(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を浮遊選鉱して硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法であって、
浮遊選鉱する際に、
（１）捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いるか、
（２）捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いるか、或いは
（３）捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用い、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いる
ことを特徴とする低硫黄含有鉄鉱石の製造方法。
【請求項２】
前記（１）または前記（３）において、前記ザンセート系化合物と、前記アミン化合物の塩とを同時に添加する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
前記（３）において、前記水中で硫黄イオンを放出する物質として、硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム、およびチオ硫酸ナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を用いる請求項１または２に記載の製造方法。
【請求項４】
前記（２）において、前記水中で硫黄イオンを放出する物質として、硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム、およびチオ硫酸ナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を用いる請求項１に記載の製造方法。
【請求項５】
前記浮遊選鉱を、ｐＨが４以上７未満の範囲で行う請求項１〜４のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、硫黄を含有する鉄鉱石を浮遊選鉱し、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鉱石は豊富に存在し、硫黄等の不純物が少ない高品位鉄鉱石が多く使用されてきた。しかし、鉄鉱石の需要が増え、高品位鉄鉱石の入手が困難となりつつあり、硫黄等の不純物の多い低品位鉄鉱石を精製して使用する必要がある。
【０００３】
低品位鉄鉱石に含まれる不純物を低減する技術としては、浮遊選鉱が知られている。浮遊選鉱とは、微細な鉄鉱石を含む水性懸濁液に気泡を供給し、特定の種類の粒子だけを気泡に付着させて選択的に浮上させ、分離する選鉱方法である。
【０００４】
低品位鉄鉱石に含まれる不純物のなかでも硫黄を選択的に除去する際には、捕収剤としてザンセートを用いるのが一般的である。例えば、非特許文献１には、硫黄を３６．７３％含有する磁硫鉄鉱（ＦｅＳｘで表される物質）を、捕収剤としてザンセートを用いて浮遊選鉱する技術が開示されている。また、非特許文献２には、硫黄を３９．０〜４２．５％の範囲で含有する磁硫鉄鉱を、捕収剤としてザンセートやＲＡＤＡ（Ｒｏｓｉｎ  Ａｍｉｎｅ  Ｄ  Ａｃｅｔａｔｅ）を用いて浮遊選鉱する技術が開示されている。また、特許文献１には、炭水化物と反応させたザンセートと、アミンとを組合せて用い、水溶液のｐＨを８前後とし、貧鉱であるタコナイト中の鉄分濃度を約３０％から約６０％に向上させる浮遊選鉱技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第２６２９４９４号明細書
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】原田種臣、「磁硫鉄鉱・黄鉄鉱・白鉄鉱の浮遊性におよぼす酸化の影響」、日本鉱業会誌、Ｖｏｌ．８０  Ｎｏ．９１４（昭和３９年８月）、ｐ．６６９〜６７４
【非特許文献２】石原透、「陽イオン捕収剤による磁硫鉄鉱の浮選」、日本鉱業会誌、Ｖｏｌ．７５  Ｎｏ．８５０（昭和３４年４月）、ｐ．２１３〜２１６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
低品位鉄鉱石のなかには、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で少量含有するものがある。こうした低品位鉄鉱石に含まれる少量の硫黄量を０．０８％以下に低減可能な技術を提供できれば、硫黄量が元々０．０８％以下の鉄鉱石の代替技術として有用であると考えられる。
【０００８】
ところが上記非特許文献１や非特許文献２では、上述したように、硫黄を３６．７３〜４２．５％の範囲で多量に含有する磁硫鉄鉱を浮遊選鉱する技術について検討されているが、例えば、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で少量含有する鉄鉱石を浮遊選鉱により、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造することについては検討されていない。また、上記非特許文献１や非特許文献２において、硫黄含有量を０．０８％以下にまで低減するには、多量の捕収剤を用いる必要があり、コスト高となる。また、上記特許文献１には、鉄鉱石の成分組成は開示されておらず、該鉄鉱石に含まれる硫黄量も不明であり、この文献には、炭水化物と反応させたザンセートと、アミンとを組み合わせて用いた鉄鉱石の精製方法が記載されているに過ぎない。
