JP5393172B2 - 石灰岩の不純物除去方法 - Google Patents
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本発明は、石灰岩から不純物である炭素分を除去して、白色度の高い炭酸カルシウム含有物質を得るための方法に関する。
石灰岩は、製紙用フィラー等の材料として用いられている。その際、白色度を高めるために、石灰岩から不純物である炭素分を除去することが行われている。
その一例として、石灰石原料鉱石を１００メッシ以下の微粒状に粉砕し、アルコール系の起泡剤を用いてアルカリ性パルプで浮選し、不純物を浮鉱として分離することを特徴とする炭素系不純物の浮遊除去による石灰石微粉の高純度化方法が、提案されている（特許文献１）。この文献の実施例では、浮選の際に、薬剤として分散剤（ケイ酸ソーダ）、活剤（ＩＡＡ）、捕集剤（ケロシン）および起泡剤（ＭＩＢＣ）を用いている。
一方、古紙からインキを剥離し、再生パルプを得て、再生紙を製造するための古紙再生技術において、古紙からインキを剥離する作用を有する脱墨剤を用いることが知られている。
古紙再生用脱墨剤の一例として、特定の化学式で表される化合物を含有することを特徴とする古紙再生用脱墨剤が提案されている（特許文献２）
その一例として、石灰石原料鉱石を１００メッシ以下の微粒状に粉砕し、アルコール系の起泡剤を用いてアルカリ性パルプで浮選し、不純物を浮鉱として分離することを特徴とする炭素系不純物の浮遊除去による石灰石微粉の高純度化方法が、提案されている（特許文献１）。この文献の実施例では、浮選の際に、薬剤として分散剤（ケイ酸ソーダ）、活剤（ＩＡＡ）、捕集剤（ケロシン）および起泡剤（ＭＩＢＣ）を用いている。
一方、古紙からインキを剥離し、再生パルプを得て、再生紙を製造するための古紙再生技術において、古紙からインキを剥離する作用を有する脱墨剤を用いることが知られている。
古紙再生用脱墨剤の一例として、特定の化学式で表される化合物を含有することを特徴とする古紙再生用脱墨剤が提案されている（特許文献２）
前記の文献に記載された石灰石微粉の高純度化方法では、上述のとおり、浮遊選鉱（浮選ともいう。）の実験例において、薬剤として分散剤、活剤、捕集剤および起泡剤を用いている。
本発明者の実験によると、石灰石微粉を対象とする浮遊選鉱の際に、薬剤としてアルコール系の起泡剤（ＭＩＢＣ）のみを用いた場合には、炭素分を浮鉱として分離させることができず、沈鉱である炭酸カルシウム含有物質の白色度は、石灰石微粉の白色度とほぼ同程度であった。
そのため、本発明者は、浮遊選鉱の際に１種の薬剤のみを用いた場合であっても、石灰岩から着色原因物質である炭素分を高い除去率で除去して、製紙用フィラー等として用いうる炭酸カルシウムを主成分とする物質（以下、炭酸カルシウム含有物質ともいう。）を得ることのできる方法を検討した。
その結果、浮遊選鉱処理の際に添加する薬剤として、古紙再生用脱墨剤の一種であるアルコール系脱墨剤を用いれば、石灰岩粉砕物から不純物である炭素分を高い除去率で除去しうることを見出した。
しかし、アルコール系脱墨剤を用いた場合であっても、未処理の石灰岩の白色度が非常に小さかったり、あるいは、最終的に得られる炭酸カルシウム含有物質に要求される白色度が非常に大きい場合には、炭酸カルシウム含有物質の白色度が、所望の値に達しないことがある。
そこで、本発明は、石灰岩から着色原因物質である炭素分を非常に高い除去率で除去して、製紙用フィラー等として用いうる、炭酸カルシウムを主成分とする白色度の高い物質を得ることのできる方法を提供することを目的とする。
本発明者の実験によると、石灰石微粉を対象とする浮遊選鉱の際に、薬剤としてアルコール系の起泡剤（ＭＩＢＣ）のみを用いた場合には、炭素分を浮鉱として分離させることができず、沈鉱である炭酸カルシウム含有物質の白色度は、石灰石微粉の白色度とほぼ同程度であった。
そのため、本発明者は、浮遊選鉱の際に１種の薬剤のみを用いた場合であっても、石灰岩から着色原因物質である炭素分を高い除去率で除去して、製紙用フィラー等として用いうる炭酸カルシウムを主成分とする物質（以下、炭酸カルシウム含有物質ともいう。）を得ることのできる方法を検討した。
その結果、浮遊選鉱処理の際に添加する薬剤として、古紙再生用脱墨剤の一種であるアルコール系脱墨剤を用いれば、石灰岩粉砕物から不純物である炭素分を高い除去率で除去しうることを見出した。
しかし、アルコール系脱墨剤を用いた場合であっても、未処理の石灰岩の白色度が非常に小さかったり、あるいは、最終的に得られる炭酸カルシウム含有物質に要求される白色度が非常に大きい場合には、炭酸カルシウム含有物質の白色度が、所望の値に達しないことがある。
そこで、本発明は、石灰岩から着色原因物質である炭素分を非常に高い除去率で除去して、製紙用フィラー等として用いうる、炭酸カルシウムを主成分とする白色度の高い物質を得ることのできる方法を提供することを目的とする。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、浮遊選鉱処理を行う際の石灰岩粉砕物の粒度を特定の大きさに調整するとともに、浮選剤として高級アルコール系脱墨剤を用いれば、最終的に得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度を向上させうることを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］ （Ａ）炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る微粉砕工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含むことを特徴とする石灰岩の不純物除去方法。
［２］ 工程（Ａ）の前工程として、（Ｘ）炭素分を不純物として含む石灰岩を湿式粉砕、または乾式粉砕後に水を加えて、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る粗粉砕工程と、（Ｙ）工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｚ）工程（Ｙ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、工程（Ａ）の被処理物である上記石灰岩を含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含む上記［１］に記載の石灰岩の不純物除去方法。
［３］ 未処理の石灰岩と工程（Ｃ）で得られる炭酸カルシウムを含む沈鉱とのハンター白色度の差が、１．０以上である上記［１］又は［２］に記載の石灰岩の不純物除去方法。
すなわち、本発明は、以下の［１］〜［３］を提供するものである。
［１］ （Ａ）炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る微粉砕工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含むことを特徴とする石灰岩の不純物除去方法。
［２］ 工程（Ａ）の前工程として、（Ｘ）炭素分を不純物として含む石灰岩を湿式粉砕、または乾式粉砕後に水を加えて、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る粗粉砕工程と、（Ｙ）工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｚ）工程（Ｙ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、工程（Ａ）の被処理物である上記石灰岩を含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含む上記［１］に記載の石灰岩の不純物除去方法。
