JP2015533634A - 鉄鉱石浮選における浮選抑制剤としての変性サトウキビバガスの使用 - Google Patents

Abstract

本願は、鉄鉱石浮選を支援するための、苛性ソーダで処理したサトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤、及びその浮選抑制剤の製造方法に関する。本発明は、鉄鉱石における浮選抑制剤として、苛性ソーダで処理したサトウキビバガスを使用することに関する。この浮選抑制剤の使用は、それが果たす機能に関して、適切な性能を示す。

Description

鉱物の選鉱は、対象の鉱物又は金属を、対象でないものから分離することが必要な場合に行われる。この分離を行う場合、対象の鉱物を対象ではない鉱物と凝集していてはならない。そのような場合、多くの破片に分裂させること、及び区分を行い、この分離を達成する段階が必要である。

鉱物の分離を行うには、鉱物中の対象の金属及び他の成分との間に物理的又は物理−化学的な差がなければならず、それは鉱物に応じて、容易であるか、又は非常に複雑な場合がある。鉱物又は金属を分離もしくは選鉱する場合に、最も良く使用される物理的特性は、密度の差又は磁化率の差である。対照的に、分離する必要がある鉱物又は金属の間にある最少物理的特性に差が無い場合、材料表面の物理的−化学的特性に基づいた技術を使用する。この場合、最も広く使用されている技術は、浮選である。これは非常に用途が広く、選択的な方法である。これによって、高い含有量及び重大な回収率を有する精鉱が得られる。これは通常、一般的に水性懸濁液における低含有量の鉱物及び細かい粒度の鉱物の処理に使用される。さらに、特殊な試薬、例えば補収剤、浮選抑制剤及び条件剤、を使用することができ、これらは対象の鉱物及び金属の選択的な回収を支援する。

デンプンは、鉄鉱石の浮選に使用し、この鉱物の浮選廃棄物における低い鉄含有量の達成を支援することが知られている。

本発明は、該浮選の廃棄物における低い鉄含有量を得るための、鉄鉱石の浮選を支援する新規な浮選抑制剤を開示する。

図１は、浮選抑制剤の使用量と、試験の結果との関係を示す。

（発明の詳細な説明）
本発明は、鉄鉱石の浮選を支援し、現在の標準による、該浮選の廃棄物中の鉄含有量を得るための、新規な浮選抑制剤に関する。

より詳しくは、本発明は、鉄鉱石浮選における浮選抑制剤としての、サトウキビバガスの使用に関する。

本発明は、さらに、サトウキビバガス及び苛性ソーダを含んでなる、鉄鉱石浮選における浮選抑制剤の製造方法に関する。

以下に記載するのは、サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法の好ましい実施態様である。

処理したサトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法は、
ａ．サトウキビバガスを水と混合し、第一混合物を得る工程、
ｂ．上記混合物に苛性ソーダを、６：１〜１０：１部のバガス：苛性ソーダの比で加え、第二混合物を得る工程、
ｃ．第二混合物を静置する工程、
ｄ．追加の水を加える工程、及び
ｅ．撹拌する工程
を含んでなる。

浮選（鉱物）の供給試料は、濾過し、均質化し、４分割し、各試験に１８００ｇの量に分離する。

本発明の第一の好ましい実施態様では、処理したサトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法が、
ａ．処理したサトウキビバガス１０グラムを水２５０ｍｌと混合し、第一混合物を得る工程、
ｂ．５分後、上記混合物に苛性ソーダを、８：１部のバガス：苛性ソーダの比で加え、第二混合物を得る工程、
ｃ．第二混合物をさらに３０分間静置する工程、
ｄ．１０００ｍｌに達するまで水を加える工程、及び
ｅ．攪拌機でさらに１０分間撹拌し、浮選抑制剤を得る工程
を含んでなる。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法を実行するための総時間は、コーンスターチを含んでなる鉄鉱石の浮選抑制剤を製造するための時間と同様である。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤は３分間、アミン（アミン溶液１％）を含んでなる浮選抑制剤は１分間調整した。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤を使用する鉄鉱石の浮選を行い、廃棄物を２分間から２分３０秒間集めた。

試験は、作業台試験標準（枯渇まで浮選）により行った。浮選試験に使用したパラメーターは、表１に示す。

化学的結果及び浮選性能は、下記の表２に示す。

上記表に示す結果を解析することにより、下記のことが結論付けられる。
− サトウキビバガスにより、廃棄物の排出が遅れた。
− 試験１で使用したｐＨ（ｐＨ９．５〜１１．０）は、廃棄物中のＦｅ含有量の結果が良かった（１３．８９％）。