【０００９】
本発明は上記の様な事情に着目してなされたものであって、その目的は、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で含有する鉄鉱石（即ち、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で含有する磁硫鉄鉱を含む鉄鉱石）を浮遊選鉱し、硫黄含有量を０．０８％以下に低減した鉄鉱石を安価に製造できる方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決することのできた本発明に係る低硫黄含有鉄鉱石の製造方法とは、硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を浮遊選鉱して硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法であって、浮遊選鉱する際に、
（１）捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いるか、
（２）捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いるか、或いは
（３）捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用い、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いる
点に要旨を有する。
【００１１】
前記ザンセート系化合物と、前記アミン化合物の塩は、同時に添加してもよい。前記水中で硫黄イオンを放出する物質としては、例えば、硫化ナトリウム、水硫化ナトリウム、およびチオ硫酸ナトリウムよりなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。前記浮遊選鉱は、ｐＨを４以上７未満の範囲で行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で少量含有する鉄鉱石を浮遊選鉱するにあたり、浮遊選鉱時に、捕収剤としてザンセート系化合物を用いると共に、更に、捕収剤としてアミン化合物の塩を用いるか、および／または、活性剤として水中で硫黄イオンを放出する物質を用いているため、硫黄が効率良く除去される。その結果、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を安価に製造できる。また、本発明によれば、ザンセート系化合物の使用量を従来よりも低減できるため、浮遊選鉱で発生する廃液の処理負荷を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、鉄鉱石の断面を撮影した図面代用写真である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明者らは、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で含有する鉄鉱石（即ち、硫黄を０．０８％超、２％以下の範囲で含有する磁硫鉄鉱を含む鉄鉱石）を浮遊選鉱し、硫黄（Ｓ）含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法について鋭意検討を重ねてきた。その結果、従来から捕収剤として用いられているザンセート系化合物に加えて、更に、捕収剤としてアミン化合物の塩を用いるか、および／または、活性剤として水中で硫黄イオンを放出する物質を用いれば、硫黄除去率が一層高くなり、鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できることを見出し、本発明を完成した。
【００１５】
即ち、（１）本発明者らが、鉄鉱石の断面を観察したところ、Ｓが多く含まれている場所には、ＦｅとＳｉが共存し易いことが判明した。そこで、種々検討したところ、浮遊選鉱時に、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いれば、ザンセート系化合物の作用によって鉄鉱石に含まれるＦｅＳｘ（磁硫鉄鉱）を分離除去でき、アミン化合物の塩の作用によって鉄鉱石に含まれるＳｉＯ2を分離除去できること；ＳｉＯ2を浮遊選鉱することによって、ＳｉＯ2と共存するＳを除去でき、鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できることが明らかとなった。
【００１６】
（２）また、磁硫鉄鉱は酸化し易く、酸化すると捕収剤による浮遊選鉱が困難となること；浮遊選鉱時に捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、且つ、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いれば、活性剤の作用によって鉄鉱石に含まれる磁硫鉄鉱の酸化を防止できるため、磁硫鉄鉱を確実に浮遊選鉱でき、鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できることが明らかとなった。
【００１７】