［３］ 未処理の石灰岩と工程（Ｃ）で得られる炭酸カルシウムを含む沈鉱とのハンター白色度の差が、１．０以上である上記［１］又は［２］に記載の石灰岩の不純物除去方法。
本発明によれば、浮遊選鉱の際に石灰岩粉砕物を特定の粒度に調整するとともに、浮選剤として高級アルコール系脱墨剤を用いているため、石灰岩から着色原因物質である炭素分を非常に高い除去率で除去して、非常に高い白色度を有する炭酸カルシウム含有物質を得ることができる。
本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラー、プラスチック・ゴムの顔料、塗料、食品添加物、高級ガラス材料等として用いることができる。
本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラー、プラスチック・ゴムの顔料、塗料、食品添加物、高級ガラス材料等として用いることができる。
本発明の石灰岩の不純物除去方法は、（Ａ）炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る微粉砕工程と、（Ｂ）工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｃ）工程（Ｂ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含むものである。
本発明の石灰岩の不純物除去方法は、工程（Ａ）の前工程として、（Ｘ）炭素分を不純物として含む石灰岩を湿式粉砕、または乾式粉砕後に水を加えて、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る粗粉砕工程と、（Ｙ）工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｚ）工程（Ｙ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、工程（Ａ）の被処理物である上記石灰岩を含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含むことができる。
本発明の石灰岩の不純物除去方法は、工程（Ａ）の前工程として、（Ｘ）炭素分を不純物として含む石灰岩を湿式粉砕、または乾式粉砕後に水を加えて、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る粗粉砕工程と、（Ｙ）工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、（Ｚ）工程（Ｙ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、工程（Ａ）の被処理物である上記石灰岩を含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、を含むことができる。
まず、工程（Ａ）の前工程である工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を含む場合について説明する。図１は、本発明の石灰岩の不純物除去方法の一例を示すフロー図である。
［工程（Ｘ）；粗粉砕工程］
工程（Ｘ）は、炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式で粉砕、または乾式で粉砕後に水を加えて混合し、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る工程である。
工程（Ｘ）で用いる石灰岩は、着色原因物質である炭素分を不純物として含むものである。
本発明の好適な処理対象物としては、灰色結晶質石灰岩が挙げられる。灰色結晶質石灰岩は、ハンター白色度が８９〜９３程度であるため、本発明の方法によって白色度を高めることによって製紙用フィラー等の各種の用途に好適に用いることができる。
なお、白色結晶質石灰岩は、ハンター白色度が９５〜９７程度であるため、灰色結晶質石灰岩に比べて本発明を適用する必要性に乏しい。
乾式の粉砕手段としては、例えば、ボールミル、竪型ローラミル等が挙げられる。
湿式の粉砕手段としては、例えば、湿式粉砕装置、媒体撹拌ミル等が挙げられる。
湿式で粉砕する場合の固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）は、好ましくは５００〜２，０００ｇ／リットル、より好ましくは１，０００〜１，５００ｇ／リットルである。該値が５００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が２，０００ｇ／リットルを超えると、所望の粒度の粗粉砕物を得るための処理効率が低下する。
［工程（Ｘ）；粗粉砕工程］
工程（Ｘ）は、炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式で粉砕、または乾式で粉砕後に水を加えて混合し、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る工程である。
工程（Ｘ）で用いる石灰岩は、着色原因物質である炭素分を不純物として含むものである。
本発明の好適な処理対象物としては、灰色結晶質石灰岩が挙げられる。灰色結晶質石灰岩は、ハンター白色度が８９〜９３程度であるため、本発明の方法によって白色度を高めることによって製紙用フィラー等の各種の用途に好適に用いることができる。
なお、白色結晶質石灰岩は、ハンター白色度が９５〜９７程度であるため、灰色結晶質石灰岩に比べて本発明を適用する必要性に乏しい。
乾式の粉砕手段としては、例えば、ボールミル、竪型ローラミル等が挙げられる。
湿式の粉砕手段としては、例えば、湿式粉砕装置、媒体撹拌ミル等が挙げられる。
湿式で粉砕する場合の固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）は、好ましくは５００〜２，０００ｇ／リットル、より好ましくは１，０００〜１，５００ｇ／リットルである。該値が５００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が２，０００ｇ／リットルを超えると、所望の粒度の粗粉砕物を得るための処理効率が低下する。
工程（Ｘ）における粉砕後の石灰岩粗粉砕物のブレーン比表面積は、好ましくは５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは６，０００〜１２，０００ｃｍ2／ｇである。該値が５，０００ｃｍ2／ｇ未満では、工程（Ａ）における微粉砕の効率が低下するなどの問題がある。該値が１３，０００ｃｍ2／ｇを超えると、炭酸カルシウムを含む沈鉱の回収率が低下する。
粗粉砕後、工程（Ｚ）における浮遊選鉱処理のために、固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）を調整する。
