JP7385872B2 - 選鉱方法 - Google Patents
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Description
選鉱工程では、鉱山で採掘された銅鉱石を粉砕した後、水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行なう。浮遊選鉱では、スラリーに捕収剤、抑制剤、起泡剤などで構成される浮選剤を添加し、空気を吹き込んで銅鉱物を浮遊させつつ、脈石を沈降させて分離を行なう。これにより銅品位30%前後の銅精鉱が得られる。
乾式製錬工程では、選鉱工程で得られた銅精鉱を自溶炉などの炉を用いて熔解し、転炉および精製炉を経て銅品位99%程度の粗銅にまで精製する。粗銅は次工程の電解工程で用いられるアノードに鋳造される。ここで、銅精鉱に含まれる砒素は、スラグ、ダストおよび粗銅に分配される。
電解工程では、硫酸酸性溶液(電解液)で満たされた電解槽に前記アノードを挿入し、カソードとの間に通電して電解精製を行なう。電解精製によって、アノードの銅は溶解し、カソード上に純度99.99%の電気銅として析出する。
第2発明の選鉱方法は、第1発明において、前記酸化剤は過酸化水素であることを特徴とする。
第3発明の選鉱方法は、第1または第2発明において、前記キサントゲン酸アルカリ金属塩はアミルキサントゲン酸カリウムであることを特徴とする。
第4発明の選鉱方法は、第1~第3発明のいずれかにおいて、前記原料を水洗および/または磨鉱する前処理工程を備えることを特徴とする。
本発明の一実施形態に係る選鉱方法は、砒素を含む原料を用いた浮遊選鉱により、原料から砒素を除去して、砒素品位の低い精鉱を得る方法である。
原料は予め粉砕され、単体分離された鉱物粒子が混合された状態となっている。鉱物粒子の粒度は、鉱石に含まれる鉱物の大きさに合わせて、単独鉱物が得られるように調整される。例えば、黄銅鉱の場合篩下100μm程度に調整することが一般的である。種々の鉱物を含む鉱石を原料とする実操業では、篩下100μm程度に粉砕した後で、浮選成績などを勘案して鉱石の粒度を最適な条件に合わせることが一般的である。
鉱物粒子からなる原料に水を添加して鉱物スラリーを得る。鉱物スラリーの液相にカルシウムイオンまたはマグネシウムイオンが含まれていると浮遊選鉱に悪影響を与えることが知られている。そこで、鉱物粒子に添加する水は不純物イオンを含まない純水であることが好ましい。工業的にはイオン交換水または工業用水を用いてもよい。
つぎに、鉱物スラリーの液相のpHを10以上に調整する。pH調整は鉱物スラリーにpH調整剤を添加することにより行なわれる。pH調整剤は特に限定されないが、アルカリとして水酸化ナトリウム(NaOH)、水酸化カリウム(KOH)、水酸化カルシウム(Ca(OH)2)、炭酸カルシウム(CaCO3)などを用いることができる。酸として硫酸(H2SO4)、塩酸(HCl)などを用いることができる。pH調整剤を水溶液の形態で用いる場合には、その濃度は特に限定されず、鉱物スラリーを目的のpHに調整することが困難とならない濃度であればよい。
つぎに、鉱物スラリーに酸化剤を添加して、鉱物スラリーを所定時間撹拌する。酸化剤の添加により鉱物粒子の表面を酸化する。酸化剤として、過酸化水素(H2O2)、次亜塩素酸ナトリウム(NaClO)などを用いることができる。酸化剤として過酸化水素を用いる場合、過酸化水素の添加量は鉱物スラリーに含まれる原料の重量を基準として34.5~52.3kg/tが好ましい。
つぎに、鉱物スラリーを用いて浮遊選鉱を行なう。浮遊選鉱に用いる装置および方式は特に限定されない、一般的な多段式浮遊選鉱装置を用いればよい。
銅精鉱に含まれる砒素非含有硫化銅鉱物と砒素含有硫化銅鉱物とを浮遊選鉱により分離する試験を行なった。
R=Wr/(Wr+Wl) ・・・(1)
L=Wl/(Wr+Wl) ・・・(2)
ここで、Wrは浮鉱の重量、Wlは沈鉱の重量である。浮鉱率Rは浮鉱および沈鉱として回収された鉱物のうちの浮鉱の重量割合を意味する。沈鉱率Lは浮鉱および沈鉱として回収された鉱物のうちの沈鉱の重量割合を意味する。
RN-As=R×Gr(CuN-As)/(R×Gr(CuN-As)+L×Gl(CuN-As)) ・・・(3)
ここで、Gr(CuN-As)は浮鉱の砒素非含有硫化銅鉱物に含まれる銅の品位、Gl(CuN-As)は沈鉱の砒素非含有硫化銅鉱物に含まれる銅の品位である。Gr(CuN-As)およびGl(CuN-As)は、浮鉱および沈鉱の銅品位および鉱物組成から求められる。砒素非含有硫化銅鉱物の浮鉱率RN-Asは、浮鉱および沈鉱として回収された砒素含有硫化銅鉱物のうちの浮鉱の重量割合を意味する。
RAs=R×Gr(CuAs)/(R×Gr(CuAs)+L×Gl(CuAs)) ・・・(4)
ここで、Gr(CuAs)は浮鉱の砒素含有硫化銅鉱物に含まれる銅の品位、Gl(CuAs)は沈鉱の砒素含有硫化銅鉱物に含まれる銅の品位である。Gr(CuAs)およびGl(CuAs)は、浮鉱および沈鉱の銅品位および鉱物組成から求められる。砒素含有硫化銅鉱物の浮鉱率RAsは、浮鉱および沈鉱として回収された砒素含有硫化銅鉱物のうちの浮鉱の重量割合を意味する。
ηN=RN-As-RAs ・・・(5)
Claims (4)
- 砒素を含まない硫化鉱物である砒素非含有硫化鉱物と、砒素を含む硫化銅鉱物である砒素含有硫化鉱物とを含む原料に水を添加して鉱物スラリーを得るレパルプ工程と、
前記鉱物スラリーの液相のpHを10以上に調整するpH調整工程と、
前記鉱物スラリーに酸化剤およびキサントゲン酸アルカリ金属塩を添加する条件付け工程と、
前記鉱物スラリーを用いて浮遊選鉱を行ない、前記原料を前記原料よりも前記砒素非含有硫化鉱物の品位が高い浮鉱と前記原料よりも前記砒素含有硫化鉱物の品位が高い沈鉱とに分離する浮遊選鉱工程と、を備え、
前記原料は銅100重量部に対して砒素を4.4~5.8重量部含む
ことを特徴とする選鉱方法。 - 前記酸化剤は過酸化水素である
ことを特徴とする請求項1記載の選鉱方法。 - 前記キサントゲン酸アルカリ金属塩はアミルキサントゲン酸カリウムである
ことを特徴とする請求項1または2記載の選鉱方法。 - 前記原料を水洗および/または磨鉱する前処理工程を備える
ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の選鉱方法。
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