JPS6099357A - 鉄鉱物の浮遊選鉱法 - 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】 本発明は、鉄鉱物とアルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物を含む
低品位鉄鉱石から、浮遊選鉱法によって鉄鉱物を効率良
く分離・濃縮することのできる方法に関するものである
。

低品位鉄鉱石を鉄鋼製造原料として有効に活用する為に
は、鉄鉱物を分離・濃縮して鉄分含有率を高める必要が
あシ、例えばテーブル、サイクリン、スパイラル、コー
ングラフファイア等の比重選鉱法、低磁力磁選機や高磁
力磁選機を用いる磁力選鉱法、鉄鉱石又は脈石鉱物を浮
遊させる浮遊選鉱法等による鉄分の濃縮が行なわれてい
る。ところで従来から鉄鋼製造原料として用いられてい
る低品位鉄鉱石中の脈石成分の殆んどは主に石英であっ
た為、上記の様な方法によって鉄鉱物を効率良く分離・
濃縮することができた。他方鉄鉱物資源の減少に伴って
よシ低品位の鉄鉱石も原料として使用せざるを得す、最
近ではニジリン輝石の様なアルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物
を含む低品位鉄鉱石を鉄鋼製造原料として使用しようと
する動きも見受けられる。ところがこの様なアルカリ含
有鉱物が未分離のままで鉄鉱物中に混入していると、殊
に高炉装入原料あるいは直接製鉄用原料としてベレット
状に成形したものでｔま、還元反応段階でベレットが体
積膨張を起こして強度が著しく劣化し、粉化が進んで通
気性が低下し高炉操業性が著しく阻害されるという問題
が生ずる。ちなみに第１図は、焼成ベレット中のアルカ
リ含有量と還元反応時の体積膨張率（Ｓｗｅｌｌｉｎｇ
　Ｉｎｄｅｘ）の関係を示したグラフであ）、具体的に
は通常の鉄鉱物（アルカリ未含有）に０．７５重量％以
下のＮａｇ　０を添加し１２８０℃で１０分間焼成した
ときの焼成ベレットを用い、９００℃、Ｃｏ／Ｎ２　＝
　３０／７０、ガス流量Ｌ４１／分の条件で還元反応を
行Ａつたときの体積膨張率を示したものである。この図
からも明らかな様にベレット中のＮａ、Ｏ量が多くなる
程体積膨張率は増大するが、その増大傾向は還元率が高
い程著しく、還元率６０％のときはＮａ、０量が０．５
チでも約４００−の体積膨張を示す。更に極く少量のＮ
ａｐ　Ｏ量、例えば０．２％でも、還元率６０チで紘約
１００％の体積膨張率を示している。現在高炉装入原料
としての鉄鉱石ベレットで規定されている体積膨張率の
基準は１４チ以下であるから、極めて僅かのアルカリ含
有鉱物の混入でも高炉装入原料としての適正を欠くもの
となる。

しかもＮａ２Ｏ等のアルカリ物質は還元反応時の熱で揮
発し、炉壁を著しく侵食することが確認されているので
、こうした意味からしてもアルカリ物質の混入は絶対避
けなければならない。この様なところからこれまでアル
カリ物質を含む鉄鉱石は高炉装入原料として殆んど使用
されなかったが、前述の様な原料事情からアルカリ含有
含鉄珪酸塩鉱物を含む低品位鉄鉱石でも使用せざるを得
ない状況になってきておシ、その為にはその様な低品位
鉄鉱石からアルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物を可及的完全に
除去し高品位鉄鉱物として効率良く分離・濃縮し得る技
術を確立する必要がある。

本発明はこうした状況のもとて種々研究の結果完成され
たものであって、その構成は、鉄鉱物とアルカリ含有含
鉄珪酸塩鉱物を含む低品位鉱物を微粉砕し、陰イオン抽
収剤を用いて鉄鉱物を浮遊させ前記アルカリ含有含鉄珪
酸塩鉱物を沈降分離するところに要旨を有するものであ
る。

本発明においてアルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物とは主とし
てアルカリ輝石、特にニジリン輝石伽−ｇｉｒｉｎｅ：
Ｎａ　Ｆｅ　５ｉ２０６）を言うが、ニジリン輝石とニ
ジリン輝石質普通輝石（Ａｅｇｉｒｉｎｅ−Ａｕｇｉｔ
ｅ：（Ｎａ、ＣａＸＦｅ’＋Ｆｅ２＋Ｍｇ＊ＡｌＸ５ｉ
ｚＯａ）：］との間の組成は連続的に変化しておシ、そ
の成分組成は通常第１表の範囲に含まれ、Ｎａ、Ｏの含
有量は１１〜１４．５チ程度である。