該固液比は、好ましくは１００〜１，５００ｇ／リットル、より好ましくは３００〜１，２００ｇ／リットル、特に好ましくは５００〜１，０００ｇ／リットルである。該値が１００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が１，５００ｇ／リットルを超えると、本発明で得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下するばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
工程（Ｘ）においては、固液比の調整時に十分に撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは５〜６０分間である。
なお、固液比の調整は、工程（Ｙ）の後に行ってもよい。
粗粉砕後、工程（Ｚ）における浮遊選鉱処理のために、固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）を調整する。
該固液比は、好ましくは１００〜１，５００ｇ／リットル、より好ましくは３００〜１，２００ｇ／リットル、特に好ましくは５００〜１，０００ｇ／リットルである。該値が１００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が１，５００ｇ／リットルを超えると、本発明で得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下するばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
工程（Ｘ）においては、固液比の調整時に十分に撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは５〜６０分間である。
なお、固液比の調整は、工程（Ｙ）の後に行ってもよい。
［工程（Ｙ）；浮選剤添加工程］
工程（Ｙ）は、工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る工程である。
高級アルコール系脱墨剤としては、例えば、高級アルコールにアルキレンオキサイドを付加した構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
このような特定の非イオン性界面活性剤である高級アルコール系脱墨剤の一例としては、一般式：Ｒ1−［Ｏ−（ＣxＨ2xＯ）ｋ（ＡＯ）m（ＣyＨ2yＯ）n−Ｈ］p（式中、ｐは１〜１６の整数である。Ｒ1は、ｐが１の場合には、炭素数８〜２４の１価高級アルコール又は炭素数６〜１６の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基を有するアルキルフェノールから水酸基を除いた残基であり、ｐが２〜１６の場合には、ｐ個の水酸基を有する化合物から水酸基を除いた残基である。ＡＯは、エチレンオキサイド基を必須として含む炭素数２〜４の１種類以上のアルキレンオキサイド基がブロックまたはランダムに配列する基である。ｘ、ｙは、各々３または４で、同一でも異なっていてもよい。ｋは、１以上、３００以下の整数である。ｍは、ｐが１の場合には、５０を超え、３００以下の整数であり、ｐが２〜１６の場合には、１以上、３００以下の整数である。ｎは、１以上、３００以下の整数である。）で表される化合物（特開平７−３６８１号公報参照）が挙げられる。
工程（Ｙ）は、工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る工程である。
高級アルコール系脱墨剤としては、例えば、高級アルコールにアルキレンオキサイドを付加した構造を有する非イオン性界面活性剤が挙げられる。
このような特定の非イオン性界面活性剤である高級アルコール系脱墨剤の一例としては、一般式：Ｒ1−［Ｏ−（ＣxＨ2xＯ）ｋ（ＡＯ）m（ＣyＨ2yＯ）n−Ｈ］p（式中、ｐは１〜１６の整数である。Ｒ1は、ｐが１の場合には、炭素数８〜２４の１価高級アルコール又は炭素数６〜１６の直鎖もしくは分岐のアルキル基もしくはアルケニル基を有するアルキルフェノールから水酸基を除いた残基であり、ｐが２〜１６の場合には、ｐ個の水酸基を有する化合物から水酸基を除いた残基である。ＡＯは、エチレンオキサイド基を必須として含む炭素数２〜４の１種類以上のアルキレンオキサイド基がブロックまたはランダムに配列する基である。ｘ、ｙは、各々３または４で、同一でも異なっていてもよい。ｋは、１以上、３００以下の整数である。ｍは、ｐが１の場合には、５０を超え、３００以下の整数であり、ｐが２〜１６の場合には、１以上、３００以下の整数である。ｎは、１以上、３００以下の整数である。）で表される化合物（特開平７−３６８１号公報参照）が挙げられる。
高級アルコール系脱墨剤の他の例としては、一般式：Ｒ1−Ｏ−（Ｃ2Ｈ4Ｏ）n−Ｈ（式中、Ｒ1は炭素数１０〜２２のアルキル基またはアルケニル基であり、ｎは１〜５の整数である。）で表される化合物が挙げられる。
なお、高級アルコール系脱墨剤は、通常の使用条件下において液状である。
高級アルコール系脱墨剤の市販品としては、「ＤＩ−７６７」、「ＤＩ−７０２０」（以上、花王社製）、「リプトール」（以上、ライオン社製）等が挙げられる。
なお、高級アルコール系脱墨剤は、通常の使用条件下において液状である。
高級アルコール系脱墨剤の市販品としては、「ＤＩ−７６７」、「ＤＩ−７０２０」（以上、花王社製）、「リプトール」（以上、ライオン社製）等が挙げられる。
浮選剤の添加量は、工程（Ｘ）で得られたスラリー１リットル当たり、好ましくは０．０００１〜５ミリリットル、より好ましくは０．００１〜１ミリリットル、特に好ましくは０．０１〜０．１ミリリットルである。該量が０．０００１ミリリットル未満では、浮鉱と沈鉱との分離が不十分になることがある。該量が５ミリリットルを超えると、薬剤コストが増大するばかりでなく、浮鉱の量が増大し、炭酸カルシウムを含む沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
工程（Ｙ）においては、浮選剤を含むスラリーの調製後に十分に撹拌して養生することが好ましい。養生時間は、好ましくは５〜６０分間である。
工程（Ｙ）においては、浮選剤を含むスラリーの調製後に十分に撹拌して養生することが好ましい。養生時間は、好ましくは５〜６０分間である。
［工程（Ｚ）；浮遊選鉱処理工程］
工程（Ｚ）は、工程（Ｙ）で得られた浮選剤を含むスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る工程である。
浮遊選鉱とは、疎水性の表面を有する粒子及び親水性の表面を有する粒子を含む水中にガス（例えば、空気）を供給して、このガスの泡の表面に、疎水性の表面を有する粒子を付着させ、該粒子が付着している泡を、水中で浮力により浮上させることによって、沈鉱である親水性の表面を有する粒子と、浮鉱である疎水性の表面を有する粒子とに分離するものである。
浮遊選鉱の手段としては、ファーレンワルド型浮選機（ＦＷ型浮選機）、ＭＳ型浮選機、フェジャーグレン型浮選機、アジテヤ型浮選機、ワーマン型浮選機等の浮遊選鉱装置（浮選機ともいう。）が挙げられる。
浮鉱は、石灰岩に由来する炭素分を含む物質である。浮鉱は、スラリーの液中の上部領域（特に液面付近）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、沈鉱）から分離することができる。
沈鉱は、石灰岩に由来する炭酸カルシウムを主成分とする物質である。沈鉱は、スラリーの液中の下部領域（特に底面上）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、浮鉱）から分離することができる。
