JP2012139675A

JP2012139675A - 金精鉱の回収方法

Info

Publication number: JP2012139675A
Application number: JP2011271340A
Authority: JP
Inventors: Katsuya Kimura; 克也木村; Daiji Ochi; 大司越智; Hidemasa Okamoto; 秀征岡本
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2010-12-13
Filing date: 2011-12-12
Publication date: 2012-07-26
Anticipated expiration: 2031-12-12
Also published as: JP5794130B2

Abstract

【課題】低コストで安全な物理分離法である比重選鉱によって、鉱石から直接精錬可能な高品位の精鉱を分離・濃縮する方法を提供する。
【解決手段】複数のリッフルが設けられた盤を備える揺動テーブルと、該揺動テーブルにより分散された鉱粒を異なる貯槽に分離して排出するための仕切り板と、該揺動テーブルの盤の上方に設置されるカメラと、該カメラが撮像した画像を２値化処理する画像解析装置と、該画像解析装置により得られた２値化処理データに応じて、前記仕切り板の配置位置を移動させるための駆動装置とを備える、テーブル比重選鉱機を用いて、前記カメラにより前記盤上に給鉱された鉱粒を撮像し、得られた画像を２値化処理し、得られた２値化処理データに応じて、前記駆動装置により前記仕切り板の配置位置を移動させて、精鉱と尾鉱を異なる貯槽に分離回収する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉱石から精鉱を得る選鉱方法、特に、脈石鉱物や硫化鉱物を含有する金鉱石から直接精製可能な金精鉱を得る選鉱方法に関する。

従来から金鉱石の選鉱方法としては、金鉱石を破砕した後、適当な粒度に微粉砕し、得られた鉱粒をシアン化物水溶液中に懸濁させて金を浸出するいわゆる青化法によって金を脈石鉱物や硫化鉱物から分離・濃縮する方法、比重選鉱および浮遊選鉱によって金鉱物を脈石鉱物や硫化鉱物から分離・濃縮した後に、さらに青化法により金を分離・濃縮する方法が採られている。

これらの方法で用いられる青化法には、毒物であるシアン化物を使用するなど、取扱い時の安全性の点で問題があるとされる。

そこで、比重選鉱のみによって、直接精製可能な高品位の金精鉱を回収する方法として、米国特許第６８１８０４２号公報（特許文献１）に記載されているような、テーブル比重選鉱（揺動薄流選鉱ともいう）が提案されている。

テーブル比重選鉱には、ウィルフレー・テーブルやジェームス・テーブルなどの揺動テーブルが用いられる。揺動テーブルは、揺動方向に沿って形成されたリッフルを有する盤と、盤に揺動運動を与えるための揺動機構を備える。盤上には、盤の揺動方向とは異なる方向に流れる水流と共に、金鉱石の鉱粒が給鉱される。これにより、比重の重い金粒子は、リッフルに沿って揺動方向に前進し、精鉱として回収され、比重の軽い脈石鉱物や硫化鉱物の粒子は、水流方向にリッフルを乗り越えて運搬され、尾鉱として排出される。精鉱と尾鉱とは、たとえば揺動テーブルに沿って移動可能な仕切り板によって分離され、それぞれの貯槽に回収される。

このように、比重が異なる鉱粒を揺動テーブルに給鉱することにより、精鉱と脈石鉱物や硫化鉱物とが分離して回収されることになる。

しかしながら、単に揺動テーブルを用いただけでは、精鉱と尾鉱が明確に分離される訳ではない。また、給鉱される鉱石の種類、特に金鉱石のうちでも産地や状況（あらかじめ他の選鉱がなされているか否かなど）に応じて、精鉱と尾鉱の分離状況が異なってくる。さらに、テーブル比重選鉱を繰り返し行うことがあるが、それぞれのバッチごとに、同様に精鉱と尾鉱との境界位置が異なってくることとなる。

このため、操業ごとに、精鉱と尾鉱の区分けは作業者の目視によって決定され、かつ、手動により仕切り板の位置を調整する必要があるため、適確な選鉱については作業者の経験に頼らざるを得ないのが実情である。

特許文献１においても、金精鉱の品位をどの程度まで上昇させることができるかについては示されていないように、単にテーブル比重選鉱を用いただけでは、一概に高品位の金精鉱のみを回収できるわけではない。

米国特許第６８１８０４２号公報

「鉱山読本」第５巻第２７集選鉱編物理選鉱１９６２年技術書院

本発明は、上記の問題に鑑み、低コストで安全な物理分離法である比重選鉱によって、特に、金鉱石から直接精錬可能な高品位の金精鉱を分離・濃縮する方法を提供することを目的とする。

