JPH01132725A - アルファ粒子低放出鉛の製造方法 - 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】 鉛は放射線測定装置のバックグランド放射線を低減する
ために該装置における遮蔽材料としてしばしば使用され
ている。しかし、鉛は少量の放射性同位体、例えば鉛−
２１０、ビスマス−２１０およびボロニウム２１０を含
有している。

電子装置においては、鉛および鉛合金は接点やはんだパ
ッドにしばしば使用されている。集積回路メモリは、Ｐ
ｂ−２１０、特にＰｏ−２１０の崩壊娘核種（ｄｅｃａ
ｙ　ｄａｕｇｈｔｅｒｓ）から放出されたアルファ粒子
が原因となり、メモリセル（ｍｅｍｏｒｙ　ｃｅｌｌ）
におけるデータを破壊し得るソフトエラーを起こす場合
がある。Ｐｂ−２１０は２２年の゛半減期を有する。

ＰＯ−２１０はアルファ粒子放出源としてよく知られて
おり、このため特に上述した用途においては低アルファ
粒子放出の鉛を使用することが最も重要なことである。

放出量は、放出されたアルファ粒子の数／Ｃｍｌ／時で
表わされる計数として一般に測定される（以下アルファ
カウントと称する）。市場で入手し得る鉛は０．２５程
度の低い値からｌＯ程度の高い値までの間で変化し得、
鉛の各バッチにつきそのアルファカウントを測定しない
限り、その市販の鉛が低カウントを有するか否かを予測
する方法はない。Ｐｂ−２１０を市販の鉛から容易に除
去することのできる工業的方法は知られていない。特開
昭５９−６４７９１号公報には、スルファミン酸−鉛電
解質を鉛陽極を用いて電解することにより、＜５０ｐｐ
ｂの放射性同位体および≦０．５のアルファカウントを
有する低アルファカウントの鉛の製造について記載され
ている。また、Ｐｂ−２１０が２２年の半減期を有する
という事実にもかかわらず、数百午前の古い鉛、例えば
沈没船やヨーロッパにおける教会の屋根から回収した鉛
でさえ０．０３〜０．０７のカウントを有している。か
かるアルファカウントは電子装置や集積回路に要求され
るレベルよりも極めて高い。エレクトロニクスの産業に
おいて所望のアルファカウントは０．０２以下である。

アルファ粒子を放出する物質（以下、アルファエミッタ
と称する）をアルミニウムから除去する好首尾な方法で
ある帯域精製法ではＰｂ−２１０は鉛から除去されない
。

鉛に帯域精製を施した場合には、Ｂ１−２１０およびＰ
Ｏ−２１０の初期における除去により一時的にアルファ
カウントの低減が得られるが、徐々に起こる平衡の回復
により時間と共に初期のレベルまでアルファカウントが
増加し、結局このことはＰｂ−２１０が除去されていな
いことを表わしている。

本発明は、鉛鉱物含有鉱体におけるアルファエミッタが
母岩と関係しているという発見に基づくものである。す
なわち本発明者らは、鉱体を慎重に選定し、濃縮物とし
て鉛鉱物を回収し、アルファエミッタの導入を来たすこ
となく該濃縮物を還元することにより、低アルファ粒子
放出の鉛、すなわち低アルファカウントの鉛を容易に製
造することができることを見出した。

更に特に、本発明者らは、アルファエミッタが比較的低
含量である付随鉱物を有する母岩において、実質的に不
純物不存在である鉛鉱物を粗い散在形態で含有する鉛鉱
床を採掘し、採掘した鉱石を粉砕し、この微粉砕した鉱
石に重力分離処理を施すことにより、アルファ粒子放出
母岩、すなわち脈石および付随鉱物が効果的に除去され
、低アルファカウントを有する鉛濃縮物が得られること
を見出した。アルファエミッタが導入され得る任意材料
を添加することなく該濃縮物に適当なる還元操作を施す
ことにより、約０．０２以下のアルファカウントを有す
る鉛金属が得られる。適当なる還元操作には、硫化鉛の
鉱物を酸化雰囲気または非酸化雰囲気中において炭酸ナ
トリウムで、あるいは水素、鉄またはチャコールで還元
するものや、溶融塩化鉛の浴に電流を供給して還元する
ものがある。但し、これら材料は低アルファカウントを
有することが条件とされる。また、かかる還元操作は、
該濃縮物を還元に適した形態に変換す諷従来の変換工程
を包含していてもよい。ここで言う還元とは、必要に応
じて従来の変換工程をも含むものとする。所要により、
還元により回収された鉛に電気？＃錬処理を施してその
不純物含量を低減することができる。