（３）また、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用い、更に、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いれば、上記（１）と（２）の相乗効果により、鉄鉱石に含まれる硫黄量を一層低減できることも明らかとなった。
【００１８】
以下、（１）〜（３）について詳細に説明する。
【００１９】
［（１）について］
まず、本発明者らは、不純物として少量の硫黄を含有する鉄鉱石を浮遊選鉱して精製するにあたり、一般的に鉄鉱石中で硫黄がどのような形態で存在するかを確認するため、電子顕微鏡（ＳＥＭ／ＥＤＸ）による観察を行った。鉄鉱石を樹脂に埋め込み、断面を研磨して撮影した図面代用写真を図１に示す。
【００２０】
図１に示すように、Ｓを０．７３％含む場所（低Ｓ部分）には、Ｆｅが７１．２６％含まれているが、Ｓｉは０．６４％に留まっていることが分かった。これに対し、Ｓを３．２９％含む場所（高Ｓ部分）には、Ｆｅを５４．０５％含むと共に、Ｓｉを２．１３％含んでいることが分かった。この結果によれば、ＳがＦｅＳ（パイライト）やＦｅＳｘ（磁硫鉄鉱）として存在する場所に、ＳｉＯ2が混入して存在することを示唆していると考えられる。
【００２１】
そこで本発明では、ＦｅＳやＦｅＳｘの浮遊選鉱に有効に作用するザンセート系化合物と、ＳｉＯ2の浮遊選鉱に有効に作用するアミン化合物の塩とを併用することとした。ザンセート系化合物に加えて、アミン化合物の塩を併用することによってＳｉＯ2を浮遊選鉱でき、このときＳｉＯ2と共存するＳ分も浮遊選鉱されるため、鉄鉱石に含まれるＳ量を０．０８％以下に低減できる。
【００２２】
本明細書において「ザンセート系化合物」とは、ザンセートの他、ジチオカルバミン酸塩を含む意味である。ザンセートとは、−ＯＣ（＝Ｓ）−Ｓ-の化学構造を有するキサントゲン酸塩をいう。ザンセートの例としては、Ｒ−ＯＣ（＝Ｓ）−Ｓ-Ｍ+（式中、Ｒは炭素数１〜２０のアルキル基、ＭはＮａ、Ｋ等のアルカリ金属またはＮＨ4などを表す。）の一般式で示される化合物が挙げられる。
【００２３】
上記ザンセートとしては、公知のものを用いることができ、例えば、カリウムアミルザンセート、カリウムエチルザンセート、ナトリウムエチルザンセート、ナトリウムイソプロピルザンセート、カリウムイソブチルザンセート、ナトリウムイソブチルザンセートなどを用いることができる。これらのザンセートは、任意に選ばれる２種以上を用いてもよい。
【００２４】
また、ジチオカルバミン酸塩としては、市販品（例えば、東京化成工業社から購入可能）を用いることができる。
【００２５】
上記ザンセート系化合物は、浮遊選鉱する際に、鉄鉱石１トンあたり１０〜２５０ｇとなるように添加することが好ましい。より好ましくは鉄鉱石１トンあたり５０〜２２５ｇである。
【００２６】
上記アミン化合物の塩としては、例えば、アミン化合物の酢酸塩、アミン化合物の塩酸塩、アミン化合物の硫酸塩、アミン化合物の硝酸塩などを用いることができ、特に、アミン化合物の酢酸塩を好適に用いることができる。
【００２７】
上記アミン化合物としては、アルキル基を有するアミンを用いることができる。アルキル基の炭素数は特に限定されないが、例えば、炭素数は６〜１８であってもよく、より好ましくは炭素数８〜１８である。アミンは、第１級アミン、第２級アミン、第３級アミン、第４級アミンのいずれであってもよい。好ましくはドデシルアミンの塩であり、より好ましくはドデシルアミン酢酸塩である。
【００２８】
上記アミン化合物の塩は、浮遊選鉱する際に、鉄鉱石１トンあたり１〜１００ｇとなるように添加することが好ましい。より好ましくは鉄鉱石１トンあたり５〜２０ｇである。
【００２９】
上記ザンセート系化合物と、上記アミン化合物の塩は、浮遊選鉱する際に、別々に添加してもよいし、同時に添加してもよい。好ましくは同時に添加することがよい。
【００３０】
次に、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いて、硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を浮遊選鉱し、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法について説明する。
【００３１】
まず、硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を、水を入れた容器に投入する。鉄鉱石は、平均粒径が１０〜２５０μｍ程度になるように予め粉砕しておくことが好ましい。
【００３２】
鉄鉱石の濃度（通常、パルプ濃度と呼ばれ、パルプ濃度（％）＝鉄鉱石の質量／水の質量×１００で算出される。）は低い方が、磁硫鉄鉱の分離性能は良くなるが、単位時間あたりの処理量が少なくなる。従ってパルプ濃度は、１０％以上とすることが好ましい。パルプ濃度は高い方が、単位時間あたりの処理量が多くなるが、鉄鉱石の濃度を高め過ぎると、磁硫鉄鉱の分離性能が低下する。従ってパルプ濃度は７０％以下とすることが好ましく、より好ましくは６０％以下である。
【００３３】
鉄鉱石を投入した容器内の水溶液のｐＨは、鉄鉱石表面の電荷を決める重要な条件であり、本発明では、水溶液を酸性、特に水溶液のｐＨを４以上７未満に調整することが好ましい。より好ましくはｐＨを４．５〜５．５程度に調整することがよい。ｐＨの調整には、ＮａＯＨ水溶液や硫酸水溶液などのｐＨ調整剤を用いればよい。
【００３４】