本発明のテーブル比重選鉱機は、複数のリッフルが設けられ、該リッフルの伸長方向に揺動運動可能となっている盤を備え、水流と共に給鉱された鉱粒を比重により分散させる揺動テーブルと、前記揺動テーブルの盤の端縁に沿って配置され、前記分散された鉱粒を異なる貯槽に分離して排出するための仕切り板と、該揺動テーブルの盤の上方に設置され、該盤上を撮像するカメラと、該カメラが撮像した画像を２値化処理し、得られた２値化処理データを出力する画像解析装置と、該画像解析装置から出力された前記２値化処理データに応じて、前記仕切り板の配置位置を移動させるための仕切り板駆動装置、および／または、前記画像解析装置から出力された前記２値化処理データに応じて、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を調整するための盤駆動装置と、を備えることを特徴とする。前記仕切り板駆動装置および前記盤駆動装置の両方を備えることが好ましい。

単一波長照明または光学フィルタをさらに備えることが好ましい。あるいは、前記カメラとして、近赤外線カメラを用いることが好ましい。

一方、本発明の比重選鉱方法は、上記のテーブル比重選鉱機を用いて、鉱粒を揺動テーブルの盤上に水流と共に給鉱し、前記カメラにより鉱粒を撮像し、得られた画像を前記画像解析装置により２値化処理し、得られた２値化処理データに応じて、前記仕切り板駆動装置を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置に前記仕切り板の配置位置を所定範囲内で移動させ、または、得られた２値化処理データに応じて、前記盤駆動装置を駆動させて、２値画像の境界が前記異なる貯留の境界に対応して位置するように、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を所定範囲内で調整することにより、比重により分散された鉱粒を異なる貯槽に分離回収することを特徴とする。

好ましくは、テーブル比重選鉱機が前記仕切り板駆動装置および前記盤駆動装置の両方を備えるようにして、鉱粒を揺動テーブルの盤上に水流と共に給鉱し、前記カメラにより鉱粒を撮像し、得られた画像を前記画像解析装置により２値化処理し、得られた２値化処理データに応じて、前記仕切り板駆動装置を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置に、前記仕切り板の配置位置を所定範囲内で移動させ、比重により分散された鉱粒を異なる貯槽に分離回収するとともに、前記２値画像の境界に対応する位置が、前記仕切り板が移動可能な所定範囲の７０〜９０％の中間域を超えて両端域に達した場合に、前記得られた２値化処理データに応じて、前記盤駆動装置を駆動させて、前記２値画像の境界に対応する位置が、前記中間域に位置するように、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を調整できるようにする。

本発明は、さまざまな鉱石に関して、精鉱を比重選鉱により分離回収する際に適用できるが、特に、選鉱に供される鉱石が、脈石鉱物、硫化鉱物およびその他の不純物を含有する金鉱石である場合に好適に適用される。

この場合、あらかじめ該金鉱石を粉砕し、得られた粉砕産物を比重選別して、高比重産物と低比重産物とに分離し、得られた高比重産物を前記鉱粒として前記テーブル比重選鉱機に給鉱しておくことが好ましく、これにより、金精鉱と脈石鉱物、硫化鉱物およびその他の不純物とに適確に分離することが可能となる。

本発明により、特別な薬品を使用することなく、また、作業者の経験に頼ることなく、鉱石から高品位の精鉱を適切に分離回収することができる。特に、金鉱石から直接精製可能な高品位の金精鉱を回収することが可能となり、金製品の製造に際してのコスト低減に大きく寄与できる。

特に、仕切り板駆動装置と盤駆動装置の両方を備えるようにして、仕切り板を制御することに加えて、揺動テーブルの盤の傾斜角を制御することにより、より広範囲かつ精度よく比重選鉱を行うことが可能となる。

図１は、本発明のテーブル比重選鉱機を概略的に示す概念図である。図２は、本発明のテーブル比重選鉱機の仕切り板の、代替的な実施態様を概略的に示す図である。図３は、テーブル比重選鉱機で、高比重鉱物（精鉱）と低比重鉱物（尾鉱）の分離状態を示す模式図である。図４は、図３の状態を２値化データ化したイメージ図である。図５は、本発明の比重選鉱方法を用いて金鉱石を選鉱する工程のフローチャートである。

図１に、本発明のテーブル比重選鉱機の概念図を示す。本発明のテーブル比重選鉱機１の基本的な構造は、従来から知られているテーブル比重選鉱機と同様である。揺動テーブル２としては、ウィルフレー・テーブルおよびジェームス・テーブルとして知られているタイプの揺動テーブルをいずれも適用することができる。図１においては、ウィルフレータイプのものを示している。揺動テーブル２は、いずれのタイプでも、複数のリッフル４が設けられた盤３を備える。この盤３は、通常、支持台（図示せず）の上にレールなどの手段を介して載置され、別体の揺動機構５により、揺動運動が可能となっている。なお、このような揺動テーブル２の揺動機構５は周知であるので、その説明は省略する。

