JPS5845758A - バストネサイトの分離濃縮方法 - Google Patents

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】 本発明は希土類元素を含有するバストネサイトを、バス
トネサイトの他に多種類の脈石鉱を含む複雑鉱石力無ら
分ｅｘａｍする方法に関するものである。

希土類元素はガラス、七ツミックス１合金、電子部品、
触媒、エネルギー等の各分野にかける新材料として注目
を集めておシ、その需要量は拡大の一途を辿っている。

希土類元素を含有する鉱物としては１００種以上のもの
が知られて−るが。

それらの中で特に重要な鉱物資源はバストネサイトとモ
ナズ石と考えられ１本発明の対象とするバストネサイト
は弗素−炭酸塩鉱物（ＬａＦＣＯ３（ＬｎｘＬａ、Ｃ６
，Ｐｒ、Ｎｄ、−−−−−−）　〕でｈｌ）、ｔｔＬＫ
含”１れる全希土類元素中の９０１＆以上は軽希土元素
である。ところでバストネサイトを産出すゐ鉱山は世界
的に見て数も少１ｋ＜、Ｌかも原鉱石中には希土類元素
鉱物の含有比率が少なく、且つ共存す為脈石鉱物の種類
が豊富でそれらが複雑に賦存していると−う実情にある
。例えば米国カリフォルニア州のマウンテｙ−バＸ　（
Ｍｏｕｎｔａｉｎ　Ｐａ５ｓ）鉱山から産出する原鉱に
は、バストネサイト（希土類元素鉱物を７〜１０ｇ６含
有）の他１重晶石２石英、方解石等が含まれておＬ　Ｌ
かも細か〈鉱染している。従ってバスト本号イトの分離
濃縮に轟りては、１００メツＦ　：Ｌｊｉ過：９６優以
上という粉砕を施し　＠且つ以下述べる様に複雑な浮遊
選鉱（以下単に浮選と−うこともある）工程を経る必要
があった。即ち浮選におけるパルプ温度を９８℃に保持
すると共にソーダ灰を添加してｐ　Ｈｔ９．６に保ち、
捕収剤としてエマルゾＡ／１１００（オＶイシ酸系捕収
剤）を、又脚酸樵の抑制剤としてリグニン硫酸アン、モ
ニｔムを夫々加え、粗選及び精選を６段階繰り返して６
８慢程度の精鉱を得て−る。

崗これをＩ！に酸浸出及び焙焼の各工程に付すと最終的
にＬａ２Ｏ２：９０優の産物を得ることがで自るトイウ
報告もある（８．ＨｌＤａｙｔｏｎ：ＭｉｎｉｎｇＷｏ
ｒ　１ｄ（１５６年１月第４８〜４１Ｓ頁）〕。ＬＴｈ
Ｌ＆省ら原鉱石中の脈石鉱物の種類が異なった〕、バス
トネサイトのダレインサイズが異なれば操業条件も再調
整する必要があり、Ｌかも遥鉱底績の低下をきたすこと
もある。そこ士本発明者＃Ｉｆｉは、原鉱石側にシける
種々の要因に左右される仁となく常に安！し九選鉱成績
を挙げ得る方法を探求したが。

鉱石中の各鉱物成分について夫々の界面性状を研究する
という手法は回シ道であると考え１色々・の捕収剤や抑
制剤を用いて浮ａ実験を重ね、最適の・且つ安定した浮
選条件を求めた。

即ち本発明に係る浮遊選鉱法とは少なくとも脂肪族又は
芳香族スルホン酸塩捕収剤を磁独で、又は珪酸アルカリ
と共に添加して選鉱する点Ｖｃ畳旨が存在する。　　　
　　　　　　　　　　　　　′以下実験経過を踏まえな
がら１本発明の基本的構成及び作用効果を説明し、又特
に効果的な実施１様を説明するが、以下の説明及び特許
請求の範囲に記載した実施態様はいずれも本発明の技術
的範囲ｉ制限するものではなく、前・後記の主旨に反し
な＾変Ｉ！実施は本発明の技術的範囲に属する。

