(57)【要約】  非鉄金属の主として硫化物および酸化物の単一および多金属鉱石の前処理に適用するための、装置および粉砕媒体の防食剤としておよび所望金属の選択的捕収剤としての新規な試薬に関する。この試薬は、水と、重量で0〜50%の量のメルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体と、重量で0.1〜10%の量のメタケイ酸ナトリウムと、重量で1〜5%の量のアミンと、重量で0.5〜20%の量のジチオリン酸塩の組成物である。また、さらなる冶金加工を目的とした銅、亜鉛および鉛の精鉱を硫化物および酸化物鉱石から調製するためその新規試薬を適用する方法も開示する。この新規試薬の適用により、シアン化物およびその他の有毒な金属抑制剤ならびにその他の捕収剤を使用しなくても済むようになる。【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属の硫化物および酸化物鉱石の選択的捕収剤およびそれらの鉱石の調製の過程の防食剤であって、必要に応じて、水、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体、キサントゲン酸塩、ジアミン、ジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン等のアルコールアミン、メタケイ酸ナトリウム、アミンおよびジチオリン酸塩の組成物からなることを特徴とする選択的捕収剤および防食剤。
【請求項２】
メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体が重量で0〜50%の量で存在する混合物に、重量で0.1〜20%の量のキサントゲン酸塩、重量で0.5〜20%の量のジアミン、重量で0〜10%の量のアルコールアミン、重量で0.1〜10%の量のメタケイ酸ナトリウム、重量で1〜5%の量のアミン、および重量で0.5〜20%の量のジチオリン酸塩が存在することを特徴とする請求項1に記載の選択的捕収剤。
【請求項３】
前記メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体が、ナトリウム、カリウム、カルシウム、第一級および第二級アミンおよびジアミン塩であることを特徴とする請求項1または2に記載の選択的捕収剤。
【請求項４】
前記捕収剤に使用する前記キサントゲン酸塩が、式
【化１】
2005513259.tif 000022
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項に記載の選択的捕収剤。
【請求項５】
前記捕収剤に使用する前記ジアミンが、式
H2N-R-NH2
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を用いることを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の選択的捕収剤。
【請求項６】
前記捕収剤に使用する前記アミンが、式
【化２】
2005513259.tif 000023
(それぞれ、式中、各Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有する第一級、第二級、第三級および第四級アミンであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の選択的捕収剤。
【請求項７】
前記捕収剤に使用する前記ジチオリン酸塩が、式
【化３】
2005513259.tif 000024
(式中、すべてのRは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有することを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載の選択的捕収剤。
【請求項８】
銅、鉛および亜鉛等の非鉄金属の精鉱をそれら金属の単一または多金属硫化物または酸化物鉱石から調製する、湿式粉砕、浮遊選鉱、および前記所望金属の前記精鉱を捕収することからなる方法であって、水、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体、キサントゲン酸塩、ジアミン、アルコールアミン、メタケイ酸ナトリウム、アミンおよびジチオリン酸塩の混合物を、前記鉱石に、前記湿式粉砕工程中に一部または全部と、必要な場合は、一部を前記浮遊選鉱の工程中に添加することを特徴とする方法。