ウィルフレータイプとジェームスタイプでは、盤３の形状およびリッフル４の取付けおよび配置において異なるが、盤３は、リッフル４の伸長方向に揺動運動するように構成されている点では共通する。すなわち、揺動テーブル２の盤３上に給鉱された鉱粒１２のうち、高い比重を有する高比重鉱粒は、リッフル４の伸長方向に沿って、盤３の前進運動にともなって移動する。一方、低い比重を有する低比重鉱粒は、盤３の揺動運動とは無関係に、盤面の傾斜に沿って、リッフル４の伸長方向とは直交する方向に流れる水流の抵抗を受けて、水流と同様の方向にリッフル４を乗り越えて移動する。なお、同様に同じ比重の鉱粒間では、より細粒のものが盤３の揺動運動にともない前進移動する傾向が強く、より粗粒のものが水流方向に移動する傾向が強くなる。したがって、高比重鉱粒である精鉱のほとんどは、盤の揺動運動の方向である前進方向において盤３の端縁（精鉱側端縁）から脱落して、回収される。一方、低比重鉱粒である尾鉱のほとんどは、水流方向である盤３の側面側において盤３の端縁（尾鉱側端縁）から脱落して、回収される。これによって、精鉱と尾鉱が分離回収される。なお、上述のように鉱粒の大きさの影響もあるため、精鉱と尾鉱は明確に分離される訳ではなく、両者が混在する片刃と呼ばれるゾーンが存在し、高比重鉱粒のうちの粗粒の一部が尾鉱側端縁から脱落し、低比重鉱粒のうちの細粒の一部が精鉱側に入り込む場合がある。

なお、この分離に際しては、盤３の端縁（精鉱側端縁）に沿って所定の可動範囲内を移動可能な仕切り板６により、精鉱が盤３より脱落するゾーンと、尾鉱が盤３より脱落するゾーンとに分割し、それぞれのゾーンの盤下に設けられた貯槽７、８に水流と共にそれぞれ回収されることとなる。

この仕切り板６は、ポリ塩化ビニル製で、揺動テーブル２の盤３と接触する部分の形状が三角柱状となっている。このような材質および形状を用いることによって、精鉱と尾鉱の分離時に、仕切り板６を揺動テーブル上でスムーズに移動させることができる。本発明では、この仕切り板６は、仕切り板駆動装置１１により駆動可能に構成されている。このような仕切り板駆動装置１１としては、クランク機構などを介して、サーボモータなどの仕切り板６の支点を揺動テーブル２に対して前後運動させることができ、かつ、該支点を中心に仕切り板６を回動させて、支点と逆側の端縁を揺動テーブル２の盤３の精鉱側端縁に接触させつつ、仕切り板６を盤３の精鉱側端縁に沿って所定範囲の水平移動可能とする、既存の駆動機構を用いることができる。

なお、仕切り板の形状や可動手段等については、上記の実施態様に限定されるものではなく、たとえば、図２に示すようなものを用いることができる。仕切り板６ａは、テーブル２の盤３と隙間なく密接可能な内曲面を備え、逆Ｌ字状に伸長しており、また、盤３と接触する部分の形状は三角柱状となっている。なお、スラリーの流れを妨げ、鉱石が仕切り板６ａと盤３との接触部分に堆積しないように、仕切り板６ａが盤３と接触する部分から、この仕切り板６ａが盤３の表面に沿った方向に伸長する部分の先端までの長さＬは、２０〜８０ｍｍ程度とすることが好ましい。本実施態様の場合、この仕切り板６ａを駆動装置１１ａにより所定の位置に移動させた後、前記内曲面を盤３の表面に接触させるとともに、精鉱側端縁１４を軽く押圧させることにより、精鉱と尾鉱を分離して排出することを可能としている。この場合、駆動装置１１ａとしては、仕切り板６ａが精鉱側端縁１４に沿って移動可能なものであれば特に限定されることはなく、既存の駆動機構を用いることができる。

ウィルフレータイプの揺動テーブル２においては、リッフル４は、盤３の揺動方向に沿って等間隔に配置される。リッフル４の長さは、尾鉱排出側では盤３の全長に及ぶが、給鉱側では給鉱される部分に限られており、尾鉱排出側に向けて、それぞれのリッフル４の長さが漸増していくようになっている。また、リッフル４により形成される溝の深さは、揺動機構５側から精鉱排出側にかけて漸次浅くなり、かつ、給鉱側から尾鉱排出側にかけて徐々に深くなるようになっている。なお、通常、リッフル４を含む盤３の上は、リノリウムなどの材料により被覆されている。