本発明の第二の好ましい実施態様では、処理したサトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法が、
ａ．処理したサトウキビバガス１０グラムを水２５０ｍｌと混合し、第一混合物を得る工程、
ｂ．５分後、上記混合物に苛性ソーダを、８：１部のバガス：苛性ソーダの比で加え、第二混合物を得る工程、
ｃ．第二混合物をさらに３０分間静置する工程、
ｄ．１０００ｍｌに達するまで水を加える工程、及び
ｅ．機械的攪拌機でさらに１０分間撹拌する工程
を含んでなる。

この方法の生成物は、サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤である。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤の製造方法を実行するための総時間は、コーンスターチを含んでなる鉄鉱石浮選抑制剤を製造するための時間と同様である。

好ましくは、浮選抑制剤（コーンスターチ又はＢＭＣ）とＮａＯＨの製造は、下記の追加工程を含んでなる。
ｉ．第一混合物（サトウキビバガス）の開始前に、第一混合物の水分を決定する工程。
ｉｉ．材料の質量（３０〜４０ｇ）を測定し、その値を記録する工程。
ｉｉｉ．材料を温室に入れ、温度１０５℃で約２時間乾燥させる工程。
ｉｖ．温室から材料を取り出す工程。
ｖ．材料を約１０分間冷却する工程。
ｖｉ．工程ｖ．の材料の質量を測定する工程。
ｖｉｉ．乾燥させ、次のように水分を計算した後の材料の値を記録する工程。
式中、
ＵＤ＝材料−サトウキビバガスの水分（％）
ＰＳ＝材料−サトウキビバガスの乾燥重量（ｇ）
ＰＵ＝材料−サトウキビバガスの湿重量（ｇ）
ｖｉｉｉ．下記の式を使用して、材料−サトウキビバガス及び水酸化ナトリウムの質量の計算を行う工程、
式中、
Ｍ_３＝材料−サトウキビバガスの乾燥質量（ｇ）
Ｃ_３＝浮選抑制剤溶液の望ましい濃度（％）
Ｍ_４＝浮選抑制剤溶液の望ましい質量（ｇ）
Ｍ_５＝材料−サトウキビバガスの湿重量（ｇ）
Ｕ＝材料−サトウキビバガスの水分（％）
Ｍ_６＝苛性ソーダ５０％の質量（ｇ）
Ｙ＝サトウキビバガス／苛性ソーダの比の分子
ｉｘ．ゼラチン化する水及び希釈の質量の計算を行う工程、
式中、
Ｍ_７＝１０％にゼラチン化するための水の質量（ｇ）
Ｍ_８＝望ましい濃度に溶液を希釈するための水の質量（ｇ）
ｘ．攪拌機の隣に受容器を配置する工程。熱水が必要な場合、ヒーターを備えた攪拌機を使用する。
ｘｉ．受容器にゼラチン化させるための水（Ｍ７）を加え、撹拌する工程。
ｘｉｉ．調製受容器中への第一混合物（Ｍ５）の添加を遅くし、約１０分間待つ工程。
ｘｉｉｉ．苛性ソーダ溶液（Ｍ６）の添加を遅くする工程。
ｘｉｖ．攪拌機の回転を調節し、ゼラチン化の際の溶液均質化を維持する工程。
ｘｖ．約２０分間待ち、第二混合物を十分にゼラチン化する工程。
ｘｖｉ．受容器に希釈水（Ｍ８）を加え、約１０分間待つ工程。受容器が全ての質量を収容できない場合、第二混合物を、受容量のより大きな第二受容器に移す。
ｘｖｉｉ．１０分後に、攪拌機のスイッチを切る工程。
ｘｖｉｉｉ．第二の調製された混合物を使用できるようにし、汚染物から保護する工程。
ｘｉｘ．第二混合物を調製した後、屈折計を使用し、その濃度を検査する工程。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤を使用して鉄鉱石の浮選を行い、廃棄物を２分間から２分３０秒間集めた。