【請求項９】
添加する前記混合物が、請求項1から7のいずれか一項に記載のものであることを特徴とする請求項8に記載の方法。
【請求項１０】
前記混合物を、鉱石1トン当たり前記混合物の20〜355gの量を添加することを特徴とする請求項8または9に記載の方法。
【請求項１１】
請求項1から7のいずれか一項に記載の前記混合物を、前記鉱石1トン当たり、前記鉱石の前記湿式粉砕段階で20〜50gと、前記浮遊選鉱の段階で、必要に応じて、300gまでの量を添加することを特徴とする酸化物および硫化物鉱石からの銅精鉱の前記調製のための請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
請求項1から7のいずれか一項に記載の前記混合物を、前記湿式粉砕段階で、前記鉱石1トン当たり最大55gまでの量と、前記浮遊選鉱の段階で、前記鉱石1トン当たり120〜300gの量添加し、前記のいずれの段階においても亜鉛抑制剤および他の捕収剤を使用しないことを特徴とする、鉛抑制剤としてのシアン化物、硫酸亜鉛およびその他の抑制剤と、捕収剤としてのキサントゲン酸カリウム、アミルキサントゲン酸カリウムおよびその他の捕収剤を使用する鉛および亜鉛の調製のための請求項8から10のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉱物原料を調製するために使用する新規な試薬に関するものであり、より具体的には、その新規な試薬は、同時に、特に多金属の銅、鉛および亜鉛の鉱石である非鉄金属の硫化物および酸化物鉱石の調製における、選択的捕収剤および防食剤の両方の機能を有する。この試薬は、その選択性により、シアン化物およびその他の抑制剤の使用がこれまで避けられなかった場合において、それを使用しなくても済むようにする。本発明は、また、浮遊選鉱法による粉砕および選鉱の段階における、銅、鉛および亜鉛等の非鉄金属の硫化物および酸化物の調製方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
さらなる冶金加工のための鉱石の調製は、通常、多くの場合はその調製の第2段階としての浮遊選鉱法による鉱石選鉱の成功を可能にする粒径までの粉砕である剪断から始まる。その粉砕は、ボール、ロッドその他様々な幾何構造の粉砕媒体のミル中で行う。その粉砕工程は、使用した粉砕媒体およびミルのライニングの著しい磨耗を引き起こし、そのことが、粉砕媒体を構成している金属の損失だけでなく、鉱石の調製を行う場所まで輸送する費用がかかるために経費の増加の原因となる。粉砕媒体以外に、ミルのライニング、パイプライン、サイクロン、浮選機、ポンプなどもまた著しく磨耗する。例えば、銅鉱山BorのVeliki Kriveljの地域における粉砕媒体の消耗は、鉱石1トン当たりスチールが700g〜800gである。
【０００３】
非鉄金属鉱石の湿式粉砕におけるボールの摩損は、腐食と磨耗の両方が進行する結果である。腐食によるボールの摩損は、磨耗によるものより何倍も大きい。
【０００４】
鉱物処理の損害の大部分は、粉砕媒体とミルライニングの消耗によるものである場合がある。この理由によって、スチールの消耗を低減することに向けた実験は、科学的ならびに実用的および経済的重要性の双方を有する。
【０００５】
例えば、文献、Hoey G.R.Can.Mining Met.Bull、vol.68 N°755 (1975)、Balasov G.V.、Tjurin N.G.、Scerbakov O.K.、Cvetnye metally、11 (1978)、Komlev A.M.、Scerbakov O.K.、Balasov G.V.、Cvetnye metally、5 (1979)には、粉砕媒体およびミルのライニングの消耗は、様々な要因に依存し、その中でそれらの化学的腐食による粉砕媒体とライニングの摩損が大きな影響を有することを示している。さらに1937年に戻って、Ellisは、様々な性質のボールで粉砕することを含む実験室試験に基づいて粉砕媒体の摩損に対して腐食の影響が大きいことを指摘した。粉砕媒体の摩損において腐食の影響が大きな一部であることは、工業の実際によって確認されている。Hoey G.R.Can.Mining Met.Bull、vol.68 N°755 (1975)による記載によると、カナダのWabush工場において、湿式粉砕を乾式粉砕に置き換えた後、ボールの消耗は、3.15から1.25kg/tまで減少した。そのため、SoberingおよびCarlsonは、磨耗による粉砕媒体の消耗は小部分であり、高い消耗は腐食の結果であるということを結論付けた。F.C.Bondもまた湿式と乾式の粉砕の間の粉砕媒体の消耗の違いは、腐食に帰することができるものと考えている。