従って、本発明はアルファ粒子低放出鉛の製造方法にお
いて、付随鉱物を伴いかつアルファエミッタが比較的に
低含量である母岩において、実質的に不純物不存在であ
る鉛鉱物を粗い散在形態で含有する鉱体を選定し、上記
鉱体を採掘して、採掘鉱石を生ぜしめ、上記採掘鉱石を
粉砕して上記母岩および付随鉱物からの鉛鉱物の分離を
行なうことができるような粒度を有する微粉砕鉱石を形
成せしめ、上記微粉砕鉱石の流動サスペンジョンを形成
せしめ、上記サスペンジョンに重力分離処理を施して上
記鉛鉱物から上記母岩および付随鉱物を除去し、上記鉛
鉱物を鉛濃縮物として回収し、上記濃縮物に還元処理を
施し、０．０２以下のアルファ粒子のアルファカウント
／　ｃｄ　７時を有する鉛を回収する工程を包含するこ
とを特徴とするものである。

従って、本発明の目的は低アルファカウントの鉛の製造
方法を提供することにある。本発明の他の目的は工業的
規模で大量の低アルファカウントの鉛を経済的に製造す
る方法を提供することにある。本発明のこれら目的およ
び他の目的は以下の詳細な記載より明らかとする。

鉛は主に方鉛鉱として産出されるが、炭酸塩、硫酸塩お
よび他の形態においても産出する。鉛鉱物は一般に他の
°鉱物と一緒に産出され、これ′ら不純物の多くはアル
ファエミッタである。鉛鉱物は母岩の中に存在し、母岩
の多くは比較的高いアルファエミッタ含量を有し、すな
わち比較的高いウランおよびトリウム含量を有し、結果
としてＰｂ−２１０同位体含量が高い。他の母岩、特に
は一般に堆積（ｓｅｄｉａ＋ｅｎｔａｒｙ）タイプであ
る炭酸塩タイプの母岩は比較的低いアルファエミッタ含
量であり、すなわち比較的低いウランおよびトリウム含
量を有し、よってＰｂ−２１０含量が比較的低い。更に
、鉛鉱物が細かい散在形態で存在する多くの鉱床におい
ては、不純物と密接な関連がある。複雑かつ高価な方法
で処理したとしても、かかる鉱床から鉛鉱物を分離して
低アルファカウントの鉛を生じ得る濃縮物とすることは
一般に不可能である。

従って、低アルファカウントの鉛を製造するためには、
鉛鉱物が粗い散在形態で存在し、かつ実質的に不純物が
不存在である鉱床を選定することが必要である。かかる
鉱床としては、リトル　コーンウォリス　アイランド（
Ｌｉｔｔｌｅ　ＣｏｒｎｗａｌｌｉｓＩｓｌａｎｄ）の
ボラリス（Ｐｏｌａｒｉｓ）　、ノースウエストテリト
リーズ（Ｎｏｒｔｈｗｅｓｔ　Ｔｅｒｒｉｔｏｒｉｅｓ
）のビンボインド（Ｐｉｎｅ　Ｐｏ１ｎｔ）およびミズ
ーリ（Ｍｉｓｓｏｕｒｉ）のビックスパイ（Ｂｉｘｂｙ
）における炭酸塩タイプの鉱体がある。これら鉱体はす
べて主要鉛鉱物として方鉛鉱を含有し、若干酸化された
鉛形態のものを含有する。この方鉛鉱は、約１未満のア
ルファ粒子のアルファカウント／Ｃ１ａ／時を有する母
岩において粗い散在形態で存在し実質的に不純物不存在
である。

低アルファカウントの鉛は、例えば選別により鉱体から
回収することのできる純粋な方鉛鉱を還元することによ
り直接製造することができる。しかし、かかる回収は、
工業的規模で低アルファカウントの鉛を製造することに
関し経済的ではない。

アルファエミッタが比較的低含量である母岩において不
純物が実質に不存在である鉛鉱物を粗い散在形態で有す
る鉱体、すなわち好ましくは約１未満のアルファカウン
トを有する鉱体を選定した後、この鉱石を一般によく知
られた方法で採掘して、採掘された鉱石を生ぜしめる。