揺動テーブル２の盤３は、基本的に、給鉱側から尾鉱排出側に傾斜するように、０°〜１０°程度の傾きで配置される。本発明では、この盤３の傾斜角が０．５°〜９°の角度範囲で調整されるように構成されており、また、揺動テーブル２の給鉱側で盤３の下方に、この盤３の傾斜角を調整するための盤駆動装置１３が備えられている。この盤駆動装置１３としては、揺動テーブル２の盤３の給鉱側を所定範囲で昇降させることができる、アクチュエータなどの既存の駆動機構を用いることができる。

鉱粒１２の給鉱位置も含めて、揺動テーブル２に関する、その他の作用については公知のものと同様であり、その詳細な説明は本明細書では省略する。また、揺動テーブル２における盤３の形状、リッフル４および溝の形状、構造および配置などは、鉱石の種類などに応じて、さまざまなものがあり、給鉱される鉱粒の大きさなどにも考慮して、適宜選択されることとなる。

本発明では、該揺動テーブル２の盤３の上方にカメラ９が設置されている。カメラとしては、既存の２値化画像処理システムに用いるものであれば任意のものが採用でき、デジタルカメラなどの静止画撮像機やデジタルビデオカメラなどの動画撮像機など、撮像した画像をデータとして出力できるものを例示することができる。

かかるカメラ９は、画像解析装置１０と電気的な接続がなされており、カメラ９は撮像データを画像解析装置１０に出力する。画像解析装置１０としては、既存のサーバ、パーソナルコンピュータなどのハードウェアと、２値画像処理用のソフトウェアなどの組合せのほか、専用の２値化画像処理装置などを用いることができる。かかる画像解析装置１０は、入力した撮像データを２値化処理して、盤上の状況に基づいて白黒（０または１）の２値画像データを得る。この２値画像データを画像解析装置１０のモニタもしくは外部モニタを通じて表示させることもできる。

２値化の際における閾値は、選鉱される鉱石の種類、精鉱における高比重鉱粒の含有率（精鉱の回収率）などに応じてあらかじめ適切に設定ないしは選択される。通常は、既存の選鉱において、精鉱とされる範囲と片刃とされる範囲の境界に、この閾値が設定されるように調整することが好ましい。また、操業開始前にテストを行い、操業ごとに画像解析装置１０により適宜閾値を調整できるようにしておくことが好ましい。

本発明においては、必要に応じて、単一波長照明により鉱粒を照射するようにしたり、前記カメラに光学フィルタを備えたり、あるいは、前記カメラとして、近赤外線カメラを用いたりすることができる。たとえば、光の反射率が近似する２種以上の鉱粒が混在している場合には、閾値の調整が困難となる可能性がある。このような場合でも、上記の構成を採ることで、目的とする鉱粒のみを選択的に強調して撮影することが可能となり、閾値の調整が容易となる。

より具体的には、鉱粒に、自然金と黄鉄鋼や硫砒鉄鉱が混在している場合、これらの光の反射率は近似しているものの、その吸収波長の比較では、自然金は８００ｎｍ以上の長波長を反射しやすいのに対し、黄鉄鉱や硫砒鉄鉱はこのような長波長の光を吸収しやすいという傾向がある。したがって、たとえば、８５０ｎｍの波長を有するＬＥＤ光源などを用いて鉱粒に照射することで、自然金のみを明りょうに撮影することが可能となる。同様の効果は、光学フィルタをカメラに取り付けたり、カメラ自体を長波長の光に対して感度の良好な近赤外線カメラを用いたりすることによっても得ることができる。

次に、本発明のテーブル比重選鉱機を用いた、２値化処理および精鉱の分離回収の工程について具体的に説明する。

図３に示すように、揺動テーブル２の盤３に給鉱されると、鉱粒がその比重や大きさによって分離し、揺動テーブル２の盤３の上では、精鉱のみが存在する、ないしは精鉱が主として存在する精鉱ゾーンと、尾鉱のみが存在する、ないしは尾鉱が主として存在する尾鉱ゾーンと,両者が混在する片刃ゾーンに概ね分離される。通常、選鉱においては、精鉱ゾーンと片刃ゾーンとの境界線が、盤３の精鉱側端縁と尾鉱側端縁の交点となる盤３の角に向けて伸長するように、すなわち、精鉱が精鉱側端縁から脱落し、尾鉱（片刃を含む）が尾鉱側端縁から脱落するように、比重選鉱機の運転条件があらかじめ設定されることになる。