試験は、作業台試験標準（枯渇まで浮選）により行った。浮選試験に使用したパラメーターは、表１に示す。

浮選試験に使用したパラメーターを表４に示す。

浮選抑制剤の性能を評価するための試験は、下記の表に記載する。

サトウキビバガスを含んでなる浮選抑制剤には効果があると結論付けることができる。さらに、収量質量及び精鉱中のＳｉＯ_２の最適含有量に関する、浮選の最も良い性能は、試験１２で、ＢＭＣ（浮選抑制剤）の使用量１２００ｇ／ｔ供給、アミン使用量９０ｇ／ｔＳｉＯ_２、ＢＭＣ／苛性ソーダの比１０：１及びｐＨ１０．５、で得られたことが分かる。

この結果に基づいて、浮選抑制剤の使用量を大きくし、アミンの使用量を低く９０ｇ／ｔＳｉＯ_２して、試験を新たに行った。浮選試験に関して使用したパラメーターは、下記の表に示す。

下記の表は、これらの新しいパラメーターで得た結果を示す。

より少ない量のアミンを使用することにより、精鉱の品質及び質量収量で優れた結果が得られることが分かった。これらの試験は、鉄鉱石の浮選でサトウキビバガスを浮選抑制剤として使用できることを立証している。

Claims (13)

1. 鉄鉱石浮選における浮選抑制剤の製造方法であって、
   ａ．サトウキビバガスを水と混合し、第一混合物を得る工程、
   ｂ．上記混合物に苛性ソーダを、６：１〜１０：１部のバガス：苛性ソーダの比で加え、第二混合物を得る工程、
   ｃ．第二混合物を静置する工程、
   ｄ．追加の水を加える工程、及び
   ｅ．撹拌する工程
   を含んでなる、方法。
2. 鉄浮選における浮選抑制剤の製造方法であって、バガス：苛性ソーダの前記比が、好ましくは８：１である、方法。
3. ５分後、前記混合物に苛性ソーダを、８：１部のバガス：苛性ソーダの比で加える、請求項１に記載の方法。
4. 工程「ｃ」で、第二混合物を３０分間静置する、請求項１に記載の方法。
5. １０００ｍｌに達するまで水を加える、請求項１に記載の方法。
6. 機械的攪拌機で１０分間撹拌する、請求項１に記載の方法。
7. 使用するｐＨが９．５〜１１．０である、請求項１に記載の方法。
8. 浮選抑制剤コーンスターチ又はＢＭＣとＮａＯＨの製造が、
   ａ．前記第一混合物（サトウキビバガス）の開始前に、前記第一混合物の水分を決定する工程、
   ｂ．材料の質量を測定する工程、
   ｃ．前記材料を温室中、温度１０５℃で約２時間乾燥させる工程、
   ｄ．前記材料を前記温室から取り出し、約１０分間冷却する工程、
   ｅ．前記材料を前記温室から取り出した後、前記材料の質量を測定し、前記材料の水分を秤量する工程、
   ｆ．乾燥させ、前記水分を計算した後、前記質量の前記値を記録する工程、
   ｇ．受容器にゼラチン化させるための水を加え、撹拌する工程、
   ｈ．前記調製受容器中への前記第一混合物の添加を遅くし、約１０分間待つ工程、
   ｉ．苛性ソーダ溶液の添加を遅くする工程、
   ｊ．前記攪拌機の回転を調節し、ゼラチン化の際の前記溶液均質化を維持する工程、
   ｋ．約２０分間待ち、前記第二混合物を十分にゼラチン化する工程、
   ｌ．前記受容器に希釈水を加え、約１０分間待つ工程。前記受容器が全ての質量を収容できない場合、前記第二混合物を、前記受容量のより大きな第二受容器に移す、
   ｍ．１０分後に、前記攪拌機のスイッチを切る工程、
   ｎ．前記第二の調製された混合物を使用できるようにし、汚染物から保護する工程、
   ｏ．前記第二混合物を調製した後、屈折計を使用し、前記第二混合物の濃度を検査する工程
   を含んでなる、請求項１に記載の鉄鉱石浮選における浮選抑制剤の製造方法。
9. 前記浮選中、廃棄物を２分間から２分３０秒間集める、浮選方法。
10. サトウキビバガス及びＮａＯＨを含んでなる、鉄鉱石浮選における浮選抑制剤。
11. サトウキビバガス及びＮａＯＨを、６：１〜１０：１部のサトウキビバガス：ＮａＯＨの比で含んでなる、請求項１０に記載の浮選抑制剤。
12. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の方法により得られる、鉄鉱石浮選における浮選抑制剤。
13. サトウキビバガスの、鉄鉱石浮選における浮選抑制剤製造のための使用。