【０００６】
Komlev A.M.、Scerbakov O.K.、Balasov G.V.、Cvetnye metally、5 (1979)によって記されているところよると、粉砕媒体の消耗を低減することを目的にした実験が、Uralmehanobrの施設において、それらの腐食速度を低下することによって実施された。回転ディスク電極についての特別の実験は、鉱石パルプのスチールの消耗が、酸化層が金属表面から変わることなく除去されていたことからほとんど(50〜80%)が電気化学的腐食であることを示した。
【０００７】
粉砕の過程では、粉砕媒体およびライニングの腐食を生じ得るある特定の要因が存在し、それらは次のものである:パルプ中の酸素の存在、鉄金属と共に電気化学的対を形成する金属種による酸化物および特に硫化物の存在、化学的に攻撃的な物質、粉砕媒体の伸張、ならびに塑性変形および電圧の変化を引き起こす粉砕媒体の表面の微細な割れ。
【０００８】
ミル中のパルプのpH値は、粉砕媒体およびライニングの腐食速度に影響する最も重要な要因の1つである。腐食速度が、pH値が低下すると共に突然増大することは誰もが知るところである。高圧表面は非常に速やかに腐食することが証明されている。粉砕媒体が衝突の瞬間に高圧を受ける可能性があることを考慮すると、この点は粉砕媒体の腐食にとって非常に重要である。ミル中の磨耗もまた早い腐食に寄与するが、それは粉砕媒体の酸化層がより容易に除去されてさらに激しく腐食する新たで新鮮な金属表面が残るためである。
【０００９】
防食剤の効果の機構については、これまで十分には研究されていない。しかしながら、それらのほとんどは、それらが金属表面で保護膜の状態を引き起こし、それが腐食速度を大幅に低下することができたものと判断されている。
【００１０】
中性および塩基性環境中で非常に有効な防食剤は、Scully J.C.、The Fundamentals of Corrosion (New York)、1975に記載されている硝酸塩、クロム酸塩、ケイ酸塩である。それらはすべて金属表面と強い親和力を有しており、それらはそこで腐食速度を大きく減少する薄い保護層を形成する。そのことは、Scully J.C.、The Fundamentals of Corrosion (New York)、1975およびMartinko B.、Rud.met.zbornik、1 (1979)により確認された。
【００１１】
湿式粉砕の間の粉砕媒体の消耗に対する防食剤の影響に関する最初の実験は、G.R.Hoey、Can.Mining Met.Bull、vol.68 N°755 (1975)によって行われ、彼は非常に興味深い結果を得た。すなわち、実験室ボールミル中で彼は様々な防食剤を使用した銅-ニッケル鉱石についての湿式粉砕実験を行った。その実験結果は、硝酸ナトリウム、クロム酸ナトリウムおよびメタケイ酸ナトリウムが、粉砕操作において45〜50%の範囲でボールの消耗を低下する大きな影響を有することを示している。
【００１２】
pH=12.25の液体パルプ相における硝酸ナトリウム濃度の影響を試験することにより、G.R.Hoeyは、NaNO2の最適濃度が1.0〜1.5%内であることを見出した。彼は、また、0.5%未満の濃度ではNaNO2はまったく影響がないことも見出した。パルプのpH値が8.7〜10.1における最適のクロム酸ナトリウム濃度は、約0.5%であり、pH値が12.1〜12.25におけるメタケイ酸ナトリウムの最適濃度は約1%であった。それより下ではボール消耗の低下にまったく影響をもたない最低の臨界濃度は、クロム酸ナトリウムで〜0.3%、メタケイ酸ナトリウムで〜0.5%であった。
【００１３】
G.R.Hoeyは、すべての彼の実験を、磁製ミル中で、粉砕媒体としてスチールのボール(0.77%C、0.8%Mn、0.06%Cr、0.12%Ni)を使用して実施したことを最後に述べておく。
【００１４】
湿式粉砕におけるボールの消耗が防食剤の使用により、場合によっては50%まで低減できることを証明したG.R.Hoeyによって得られた結果に勇気付けられて、USSRにおいて、Balasov G.V.、Tjurin N.G.、Scerbakov O.K.、Cvetnye metally、11 (1978)によって記されているように類似の研究がなされた。そこで得られた結果を表1に簡単に示す。