したがって、本発明では、上記の閾値を精鉱ゾーンと片刃ゾーンの輝度の間に設定すると、精鉱ゾーンのみが数値１として処理され、それ以外の部分は数値０として処理され、たとえば、これを白黒で表現すると、図４のようなデータが得られることになる。画像処理装置１０は、この精鉱ゾーンと片刃ゾーンの間に境界があると認定し、２値化処理データとしての位置情報データを出力する。

本発明では、この画像処理装置１０は、仕切り板駆動装置１１と電気的に接続されており、画像処理装置１０から出力された位置情報データに基づいて、仕切り板駆動装置１１は、盤３の精鉱側端縁に沿って、所定範囲内で仕切り板６を水平移動させることが可能となっている。

実際の操業では、給鉱量の変動など変動条件の変動に応じて、この精鉱ゾーンと片刃ゾーンの境界が移動することになる。従来の操業では、この変動が盤３の精鉱側端縁に沿って移動するように操業条件が設定され、目視によって、その変動を確認しつつ、運転条件を変更するなどして、精鉱排出位置と尾鉱排出位置が所定範囲内で一定となるようにしている。これに対して、本発明では、カメラ９により鉱粒の状態を撮像し、得られた画像を画像解析装置１０により２値化処理し、得られた２値化処理データ（位置情報データ）に応じて、仕切り板駆動装置１１を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置に、仕切り板６の配置位置を所定範囲内で移動させている。これにより、本発明では、仕切り板６の位置が、精鉱ゾーンと片刃ゾーンとの境界となるように、自動的に調整されることになる。

ただし、操業条件によっては、給鉱量の増加に伴い、図３あるいは図４に示す精鉱ゾーンと片刃ゾーンの境界位置（２値画像の境界）が給鉱側に移動し、さらに、この境界位置が、仕切り板６の移動可能な範囲を超えて移動してしまう傾向となる場合がある。すなわち、この境界が仕切り板６の可動範囲を超えて移動してしまうと、精鉱側の回収ゾーンに、片刃ゾーンの一部が含まれてしまい、最終的に得られる金の分配率が低下することとなる。

このようなことを防止するため、本発明では、２値画像の境界に対応する位置（精鉱ゾーンと片刃ゾーンの境界位置）が、仕切り板６が移動可動な所定範囲である中間域を超えて両端域に達した場合に、得られた２値化処理データ（位置情報データ）に応じて、盤駆動装置１３を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置が、その可動範囲の中間域に位置するように、揺動テーブル２の盤３の傾斜角を調整することを可能としている。

このような構成を採ることにより、鉱粒１２が斜面方向に下向きに受ける力を増減させることができるため、前記境界の位置を、仕切り板６の移動可能な所定範囲の中間域に維持することができ、金の分配率の低下をさらに効果的に防止することができる。

盤３の傾斜角を調整する際の基準となる前記境界の位置（前記中間域の範囲）は、鉱粒１２の供給量の変動、鉱粒１２が水流から受ける圧力、その他の諸条件に応じて適宜設定されるものであるが、一般的には、前記境界の位置が仕切り板６の可動範囲の７０〜９０％、好ましくは７５〜８５％である中間域を超えて両端域に進入した場合に、自動的に調整されるように設定することが好ましい。

なお、仕切り板駆動装置１１による仕切り板６の配置位置の制御に代替して、盤駆動装置１３による揺動テーブル２の盤３の傾斜角を制御することにより、仕切り板６の配置位置を変動させずとも、２値画像の境界に対応する位置に仕切り板６の配置位置を一致させたり、２値画像の境界に対応する位置を盤３の精鉱側端縁と尾鉱側端縁の交点となる盤３の角に一致させたりすることも可能である。ただし、仕切り板駆動装置１１による仕切り板６の制御と、盤駆動装置１３による盤３の傾斜角を併せて制御することにより、粗制御と粗制御の２段階制御として、より広範囲かつ精度よく比重選鉱を行うことが好ましい。

揺動テーブル２の盤３の下側には、精鉱排出側と尾鉱排出側とにそれぞれ貯槽が配置されており、仕切り板を境界にして、仕切り板より精鉱排出側では、給鉱された鉱粒１２のうち、精鉱ゾーンに存在する鉱粒のみが精鉱側貯槽７に、片刃ゾーンおよび尾鉱ゾーンに存在する鉱粒は尾鉱側貯槽８に、それぞれ分離回収されることとなる。

なお、閾値を変更することにより、精鉱側および尾鉱側のいずれにも分離条件を変更させることは可能であり、状況に応じて、精鉱ないしは尾鉱もしくは両方について、さらに本発明のテーブル比重選鉱機による比重選鉱を繰り返したり、別の選鉱手段により、さらなる選鉱を行ったりして、得られる精鉱の品位をより高めることも可能である。