この採掘鉱石を粉砕して微粉砕鉱石を生せしめる。この
粉砕は、鉛鉱物を母岩および付随鉱物から分離し得るに
十分な程度まで実施する。鉱石にもよるが、粗砕（ｃｏ
ａｒｓｅ−ｍｉ　ｆｌｉｎｇ）は母岩および付随鉱物か
ら鉛鉱物を引続き分離するのに一般に適している。上記
鉱体から得られる鉱石が約３５メツシュ未満の粒度（テ
ィラー　スタンダード　スクリーン　スケール　シーブ
ス　シリーズ）となるまで粉砕するのが好ましい。この
粉砕は、既知方法および既知の装置を用いて行う。

上記微粉砕鉱石を、鉛鉱物を母岩および付随鉱物から重
力分離により分離するのに適した流動サスペンジョンと
する。第１の例においては、微粉砕鉱石を水と混合して
水性懸濁液を形成せしめる。

次いで、この懸濁液に既知の装置、例えばスパイラル（
ｓｐｉｒａｌ）、ウィルフレイ（Ｗｉ］ｆｌｅｙ）また
はディスク−テーブル（Ｄｅｉｓｔｅｒ　Ｔａｂｌｅ）
若しくは他の適当な重力分離装置を用いて重力分離処理
を施す。第２の例においては、微粉砕鉱石を媒体として
空気を用いて流動サスペンジョンとしてガス浮遊を形成
せしめ、これに重力分離処理を施す。

流動サスペンジョン中の粒子が実質的に同じ大きさの場
合に重力分離はより効果的である。従って、好ましくは
微粉砕鉱石を流動サスペンジョン形成前に、例えばふる
い分けまたは水力分級（ｈｙｄｒｏ−ｓｉｚｉｎｇ）に
より分粒操作に供して、狭い粒度範囲の微粉砕鉱石の分
級物を形成せしめる。好ましくは、かかる分級物は約マ
イナス３５〜プラス３２５メツシュの範囲内の粒度を有
する。しかし、他の粒度範囲、例えばマイナス３２５メ
ツシュの分級物を使用して所望結果を得ることもできる
。好ましくは、微粉砕鉱石を狭い粒度範囲の分級物に分
離し、各分級物を流動サスペンジョンとし、次いでこれ
に重力分離処理を施して、母岩および付随鉱物から分離
された鉛鉱物含有濃縮物を形成せしめる。

例えば、ふるい分けまたは水力分級により３種の粒度の
分級物を形成せしめることができ、これら分級物は夫々
約マイナス３５〜プラス１００メツシュ、約ｌＯＯ〜プ
ラス２００メツシュおよび約２００〜プラス３２５メツ
シュを有する。

微粉砕鉱石の流動サスペンジョンの重力分離は、鉛鉱物
含有濃縮物から、アルファエミッタ、特にＰｂ−２１０
を実質的に含有する母岩および付随鉱物を分離するのに
有利である。

鉛濃縮物を適当なる還元操作に供して、低アルファカウ
ントを有する鉛金属を回収する。随意に、還元前にこの
濃縮物を洗浄またはエツチング操作に供することができ
る。洗浄またはエツチングを行って残留母岩および付随
鉱物を除去することができ、またかかる操作を実質的に
アルファエミッタ不存在の有機化学薬品または塩化水素
酸で行うことができる。適当なる還元には、該濃縮物を
低アルファカウントの鉛に還元可能である形態に変換せ
しめる工程も含めることができる。例えば、かかる変換
は、電解還元処理を施して低アルファカウントの鉛を回
収することのできる酸化鉛、塩化鉛、炭酸鉛等の鉛化合
物に硫化鉛を変換するものとすることができる。

還元処理は簡単な還元操作でなければならない。

この理由は、大規模な工業的鉛精諌操作に使用する一層
複雑な処理には慣例的に、一般にアルファエミッタであ
る添加剤および融剤の使用が要求されるからである。従
って、工業的に使用される精錬処理は、鉛濃縮物を低ア
ルファカウントの鉛に還元するのには不適当であり、こ
のことは純粋な方鉛鉱を用いた場合にもいえることであ
る。