【００１５】
【表１】
2005513259.tif 000002
【００１６】
表1に示した結果は、湿式粉砕におけるボールの消耗に対する、防食剤だけでなく、鉱物含量およびパルプのpHの影響も表している。
【００１７】
非鉄金属の硫化物の調製における抑制剤の使用は、極めて一般的であって、そのためにシアン化物、硫酸亜鉛、硫酸ナトリウムなどが抑制剤として最も頻繁に使用される。多金属の鉛-亜鉛鉱石は、これら2つの金属を得るための最も重要な起源である。ある一定の天然資源は、鉛および亜鉛の鉱石を、その多金属組成物とは別の、すなわち、それらの経済価値としての鉛および亜鉛の中身の合体した鉱石として見られるようにできている。この鉱石の冶金加工は、鉛および亜鉛の精鉱を冶金加工用の鉱石の調製の段階で得るそれら精鉱の品質に関わる一定の条件を設定している。これらの鉱石の調製において発生する技術的問題は、2つの高品質の精鉱すなわち鉛および亜鉛を分離して手に入れることである。浮上パルプからの鉱石の捕収は、pH値が7と9の間の塩基性媒体中で調製した場合の硫化物鉱石に対して極めて有効であるキサントゲン酸塩を使用することによって行うのが通例である。
【００１８】
実は、今日、工業生産における鉛-亜鉛鉱石中の方鉛鉱の捕収は、それによって閃亜鉛鉱、黄鉄鉱、およびその他の硫化物材料が方鉛鉱精鉱の成分とならないことを達成する閃亜鉛鉱用の抑制剤を使用することによって行っている。最も重要でありかつ実際に1922年以来工業的に最も利用されてきた抑制剤は、シアン化物すなわちNaCNであった。それ以外に、ZnSO4もまたSheridan-Griesvold法において最初に導入され、使用されてきた。これら以外に、その他の抑制剤も存在するが、シアン化物がより優れた効果を与えるためにシアン化物をこの用途から旨く排除することはできないできた。しかしながら、シアン化物は特に毒性が強いのでその使用は好ましくないが、今日まで経済的な理由からそれを避けきることはできなかった。使用後それらは、ごみ集積場の底に集めるけれども、それらが土壌から拡散して水流中に入り込み、ごみ集積場の仕切りにもし損傷があればごみ集積場から流出するかもしれないという恐れが常にあって、それは最近ティサ川が汚染されたときルーマニアのあるごみ集積場で起こったことである。
【００１９】
問題が浮遊選鉱による鉱物の調製における硫化物銅鉱石のときは、キサントゲン酸塩、ジチオリン酸塩、メルカプタン、チオ尿素などを捕収剤として使用し、それらのすべてが浮遊選鉱に良好な効果を示す。しかしながら、それらの捕収剤を使用するときの問題は、ハロコザイム(halcozym)、黄銅鉱、重晶石、斑銅鉱およびキューバマイト(cubamite)などの有用な銅鉱石と、同時に、精鉱の冶金加工を硫黄濃度の増大のために著しく困難にする黄鉄鉱もまた集めてしまうことである。
【００２０】
鉛-亜鉛浮選による鉱石の選鉱は、有用材料の優先浮選または有用材料の集合的浮選である2つの技術的方法により実際は行われる。多金属鉱石からの鉛と亜鉛の鉱石の集合的浮選の方法は、めったに応用されることはなく、ある種の集合的精鉱が後で冶金加工できるときのみである。最もよく知られているそれらの方法は、「Imperial Smelting」として知られる方法である。
【００２１】
ほとんどの鉛-亜鉛鉱石は、優先浮選の方法が応用される。その方法においては、閃亜鉛鉱に先をつけるための抑制剤および方鉛鉱を捕収するための捕収剤を加え、次に先をつけた閃亜鉛鉱を、硫酸銅を加えることによって活性化し、適当な捕収剤によって捕収する。最も頻繁に使用される閃亜鉛鉱抑制剤はシアン化物であり、硫化物鉛および亜鉛の鉱石の捕収剤としては、キサントゲン酸塩、ジチオリン酸塩、チオ尿素およびメルカプタンが最も頻繁に使用される。
【００２２】
非鉄金属鉱石の埋蔵物には硫化物鉱石の他に酸化物鉱石、例えば、藍銅鉱(酸化硫酸銅)、クジャク石(銅酸化物炭酸塩)、ひいてはZnSO4のような鉛-亜鉛鉱石などが現れる。
【００２３】