なお、本発明は、精鉱と脈石鉱物などの除去されるべき物質とを比重選鉱により分別でき、かつ、選鉱機の盤上で両者に十分な輝度の相違が生じる金属鉱石を選鉱することにより精鉱を得るための操業に広く適用することができる。ただし、本発明では、特に比重が重く、比重選鉱による分別に適切な金鉱石に適用されることが好ましい。

金鉱石は、脈石鉱物、硫化鉱物およびその他の不純物を含有する。図５に示すように、金鉱石の選鉱の場合、あらかじめ該金鉱石を粉砕し、得られた粉砕産物を比重選別して、高比重産物と低比重産物とに分離し、得られた高比重産物を前記鉱粒として前記テーブル比重選鉱機に給鉱することが好ましい。これにより、本発明によるテーブル比重選鉱を実施する際に、より適切に高品位の金精鉱を分離・濃縮して回収することが可能となる。

なお、本発明が原料とする金を含む金鉱石については、その種類については特に制限されず、金の含有量についても特に限定されない。また、あらかじめ行われる粉砕工程においては、一般的な破砕機や粉砕機を使用して金鉱石を粉砕する。この際の粉砕粒度は金鉱石に含有されている金の形態から適宜最適値を選択すればよい。粉砕産物の粒度が細かすぎると、その次の予備的な比重選別の効率が低下するため、一般的には０．０８ｍｍ以上１０ｍｍ以下の範囲に、好ましくは、０．１ｍｍ以上５ｍｍ以下の範囲に調整する。

予備的な比重選別に用いる装置としては、テーブル選鉱機、ジグ選鉱機、各種の遠心式比重選鉱機など、市販の比重選鉱機から粉砕物の粒度に応じて最適なものを選択することができる。本発明のテーブル比重選鉱機をこの予備的な比重選別に用いてもよく、この場合に本発明の選鉱方法を適用するか否かは任意である。また、本発明の選鉱方法の後に、同様にさらなる選鉱工程を設けてもよい。

このように、本発明による選鉱方法によれば、一度の選鉱により適切な選鉱がなされ、高品位の金精鉱からなる金濃縮物が得られる。また、選鉱工程の繰り返し回数を低減させることもでき、かつ、人手による調整などを省略でき、操業時間を大幅に短縮できる。よって、得られる金濃縮物の金品位が大幅に向上されるのみならず、従来から行われている種々の方法を用いて、容易かつ低コストに金を精製することが可能となる。なお、上述の通り、金以外にも本発明の２値化処理を適用可能な範囲において他の金属鉱石の選鉱にも本発明を適用できる。

（実施例１）
以下の実施例では、金分析値は試金法を用いて求めた。また、金鉱石にはアメリカ産の金鉱石を使用した。金鉱石試料の平均金品位は１５ｇ／ｔであった。

最初に、この金鉱石を破砕し、得られた鉱粒に水を加えてスラリーとして、得られたスラリーを、従来から行われている一般的な比重選鉱であるネルソン選鉱に付して、鉱粒を高比重産物と低比重産物とに分離した。

次に、得られた高比重産物１８００ｇ（金品位０．３９％）について、ウィルフレータイプの揺動テーブルを備える本発明のテーブル比重選鉱機（三菱金属株式会社製）に、スラリーの状態で給鉱した。

使用した揺動テーブルの概要は次の通りであった。盤は、長さ約１２００ｍｍ、幅約４６０ｍｍの略矩形形状であった。リッフルは、盤の長さ方向に伸長し、等間隔で１８本設けられていた。最も給鉱側にあるリッフルの長さは、駆動機構側から約３８０ｍｍであり、その駆動機構側における高さは３．１ｍｍで、前方側における高さは０．３ｍｍであった。また、最も尾鉱排出側にあるリッフルは、盤の長さ全体に伸長し、駆動機構側の高さは７．３ｍｍで、精鉱排出側の高さは０．９ｍｍであった。それぞれの中間のリッフルの長さと高さは、これらの間で漸増・漸減するように構成されていた。また、盤は、給鉱側から尾鉱排出側に向けて、傾斜角５°で下方に傾斜していた。

この揺動テーブルを、駆動機構により、ストローク数３５５回／分、ストローク８．５ｍｍで揺動運動させた。鉱粒スラリーを、水量４Ｌ／ｍｉｎの水流と共に、給鉱側から盤上に給鉱した。

