。篩
上の安山岩等は１１として除去される。

次に富コバルトクラストは振動ミル１２によって湿式粉
砕されて、振動篩１３へ送られる。ここで燐灰石、長石
、石灰石等の不要鉱物は、この振動篩１３で４８メツシ
ユで篩分けられ砂状の鉱物部４として除去される。

篩下の冨コバルトクラストは、さらに１０００ガウスの
低磁力選鉱機１５によって処理され、鉄分を多く含む燐
灰石、長石、石灰石等の着磁性不要鉱物１６として除去
される。

最後により一膚品位を高め、不要鉱物を除去するために
１０．０００ガウスの高磁力選鉱機１７で選別され、不
要鉱物は非磁性側１８へ、品位向上した富コバルトクラ
ストは次工程の脱水機１９で脱水２０され船種に精鉱２
１として貯鉱され、製錬場まで輸送される。

この実施例において、実施例１で用いたサンプルよりＣ
，Ｄの２種類を選び３００　ｋｇ／ＨＲ処理量で行った
場合の、不要鉱物１図中１４．１６および１８、さらに
富コバルトクラスト精鉱２１の品位を第２表に示した。

産物１４にはＰ　、　Ｓｌ、　Ｃａが集まり、産物１６
にはＦｅを多く含むＰ　、　Ｓｉ、　Ｃａが集まり産物
１８にはＰが集まっている。その結果精鉱２１には、Ｐ
。

Ｓｉ、　Ｃａが少なくなり、Ｇｏ、　Ｃｕ、　Ｎｉ、　
Ｍｎの有価金属品位の高い産物を回収することができた
。

〔発明の効果〕

本発明によれば、富コバルトクラスト鉱床開発の最大の
問題点である基盤岩の除去方法において、きわめて効率
よく分離除去することが可能となった。

そのため、船舶による輸送容積の減少や、製錬前処理と
しての効率化等が、採鉱船上や付近の基地等で実施する
ことが可能となり、鉱床開発の経済性を非常に有利にで
きる等、本発明の効果はきわめて大きい。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明を採鉱船上で実施する一例を示す概略的説
明図である。２・・・冨コバルトクラスト鉱石採取パケット、４・・
・クラスト鉱石、６，１０・・・海水、８・・・破砕機
、９・・・円筒型篩、１１・・・基盤岩、１２・・・振
動ミル、１３・・・振動機、１４・・・不要鉱物、１５
・・・低磁力選鉱機、１６・・・着磁性不要鉱物、１７
・・・高磁力選鉱機、１８・・・不要鉱物、１９・・・
脱水機、２１・・・精鉱。

Claims

【特許請求の範囲】１、海洋底の海山から採取した富コバルトクラスト鉱石
を、水洗して泥分を除去した後破砕機により粗砕し、次
いでこれを篩分機にかけて前記鉱石に随伴する堅い安山
岩等の基盤岩を除去した後、篩下をボールミル又は振動
ミル等の粉砕機により粉砕してさらに、好ましくは略４
８メッシュ程度の、篩にかけ、クラストに比して結晶度
が高く堅い燐鉱石、長石等の脈石を篩上産物として除去
し、コバルト等のレアメタル成分を多く含有するクラス
トを篩下産物として、選択的に粉砕し回収することを特
徴とする富コバルトクラストの選鉱方法。２、原料富コバルト鉱石を全量粉砕したもの又は最後に
回収された富コバルトクラストを２０００ガウス以上の
高磁力選鉱処理し、コバルト、ニッケル、マンガン等に
富む鉱石を着磁物として回収し、コバルト、ニッケル、
マンガン等の有価金属成分の品位を高める請求項１記載
の富コバルトクラストの選鉱方法。３、２０００ガウス以上の高磁力選鉱で処理する前の粉
砕鉱石又は処理された後の回収着磁物から、２０００ガ
ウス以下の低磁力の磁力選鉱法により鉄分を多く含有す
るＰ、Ｓｉ、Ｃａより成る燐灰石、長石等の脈石鉱物を
着磁物側に除去し、非着磁物としてコバルト、マンガン
等の有価金属成分の品位を高める請求項２に記載の富コ
バルトクラストの選鉱方法。４、採取直後の湿状態にある富コバルト鉱石を採鉱船上
で選鉱処理することにより、船上での収容体積を大きく
減少させる請求項１〜３記載の富コバルトクラストの選
鉱方法。