適当なる還元処理には、鉛濃縮物を、例えば水素、鉄ま
たはチャコールで還元する処理や、電解質としての溶融
塩化鉛の浴において電解還元する処理が含まれる。これ
ら還元処理はよく知られている。還元剤若しくは電解質
は無または低アルファカウントを有する材料でなければ
ならない。鉛濃縮物を還元する場合、有毒ガス、例えば
硫化水素および二酸化硫黄の発生を回避することも望ま
れる。低アルファカウントの還元剤を使用しかつ有毒ガ
スを発生することのない好適還元方法は、硫化鉛（方鉛
鉱）濃縮物を酸素含有ガスを添加して若しくは添加する
ことなく炭酸ナトリウムで精錬する方法である。該濃縮
物を酸素含有ガスを添加して炭酸ナトリウムで還元する
処理においては、塩化ナトリウムを融剤として添加して
、低融点の温和を形成せしめる。精錬中に形成される塩
化ナトリウムおよび硫酸ナトリウムは約６００℃で低融
点温和を形成する。炭酸ナトリウムおよび塩化ナトリウ
ム双方共に無または低アルファカウントを有していなけ
ればならない。酸素含をガスは、酸素、空気および酸素
エンリッチ空気から成る群から選択する。酸素存在下に
おける精錬反応は次式、２ＰｂＳ＋２ＮａｚＣＯ＋＋３
０ｚ＋２ＮａＣＩ→２Ｐｂ＋２（ＮａＣ１１ＮａｚＳ０
４）＋２ＣＯｚに従って起こる。

好ましくは、硫化鉛の濃縮物を過剰の炭酸ナトリウムお
よび塩化ナトリウムと混合し、低アルファカウントの材
料、例えばグラファイト製で酸素含有ガスが導入される
適当なる容器内で精錬する。

溶融鉛は容易に溶融塩から分離され、約０．０２以下の
アルファ粒子のアルファカウント／　ｃ４　／時を有す
る低アルファカウント鉛として鉛金属を回収する。

酸素不存在下における炭酸ナトリウムによる精錬反応、
すなわち酸素含有ガスを添加することのない還元は次式
、 ４ＰｂＳ＋４ＮａｚＣＯ１−３ＮａｚＳ＋ＮａｔＳＯａ
＋４ＣＯｔ＋４Ｐｂに従って起こる。この反応では著し
い量の二酸化炭素が発生する。反応を制御するためには
、適当量の硫化鉛の濃縮物と炭酸ナトリウムとの良く混
合された配合物である装填混合物を、熱反応する材料の
浴に低速かつ安定した速度で連続的に供給する。反応し
た材料、すなわち硫化ナトリウム、硫酸ナトリウムおよ
び鉛は、低アルファカウントの材料、例えばグラファイ
ト製の適当なる容器に入れる。

容器を一部だけ満たすことにより、従って顕著な余欲高
を残すことにより反応は一層制御される。

この供給混合物は炭酸ナトリウムを過剰に、例えば１０
〜１５％過剰に含有するのが好ましい。所要に応じて、
ある量の塩化すトリウムを供給混合物に含めることがで
き、これにより反応した材料、すなわち籠の温度を低く
する。反応は約８５０℃の温度で開始し、１３００℃程
度の高温て行わしめることができる。好ましくは、温度
を約１０５０℃に維持する。

この温度では新しい供給装填材料の安定した投入により
、扱い易い二酸化炭素の発生を伴い乍ら２．速な反応が
起こる。

溶融鉛は容器の底部に集まり、ここからこれを、約０．
０２以下のアルファ粒子のアルファカウント／ｃｔｓ”
７時を有する低アルファカウントとして回収する。随意
に、精錬容器から回収した溶融鉛は、先ず少量の水酸化
ナトリウムで処理し、次いで少量の酸素含有ガスで処理
して硫黄および硫化ナトリウム含量を低減することによ
り更に精製してもよい。

精錬容器からのガスは大部分は二酸化炭素と少量のＰｂ
Ｓ、　ＰｂＯ，ＳＯｚ＋　ＮａｚＳＯ４および使用され
ている場合にはＮａＣｌとから成る。これら排ガスはバ
ッグハウスまたはスクラバーを用いて従来通り処理する
。精錬容器からの温和または鍼を工程から除去する。所
要に応じて、餞を水中で陥、冷し、水で浸出し、同時に
撹拌し、次いで沈降させる。固形物は、溶液から分離し
、乾燥し、精錬容器に戻すことができる。引き続いて、
溶液中の硫化す１−リウムは、該溶液中に酸素含有ガス
を通してパブリングし、次いで少量の過酸化水素を添加
することにより酸化させることができる。