上記水溶液のｐＨを調整するにあたっては、鉄鉱石表面の電荷が変化するのに時間がかかると考えられるため、ｐＨ調整剤の添加を開始してから、例えば、１０秒〜５分間保持することが推奨される。
【００３５】
ｐＨを調整した後は、捕収剤および起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行う。
【００３６】
上記捕収剤としては、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いる。ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩は、別々に添加してもよいし、同時に添加してもよい。好ましくは同時に添加することがよい。ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩は、所定の量を一度に添加してもよいし、複数回に分けて添加してもよい。好ましくは複数回に分けて添加することがよい。
【００３７】
次に、上記二種類の捕収剤を添加した後、起泡剤を添加すればよい。起泡剤とは、浮遊選鉱時に発生する泡の安定性を高める物質であり、公知のものを用いればよい。例えば、メチルイソブチルカルビノール、メチルイソブチルケトン、エタノール、パイン油、ハンツマン社の「Ｗ５５（商品名）」等、を用いることができる。
【００３８】
以上、鉄鉱石を水に投入する工程、ｐＨを調整する工程、捕収剤を添加する工程、および起泡剤を添加する工程を総称して、一般的にはコンディショニングと呼ぶ。
【００３９】
次に、捕収剤および起泡剤を添加した後、容器内に空気の泡を供給して浮遊選鉱を開始する。
【００４０】
泡の供給時間は特に限定されず、Ｓを含有する鉄鉱石を浮上させて除去し、水中に残留する鉄鉱石に含まれるＳ量が０．０８％以下になるまでの時間とすればよい。
【００４１】
浮遊選鉱を開始し、水中を浮上してきた磁硫鉄鉱は、掻き取り器を用いて回収し、分離すればよい。
【００４２】
上記捕収剤および起泡剤は、浮遊選鉱の途中で複数回に分けて添加してもよい。
【００４３】
次に、浮遊選鉱後、泡の導入を停止し、容器内に残った試料を回収し、乾燥すれば、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石が得られる。
【００４４】
［（２）について］
磁硫鉄鉱（ＦｅＳｘ）は、空気に触れると容易に表面が酸化する。表面が酸化すると、次の反応が起こり、酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）と区別が付かなくなるため、捕収剤を用いた浮遊選鉱による分離は困難となる。
ＦｅＳｘ＋Ｏ2→Ｆｅ3Ｏ4＋ＳＯ2
【００４５】
そこで本発明では、酸化して生成した酸化鉄を硫化し（即ち、上記反応式において矢印とは逆の方向に進む反応を起こさせ）、生成した磁硫鉄鉱を捕収剤を用いて浮遊選鉱するために、捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いることとした。
【００４６】
上記ザンセート系化合物としては、公知のものを用いることができ、上記（１）の欄で例示したものを用いることができる。
【００４７】
上記水中で硫黄イオンを放出する物質としては、例えば、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）、水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）、およびチオ硫酸ナトリウム（Ｎａ2Ｓ2Ｏ3）よりなる群から選ばれる少なくとも１種を用いることができる。好ましくは、硫化ナトリウム（Ｎａ2Ｓ）または水硫化ナトリウム（ＮａＳＨ）を用いることがよい。
【００４８】
上記水中で硫黄イオンを放出する物質は、浮遊選鉱する際に、鉄鉱石１トンあたり１０〜１０００ｇとなるように添加することが好ましい。より好ましくは鉄鉱石１トンあたり５０〜２５０ｇである。上記水中で硫黄イオンを放出する物質を過剰に添加すると、磁硫鉄鉱が酸化されて生成した酸化鉄（Ｆｅ3Ｏ4）以外に、元々鉄鉱石中にＦｅ3Ｏ4として存在していた酸化鉄とも反応し、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石の歩留まりが低下する。
【００４９】
なお、上記水中で硫黄イオンを放出する物質としてＮａ2ＳやＮａＳＨを用いる場合には、鉄鉱石１トンあたり２２５ｇまでの添加であれば効果があることを確認している。一方、上記水中で硫黄イオンを放出する物質としてＮａＳＨを用いる場合には、鉄鉱石１トンあたり５０ｇの添加であってもＳ分の低下に寄与することも確認している。
【００５０】
次に、捕収剤としてザンセート系化合物を用い、活性剤として水中で硫黄イオンを放出する物質を用いて、硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を浮遊選鉱し、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法について説明する。なお、上記（１）と重複する部分は、説明を省略する。
【００５１】
鉄鉱石を水に投入する工程は、上記（１）と同じである。
【００５２】
次に、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を添加する。水中で硫黄イオンを放出する物質を添加するにあたっては、鉄鉱石表面における反応に時間がかかるため、水中で硫黄イオンを放出する物質の添加を開始してから、例えば、１０秒間〜５分間保持することが推奨される。