上述の複雑鉱石中におけるバストネサイト粒子は一般に
１０〜２０／Ｊｍ程度のものが多い。従って実験に供す
る試料としては４４μｍ以下に粉砕したが、５μｍ以下
の微細粒子は水洗によって予め分離した０本試料の化学
組成は第１表に示す通ルである。

浮選試験の実施に尚りて＃、轟憾濃度のパルプ（約８９
℃）に抑制剤として珪酸ソーダ水廖液（８１０ｇ　：　
８４〜８８ｍ、ＮｈＨＯ：３４〜１ｂ参）を添加し、若
しくは添加せずに＠標ｐＨ値に調整し、Ｍａｍ！浮選４
ＩＩＩ（容量：ｊｉ！００ａｄ、Ｏ１１転数：２１８　
Ｏｒｐｍ）内に試料を投入してａ分関攪神した。次いで
第２表５示す捕収剤を所定量添加してＩ！に、８分間攪
拌し、その後起泡剤ωｏｓｆｒｏｔｈす２轟Ｏ：〆つ・
ケミカル社製）、ｓ１岬／ｌを添加して１分間攪拌し、
６分間に亘ってツローを掻取る。試験終了後のパルプｐ
Ｈ及び液温を測定し、他方フロスを濾過乾燥して試料の
重量を測定したところ。

第２表に併記する結果が得られた。

、　ｃ以下余白） 第２表から明白である様に捕覗剤としてオレイシ酸Ｈａ
中牛脂ＶアミジアセテートをＮｖｈた場合（Ｊｌ、りＫ
比べて、ア７１／　命Ａ／　Ｘル傘シ酸）（ａを用いた
場合（Ａ畠〜６）０７０ス品位は極めて高くなってお〕
、ア〃キＡ／Ｘｋｌｈν霞樵補収剤の優位性が確認され
た。上記効果は、アｈｐｉｐｗｘｓｔホン酸填捕収量−
ｐアｖｐｖｘｗ傘ン酸樵捕観剤を単独で加えた場合にも
十番亭受！き！−！ＩＸ、抑制剤として前述の珪酸ソー
ダ水溶液を併用し大場合（Ａ４．６）の効果は特に顕著
であった。１紀実験及び種々の考察によって脂肪族又は
芳書族スＡ／傘ン酸塩の全てが好ましい結果を与えるこ
とを知り九。

これらのうち特に好重しものを例示す為と、ア〜キルス
Ａ／＊ンｉ１樵（Ｃ，ｌｌ２ｉ、↓ｉ８０ｇ）ｆ−等）
、アミド２Ａ／ホ３／酸樵（ＣＩＩＪ＄　（ＣＨＩ　）
？Ｃｌ１ｌｌＩＣＨ（ＣＨＩ　）−１ｄｌＮ（Ｃｕ３　
）ＣＨＢＣＨ１８０３Ｎａ　＊　？、ｓＦアルキＡｔ　
Ｘ　１７ｔｈこは（酸層（ＣＨｇＣＯＯＣ６１１１７１
ｊ　）等の脂肪□族ｘｙホＦ＠樵ニア書 ｃｕｃｏｏｃ６ｎ１７ ５Ｏ３Ｎ＆ ルキ〃ベンゼンスルホン酸樵（Ｃｕｉ１ｇｓＣｓＨａ８
０ｉＮｍ等）、アルキルナフタリンスルホン＃樵等の芳
香族スＡ／ｄｓ：／酸樵等が挙げられる。冬珪酸アルカ
リ系抑制剤としては、（Ｍ２Ｂ５）・ｎｓｊＯｇ・Ｉｎ
Ｈｇ０（但しＭｅｉｊアルカリ金属）で示される水ガラ
ス（例えばメタ珪酸ナトリ９ム、オｖト珪替ナトリウム
等）、オリ水ガラス、リチウム水ガラス、或いはこれら
の混合物が利用される。向第２表に示した試験の他に脂
肪族又は芳香族スル小ン酸樵捕収剤と他の抑制剤との組
合わせで効果を確認してみ九が、酒石酸、〈見んｆａ、
修酸、リグニンスルホンｇｉｌ　Ｎ　ａ　、殿粉等では
選択的な抑制効果が得られず、フロスの品位を高める効
果は認ｔられなかりた。　　。

