JPS60238173A - 希土類鉱物の浮遊選鉱法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は希土類鉱物の浮遊選鉱法に関し、詳細には、希
土類鉱物（代表的にはバストネサイト：ＬｎＣ０３Ｆ・
・・ｔ、ｎは希土類元素を示す）と共にヘマタイト（Ｆ
ｅ２０３）、リモナイト（Ｆｅｏ−ｏＨ）、重晶石（Ｂ
ａ５０４）、蛍石（ＣａＦ２）、石英（５１０２）、方
解石（ＣａＣ０３）、ドロマイトＣ（Ｃａ、Ｍｇ；）Ｃ
Ｏ３）、アパタイト（Ｃａ５（ＰＯ４）３（Ｆ、Ｃ１，
ＯＨ）　）　、ニジリン（Ｎａ２ＦｅＳｉ０６　）　、
角閃石、ａｉｍ、ストロンチアナイト（５ｒＣＯ３）、
パイライト（ＦｅＳ２）、イルメナイ）　（ＦｅＴｉＯ
３）等の種々の鉱物を含む複雑鉱石から、希土類鉱物を
高濃度に分ｗＲ濃縮する方法に関するものである。

〔従来の技術〕

希土類元素はガラス、セラミックス、合金、電子部品、
触媒等の各分野における新材料として注目を集めて詔り
、その需要は拡大の一途を辿っている。希土類元素を含
む鉱物としては２００種類以上のものが知られているが
、それらの中で特に重要な鉱物資源はバストネサイト、
モナズ石〔（Ｌｎ、　Ｔｈ、　Ｙ　）　ＰＯ４）及びゼ
ノタイム（（Ｌｎ、Ｙ）ＰＯ４）とされている。そして
その埋蔵介につぃては例えば米国カリフォルニア州のマ
ウンテンパス鉱山にバストネサイトとして約５００万ト
ン程度が推定されており、重晶石、方解石、石英、タル
り等の脈石鉱物と共に複雑鉱物として存在している。こ
うした複雑鉱石中のバストネサイト等は鉱石中に細かな
鉱染状で分散しているので、この鉱石からバストネサイ
ト等を分離濃縮するには、例えば１００メツシュ通過量
が９６％程度以上となるまで微粉砕し、下記の様な複雑
な浮遊選鉱方式によって脈石鉱物から分離する必要があ
った。

即ち現在実施されている代表的な浮遊選鉱法は、パルプ
を９８℃前後に保持しソーダ灰を加えてｐＨを約９．５
に保ち、オレイン酸系捕収剤とりゲニンスルホン酸アン
モニウム（炭酸塩鉱物及び硫酸塩鉱物の抑制剤）を加え
、粗選の後５段の精選に分けて行なう方法であり、これ
により６３９６程度の精鉱を得ている（Ｓ、ＨｏＤａｙ
ｔｏｎ　：　ＭｉｎｉｎｇＷｏｒｌｄ　（１９５６年１
月、第４３〜４５頁）〕。

〔発明が解決しようとする問題点〕 上記の様な従来の浮遊選鉱法は、脈石鉱物として含まれ
る蛍石の飛が比較的少ない複雑鉱石に対してはある程度
効率良く適用できるが、蛍石を多量に含む複雑鉱石から
希土類鉱物を満足のいく効率で浮遊選鉱することは困難
であった。本発明はこうした状況のもとで、特に蛍石や
重晶石を多量含有する複雑鉱石からでも希土類鉱物を効
率良く分離濃縮することのできる浮遊選鉱法の提供を目
的とするものである。

〔問題点を解決する為の手段〕

本発明は上記の目的にかなう新規な浮遊選鉱法を提供す
るもので、希土類鉱物及び蛍石を含む複雑鉱石から浮遊
選鉱法によって希土類鉱物を分離濃縮する方法において
、まず分子内にスルホン基とカルボキシル基の両者を含
む捕収剤を用い３０℃以下のパルプ温度で浮遊選鉱を行
なうことにより蛍石を選択的に浮遊させ、次いで残液に
抑制剤を加えパルプ温度を３０〜７０℃に高めて浮遊選
鉱を行なうことにより、希土類鉱物を選択的に浮遊させ
て回収するところに要旨を有するものである。