テーブル比重選鉱機には、盤上から高さ５００ｍｍの位置にデジタルカメラ（パナソニック株式会社製、ＢＢ−ＨＣＭ５８１）が配置されており、また、デジタルカメラと、２値化処理ソフトウェア（自社製）を内蔵したパーソナルコンピュータ（日本電気株式会社製、ＭＹ１８Ｘ／Ａ−５）からなる画像解析装置と、サーボモータ（ＧＷＳｅｒｖｏ社製、Ｓ６７７−２ＢＢ）と、テーブル比重選鉱機の仕切り板とが、それぞれケーブルにより信号の出力・入力可能に電気的に接続されていた。また、本実施例では、図２に示すような仕切り板６ａを使用して精鉱と尾鉱の分離を行った。このとき、仕切り板６ａが盤３の精鉱側端縁１４と接触する部分から、この仕切り板６ａの盤３の表面に沿った方向に伸長する部分の先端までの長さＬを３０ｍｍとしたが、スラリーの流れが妨げられたり、鉱石が仕切り板６ａと盤３との接触部分に堆積したりすることはなかった。

給鉱が開始されると、テーブル比重選鉱機の作用により、鉱粒が盤上に分散し、精鉱排出側および尾鉱排出側のそれぞれに拡散していった。金精鉱は主としてリッフルに沿って前進し、リッフルの存在しない部分に移動し、精鉱排出側の盤縁に到達した。その際に、デジタルカメラによって盤上に分布された鉱粒を撮影し、画像解析装置によりその画像データを２値化処理した。この２値化処理によって得られた２値化処理データに応じて、駆動装置が作動し、仕切り板の先端部を、精鉱排出側の盤縁であって、尾鉱排出側から約０〜２００ｍｍのところで揺動テーブルと共に揺動可能に接触して、排出される鉱粒をその位置において分離させ、それぞれの貯槽に鉱粒を排出させた。なお、２値化の際における閾値は、テーブル運転時の照明条件において、撮影画像における金粒が、黄鉄鉱や硫砒鉄鉱等の硫化鉱物と最も明瞭に識別できる値に任意に調整した。

すべての鉱粒が分離・回収された後、操業開始から１５分の時点で、操業を停止し、精鉱側の貯槽に回収された鉱粒の質量を測定すると共に、金品位を求めたところ、それぞれ１１．３ｇ、５４．７％であった。この測定値より計算した試験に使用した高比重産物から得られた高品位金精鉱の質量割合は０．６％であり、９９％以上の物量を除外することができた。一方、得られた高品位金精鉱中に分布する金の分配率は８８．０％であり、本発明により効果的に高品位の金精鉱を回収できることが理解される。

（比較例１）
本発明による２値化画像処理システムを作動させずに、仕切り板の先端部を精鉱排出側の盤縁であって、尾鉱排出側から約１００ｍｍのところに固定した状態で、操業したこと以外は、実施例１と同様にテーブル比重選鉱を行った。

操業開始から１５分の時点で、操業を停止し、精鉱側の貯槽に回収された鉱粒の質量を測定すると共に、金品位を求めたところ、それぞれ１４２．２ｇ、３．６％であった。このとき高比重産物から得られた高品位金精鉱の質量割合は７．９％であり、９２％以上の物量を除外することができた。一方、得られた高品位金精鉱中に分布する金の分配率は７２．９％であった。

（実施例２）
盤の傾斜角を、０．５°〜９°の範囲で調整可能としたものを用い、かつ、この盤の昇降を可能なようにアクチュエータ（オリエンタルモーター株式会社製、ステッピングモーター）を盤の給鉱側下部に配置し、盤と接続するとともに、画像解析装置との間でケーブルにより信号の出力・入力可能に電気的に接続させたこと、鉱粒スラリーの給鉱量を変動させ、２値化処理をした際の精鉱ゾーンと片刃ゾーンの境界が仕切り板の移動可能な所定範囲の８０％を超えた場合に、揺動テーブルが設置された盤の傾斜角を自動的に調整できるようにしたこと以外は、実施例１と同様にして、テーブル比重選鉱を行った。

本実施例では、鉱粒の給鉱量が増加した場合に、前記境界の位置が上方に移動したが、この位置が、尾鉱排出側から約１６０ｍｍ（仕切り板の可動域の８０％）に達した時点で、アクチュエータが作動し、盤の傾斜角を５．５°まで増加させた。また、鉱粒の給鉱量の減少に応じて、前記境界の位置が下方に移動したが、この位置が、尾鉱排出側から約４０ｍｍ（仕切り板の可動域の８０％）に達した時点で、アクチュエータが作動し、盤の傾斜角を５°に戻した。このようにして、操業開始から終了までを通じて、前記境界位置が尾鉱排出側から約４０〜１６０ｍｍ（仕切り板の可動域の８０％以下の中間域）に維持されていたことを確認した。