上記した様に脂肪族又は芳香族スＶホン酸樵捕収剤を単
独で、又は珪酸アルカリと共に′添加して浮遊選鉱を行
なうことにより、フロスの希土元素品位が大幅に向上し
たが、上記構底からなる浮遊選鉱の実施における好適条
件についても一定の成果を得ているので史に鋺明を加え
る。

まずパルプのｐＨの影−を−ベる為、捕収剤濃度（Ｉｇ
、７１ｔｈｇ／ｌ）、珪酸７１Ｗ３Ｉ響濃ｆｉ（０，Ｔ
ｈよび２２６■／ｌ）の条件下において、パルプｐＨを
変動させながら浮遊選鉱試験を行なった。こＯ結果は第
１図に示す通シであｐ、捕嘱剤菖独の場合フロスの（、
ｅ品位が７畳以上になるｐＨ範囲はり、Ｓ〜５．２であ
シ１両剤併用の場合フロスのＣ・品位が１０１１以上に
なるｐＨ範囲はＩＪ〜ｔ６であった。これらから好適範
囲はや−Ｖビアに尾てＩＪ〜４．６であふと定めた。

次に捕収剤−と抑制剤を併用した場合における抑制剤の
好適濃度を求めて実験を行なつ九ところ。

第２図に示す結果が得られた。ｔＮｌ捕覗剤の濃度は図
゛に示す加（８段階とし、パルプｐＨは２．８６〜８．
６１．パルプ温度は約８０Ｔ；に夫々保持し九。

捕収剤温度が高まるほどフロス中のＣ・品位が向上して
いるが、同時に抑制剤濃度の増大につれてフロ・ス中の
、Ｃ・品位が向上してｉる。これは捕６剤濃度の増大に
つれて粉鉱石の浮遊性が高ま為と共に、抑制剤濃度の増
大につれて脈石鉱物、特に螢石の浮遊性が抑制されたた
めであろうと思われる。そして抑制剤の併用効果、は捕
収剤濃度の高い側にシーでＩＩＩＩＫ顕著であ〕、フロ
ス中Ｃ・品位の向上への寄与率が高くなっている。これ
ら実験結果から一両剤併用時ＩＩｃお込て上記Ｃｅ品位
を９１以上とすゐ各剤の好適濃度範囲を整理したところ
第８図の如（和なることが分かった。即ち捕収剤　　。

濃度としては１．６岬／１以上、°抑制剤、ａＸとして
は２００■／ｌ以上和することが夫々推奨される。

次にパルプ温度の影響を知る目的で、常温から１００℃
迄の範囲に亘ってパルプ温度を使先な霞ら浮遊選鉱試験
を行なった。添加薬剤の濃度によって温度の影響の表わ
れ方に若干の相違はあるが、一般的な傾向としては、６
０〜９０”Ｃの辺シでフロスのＣ６品位が最高度に高め
られることが分かった。　　　　　　　　　　　・　　
　　　　・今までの記載は浮遊選鉱の全般的条件に関す
るものであ２次が１周知の如く一般の浮遊選鉱は粗選工
程と精選工程（通常８〜７回）Ｋ分けて行なわれ、場合
によってはこれらの間に清婦選を組み入れて行なうこと
が多いので、各段階にお行る脂肪族又は芳喬族スルホン
酸層捕収剤の添加効果を知る目的で見に次の様な試験を
行１に％Ａ、　Ｃ・品位゛及び（ｅ実収率を指標にお−
て種々検討を加ええ。