〔作用〕

以下実験の経緯を追って本発明の作用を詳細に説明する
。尚実験に当たっては代表的な希土類鉱物であるバスト
ネサイトをとり上げて検討を行なった。

本発明者等は、バストネサイトを効率良く浮遊分院する
為には、まず最適の捕収剤を探し出す必要があるとの認
識から種々の捕収剤を用いてバストネサイトの浮遊性を
調べた。尚捕収剤とし２てはスルホこはく酸系捕収剤、
ドデシル硫酸ナトリウム（ＤＳＮａ）、ドデシルベンゼ
ンスルホン酸ナトリウム（ＤＢＳＮａ　）　、ｆＪ’Ｍ
化ドデノドデシルアンモニウムＣ）及び第１／イン酸ナ
トリウム（Ｎａｐ（？’　）を使用シ、パルプｐＨとバ
ストネサイトの浮遊性の関係を調べた。結果は第１図に
示す通りであり、最高の浮遊性を示すｐＨ領域は捕収剤
の種類によって異なるが、何れもパルプｐＨを適正に調
整してやればある程度の浮遊率を期待することができる
。

これに対１．蛍石その他の脈石成分を含む複雑鉱石を対
象として同様の浮遊選鉱試験を行なったところ、Ｎａ、
Ｏｌ及びＤＡＣではバストネサイトの選択的な分離効果
を殆んど認め得なかったが、スルホｒｌ−）　／　ＦＩ
ｆＯｆ−ｈｎ　１ｔ１７　ａｔ　ｎＱ　ｈＪ　−”Ｋ’
ｓ　ｙｒ　ｎ　ｎ　ＣＮ−テ１４　引１”４のバストネ
サイト分離効果が発揮され、中でもスルホこはく酸系捕
収剤の効果は顕著であることが確認された。こうした事
実は第２図の実験結果からも確認することができる。即
ち第２図は、ハリモンドチューブを使用し、バストネサ
イト、蛍石、重晶石、ヘマタイト、石英の各浮遊性を調
べた実験結果を示したものであり、スルホこはぐ酸系捕
収剤を使用した場合はへマタイト及び石英が殆んど浮遊
しない為、複雑鉱物中のバストネサイトの選択的な浮選
に好結果を与えたものと思われる。

尚上記の実験ではスルホこはく酸系捕収剤の効果をとく
にとりあげて示しているが、この低分子内にスルホン基
とカルボキシル基を同時に含む化合物、例えばスルホン
化高級脂肪酸塩も、他の一般的な捕収剤に比べてバスト
ネサイトの選択的な浮選効果を発揮することを確認して
いる。

以上の結果から、蛍石や重晶石を脈石成分として含む複
雑鉱石からバストネサイトを選択的に浮遊する為の捕収
剤としては、分子内にスルホン基とカルボキシル基を含
む化合物（以下同じくスルホこはく酸系押収剤を代表例
として説明する）が最適であることが分かった。しかし
この押収剤でもバストネサイトを蛍石や重晶石から効率
良く分離することはできす、目的達成の為には蛍石や重
晶石を如何にうまく分ｍ［除去するかということが重要
な課題となる。

そこでバストネサイト、蛍石、重晶石を対象として、ス
ルホこはく酸系押収剤を用いた場合におけるパルプｐＨ
や押収剤濃度の影響を調べた。

第３図は、スルホこはく酸系押収剤濃度を変えた場合に
おける、蛍石、重晶石及びバストネサイトの浮遊性とパ
ルプｐＨの関係を示したグラフであり、蛍石は押収剤濃
度の影響をあまり受けることなく広いｐＨ領域で極めて
高い浮遊性を示すのに対し、重晶石は押収剤濃度が高い
ときは高い浮遊性を示すが、押収剤濃度が低くなると低
声領域（ｐＨ４以下）で浮遊性が急激に低下する。また
バストネサイトの浮遊性は最も小さく、低ｐＨ領域にお
ける浮遊性は重晶石と同様極めて低い。また第４図は、
パルプｐＨを２．５に設定し、スルホこはく酸系押収剤
濃度と蛍石、重晶石及びバストネサイトの浮遊性の関係
を示したものであり、この結果からも明らかな様に蛍石
は押収剤濃度の低い領域（スルホこはく酸として２ｍｑ
／ｌ程度以下）でも良く浮くが、重晶石及びバストネサ
イトは同様の条件では殆んど浮かない。従ってこの様な
条件で３者の混合物を浮遊選鉱処理すれば、蛍石のみを
選択的に分離し得ることが分かる。これに対し上記処理
条件下に詔ける重晶石とバストネサイトの浮遊挙動は前
述の如く類似しているので、このままの条件設定で重晶
石とバストネサイトをうまく分前することはできない。