精錬還元に代わるものとして、鉛濃縮物を溶融塩化鉛の
浴中で電界還元するものがあり、この場合、元素状態の
硫黄が発生する。この方法は米国特許第２０９２４５１
号に開示されており、参考のためにここでとり挙げる。

この米国特許による方法は、１〜１０％の硫化鉛を含有
する溶融塩化船中の硫化鉛含有材料から鉛と硫黄とを分
離する工程を含む。

電流は、各ギャップ間に１．２〜１．４　Ｖの電圧降下
が与えられるように約５０００〜１００００　Ａ／ｎ＋
２の電流密度で双極電極に供給する。硫黄は陽極で発生
し、これを捕集し、濃縮する。鉛は陰極で発生し、これ
は電解槽から溶融状態で取り出す。

この方法は低アルファカウントの鉛の調製に好首尾に使
用することができる。但し、電解槽および電極の材料並
びに溶融塩化鉛電解質は無または低アルファカウントを
有することが条件とされる。

好ましくは、電解槽および電極はグラファイト製とし、
塩化鉛は低アルファカウントの鉛、硫化鉛または硫化鉛
濃縮物の塩素化により調製する。好適例においては、電
解槽は陰極として作用する円筒状のグラファイト製容器
であり、この容器の中心位置には頂部と底部とが開口し
該容器の底部の若干上方に位置する中空の円筒状陽極を
有する。

かかる電解槽および陽極は適当なる蓋で密閉される。混
合装置（ミキサ）は陽極の下端部の中心に位置し、該ミ
キサのシャフトは上記蓋を貫通している。また、陽極は
その下端部に、混合を十分に行わしめるために多数の離
間した溝が設けてあり、またその上端部には多数の開口
を有し、電解質の循環を行わしめかつ発生した硫黄蒸気
の通路となるようにしである。電解槽の蓋には、陽極へ
の濃縮物の供給用と、電解槽底部からの溶融鉛の吸い上
げ用の通路を設けである。またこの蓋には硫黄蒸気の除
去用の開口が設けである。電解槽、蓋および通路は良好
に断熱せしめて熱＋ｆｌ失を低減する。

好ましくは、かかる処理を約５００〜６００℃の範囲に
維持された温度で行い、約２．５〜２５重量％、好まし
くは１０重量％の、塩化鉛内の硫化鉛の濃度を用い、陽
極と容器壁との間隔を約５ｃｍに維持し、６０００〜９
０００、好ましくは約７００ＯＡ／＋＋”の電流密度を
用いる。硫化鉛の濃縮物を連続的にある速度で添加して
、電解質において所望濃度を維持する。溶融鉛を電解槽
から定期的に吸い上げる。適当な間隔で電解質の表層を
すくい取り、放出して不純物を除去し、また必要に応じ
て電解質を添加し、電解槽内を所望レベルに維持する。

電解質を適当な速度で撹拌して、電解槽内容物を循環さ
せる。かかる処理により回収された鉛は、約０．０２の
アルファ粒子のアルファカウント／　ｃｍ　”　７時の
低アルファカウント鉛である。

本発明の方法により製造される鉛のアルファカウントが
経時的に実質的に一定のままであるということは注目す
べきことである。

所要に応じて、還元処理により回収された低アルファカ
ウントの鉛を電気精錬により更に精製してもよい。ヒド
ロフルオケイ酸（ｈｙｄｒｏｆｌｕｏｓｉｌｉｃｉｃａ
ｃｉｄ）またはスルファミン酸（ｓｕｌｐｈａａ＋ｉｃ
　ａｃｉｄ）の電解質における鉛の電気精錬はよく知ら
れており、よく知られたペッツ法（３ｅｔｔｓ　ｐｒｏ
ｃｅｓｓ　）または双極法（ｂｉｐｏｌａｒ　ｐｒｏｃ
ｅｓｓ　）により行うことができる。但し、実質的にア
ルファエミッタが不存在か、あるいは導入されないこと
が条件とされる。還元処理における如く、ペッツ法の場
合における電解質並びに鉛陰極は無または低アルファカ
ウントを有していなければならない。低アルファカウン
トの鉛の電気精錬においては、上述の如き還元処理から
の鉛を陽極に加工して、これを電解質中に浸漬し、標準
的なよく知られた条件下で精錬する。精錬され不純物含
量が低減した低アルファカウントの鉛が電気精錬処理に
より回収される。