同希土類鉱物の品位は精選を繰り返すことによって向上
するが、実収率としては反比例的に低下する傾向を示す
、そこで実操業ＶＣおいては、精選ＯＶνりをミドリン
グとして再精選に付し、ミドリング中の有用鉱物を回収
すべく努力されるが１本実験では連続操蘭を模したロッ
クド・すイタル・テＸ　）　（Ｌｏｏｋｅｄ　、ｏｙｏ
ｌｅ　ｔｅｓｔ　）を行″＆いＣ・の実収率を求めた。

第６．６図はこの方法に従って粗選１回に続き数段階に
亘る精選を行なった時の、各段階における０６品位とＣ
・実収率の関係を示すグダフである。第す図は粗選、精
選の全段階で脂肪族又は芳香族スＡ／＊ン酸樵捕収剤を
加えた場合、第６図は精選段階では無添加の場合である
。前者では品位と実収率が一定の直線的な夏比例関係を
示すが。

後者の場合は最初の精選段階で実収率が一気ＫＲＯ嗟も
低下し、以後前者と同様の傾向で直線的な反例関係を示
した。そしてこれらの反比例関係は。

縦軸に実収率、横軸に品位をとった場合、皐位を嗟で固
定するといずれも−２，４の勾配を示した。

この様な直線関係が得られるということは、最終の品位
及□び実収率に対して正しい予測を立てることができる
ことを意味し、＊・操業面において極めて有利である。

第７図はこの様な考え方か−ら作図された直線（１）　
、（’１１）を示すもので、勾配はいずれも−２，４で
あシ、（１）は（Ｃ・品位、（ｅ実収率）が（２０優、
４０鳴）を通るもので、（１１）は（Ｃｅ品位、Ｑｅ賽
収率）が（２０ｑＩＩ、！Ｏｎ）を通ゐものである。崗
いずれの場合も粗選−稍一の全段階で脂肪族又は芳香族
スルホシ＃堆捕収剤を添加した場合に相当する。従っで
ある段階２例えば粗選段階−おける（Ｃ−品位、Ｃ・実
収率）が分かれば、（ｉ）、（■）の直線を指標として
最終精鉱となすべき精選１段階を予測することが可能と
なる。逆に言えば最終精鉱における（、Ｃｅ品位。

（ｅ−収率）から粗選時の（Ｃ１品位、Ｃｌ５Ｎ収率）
を逆推定することも可能である１例えば第７図中のＯ印
、０印及び・印は粗選−精選実験［Ｔｈけｂ　　　　　
　　　　　　粗選時Ｏ品位及びメ実収率を示すもので、
最終段階で（２１１１以上。

４０９６以上）を示し大ものの粗選段階を示す０印は、
予想された通シ全て直線ｄ）より上方に位置している。

最終段階でＣ２０憾、２０〜４０憾）を示したものの粗
選段階を示すΦ印は直線（１）と（１１）の間に入って
いるが、一部直線（ｉ）の上方に゛位置するもの零あっ
た。これは精選工程で脂肪族又は芳香族スルホネート糸
捕収剤を添加しなかった為に精選中に実収率が低下した
ものである。そして最終段階で（２０４，２０％’）ｔ
）条件を満足しなかったものの粗選段階は・印で示すが
、予想された通シ直線（１１）よりも下方側に位置して
一會、。

即ち精選工程中に捕収剤を添加する本発明にあっては、
最終精鉱の品位、実収率と、粗選段階の品位、ｖＩ収率
の間には極めて高ｉ相関性があり、前者から後者を逆推
定し九〕、後者から前者を予測することが可能であるば
か）でなく、ｉｉ標とする品位及び実収率から粗選時の
必要品位及び実収率を段室すゐという仁とも可能であり
、１１品管理の充実に資するところは極めて大である。