一方鉄鉱物はヘマイト、マグネタイトやりモナイトとし
て含まれているが、前記ニジリン輝石はこれらの鉄鉱物
及び脈石成分中に広く分散しているので、鉄鉱物をニジ
リン輝石や脈石成分から効率良く分離・濃縮する為には
、低品位鉄鉱石をまず微粉砕しなければならず、かかる
微粉砕物から有効成分を分離・ｏ、ｍする方法としては
浮遊選鉱法が最適と考えられる。そこでニジリン輝石と
へマタイト及びリモナイトとの浮遊選鉱法による分離可
能性を調べる為、種々の捕収剤を添加した場合における
各成分の浮遊性を調べた。即ち第２表に示す成分組成の
ニジリン輝石と第３表に示す成分組成のへマタイト及び
リモナイトを使用し、ハリモンドチューブを用いてパル
プのｐＨ及び捕収剤の種類を変えた場合の各鉱物粉の浮
遊率を測定した。

ト 第３表　へマタイト及びリモナイト その結果、捕取剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナ
トリウムＣ：（１，Ｈ２，Ｃ６Ｈ４５ＯＩＮａ：３．４
刈０−ｍｏｌ／Ｉｔ　（１２ｏｍｙ／Ｊｌ　）　：）を
使用した場合の各鉱物の浮遊率とパルプｐＨの関係は第
２図に示す通りでｉｂ、ヘマタイト及びリモナイトはｐ
　１１１〜５の領域で高い浮遊率を示し、ニジリン輝石
はｐ　１１１．５〜２付近で浮遊率が最大となる。また
第３図は捕取剤としてオレイン酸ナトリウム〔Ｃ６Ｈ４
５ＯＩＮａ　：５．３Ｘ１０　’ｍｏ１／／（１６０１
ｆｆＦ／４１’））を使用した場合の各鉱物の浮遊率と
パルプｐＨの関係を示したもので、どの成分鉱物も低ｐ
Ｈ側と高ｐＨ側で高い浮遊率を示し、中性領域では浮遊
率が低下しているが、特にヘマタイトとりモナイトはｐ
　Ｈ３〜５及びｐＨ５〜９．５の２つの領域で高い浮遊
率を示している。更に第４図は捕取剤としてドデシル硫
酸ナトリウム（Ｃｘｔ　Ｈｔａ　０５Ｏ４Ｎａ　：　１
．４Ｘ　１０−’　ｍｏ　１／１（４ｏｍｙ／ｌ　）　
）を使用した場合の各鉱物の浮遊率とパルプｐＨの関係
を示したものである。第４図からも明らかな様にヘマタ
イト及びすそナイトは何れもｐＨ１〜４．５の領域で良
く浮遊するがニジリン輝石ははとんど浮遊しない。した
がってドデシル硫酸ナトリウムを捕取剤として使用する
とｐＨ１〜４．５の範囲においてへマタイト、リモナイ
トとニジリン輝石とを良好に分離することができる。

この様に陰イオン系捕取剤の種類によって高浮遊率を示
すｐ　Ｈ領域はかなシ相違するが、特に脂肪族又は芳香
族スルホネート塩、芳香族硫酸塩、脂肪族硫酸塩を捕取
剤として用いた場合には前記各鉱物が高浮遊率を示すｐ
Ｈ領域がニジリンの高浮遊率領域と一部で重なっている
為、単なるｐＨ調整でニジリン輝石を選択的に効率良く
分離除去することは困難であると思われる。

そこで上記実験で得た結果を基に、最良の浮遊率を示す
ｐＨ領域において各捕取剤の濃度を種々変えて各鉱物の
浮遊性を比較した結果は第５．６図に示す通シでアシ、
これらの結果を前記第２〜４図の結果と総合してみると
次の様に考えることができる。

印陰イオン捕収剤として脂肪族硫酸塩を使用した場合は
、溶液ｐＨを１〜４．５（よシ好ましくは２〜４）に設
定し、且つ捕取剤濃度を１．５Ｘ１０−’モル／ノ以上
（よシ好ましくは３．０Ｘ１０　’モル／１以上）に設
定することによって、ニジリン輝石を浮遊させることな
くヘマタイトやりモナイトを選択的に分離することがで
きる。