次に本発明を実施例により説明する。

■−上 この例は本発明の方法を示すものである。

不純物を実質的に含んでいない粗い散在形態の鉛鉱物を
、ノースウエストテリトリーズ（Ｎ、　Ｗ、　Ｔ、）の
ピンポイントにおける炭酸塩タイプの方鉛鉱の鉱化から
選定した。この鉱化を採掘し、該鉱石を２．５４ｃｍ　
（１インチ）より細かく粗砕（ｃｏａｒｓｅ−ｃｒｕｃ
ｔ＋）し、ショークラッシャーを用いて０．９５ｃｍ　
（３／８インチ）より細かく粉砕（ｆｉｎｅ−ｃｒｕｓ
ｈ）　Ｌｔ、微粉砕機により微粉砕し、マスナス３５メ
ツシュにふるい分けた。ふるい分けした鉱石試料のアル
ファカウントは０．２４のアルファ粒子／　ｃｍ　”　
７時であった。

このふるい分げした鉱石を水の添加により流動懸濁液と
し、ディスク−テーブルモデルＲＨ１５ＳＳＤを用いて
重力分離処理に供した。８４％の鉛を含有する２２８　
ｋｇの鉛濃縮物を分離した。この濃縮物試料のアルファ
カウントは０．０２であった。この濃縮物を再度重力分
離処理に供したところ、８６％の鉛を含有する０、０１
未満のアルファカウントの第二濃縮物を得た。この鉛濃
縮物の一部を理論量以上の炭酸ナトリウムおよび塩化ナ
トリウムと混合した。

尚、これら塩は０．０３のアルファカウントを有してい
た。上記混合物をグラファイト類るつぼ（低アルファカ
ウント）内において空気を吹き込み乍ら８００〜１００
０℃の範囲内の温度で６時間精錬した。

スラグから直ちに分離した８２ｋｇの鉛金属を回収した
。この鉛金属のグレードは９９．９９％であった。

また、この回収された金属のアルファカウントは０．０
１未満であった。ある期間アルファカウントを測定し続
けたところ、アルファカウントは本質的に一定のままで
あることが確かめられた。

かかる結果より、流動懸濁液中の破砕鉱石に重力分離処
理を施し、得られた濃縮物を無または低アルファカウン
トの還元剤と共に精錬することにより、実質的に不純物
を含まずかつ比較的低アルファエミッタ含量である母岩
に粗く散在する鉛鉱物から低アルファカウントの鉛を製
造することができることが分かる。また、かかる結果よ
り、アルファエミッタは母岩に関係していることも分か
る。

方鉛鉱の鉱石をボラリス、ピンボイトンおよびビックス
パイの鉱化より選別した。方鉛鉱は炭酸塩タイプの凪岩
に粗く散在し、実質的に純粋であった。

実質的に母岩および不純物が不存在である選別された方
鉛鉱は、夫々０．０１未満のアルファカウントを有して
いた。各鉱化から選別した方鉛鉱９００ｇと６００ｇの
炭酸ナトラムおよび３００ｇの塩化ナトリウムとを混合
し、グラファイト類るつぼ内において９５０℃で２時間
精錬した。鉛金属を８０％の回収率で各精錬より回収し
、各場合について０．０１未満のアルファカウントを有
することを確かめた。

各精錬より回収された鉛のアルファカウントは時間と共
に増加することはなかった。

かかる結果より、純粋な方鉛鉱は低アルファカウントを
有しており、この方鉛鉱を本発明の方法に従い精錬した
場合にはアルファカウントは増加しないことが分かる。

±−主 この例は、鉛鉱物が低アルファカウントの母岩中に粗い
散在形態で存在する場合でも、従来工業的に用いられた
方法によっては低アルファカウントの鉛を製造すること
ができないことを示す。

鉛濃縮物を、ピンポイント鉱山から得た鉱石の破砕、微
粉砕および浮選により製造した。この鉛濃縮物のアルフ
ァカウントは０．４２８であった。この濃縮物を石灰岩
、シリカおよびコークスの添加による従来の工業的精錬
処理に供した。この精錬より回収された鉛金属の試料は
０．０６のアルファカウントを有していた。しかし、こ
のアルファカウントは時間と共に増加し、１２ケ月後に
は０．１７の値となった。