浮遊選鉱処理で生じる沈鉱は、次工程である工程（Ａ）での処理対象物である石灰岩（炭酸カルシウム含有物質）として用いられる。
なお、浮鉱は、炭素分を含むものの、炭酸カルシウムを主成分とするため、水洗し、ろ過し、乾燥させることによって、高い白色度を要求されない用途における炭酸カルシウム含有物質（炭酸カルシウム粉末）として利用することができる。
沈鉱と浮鉱の合計量１００質量部（乾燥状態のもの）中の沈鉱の量は、通常、６５〜９５質量部である。
工程（Ｚ）は、工程（Ｙ）で得られた浮選剤を含むスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る工程である。
浮遊選鉱とは、疎水性の表面を有する粒子及び親水性の表面を有する粒子を含む水中にガス（例えば、空気）を供給して、このガスの泡の表面に、疎水性の表面を有する粒子を付着させ、該粒子が付着している泡を、水中で浮力により浮上させることによって、沈鉱である親水性の表面を有する粒子と、浮鉱である疎水性の表面を有する粒子とに分離するものである。
浮遊選鉱の手段としては、ファーレンワルド型浮選機（ＦＷ型浮選機）、ＭＳ型浮選機、フェジャーグレン型浮選機、アジテヤ型浮選機、ワーマン型浮選機等の浮遊選鉱装置（浮選機ともいう。）が挙げられる。
浮鉱は、石灰岩に由来する炭素分を含む物質である。浮鉱は、スラリーの液中の上部領域（特に液面付近）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、沈鉱）から分離することができる。
沈鉱は、石灰岩に由来する炭酸カルシウムを主成分とする物質である。沈鉱は、スラリーの液中の下部領域（特に底面上）に存在する固体分を回収することによって、スラリーの他の成分（液分、浮鉱）から分離することができる。
浮遊選鉱処理で生じる沈鉱は、次工程である工程（Ａ）での処理対象物である石灰岩（炭酸カルシウム含有物質）として用いられる。
なお、浮鉱は、炭素分を含むものの、炭酸カルシウムを主成分とするため、水洗し、ろ過し、乾燥させることによって、高い白色度を要求されない用途における炭酸カルシウム含有物質（炭酸カルシウム粉末）として利用することができる。
沈鉱と浮鉱の合計量１００質量部（乾燥状態のもの）中の沈鉱の量は、通常、６５〜９５質量部である。
［工程（Ａ）；微粉砕工程］
工程（Ａ）は、工程（Ｚ）で得られた沈鉱（浮鉱として除去されなかった残余の炭素分を不純物として含む石灰岩）を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る工程である。
工程（Ａ）における粉砕後の石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積は、１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇ、好ましくは１５，０００〜２４，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは１６，０００〜２０，０００ｃｍ2／ｇである。該値が１４，０００ ｃｍ2／ｇ未満では、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向がある。該値が３０，０００ｃｍ2／ｇを超えると、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の回収率が低下するばかりか、粉砕に要する手間および時間が増大し、処理効率及び処理コストの面で不利である。
粉砕時の固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）は、好ましくは１００〜１，５００ｇ／リットル、より好ましくは３００〜１，５００ｇ／リットル、特に好ましくは５００〜１，０００ｇ／リットルである。該量が１００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該量が１，５００ｇ／リットルを超えると、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向が見られるばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
工程（Ａ）は、工程（Ｚ）で得られた沈鉱（浮鉱として除去されなかった残余の炭素分を不純物として含む石灰岩）を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る工程である。
工程（Ａ）における粉砕後の石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積は、１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇ、好ましくは１５，０００〜２４，０００ｃｍ2／ｇ、より好ましくは１６，０００〜２０，０００ｃｍ2／ｇである。該値が１４，０００ ｃｍ2／ｇ未満では、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向がある。該値が３０，０００ｃｍ2／ｇを超えると、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の回収率が低下するばかりか、粉砕に要する手間および時間が増大し、処理効率及び処理コストの面で不利である。
粉砕時の固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）は、好ましくは１００〜１，５００ｇ／リットル、より好ましくは３００〜１，５００ｇ／リットル、特に好ましくは５００〜１，０００ｇ／リットルである。該量が１００ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該量が１，５００ｇ／リットルを超えると、本発明で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向が見られるばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
微粉砕後、工程（Ｃ）における浮遊選鉱処理のために、固液比（水１リットル当たりの石灰岩の量）を調整する。ただし、微粉砕時に既に固液比が好ましい値となっている場合には、ここでの固液比の調整は不要である。
該固液比は、好ましくは０．１〜１，０００ｇ／リットル、より好ましくは０．５〜７００ｇ／リットル、さらに好ましくは１〜５００ｇ／リットル、特に好ましくは５０〜４００ｇ／リットルである。該値が０．１ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が１，０００ｇ／リットルを超えると、工程（Ｃ）で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向が見られるばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
固液比の調整時に、スラリーを十分に撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは５〜６０分間である。
なお、固液比の調整は、工程（Ｂ）の後に行ってもよい。