そこで品位及び実収率を最も良い方向、即ち第７図の直
線（１）よル上方へ位置せしめるに必要な薬剤濃度（粗
選段階における捕収剤及び抑制剤の添加濃度）を求める
べく第８図を作成した。第８図は、直線ｄ）の上側に位
置する粗選鉱を与えたものを・印、直ａｌｌ（１）　、
　（ｉｆ）の間に位置する粗選鉱を与えたものを０印、
直線（１１’）よ〕下側に位置する粗選鉱を与えたもの
を一印と１き、夫々捕収剤濃度と抑制剤濃度によってプ
ロットしたものである。そして図中の破線で示した曲線
の上方に存在する様な薬剤濃度の下で粗選を行ない、そ
の粗選鉱を用いて精選を行なえば最終精鉱を（２０優以
上、４０嚢以上）とすることが期待され、又実線で示し
た曲線の上方の条件下で行なえば（２０優以上、２０−
以上）の最終精鉱が保証されることを意味する。　　　
　　゛ 本発明は上記の如く梅成されているので、パス、トネ号
イＦを含む複雑鉱石から１品位の高いパストネ鉱を高収
率に分離濃縮することかで自重様になった０次に本発明
の実施例を挙げて本発明の詳細な説明する。

実施例１ バストネサイトを含む複雑鉱石を第１１１図′に示すプ
ロセスで浮遊選鉱した。“原鉱石を１００メツＶユ全過
程度に粉砕し、ヘマタイト及びマダネタイトを低磁力及
び高磁力磁選で予め分離してから非磁着物を浮選に付し
たー、各浮選工程でアＶキ〃スホネート系捕収剤（ＡＣ
Ｃφ８４６；米国ＡＣＣ社製）及び抑制剤（珪酸ソーダ
）を加えた。各工程の浮選条件は第８表＝結果は第４表
に示す遥シである。

但し表中の「重量（イ）」は精選第４段目でフロスに集
められたバストネサイトの乾燥重量９割合を表わしフィ
ードを１００憾としたときの重量割合を示す。又「エキ
ストラクＶＨン■」はフィード中に含有される各元素の
割合を１　’００嘩として精選第４段のフロスに濃縮し
てきた各元素の割合でもって示した４ので１通常実収率
と称している。

実施例２ バストネサイトを含む複雑鉱石を用Ｉ／％、第９図のプ
ロセスに従って浮選を実施した。捕取剤及び抑制剤も実
施例１と同一のものを用い、夫々添加１ｋＩｒｉ最終精
鉱のＣ・品位及び同実収率の目標値に合わせて第７．８
図より決定した。陶目標値は次の８段−とし、添加量は
ｂ段階に分けて行なり九。

上記第す表の条件及び第６表併記の条件で浮選を行″Ｉ
ｋｖ＆第６表に示す結果を得え。

【図面の簡単な説明】

第１図はパルプｐＨとＣ・品位の関係を示すグラフ、第
２図ば珪酸ソーダ濃度とＣ・品位の関係を示すグラフ、
第８図は珪酸ソー、〆濃度と捕収剤濃度の好適範囲を示
すグラフ、第４図はパルプ温度とＣ・品位の関係を示す
グラフ、第６〜７図はＣ・品位とＣ＠実収率の関係を示
すグラフ、第８図は珪酸ｙ−ダど捕収剤の各濃度範囲の
選定範囲を示すグラフ、第９図は実施例のフローＶ−ト
である。 第１図 パルプ０のｐＨ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）バストネサイトを含む複雑鉱石から浮遊選鉱法に
   よってバストネサイトを分１１１１’＃’ｔＪ、に当ｐ
   。 少なくとも脂肪族又は芳誉族ス、ｌ＆／−シ酸樵補収剤
   を単一で、又は珪酸アルカ蓼と共に添加して選鉱するこ
   ・とを特徴とするバストネサイトの分離濃縮方法。 １り＃許請求の範囲第１項に５Ｐｖｈて、浮遊選鉱の実
   施＃ｃａｎ、バＶデのｐＨをり、Ｓ　〜４．８に調整し
   、７豐スにパストネナイトヲａｌｌ１１させるバストネ
   サイトの分離濃縮方法。 ＋１１特許請求の範囲第２項にシーて、パ〃デの液温を
   ６０〜９０℃に加熱するバストネサイトの分離濃縮方法
   。