０．４２８のアルファカウントを有する同様の鉛濃縮物
９００ｇを例２における如く精錬した。この精錬により
回収された鉛は０．０５のアルファカウントを有してい
た。また、このカウントは時間と共に増加することが確
かめられた。

かかる結果より、鉛鉱物を濃縮するのに用いる通常の工
業的方法では比較的低アルファカウントを有する鉛濃縮
物が得られないことが分かる。更にかかる結果り、工業
的タイプの精錬や、無または低アルファカウントを有す
る薬剤による浮選濃縮物の精錬ではいずれも、アルファ
カウントが経時的に一定のままである低アルファカウン
トの鉛は得られないことが分かる。

■−土 この例は、酸素含有ガスを添加することなしに炭酸ナト
リウムを用いて硫化鉛濃縮物を還元する好適処理を示す
。鉛濃縮物を、例１において述べた如く破砕、微粉砕お
よび重力分離することによりピンポイントの鉱化から調
製した。この濃縮物ハ８２％の鉛を含有し、０．０２の
アルファ粒子のアルファカウント／Ｃ１／時を有してい
た。２５００　ｇの鉛濃縮物を１４５０　ｇのＮａ２Ｃ
Ｏ，、すなわち理論量よりも３０％過剰のＮａｚＣＯ：
＋および７２５ｇのＮａＣｌと混合した。３１４０　ｇ
のこの混合物をグラファイト製るつぼ内において１０５
０℃の温度まで誘導加熱した。反応を１時間継続せしめ
、しかる後１２２０　ｇの鉛を回収した。回収率は８９
％であり、鉛金属のグレードは９９．９９％であり、ま
た回収された鉛金属のアルファカウントは０．０１未満
であった。このアルファカウントは時間と共に増加する
ことはなかった。

貫−工 上述の如き電解槽を用いて、例１に述べた如く微粉砕お
よび重力分離することによりビンポイントの鉱石から調
製した鉛濃縮物であって８２％の鉛を含有し０．０２の
アルファカウントを有する該濃縮物を電解した。

グラファイト製電解槽は４０ｃｍの内径と６０ｃｍの高
さを有する。この電解槽を、低アルファカウントの鉛（
アルファカウント０．０１未満）の塩素化により調製し
たある量の溶融塩化鉛で満たした。直径３０ｃｍおよび
高さ４５ｃｍを有するグラファイト製陽極を、発生した
硫黄蒸気の通路用の空間を残し乍ら撹拌機により該陽極
の上端部における開口を通して溶融体の循環が行われる
ように浴に浸漬した。

陽極と電解槽の壁との間隔は５ｃｍとし、また陽極と電
解槽の底部との間隔は１０ｃｍとした。

非交流電位差を陽極と電解槽の壁との間に印加して、陽
極表面の電流密度が０．７　Ａ／Ｃｌ１１２である直流
電流の流れが得られるようにした。硫化鉛の濃縮物を蓋
を介して陽極に１２．５ｋｇ／時の速度で連続的に添加
した。温度は５２５℃とした。電解質を撹拌し、電解質
中の硫化鉛の濃度を供給速度を電流の流れと適合させる
ことにより約１０％に維持した。

鉛が１０ｋｇ／Ｊｌの速度で形成され、これを定期的に
電４槽の底部から取り出した。硫黄蒸気は電解槽の頂部
から排気した。取り出した鉛は０．０２未満のアルファ
カウントを有していた。