該固液比は、好ましくは０．１〜１，０００ｇ／リットル、より好ましくは０．５〜７００ｇ／リットル、さらに好ましくは１〜５００ｇ／リットル、特に好ましくは５０〜４００ｇ／リットルである。該値が０．１ｇ／リットル未満では、石灰岩の単位量当たりの水量が過大となり、水量の節減および処理効率の観点から好ましくない。該値が１，０００ｇ／リットルを超えると、工程（Ｃ）で沈鉱として得られる炭酸カルシウム含有物質の白色度が低下する傾向が見られるばかりか、浮遊選鉱処理の際に浮鉱の割合が多くなり、沈鉱の回収率が低下するので、好ましくない。
固液比の調整時に、スラリーを十分に撹拌することが好ましい。撹拌時間は、好ましくは５〜６０分間である。
なお、固液比の調整は、工程（Ｂ）の後に行ってもよい。
［工程（Ｂ）；浮選剤添加工程］
工程（Ｂ）は、工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る工程である。
浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤の詳細は、工程（Ｙ）と同様である。
浮選剤の添加量は、工程（Ａ）で得られたスラリー１リットル当たり、好ましくは０．０００１〜５ミリリットル、より好ましくは０．００１〜１ミリリットル、特に好ましくは０．０１〜０．１ミリリットルである。該量が０．０００１ミリリットル未満では、浮鉱と沈鉱の分離が不十分となることがある。該量が５ミリリットルを超えると、薬剤コストが増大するので、好ましくない。
工程（Ｂ）においては、浮選剤を含むスラリーの調製後に十分に撹拌して養生することが好ましい。養生時間は、好ましくは５〜６０分間である。
工程（Ｂ）は、工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る工程である。
浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤の詳細は、工程（Ｙ）と同様である。
浮選剤の添加量は、工程（Ａ）で得られたスラリー１リットル当たり、好ましくは０．０００１〜５ミリリットル、より好ましくは０．００１〜１ミリリットル、特に好ましくは０．０１〜０．１ミリリットルである。該量が０．０００１ミリリットル未満では、浮鉱と沈鉱の分離が不十分となることがある。該量が５ミリリットルを超えると、薬剤コストが増大するので、好ましくない。
工程（Ｂ）においては、浮選剤を含むスラリーの調製後に十分に撹拌して養生することが好ましい。養生時間は、好ましくは５〜６０分間である。
［工程（Ｃ）；浮遊選鉱処理工程］
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）で得られた浮選剤を含むスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る工程である。
浮遊選鉱手段の種類などについては、工程（Ｚ）と同様である。
工程（Ｃ）で得られる浮鉱は、石灰岩に由来する炭素分を含む物質である。沈鉱は、石灰岩に由来する炭酸カルシウムを主成分とする物質である。
沈鉱を回収して乾燥させることによって、目的物である白色の粉末状の炭酸カルシウム含有物質を得ることができる。沈鉱中の炭酸カルシウムの割合は、通常、９０質量％以上である。
工程（Ｘ）の対象物である未処理の石灰岩と、工程（Ｃ）で得られる沈鉱（白色の炭酸カルシウム含有物質）とのハンター白色度の差は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、特に好ましくは２．０以上である。
沈鉱（白色の炭酸カルシウム含有物質）のハンター白色度は、好ましくは９４以上、より好ましくは９５以上である。
ここで、ハンター白色度とは、ハンター白色度計を用いてＪＩＳ Ｐ８１２３に準拠して得られる数値をいう。ハンター白色度が大きいほど、白色性に優れ、好ましい。
沈鉱として得られる白色の炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラー、プラスチック・ゴムの顔料、塗料、食品添加物、高級ガラス材料等として用いることができる。なお、ハンター白色度が９４以上である炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラーとして好適に用いることができる。
なお、浮鉱は、炭素分を含むものの、炭酸カルシウムを主成分とするため、水洗し、ろ過し、乾燥させることによって、高い白色度を要求されない用途における炭酸カルシウム含有物質（炭酸カルシウム含有粉末）として利用することができる。
沈鉱と浮鉱の合計量１００質量部（乾燥状態のもの）中の沈鉱の量は、通常、６５〜９５質量部である。
未処理の石灰岩からの工程（Ｃ）で得られる沈鉱（炭酸カルシウム含有粉末）の回収率は、好ましくは６５質量％以上である。
工程（Ｃ）は、工程（Ｂ）で得られた浮選剤を含むスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る工程である。
浮遊選鉱手段の種類などについては、工程（Ｚ）と同様である。
工程（Ｃ）で得られる浮鉱は、石灰岩に由来する炭素分を含む物質である。沈鉱は、石灰岩に由来する炭酸カルシウムを主成分とする物質である。
沈鉱を回収して乾燥させることによって、目的物である白色の粉末状の炭酸カルシウム含有物質を得ることができる。沈鉱中の炭酸カルシウムの割合は、通常、９０質量％以上である。
工程（Ｘ）の対象物である未処理の石灰岩と、工程（Ｃ）で得られる沈鉱（白色の炭酸カルシウム含有物質）とのハンター白色度の差は、好ましくは１．０以上、より好ましくは１．５以上、特に好ましくは２．０以上である。
沈鉱（白色の炭酸カルシウム含有物質）のハンター白色度は、好ましくは９４以上、より好ましくは９５以上である。
ここで、ハンター白色度とは、ハンター白色度計を用いてＪＩＳ Ｐ８１２３に準拠して得られる数値をいう。ハンター白色度が大きいほど、白色性に優れ、好ましい。
沈鉱として得られる白色の炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラー、プラスチック・ゴムの顔料、塗料、食品添加物、高級ガラス材料等として用いることができる。なお、ハンター白色度が９４以上である炭酸カルシウム含有物質は、製紙用フィラーとして好適に用いることができる。
なお、浮鉱は、炭素分を含むものの、炭酸カルシウムを主成分とするため、水洗し、ろ過し、乾燥させることによって、高い白色度を要求されない用途における炭酸カルシウム含有物質（炭酸カルシウム含有粉末）として利用することができる。
沈鉱と浮鉱の合計量１００質量部（乾燥状態のもの）中の沈鉱の量は、通常、６５〜９５質量部である。
未処理の石灰岩からの工程（Ｃ）で得られる沈鉱（炭酸カルシウム含有粉末）の回収率は、好ましくは６５質量％以上である。
本発明において、工程（Ａ）の前工程である工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を含まない場合、前述の工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を省略するとともに、工程（Ａ）の粉砕対象物として、工程（Ｘ）の粉砕対象物と同じものを用いればよい。
次に、本発明の方法を用いた石灰岩の不純物除去システムの一例について、説明する。図２は、石灰岩の不純物除去システムの一例（工程（Ａ）の前工程である工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を含むもの）を概念的に示す図である。