銅鉱石が問題のときは、その硫化物鉱石が経済上最も重要性が大きいことは疑いもなく、おそらく世界の銅生産の85%より多くがその硫化物鉱石を起源としている。しかしながら、酸化物鉱石、または、より正確には、クジャク石、藍銅鉱、赤銅鉱、クリオコール(chryocol)、水胆礬、カラクナイト(chalacnite)、およびその他の水溶性鉱物のような酸化物の銅鉱石もまた、大きな経済効果をもっているか、もつ可能性がある。酸化物の銅鉱石は、硫化物と同じようには浮遊しない。試験は、単一の鉱物中に、いくつもの化学結合-イオン結合、共有結合および金属結合が存在することを証明している。鉱物中のイオン結合の寄与が増すに連れて、鉱物の表面は水の双極子とより活発に反応し、そのためより安定で厚い水の層が鉱物表面に形成され、それが捕収剤による鉱物表面の疏水性化を一層困難にする。酸化物の鉱物の浮遊選鉱における既存の捕収剤のこの悪影響の理由は、酸素が存在することによる水の双極子の強い活性によって説明され、それは、結果としての鉱物の表面に大きな厚さとコンシステンシーを有する水和物層のためである。捕収剤のアニオンは大きな寸法を有しているので、それらは厚くてしっかりしている水和物層に拡散するのがやっとのことで、そのため疏水性化の進行がかなり困難となる。捕収剤のアニオンと酸化物の鉱石の結晶格子のカチオンの間の結合は、非常に弱く、そのため結合していた捕収剤でさえ金属表面から容易に除去されるのがしばしばのことであって、それらが相まって浮遊選鉱の段階における捕収剤の効果を減少する。それが、硫化物捕収剤を用いる酸化物の銅鉱石の浮遊選鉱を成功させるために、先行する鉱物表面の部分的な硫化物化を行って硫化物-硫酸塩タイプの表面の化合物を生じさせる理由である。全体の費用が嵩むその追加の段階は、K2S、BaSおよびH2Sも使用するが、ほとんど硫化ナトリウムの適用によって行う。その硫化物化の結果、硫化銅の膜が酸化物の鉱物表面の疏水性化を改善し、捕収剤の硫化物化した鉱物との反応を促進する。
【００２４】
非鉄金属の調製のためにこれまで使用してきた試薬と本発明による試薬の間の違いをはっきりさせるために、これまでの鉱石調製の方法においては防食剤は、使用する場合、湿式粉砕の段階でミルに加え、抑制剤、捕収剤、起泡剤およびその他の試薬は浮遊選鉱処理をその中で行う浮選機に加えることを述べておくことが重要である。
【非特許文献１】Hoey G.R.Can.Mining Met.Bull、vol.68 N°755 (1975)
【非特許文献２】Balasov G.V.、Tjurin N.G.、Scerbakov O.K.、Cvetnye metally、11 (1978)
【非特許文献３】Komlev A.M.、Scerbakov O.K.、Balasov G.V.、Cvetnye metally、5 (1979)
【非特許文献４】Scully J.C.、The Fundamentals of Corrosion (New York)、1975
【非特許文献５】Martinko B.、Rud.met.zbornik、1 (1979)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
本発明は、鉱物原料、特に非鉄金属、主として銅、鉛および亜鉛の硫化物および酸化物鉱石の調製に使用する新規な試薬を提供する。本発明によるその試薬は、硫化物および酸化物鉱石の選択的捕収剤として、さらなる冶金加工のための所望金属の精鉱の獲得を提供する粉砕、浮遊選鉱の段階およびその他の段階で使用するスチールおよび鉄製の装置および粉砕媒体の腐食の防止剤として使用する。
【課題を解決するための手段】
【００２６】
本発明による新規の試薬は、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体が重量で0〜50%の量、重量で0.1〜20%の量のキサントゲン酸塩、重量で0.5〜20%の量のジアミン、重量で0〜20%の量のジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン等のアルコールアミン、重量で0.1〜10%の量のメタケイ酸ナトリウム、重量で1〜5%の量のアミン、重量で0.5〜20%の量のジチオリン酸塩、および水の混合物である。本発明による該混合物の成分の具体的な質と量の内容は鉱石の種類に依存し、その質と量の内容は、当業者には明らかであろうし、説明としてのものであって本発明を限定するものではない以下の実施例に示す。
【００２７】
本発明は、また、非鉄金属の硫化物および酸化物鉱石を調製する新規な方法を提供し、その方法の新規性は、本発明による試薬を、鉱石に、湿式粉砕の段階で一部または全部を、そして一部を、必要に応じて、浮遊選鉱の段階で加えることである。本発明による方法でこの試薬を使用することにより、その試薬の最高の選択性のために鉛-亜鉛鉱石の選鉱における抑制剤としてのシアン化物の必要性の存在が消滅し、それによって経費が削減されるばかりでなく、環境を著しく改善し、かつ、銅の硫化物鉱石を捕集するときは、それは黄鉄鉱に対して選択的であり、それによって精鉱中の銅の量が増加し、黄鉄鉱を除去することによって硫黄の量が減少する。