そこで、前述の条件で蛍石を浮遊除去した残液からバス
トネサイトを効率良く分離回収し得る条件をめる為、今
度は抑制剤の添加効果を調べた。

即ち抑制剤として塩化アルミニウム又は珪酸ナトリウム
を使用し、その濃度が重晶石及びバストネサイトの浮遊
性に与える影響を調べたところ、何れの場合も浮遊性に
十分な差を与えることはできなかった。とζうが、色々
実験を進めるうち、抑制剤含有系のパルプ温度によって
重晶石及びバストネサイトの浮遊性が著しく変化すると
いう事実゛を確認したので、パルプ温度の影響を定量的
に把握すべく実験を進めたところ、以下に示す如く特異
な傾向を示すことが確認された。即ち第５，６図は、ス
ルホこはく酸系押収剤及び抑制剤を含むパルプ系の温度
を変えた場合における重晶石及びバストネサイトの浮遊
性を示したものであり、重晶石はパルプ温度の上昇と共
に浮遊性が低下するのに対し、バストネサイトは、低温
域において重晶石よりも浮遊性が低い。しかしパルプ温
度を高めるにつれてバストネサイトの浮遊性が急激に高
まり、パルプ温度を３０〜７０℃、より好ましくは３５
〜５５℃に設定すると、重晶石よりも高レベルの浮遊性
を示す様になる。

即ちスルホこはく酸系押収剤を用いて蛍石を浮遊除去し
た後の残液に抑制剤を加え、パルプ温度を３０〜７０℃
に設定して浮遊選鉱を行なうと、今度はバストネサイト
の浮遊性が選択的に向上して浮き易くなり、バストネサ
イトを高濃度で浮遊回収することができるのである。こ
の場合、第１段目の蛍石浮遊選鉱工程では、前述の様に
押収剤濃度を２ｍｇ　／　ｌ程度以下としパルプｐＨは
１〜４の酸性側に設定して重晶石及びバストネサイトの
浮遊を防止し、更にパルプ温度はバストネサイトの浮遊
を抑える為に８０℃程度以下に設定して、蛍石のみを選
択的に浮遊させるべきであり、又第２段目のバストネサ
イト浮遊選鉱工程では、バストネサイトの浮遊性を高め
る為スルホこはく酸系押収剤を追加してその濃度を４〜
１０ｒｍ；ｔ／ｌまで高めると共に抑制剤を加え、パル
プｐＨは１〜４、温度は８０〜７０℃の範囲に設定し、
重晶石の浮遊を抑制してバストネサイトのみを選択的に
浮遊させるのがよい。ちなみに第７図は、第２段目の浮
遊選鉱工程におけるスルホこはく酸系押収剤の適正濃度
を明らかにする為に行なった実験結果を示したものであ
り、このグラフからも明らかな様に、第２段目の浮遊選
鉱工程でバストネサイトを選択的に浮遊させる為のスル
ホこはく酸系押収剤の最適濃度は４〜１０ｍｑ／ｌであ
るから、第２段目の浮遊選鉱に当たっては残液に不足分
のスルホこはく酸系捕収剤を追加して上記適正濃度に調
整することが望まれる。

〔発明の効果〕

本発明は以上の様に構成されるが、要は特定の捕収剤を
用いてまず蛍石を浮遊除去し、次いで残部液に抑制剤を
加えパルプ温度を特定範囲まで高めてバストネサイトを
浮遊させるという２段の浮遊選鉱処理を組合せることに
よって、蛍石や重晶石等と混在するバストネサイトを効
率良く分離して回収し得ることができる様になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は種々の捕収剤を用いた場合におけるバストネサ
イトの浮遊率とパルプｐＨの関係を示すグラフ、第２，
３図はスルホこはく酸系捕収剤を使用した場合における
各種成分の浮遊率とパルプｐＨの関係を示すグラフ、第
４図はスルホこは（酸系捕収剤の濃度と浮遊率（バスト
ネサイト、蛍石及び重晶石）の関係を示すグラフ、第５
，６図は抑制剤を含むパルプの温度とバストネサイト及
び重晶石の浮遊率の関係を示すグラフ、第７図は第２段
目の浮遊選鉱時におけるスルホこはく酸系捕収剤の最適
濃度範囲を示す実験結果のグラフである。 出願人株式会社神戸製鋼所 代理人弁理士植木久、−１１ 吐　摺　枡　（［有］） 第４図 捕収剤濃度（〜／ｅ） 能　痩　餅　（を） 耽　掴　俯　（［有］）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 希土類鉱物及び蛍石を含む複雑鉱石から浮遊選鉱法によ
   って希土類鉱物を分離濃縮する方法において、まず分子
   内にスルホン基とカルボキシル基の両者を有する捕収剤
   を使用し、８０℃以下のパルプ温度で浮遊選鉱を行なう
   ことにより蛍石を選択的に浮遊分離し、次いで残液に抑
   制剤を加えパルプ温度を８０〜７０℃に高めて浮遊選鉱
   を行なうことにより希土類鉱物を選択的に浮遊させて回
   収することを特徴とする希土類鉱物の浮遊選鉱方法。