図２中、本発明の石灰岩の不純物除去システムは、炭素分を不純物として含む石灰岩を粗粉砕するための粗粉砕手段（例えば、ボールミル）１と、粉砕手段１で得られた粗粉砕物を含むスラリーの固液比を調整するための第一のスラリー濃度調整手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への水供給装置）２と、第一のスラリー濃度調整手段２で得られたスラリーに浮選剤を添加して、浮選剤を含むスラリーを得るための第一の浮選剤添加手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への浮選剤供給装置）３と、第一の浮選剤添加手段３で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための第一の浮遊選鉱装置４と、第一の浮遊選鉱装置４で得られた沈鉱を微粉砕するための微粉砕手段（例えば、湿式粉砕装置）５と、微粉砕手段５で得られた微粉砕物を含むスラリーの固液比を調整するための第二のスラリー濃度調整手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への水供給装置）６と、第二のスラリー濃度調整手段６で得られたスラリーに浮選剤を添加して、浮選剤を含むスラリーを得るための第二の浮選剤添加手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への浮選剤供給装置）７と、第二の浮選剤添加手段７で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための第二の浮遊選鉱装置８を含むものである。
なお、本発明の石灰岩の不純物除去システムにおいて、工程（Ａ）の前工程である工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を含まない場合、粗粉砕手段１から第一の浮遊選鉱装置４までの各部を省略すればよい。
本発明においては、連続式とバッチ式のいずれのシステムを採用してもよいが、実用化に際しての処理効率の観点からは、連続式のシステムが好ましい。
図２中、本発明の石灰岩の不純物除去システムは、炭素分を不純物として含む石灰岩を粗粉砕するための粗粉砕手段（例えば、ボールミル）１と、粉砕手段１で得られた粗粉砕物を含むスラリーの固液比を調整するための第一のスラリー濃度調整手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への水供給装置）２と、第一のスラリー濃度調整手段２で得られたスラリーに浮選剤を添加して、浮選剤を含むスラリーを得るための第一の浮選剤添加手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への浮選剤供給装置）３と、第一の浮選剤添加手段３で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための第一の浮遊選鉱装置４と、第一の浮遊選鉱装置４で得られた沈鉱を微粉砕するための微粉砕手段（例えば、湿式粉砕装置）５と、微粉砕手段５で得られた微粉砕物を含むスラリーの固液比を調整するための第二のスラリー濃度調整手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への水供給装置）６と、第二のスラリー濃度調整手段６で得られたスラリーに浮選剤を添加して、浮選剤を含むスラリーを得るための第二の浮選剤添加手段（例えば、撹拌翼付きの水槽、及び該水槽への浮選剤供給装置）７と、第二の浮選剤添加手段７で得られたスラリーを浮遊選鉱処理するための第二の浮遊選鉱装置８を含むものである。
なお、本発明の石灰岩の不純物除去システムにおいて、工程（Ａ）の前工程である工程（Ｘ）〜工程（Ｚ）を含まない場合、粗粉砕手段１から第一の浮遊選鉱装置４までの各部を省略すればよい。
本発明においては、連続式とバッチ式のいずれのシステムを採用してもよいが、実用化に際しての処理効率の観点からは、連続式のシステムが好ましい。
［実施例１］
灰色結晶質石灰岩の破砕物（粒径：１ｍｍ以下、質量：５００ｇ）を、湿式粉砕装置（製造元：三井鉱山社、製品名：アトライタ）によって粉砕して、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製した。粉砕時の固液比は、７００ｇ／リットルであった。
なお、このスラリーを乾燥して得た粉体について、ハンター白色度計（商品名：ＮＷ−１、マイセック社製）を用いて、ＪＩＳ Ｐ８１２３に準拠して、ハンター白色度を測定した。その結果、ハンター白色度は、９３．５であった。
次いで、固液比が２００ｇ／リットルとなるように、石灰石微粉砕物を含むスラリーと水を撹拌翼付の混合槽内に投入して、５分間、撹拌して混合し、スラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１０分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１５分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収して、乾燥させ、炭酸カルシウムを主成分とする粉末（炭酸カルシウム含有粉末）を得た。
この炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．０であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．５であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、７５質量％であった。
一方、浮鉱の鉱物解析を行った結果、浮鉱の主成分は炭酸カルシウムおよび炭素分（カーボン）であることがわかった。また、着色物質である浮鉱と、白色物質である沈鉱とでは、微量成分（銀、鉄、マグネシウム、ストロンチウム等）の含有率に大きな差がないことも確認した。これらの解析によって、着色原因物質が炭素分であることがわかった。
灰色結晶質石灰岩の破砕物（粒径：１ｍｍ以下、質量：５００ｇ）を、湿式粉砕装置（製造元：三井鉱山社、製品名：アトライタ）によって粉砕して、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製した。粉砕時の固液比は、７００ｇ／リットルであった。
なお、このスラリーを乾燥して得た粉体について、ハンター白色度計（商品名：ＮＷ−１、マイセック社製）を用いて、ＪＩＳ Ｐ８１２３に準拠して、ハンター白色度を測定した。その結果、ハンター白色度は、９３．５であった。
次いで、固液比が２００ｇ／リットルとなるように、石灰石微粉砕物を含むスラリーと水を撹拌翼付の混合槽内に投入して、５分間、撹拌して混合し、スラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１０分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１５分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収して、乾燥させ、炭酸カルシウムを主成分とする粉末（炭酸カルシウム含有粉末）を得た。
この炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．０であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．５であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、７５質量％であった。