【００２８】
また、本発明による特別な内容の試薬は、酸化物の種類によっては、単独かまたは硫化物鉱石と共に存在するかのいずれかである酸化物鉱石を捕収および浮選することもできる。最後に、この新規な方法を応用することによって、粉砕媒体で15〜30%のスチールの節約、およびミル、浮選機、ポンプ、サイクロン、などの装置についてのさらなる節約がそれらの腐食の防止によって提供される。
【００２９】
上述のように、本発明による試薬は、その調製のためにそれを使用する鉱石の組成に応じた異なる量の異なる物質の混合物である。1つの鉱床からの鉱石の量的内容の小さな変動は、通常のことであり当業者には知られていることであって、本発明による試薬内容の質的および量的変更は必要ないことを心に留めて置くべきである。
【００３０】
メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体として、ナトリウム、カリウム、カルシウム、第一級および第二級アミンおよびジアミン塩が使用された。
【００３１】
本発明による試薬の調製のために使用するキサントゲン酸塩は、式
【００３２】
【化１】
2005513259.tif 000003
【００３３】
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)により表わされる。
【００３４】
本発明による試薬の調製のために使用するジアミンは、式
H2N-R-NH2
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)が与えられる。
【００３５】
本発明による試薬の調製のために使用するキサントゲン酸塩は、以下の式
【００３６】
【化２】
2005513259.tif 000004
【００３７】
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)により表わされる。
【００３８】
そして最後に、本発明による試薬の調製のために使用するジチオリン酸塩は、式
【００３９】
【化３】
2005513259.tif 000005
【００４０】
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)により表わされる。
【００４１】
本発明による製品は、前記の成分のものを単に混合することにより調製する。成分を加える順序は重要ではないが、成分を、始めのpH値が14の水中に加えるように注意を払うべきであり、それは適当な量の水酸化ナトリウムをそのpH値を得るために他の成分の前に水に加えることによって達成される。どの成分も市場で容易に入手できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
さらに、本文には、装置、鉱石の内容、本発明による試薬、および作業の段階の詳細な説明があるが、本発明の全態様の説明のためのみであって、いかなる場合も限定していると考えるべきではない。
【００４３】
粉砕実験は、大きさがD×L=400×125mm、ミルの回転数が1分間に60回転の実験室ボールミル中で行った。ミルのボール投入量は35%、ボール質量は20kgとした。
【００４４】
浮遊選鉱実験は、槽容積が2.8dm3、回転数が1250min-1のDENVERタイプの実験室用浮選機中で実施した。
【００４５】
ミル中のボールフィードのサイズ分布を表IIに示す。
【００４６】
【表２】
2005513259.tif 000006
【００４７】
ボールの化学分析結果を表3に示す。
【００４８】
【表３】
2005513259.tif 000007
【００４９】
ボールの化学物質の内容は極めて一様に分布している。その化学品の内容によればそのボールは、高品質のスチールS.4146であると結論づけることができる。
【００５０】
ボールの断面の硬度は、非常に均一で、ロックウェルによればそれは61HRCである。
【実施例１】
【００５１】
Veliki Kriveljの埋蔵物からの銅鉱石試料について実験を行い、その化学分析結果は次のとおりであった。
【００５２】
【表Ａ】
2005513259.tif 000008
【００５３】
粉砕に入るときの試料のサイズは〜3,327+0mmであった。その銅鉱石試料の粒度分析の内容は次のとおりであった。