〔２〕陰イオン捕収剤として脂肪族スルホネート塩や芳
香族スルホネート塩或は芳香族硫酸塩を用いた場合は、
溶液ｐ　Ｈを２〜５（よシ好ましくは３〜４）に設定し
、且つ捕取剤濃度をｌＸｌ０　’〜２Ｘ１０　’モル／
ノ（よシ好ましくは２Ｘ１０−’〜ｌＸｌ０　’モル／
ｌ）の範囲に設定することによって、ヘマタイトやりモ
ナイトを選択的に浮遊分離することができる。

〔３〕陰イオン捕収剤として脂肪族カルボン酸塩を用い
た場合は、溶液ｐＨを３〜５又は７〜９．５（よシ好ま
しくは４〜５又は７．５〜８．５）の範囲に設定し、且
つ捕取剤濃度を３Ｘ１０　’〜５Ｘ１０　’モル／ｌ（
よシ好ましくは５Ｘ１０−″１〜２Ｘ１０　’モル／／
）の範囲に設定することによって、ニジリン輝石を殆ん
ど浮遊させることなくヘマタイトやりモナイトのみを選
択的に浮遊させることができる。

従って上記方法に準じてニジリン輝石を浮遊させること
なくヘマタイトやりモナイトのみを選択的に浮遊させれ
ば、アルカリ成分を含まない鉄鉱物を高収率で回収する
ことができる。事実後記実施例でも明らかにする様に、
ニジリン輝石、ヘマタイト、リモナイト等を含む低品位
鉄鉱石の微粉砕物を上記方法に従って浮遊選鉱分離した
ところ、アルカリ成分を殆んど含まない高品位の鉄鉱物
を高収率で分離回収し得ることが確認された。尚浮遊選
鉱処理の具体的な方法は従来例に準じてｔ丘ホ同様に行
なえばよく、必要に応じて適量の抑制剤（ＩＲ粉等）を
併用してニジリン輝石の浮遊混入を一層確実に防止する
こともできる。

本発明は以上の様に構成されるが、要はニジリン輝石の
様なアルカリ含有含鉄珪酸塩を含む低品位鉄鉱石の微粉
砕物を陰イオン系捕取剤を用いて浮遊選鉱処理し、特に
溶液ｐＨと捕取剤の濃度をその種類に応じて適正に調整
することによって、アルカリ含有含鉄珪酸塩を浮遊させ
ることなく鉄鉱物のみを選択的に浮遊分離することによ
って、アルカリ含有低品位鉄鉱石からアルカリ成分を含
まない高品位の鉄鉱物を高収率で回収し得ることになっ
た。その結果これまで製鉄原料としてあまシ使用されて
いなかった前述の様な低品位鉱石を工業的に実用化する
ことが可能となシ、高品位鉄鉱石の埋蔵量の枯渇化が進
行しつつある原料事情への対応に多大な貢献をもたらす
ものである。

実施例工 第２表に示したニジリン輝石と第３表に示したヘマタイ
ト（１）を夫々１４９〜２１０μｍに微粉砕し、重量比
で１＝１の割合で混合したものを試料とし、セル容量５
００ＣＣの小盤京大式浮遊選鉱機を用いて浮遊選鉱分離
試験を行なった。尚捕取剤としてはドデシル硫酸ナトリ
ウム（７，０Ｘ１０”−’ｍｏｌ／ｌ＞を使用し、パル
プｐ　Ｈは２．５５〜２．６３、浮遊時間は６分とした
。２回の実験結果は第４表に示した通ｂｂであシ、鉄分
の）ｐス方向への分配率は何れも８０チ以上と極めて高
いのに対し、アルカリ成分のフロス方向への分配率は１
５チ以下の低い値を示している。その結果フロス中のア
ルカリ成分量はごく僅かでＴ、Ｆｅ量は６０％以上の高
品位鉄鉱物が得られている◎

【図面の簡単な説明】

第１図は鉄鉱物中のＮａ、０量と体積膨張率の関係を示
すグラフ、第２〜４図はパルプｐＨと浮遊率の関係を示
すグラフ、第５，６図は捕取剤の濃度と浮遊率の関係を
示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄鉱物とアルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物を含む低品位鉱石
   を微粉砕し、陰イオン捕収剤を用いて鉄鉱物を浮遊させ
   前記アルカリ含有含鉄珪酸塩鉱物を沈降分離することを
   特徴とする鉄鉱物の浮遊選鉱法。