■−１ 例１の還元処理により得られた溶融鉛を陽極内に注入し
、ペッツ法に従い電気精錬処理に供した。

この鉛試料は、火花源発光分光分析法（ｓｐａｒｋ−ｓ
ｏｕｒｃｅ　ｅ＋＋ｕ＋＋１ｓｓｉｏｎ　５ｐｅｃｔｒ
ｏｓｃｏｐｙ　）により測定したところ５６８ｐｐｍの
総不純物含量を有しており、また０、０１４のアルファ
カウントを有していた。フルオケイ酸鉛−フルオケイ酸
電解質と鉛陽極の双方を低アルファカウントの鉛から作
った。鉛陽極を１．５１の電解質中に浸漬し、陰極と陽
極との間に３への電流を供給した。電解槽の電位降下は
１．２Ｖであった。電解を９０時間継続して行い、しか
る後、９５０ｇの鉛を回収した。回収した鉛は６８ｐｐ
ｍの総不純物含量と０．０１未満のアルファカウントを
有していた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、アルファ粒子低放出鉛の製造方法において、付随鉱
   物を伴いかつアルファエミッタが比較的低含量である母
   岩において、実質的に不純物不存在である鉛鉱物を粗い
   散在形態で含有する鉱体を選定し、上記鉱体を採掘して
   採掘鉱石を生ぜしめ、上記採掘鉱石を粉砕して上記母岩
   および付随鉱物からの鉛鉱物の分離を行なうことができ
   るような粒度を有する微粉砕鉱石を形成せしめ、上記微
   粉砕鉱石の流動サスペンジョンを形成せしめ、上記サス
   ペンジョンに重力分離処理を施して上記鉛鉱物から上記
   母岩および付随鉱物を除去し、上記鉛鉱物を鉛濃縮物と
   して回収し、上記濃縮物に還元処理を施し、０．０２以
   下のアルファ粒子のアルファカウント／ｃｍ＾２／時を
   有する鉛を回収することを特徴とするアルファ粒子低放
   出鉛の製造方法。 ２、上記鉛鉱物が炭酸塩タイプの母岩に粗く散在する請
   求項１記載の製造方法。 ３、上記母岩が約１未満のアルファ粒子のアルファカウ
   ント／ｃｍ＾２／時を有する請求項１または２記載の製
   造方法。 ４、微粉砕鉱石の上記粉砕を上記微粉砕鉱石が約３５メ
   ッシュ未満の粒度を有するように行なう請求項１、２ま
   たは３記載の製造方法。 ５、上記流動サスペンジョンの形成前に上記微粉砕鉱石
   に分粒処理を施して上記微粉砕鉱石の１またはそれ以上
   の粒度分級物を形成せしめ、各分級物が著しく狭い粒度
   範囲を有するようにする請求項１〜４のうちいずれか一
   記載の製造方法。 ６、上記微粉砕鉱石に分粒処理を施して、約マイナス３
   ５メッシュ〜プラス３５２メッシュの範囲内の粒度を有
   する少なくとも１の粒度分級物を形成せしめる請求項１
   〜５のうちいずれか一記載の製造方法。 ７、上記鉛鉱物が方鉛鉱であり、上記還元を炭酸ナトリ
   ウムと共に、酸素、空気および酸素エンリッチ空気から
   成る群から選ばれた酸素含有ガスを添加し乍ら、低融点
   塩相形成のための融剤としての塩化ナトリウムの存在下
   で行い、この際、上記炭酸ナトリウムおよび塩化ナトリ
   ウムが無または低アルファ粒子放出のものである請求項
   １〜６のうちいずれか一記載の製造方法。 ８、上記鉛鉱物が方鉛鉱であり、上記還元を酸素含有ガ
   スを添加することなく炭酸ナトリウムと共に少なくとも
   約８５０℃の温度で行って反応した材料を形成せしめ、
   これから鉛を回収し、この際、上記炭酸ナトリウムが無
   または低アルファ粒子放出のものである請求項１〜６の
   うちいずれか一記載の製造方法。 ９、上記鉛鉱物が方鉛鉱であり、上記還元を、ある量の
   上記濃縮物を撹拌浴内に浸漬された陽極を有する電解槽
   内の溶融塩化鉛の当該浴内に供給し、上記電解槽と上記
   陽極との間に直流電流を流して約６０００〜９０００Ａ
   ／ｍ＾２の範囲内の電流密度を付与し、温度を約５００
   〜６００℃の範囲内に維持し、上記浴内の硫化鉛の濃度
   を約２．５〜２５％の範囲内に維持し、上記電解槽から
   ０．０２のアルファ粒子のアルファカウント／ｃｍ＾２
   ／時を有する鉛を回収することにより電解的に行い、こ
   の際、上記塩化鉛、上記電解槽および上記陽極が無また
   は低アルファ粒子放出のものである請求項１〜６のうち
   いずれか一記載の製造方法。 １０、上記還元により回収された鉛に電気精錬処理を施
   してその不純物含量を低減し、この際、上記電気精錬を
   アルファ粒子放出物質が導入されないようにして行なう
   請求１〜９のうちいずれか一記載の製造方法。