【００５３】
活性剤を添加した後、上記（１）と同様、ｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。
【００５４】
次に、ｐＨを調整した後、捕収剤および起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行う。捕収剤としては、ザンセート系化合物を用い、上記（１）の欄で例示したものを用いることができる。起泡剤としては、公知のものを用いればよく、上記（１）の欄で例示したものを用いることができる。
【００５５】
捕収剤および起泡剤を添加した後は、上記（１）と同様、容器内に空気の泡を供給して浮遊選鉱を行い、容器内に残った試料を回収し、乾燥する。得られた鉄鉱石は、硫黄含有量が０．０８％以下に低減されたものとなる。
【００５６】
［（３）について］
上記（３）では、上記捕収剤（即ち、ザンセート系化合物とアミン化合物の塩）と、上記活性剤（即ち、水中で硫黄イオンを放出する物質）を併用する。ザンセート系化合物、アミン化合物の塩、および水中で硫黄イオンを放出する物質を用いることによって、硫黄の除去率を高めることができるため、鉄鉱石に含まれる硫黄量を一層低減できる。
【００５７】
次に、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用い、更に、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を用いて、硫黄を０．０８％超、２％以下含有する鉄鉱石を浮遊選鉱し、硫黄含有量が０．０８％以下に低減された鉄鉱石を製造する方法について説明する。なお、上記（１）、（２）と重複する部分は、説明を省略する。
【００５８】
上記（１）と同様、鉄鉱石を水に投入した後、上記（２）と同様、活性剤として、水中で硫黄イオンを放出する物質を添加する。
【００５９】
活性剤を添加した後は、上記（１）と同様、ｐＨ調整剤を添加してｐＨを調整する。
【００６０】
次に、ｐＨを調整した後、捕収剤および起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行う。捕収剤としては、上記（１）と同様、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩とを用いる。起泡剤としては、公知のものを用いればよく、上記（１）の欄で例示したものを用いることができる。
【００６１】
捕収剤および起泡剤を添加した後は、上記（１）と同様、容器内に空気の泡を供給して浮遊選鉱を行い、容器内に残った試料を回収し、乾燥する。得られた鉄鉱石は、硫黄含有量が０．０８％以下に低減されたものとなる。
【００６２】
なお、これらの薬剤を適用できる浮選機の種類は特に制限されず、アジテア型浮選機（株式会社シー・エム・ティ等から入手可能）、京大式浮選機、カラム式浮選機等を用いることができる。
【００６３】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明はもとより下記実施例によって制限を受けるものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも勿論可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６４】
（実験例１）
実験例１では、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩を用い、京大式浮選機を用いて鉄鉱石の浮遊選鉱を行った。以下、具体的に説明する。
【００６５】
まず、不純物として硫黄を含む鉄鉱石（磁硫鉄鉱含有鉄鉱石）の冷凍品を１８０ｇ準備した。冷凍品を用いた理由は、磁硫鉄鉱の表面の酸化をできるたけ抑えるためである。準備した磁硫鉄鉱含有鉄鉱石の平均粒径は３０μｍ程度（５０％粒子径）であった。
【００６６】
準備した磁硫鉄鉱含有鉄鉱石を解凍し、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる水分量を測定したところ約２０ｇであることが判明した。従って磁硫鉄鉱含有鉄鉱石の冷凍品には、乾燥質量で１６０ｇの磁硫鉄鉱が含まれていることが分かった。
【００６７】
また、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石の成分組成を下記表１に示す。表１においてＴ．Ｆｅは全Ｆｅ量、Ｔ．Ｓは全Ｓ量を意味する。下記表１から明らかなように、準備した磁硫鉄鉱含有鉄鉱石は、硫黄を０．２９％含有することが分かる。
【００６８】
【表１】
0006009999.tif 000002
【００６９】
次に、準備した磁硫鉄鉱の冷凍品を、水３６０ｇの中に入れて攪拌した。攪拌後、水溶液のｐＨを測定したところ、ｐＨは約６であった。
【００７０】
次に、濃度０．１ｍｏｌ／Ｌに調整した硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整した。ｐＨの調整は、硫酸を３分間かけて添加して行った。
【００７１】