一方、浮鉱の鉱物解析を行った結果、浮鉱の主成分は炭酸カルシウムおよび炭素分（カーボン）であることがわかった。また、着色物質である浮鉱と、白色物質である沈鉱とでは、微量成分（銀、鉄、マグネシウム、ストロンチウム等）の含有率に大きな差がないことも確認した。これらの解析によって、着色原因物質が炭素分であることがわかった。
［実施例２］
石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇになるように粉砕したこと以外は実施例１と同様にして、実験した。
その結果、浮遊選鉱処理によって沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．５であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．０であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、７８質量％であった。
［比較例１］
石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積が１１，０００ｃｍ2／ｇになるように粉砕したこと以外は実施例１と同様にして、実験した。
その結果、浮遊選鉱処理によって沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９４．２であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、０．７であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８６質量％であった。
石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇになるように粉砕したこと以外は実施例１と同様にして、実験した。
その結果、浮遊選鉱処理によって沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．５であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．０であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、７８質量％であった。
［比較例１］
石灰岩微粉砕物のブレーン比表面積が１１，０００ｃｍ2／ｇになるように粉砕したこと以外は実施例１と同様にして、実験した。
その結果、浮遊選鉱処理によって沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９４．２であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、０．７であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８６質量％であった。
［実施例３］
実施例１で用いたものと同じ石灰岩破砕物５００ｇを、ボールミル（製造元：日本特殊陶業社、製品名：アルミナ製ポットミル）によって乾式粉砕して、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製した。
得られた石灰岩粗粉砕物と水を、撹拌翼付きの混合槽内で混合して、１０分間撹拌し、固液比が７００ｇ／リットルであるスラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１０分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１５分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収した。この沈鉱は、炭素分の含有率が減少した石灰岩である。
得られた沈鉱を湿式粉砕装置（製造元：三井鉱山社、製品名：アトライタ）によって粉砕して、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製した。粉砕時の固液比は、７００ｇ／リットルであった。
次いで、固液比が２００ｇ／リットルとなるように、石灰石微粉砕物を含むスラリーと水を撹拌翼付の混合槽内に投入して、１０分間、撹拌して混合し、スラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１５分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１０分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収して、乾燥させ、炭酸カルシウムを主成分とする粉末（炭酸カルシウム含有粉末）を得た。
この炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．１であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．６であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８２質量％であった。
実施例１で用いたものと同じ石灰岩破砕物５００ｇを、ボールミル（製造元：日本特殊陶業社、製品名：アルミナ製ポットミル）によって乾式粉砕して、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製した。
得られた石灰岩粗粉砕物と水を、撹拌翼付きの混合槽内で混合して、１０分間撹拌し、固液比が７００ｇ／リットルであるスラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１０分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１５分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収した。この沈鉱は、炭素分の含有率が減少した石灰岩である。
得られた沈鉱を湿式粉砕装置（製造元：三井鉱山社、製品名：アトライタ）によって粉砕して、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製した。粉砕時の固液比は、７００ｇ／リットルであった。
次いで、固液比が２００ｇ／リットルとなるように、石灰石微粉砕物を含むスラリーと水を撹拌翼付の混合槽内に投入して、１０分間、撹拌して混合し、スラリーを得た。
次に、この混合槽内に、スラリー１リットル当たりの浮選剤の量が０．０３５ミリリットルとなるように、浮選剤として、高級アルコール系脱墨剤である「ＤＩ−７０２０（商品名）」（花王社製）を添加して、１５分間、撹拌して混合した。
得られたスラリーを、浮遊選鉱装置（太平洋セメント社の中央研究所内の試作機）内に収容し、１０分間、液中に空気を供給しつつ浮遊選鉱処理を行った。
浮遊選鉱処理後、沈鉱を回収して、乾燥させ、炭酸カルシウムを主成分とする粉末（炭酸カルシウム含有粉末）を得た。
この炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．１であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．６であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８２質量％であった。