操業開始から１５分の時点で、操業を停止し、精鉱側の貯槽に回収された鉱粒の質量を測定すると共に、金品位を求めたところ、それぞれ１５．３ｇ、４１．８％であった。このとき高比重産物から得られた高品位金精鉱の質量割合は０．９％であり、９９％以上の物量を除外することができた。一方、得られた高品位金精鉱中に分布する金の分配率は９１．２％であった。

（比較例２）
揺動テーブルの調整を行わなかったこと以外は、実施例２と同様にして、テーブル比重選鉱を行った。

本比較例では、鉱粒の給鉱量が増加した場合に、前記境界の位置が上方に移動し、最大で尾鉱排出側から約２１５ｍｍ（仕切り板の可動域の１０８％）の位置まで移動したことが確認された。

操業開始から１５分の時点で、操業を停止し、精鉱側の貯槽に回収された鉱粒の質量を測定すると共に、金品位を求めたところ、それぞれ８０．７ｇ、７．２％であった。このとき高比重産物から得られた高品位金精鉱の質量割合は４．５％であり、９５％以上の物量を除外することができた。一方、得られた高品位金精鉱中に分布する金の分配率は８２．６％であった。

１テーブル比重選鉱機
２揺動テーブル
３盤
４リッフル
５揺動機構
６仕切り板
７精鉱側貯槽
８尾鉱側貯槽
９カメラ（デジタルカメラ）
１０画像解析装置
１１駆動装置（サーボモータ）
１２鉱粒
１３駆動装置
１４精鉱側端縁

Claims

複数のリッフルが設けられ、該リッフルの伸長方向に揺動運動可能となっている盤を備え、水流と共に給鉱された鉱粒を比重により分散させる揺動テーブルと、前記揺動テーブルの盤の端縁に沿って配置され、前記分散された鉱粒を異なる貯槽に分離して排出するための仕切り板と、該揺動テーブルの盤の上方に設置され、該盤上を撮像するカメラと、該カメラが撮像した画像を２値化処理し、得られた２値化処理データを出力する画像解析装置と、該画像解析装置から出力された前記２値化処理データに応じて、前記仕切り板の配置位置を移動させるための仕切り板駆動装置、または、前記画像解析装置から出力された前記２値化処理データに応じて、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を調整するための盤駆動装置と、を備える、テーブル比重選鉱機。
単一波長照明または光学フィルタをさらに備える、請求項１に記載のテーブル比重選鉱機。
前記カメラが、近赤外線カメラである、請求項１に記載のテーブル比重選鉱機。
前記仕切り板駆動装置および前記盤駆動装置の両方を備える、請求項１〜３のいずれかに記載のテーブル比重選鉱機。
請求項１〜４のいずれかに記載のテーブル比重選鉱機を用いて、鉱粒を揺動テーブルの盤上に水流と共に給鉱し、前記カメラにより鉱粒を撮像し、得られた画像を前記画像解析装置により２値化処理し、得られた２値化処理データに応じて、前記仕切り板駆動装置を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置に、前記仕切り板の配置位置を所定範囲内で移動させ、または、得られた２値化処理データに応じて、前記盤駆動装置を駆動させて、２値画像の境界が前記異なる貯留の境界に対応して位置するように、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を所定範囲内で調整することにより、比重により分散された鉱粒を異なる貯槽に分離回収する、比重選鉱方法。
請求項４に記載のテーブル比重選鉱機を用いて、鉱粒を揺動テーブルの盤上に水流と共に給鉱し、前記カメラにより鉱粒を撮像し、得られた画像を前記画像解析装置により２値化処理し、得られた２値化処理データに応じて、前記仕切り板駆動装置を駆動させて、２値画像の境界に対応する位置に、前記仕切り板の配置位置を所定範囲内で移動させ、比重により分散された鉱粒を異なる貯槽に分離回収するとともに、前記２値画像の境界に対応する位置が、前記仕切り板の移動可能な所定範囲の７０〜９０％の中間域を超えて両端域に達した場合に、前記得られた２値化処理データに応じて、前記盤駆動装置を駆動させて、前記２値画像の境界に対応する位置が、前記中間域に位置するように、前記揺動テーブルの盤の傾斜角を調整する、比重選鉱方法。
選鉱に供される鉱石が、脈石鉱物、硫化鉱物およびその他の不純物を含有する金鉱石であり、あらかじめ該金鉱石を粉砕し、得られた粉砕産物を比重選別して、高比重産物と低比重産物とに分離し、得られた高比重産物を前記鉱粒として前記テーブル比重選鉱機に給鉱し、金精鉱と脈石鉱物、硫化鉱物およびその他の不純物とに分離する、請求項５または６に記載の比重選鉱方法。