次に、ザンセート系化合物を含む水溶液を調製し、上記ｐＨを調整した水溶液に添加した。具体的には、ザンセート系化合物として東京化成工業社製のカリウムアミルザンセートを用いた。カリウムアミルザンセート１８０ｍｇを、水５０ｍＬに入れてカリウムアミルザンセート水溶液を調製し、この水溶液を２ｍＬ採取して上記ｐＨを調整した水溶液に添加し、１分間保持した。２ｍＬ投入する事で、用いたカリウムアミルザンセートの質量は、計算上、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約４５ｇとなる。
【００７２】
次に、アミン化合物の塩を含む水溶液を調製し、上記カリウムアミルザンセート水溶液を加えた水溶液に更に添加した。具体的には、アミン化合物の塩として東京化成工業社製のドデシルアミン酢酸塩を用いた。ドデシルアミン酢酸塩１６ｍｇを、水５０ｍＬに入れてドデシルアミン酢酸塩水溶液を調製し、この水溶液を２ｍＬ採取して上記カリウムアミルザンセート水溶液を加えた水溶液に添加した。用いたドデシルアミン酢酸塩の質量は、計算上、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約４ｇとなる。
【００７３】
ドデシルアミン酢酸塩水溶液を添加した後、起泡剤を０．００８ｇ（注射針の先で２滴分）添加し、１分間保持した。起泡剤としてはハンツマン社製の「Ｗ５５（商品名）」を用いた。保持後、容器内の水溶液を攪拌すると共に、空気を供給し、浮遊選鉱を行った。その結果、浮遊選鉱の開始と共に、磁硫鉄鉱を含む泡が容器の上面に発生したため、掻き取り器にて泡を回収した。
【００７４】
また、浮遊選鉱を開始してから６分後、１２分後、１８分後、２４分後に（即ち、６分間隔で）、上記カリウムアミルザンセート水溶液を２ｍＬと、ドデシルアミン酢酸塩水溶液を２ｍＬずつ加えると共に、泡の回収を更に続けた。なお、カリウムアミルザンセートは、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり２２５ｇ、ドデシルアミン酢酸塩は、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり２０ｇ添加したこととなる。
【００７５】
浮遊選鉱を開始してから３０分経過後、攪拌と空気の供給を止めた。停止後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０４％であった。
【００７６】
以上の結果から、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩を併用して浮遊選鉱を行うことによって、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．２９％から０．０４％に低減できることが分かった。
【００７７】
（実験例２）
実験例２では、捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤として水中で硫黄イオンを放出する物質を用いて浮遊選鉱を行った。以下、具体的に説明する。
【００７８】
上記実験例１で用いたものと同じ磁硫鉄鉱含有鉄鉱石の冷凍品を１８０ｇ準備し、これを、水３６０ｇの中に入れて攪拌した。
【００７９】
次に、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）としてＮａＳＨを含む水溶液を調製し、上記攪拌後の水溶液に添加した。具体的には、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）として、ナカライテスク社製のＮａＳＨを用いた。ＮａＳＨ１８０ｍｇを、水５０ｍＬに入れてＮａＳＨ水溶液を調製し、この水溶液を２ｍＬ採取して、上記攪拌後の水溶液に添加してから２．５分間保持した。
【００８０】
次に、上記実験例１と同様、硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整した。なお、ｐＨの調整は、硫酸を５分間かけて添加して行った。
【００８１】
次に、上記実験例１と同様、カリウムアミルザンセート水溶液を調製し、上記ｐＨを調整した水溶液に添加した。なお、カリウムアミルザンセート水溶液を添加してから１分間保持した。
【００８２】
次に、カリウムアミルザンセート水溶液を添加した後、上記実験例１と同様、起泡剤を添加し、１分間保持した。保持後、上記実験例１と同様、浮遊選鉱を行った。
【００８３】
また、浮遊選鉱を開始してから６分後、１２分後、１８分後、２４分後に（即ち、６分間隔で）、上記カリウムアミルザンセート水溶液を２ｍＬ加えると共に、泡の回収を更に続けた。なお、カリウムアミルザンセートは、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり２２５ｇ添加したこととなる。
【００８４】
浮遊選鉱を開始してから３０分経過後、攪拌と空気の供給を止めた。停止後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０６％であった。
【００８５】
以上の結果から、捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤としてＮａＳＨのような水中で硫黄イオンを放出する物質を用いて浮遊選鉱を行うことによって、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．２９％から０．０６％に低減できることが分かった。
【００８６】
（実験例３）