［実施例４］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．７であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．２であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８４質量％であった。
［実施例５］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が１２，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．２であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．７であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８０質量％であった。
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．７であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．２であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８４質量％であった。
［実施例５］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が１２，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩粗粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が２０，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９６．２であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．７であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８０質量％であった。
［実施例６］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．６であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．１であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８３質量％であった。
［比較例２］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１１，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９４．３であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、０．８であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８８質量％であった。
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１６，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９５．６であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、２．１であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８３質量％であった。
［比較例２］
ボールミルによる乾式粉砕によって、ブレーン比表面積が９，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を調製し、かつ、湿式粉砕装置によって、ブレーン比表面積が１１，０００ｃｍ2／ｇである石灰岩微粉砕物を含むスラリーを調製したこと以外は実施例３と同様にして、実験した。
その結果、最終的に沈鉱として得られた炭酸カルシウム含有粉末のハンター白色度は、９４．３であった。未処理の石灰岩と炭酸カルシウム含有粉末とのハンター白色度の差は、０．８であった。
未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率は、８８質量％であった。
実施例１〜６の結果から、本発明の方法に該当する場合には、非常に高い白色度を有する炭酸カルシウム含有粉末が得られることがわかる。
また、実施例３〜６の結果から、粉砕及び浮遊選鉱処理の一連の操作を２段階に分けて行なえば、該操作が１段階である実施例１、２に比べて、白色度、及び未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率を向上させうることがわかる。
一方、比較例１〜２の結果から、本発明の方法に該当しない場合には、白色度が劣ることがわかる。
また、実施例３〜６の結果から、粉砕及び浮遊選鉱処理の一連の操作を２段階に分けて行なえば、該操作が１段階である実施例１、２に比べて、白色度、及び未処理の石灰岩からの炭酸カルシウム含有粉末の回収率を向上させうることがわかる。
一方、比較例１〜２の結果から、本発明の方法に該当しない場合には、白色度が劣ることがわかる。
１ 粗粉砕手段（ボールミル）
２ 第一のスラリー濃度調整手段
３ 第一の浮選剤添加手段
４ 第一の浮遊選鉱装置
５ 微粉砕手段（湿式粉砕装置）
６ 第二のスラリー濃度調整手段
７ 第二の浮選剤添加手段
８ 第二の浮遊選鉱装置
２ 第一のスラリー濃度調整手段
３ 第一の浮選剤添加手段
４ 第一の浮遊選鉱装置
５ 微粉砕手段（湿式粉砕装置）
６ 第二のスラリー濃度調整手段
７ 第二の浮選剤添加手段
８ 第二の浮遊選鉱装置
Claims (3)
- （Ａ）炭素分を不純物として含む石灰岩を、湿式粉砕して、ブレーン比表面積が１４，０００〜３０，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩微粉砕物を含むスラリーを得る微粉砕工程と、
（Ｂ）工程（Ａ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、
（Ｃ）工程（Ｂ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、炭酸カルシウムを含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、
を含むことを特徴とする石灰岩の不純物除去方法。 - 工程（Ａ）の前工程として、
（Ｘ）炭素分を不純物として含む石灰岩を湿式粉砕、または乾式粉砕後に水を加えて、ブレーン比表面積が５，０００〜１３，０００ｃｍ2／ｇの石灰岩粗粉砕物を含むスラリーを得る粗粉砕工程と、
（Ｙ）工程（Ｘ）で得たスラリーと、浮選剤としての高級アルコール系脱墨剤を混合して、浮選剤を含むスラリーを得る浮選剤添加工程と、
（Ｚ）工程（Ｙ）で得たスラリーを浮遊選鉱処理して、炭素分を含む浮鉱と、工程（Ａ）の被処理物である上記石灰岩を含む沈鉱を得る浮遊選鉱処理工程と、
を含む請求項１に記載の石灰岩の不純物除去方法。 - 未処理の石灰岩と工程（Ｃ）で得られる炭酸カルシウムを含む沈鉱とのハンター白色度の差が、１．０以上である請求項１又は２に記載の石灰岩の不純物除去方法。
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