実験例３では、上記実験例２において、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）としてＮａＳＨを用いる代わりにＮａ2Ｓを用いる点以外は、同じ条件で浮遊選鉱を行った。即ち、実験例３では、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）として、ナカライテスク社製のＮａ2Ｓを準備した。このＮａ2Ｓ１８０ｍｇを、水５０ｍＬに入れてＮａ2Ｓ水溶液を調製し、この水溶液を２ｍＬ採取して、上記実験例２と同様、攪拌後の水溶液に添加してから２．５分間保持した。
【００８７】
次に、上記実験例２と同様、硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整し、次いで、カリウムアミルザンセート水溶液を添加し、次いで、起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。
【００８８】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０６％であった。
【００８９】
以上の結果から、捕収剤として、ザンセート系化合物を用い、活性剤としてＮａ2Ｓのような水中で硫黄イオンを放出する物質を用いて浮遊選鉱を行うことによって、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．２９％から０．０６％に低減できることが分かった。
【００９０】
（実験例４）
実験例４では、上記実験例２において、用いたＮａＳＨ水溶液の量を２ｍＬとする代わりに０．５ｍＬに減らした点以外は、同じ条件で浮遊選鉱を行った。即ち、実験例４では、ＮａＳＨ１８０ｍｇを、水５０ｍＬに入れてＮａＳＨ水溶液を調製し、この水溶液を０．５ｍＬ採取して、上記実験例２と同様、攪拌後の水溶液に添加してから２．５分間保持した。
【００９１】
次に、上記実験例２と同様、硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整し、次いで、カリウムアミルザンセート水溶液を添加し、次いで、起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。
【００９２】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０７％であった。
【００９３】
実験例４と上記実験例２の結果を比較すると、活性剤として用いるＮａＳＨのような水中で硫黄イオンを放出する物質の量を０．５ｍＬに減らしても、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できることが分かった。
【００９４】
（実験例５）
実験例５では、捕収剤として、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩を用い、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）としてＮａＳＨを用いて浮遊選鉱を行った。以下、具体的に説明する。
【００９５】
上記実験例１で用いたものと同じ磁硫鉄鉱含有鉄鉱石の冷凍品を１８０ｇ準備し、これを水３６０ｇの中に入れて攪拌した。
【００９６】
次に、水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）として上記実験例２と同様、ＮａＳＨを含む水溶液を調製し、上記攪拌後の水溶液に添加した。
【００９７】
次に、上記実験例１と同様、硫酸を添加し、水溶液のｐＨを５に調整した。なお、ｐＨの調整は硫酸を５分間かけて添加して行った。
【００９８】
次に、上記実験例１と同様、カリウムアミルザンセート水溶液を調製し、上記ｐＨを調整した水溶液に添加した。なお、カリウムアミルザンセート水溶液を添加してから１分間保持した。
【００９９】
次に、上記実験例１と同様、ドデシルアミン酢酸塩水溶液を調製し、上記カリウムアミルザンセート水溶液を加えた水溶液に更に添加し、起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。
【０１００】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０３％であった。
【０１０１】
以上の結果から、ザンセート系化合物と共に、アミン化合物の塩または水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）のいずれか一方を用いた場合よりも、ザンセート系化合物と、アミン化合物の塩を併用し、更に水中で硫黄イオンを放出する物質（活性剤）を用いることによって、硫黄含有量を一層低減でき、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．２９％から０．０３％にできることが分かった。
【０１０２】
（実験例６）
実験例６では、上記実験例１において用いたドデシルアミン酢酸塩の量を４５ｍｇに増量する点以外は、同じ条件で浮遊選鉱を行った。即ち、実験例６では、ドデシルアミン酢酸塩４５ｍｇを、水５０ｍＬに入れてドデシルアミン酢酸塩水溶液を調製し、この水溶液を２ｍＬ採取して、上記実験例１と同様、カリウムアミルザンセート水溶液を加えた水溶液に添加した。用いたドデシルアミン酢酸塩の質量は、計算上、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約５５ｇとなる。
【０１０３】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０７％であった。
【０１０４】
実験例６と上記実験例１の結果を比較すると、いずれの場合でも、最終的に得られる試料に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できたが、実験例６のようにアミン化合物の塩を、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約５５ｇ用いなくても、実験例１のようにアミン化合物の塩を、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約２０ｇ用いただけで硫黄量を０．０８％以下に低減できることが分かった。
【０１０５】
（実験例７）
実験例７では、上記実験例１において用いたドデシルアミン酢酸塩の代わりに、花王株式会社製のアセタミン２４（商品名）を用いる点以外は、同じ条件で浮遊選鉱を行った。即ち、実験例７では、アミン化合物の塩として花王株式会社製のアセタミン２４を用いた。アセタミン２４は、炭素数が８〜１８個の炭化水素基を有するアミン化合物の塩の混合物である。３２ｍｇのアセタミン２４を、水５０ｍＬに入れてアセタミン２４水溶液を調製し、この水溶液を１ｍＬ採取して、上記実験例１と同様、カリウムアミルザンセート水溶液を加えた水溶液に添加した。アセタミン２４は、計算上、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石１トンあたり約１０ｇ添加したことになる。
【０１０６】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０７％であった。
【０１０７】
実験例７と上記実験例１の結果を比較すると、いずれの場合でも、最終的に得られる試料に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できたが、実験例１のようにアミン化合物の塩の純品を用いなくても、アセタミン２４のような混合物を用いても試料に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できることが分かった。
【０１０８】
（実験例８）
実験例８では、上記実験例１において水溶液のｐＨを６．５にする点以外は、同じ条件で浮遊選鉱を行った。即ち、実験例８では、上記実験例１において、濃度０．１ｍｏｌ／Ｌに調整した硫酸を添加して水溶液のｐＨを６．５に調整した後、上記実験例１と同様、カリウムアミルザンセート水溶液およびドデシルアミン酢酸塩水溶液を添加してから起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。
【０１０９】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．０７６％であった。
【０１１０】
実験例８と上記実験例１の結果を比較すると、いずれの場合でも、最終的に得られる試料に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できたが、実験例８のように水溶液のｐＨが若干高くなると、試料に含まれる硫黄濃度が若干高くなることが分かった。
【０１１１】
（実験例９）
実験例９では、上記実験例１において、捕収剤として、ザンセート系化合物のみを用いて浮遊選鉱を行った。即ち、実験例９では、上記実験例１において、濃度０．１ｍｏｌ／Ｌに調整した硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整した後、カリウムアミルザンセート水溶液を加えたが、ドデシルアミン酢酸塩水溶液は添加せずに、起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。なお、カリウムアミルザンセート水溶液は、１分間かけて添加した。
【０１１２】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．１０％であった。
【０１１３】
以上の結果から、捕収剤として、カリウムアミルザンセートのようなザンセート系化合物のみを実験例１と同じ量だけ用いた場合には、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できないことが分かった。
【０１１４】
（実験例１０）
実験例１０では、上記実験例１において、捕収剤として、アミン化合物の塩のみを用いて浮遊選鉱を行った。即ち、実験例１０では、上記実験例１において、濃度０．１ｍｏｌ／Ｌに調整した硫酸を添加して水溶液のｐＨを５に調整した後、カリウムアミルザンセート水溶液は添加せずに、ドデシルアミン酢酸塩水溶液を添加してから起泡剤を添加し、浮遊選鉱を行った。なお、ドデシルアミン酢酸塩水溶液を添加してから１分間保持した。
【０１１５】
浮遊選鉱後、容器内に残った試料を回収し、乾燥した後、化学分析を行って試料に含まれる硫黄量を測定した。その結果、硫黄量は０．１３％であった。
【０１１６】
以上の結果から、捕収剤として、ドデシルアミン酢酸塩のようなアミン化合物の塩のみを用いた場合には、磁硫鉄鉱含有鉄鉱石に含まれる硫黄量を０．０８％以下に低減できないことが分かった。
【図１】
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