【００５４】
【表Ｂ】
2005513259.tif 000009
【００５５】
前記銅鉱石試料のその他の物理-化学的特性は次のとおりである。
ボンドのワークインデックス、Wi(kWh/t)        15.6
厚さ、ρ(kg/m3)                              2629
天然pH値                                     7.19
【００５６】
適合技術パラメータから見た粉砕および浮遊選鉱を実施した条件は、Veliki Krivelj鉱山の浮遊選鉱プラントで実際に用いているものと同じであった。〜0.074+0mm(α〜0.074)の大きい級の関与から見た粉砕サイズは約60%であった。粉砕した試料の平均の粒度分析の内容は、次のとおりであった。
【００５７】
【表Ｃ】
2005513259.tif 000010
【００５８】
パルプの固相の質量含有率から見た粉砕におけるパルプ厚は、70%であり、上記の実験室用ミルにおける粉砕工程の最適なパルプ厚に適合していた。
【００５９】
実験は、1%の溶液としてミルに添加した本発明による試薬のインヒビター特性を測定することから始めたが、その試薬の内容は次のとおりである。
1.メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩        40重量%
2.エチレンジアミン                               5重量%
3.トリエタノールアミン                         0.1重量%
4.エチルキサントゲン酸カリウム                 0.1重量%
5.水                                              残部
【００６０】
粉砕中のパルプのpH値と、本発明によるインヒビター-試薬の量を、試験中に数回変化させた。上記試験中に消耗したボールの量に基づいて、ボールの質量の差を、それぞれ20kgの質量の試料を用いて20回連続する実験の前と後に測定した。ボールの消耗の監視を、全体の仕込みに対する合計と、一定のボールの級に対して部分的にも行った。ボールの消耗は、級のサイズによるものと、全体の仕込みに対して合計した消耗とで差がなく、それゆえ、全体の仕込みに対して合計した結果を示す。
【００６１】
粉砕中のパルプの異なるpHにおいて、本発明による防食試薬30g/tがありとなしで得られたボールの消耗の結果は次のとおりであり、それらは3回の連続した粉砕実験からの平均値を示している。
【００６２】
【表Ｄ】
2005513259.tif 000011
【００６３】
ボールの消耗の減少に関して得られた結果は、粉砕過程におけるボール消耗に対するパルプのpH値の影響の観点から、予想通りかつ当然のことであった。銅鉱石および類似の鉱石の浮遊選鉱に対するパルプのpH値の興味深い領域は、pH=9〜11の範囲である。試験によって、ボール消耗の最高の節約は、pH=9.2で得られ、その節約は24.3%であることが示されている。しかしながら、それは粉砕過程における最適のpH値であることを意味しない。これは、パルプのpHが高ければ高いほどボールの消耗が低くなるが、本発明によるインヒビター-試薬の使用によってボール消耗の節約の効果が減少するためである。これがパルプのpH値を、銅鉱石浮遊選鉱の選鉱過程で必要となる水準に維持すべき理由である。
【００６４】
例えば、Veliki Krivelj鉱山における現状では10.6の水準であるべきであり、そのとき本発明による試薬を適用することによるボール消耗の節約は、pH=9.2におけるより低く、19.1%であるが、絶対量のボールの消耗(P=0.391kg/t)は、pHが約9.2のとき(P=0.393kg/t)より低く、本発明による試薬とは別に、パルプのpH値もまたボールの消耗に影響していることが考えられる。
【００６５】
本発明による試薬の試験の次のステップはその量を変化させることであった。
【００６６】
本発明によるインヒビターの各種添加量によるボールの消耗で得られた結果は次のとおりであった。
【００６７】
【表Ｅ】
2005513259.tif 000012
【００６８】
Veliki Kriveljの鉱石埋蔵物ならびにそれと類似の鉱石の銅鉱石浮遊選鉱に対して興味深い領域のpH=9.2およびpH=10.6における本発明によるインヒビター量の変化について観察した。これらの結果もまた当然のことで予想通りであった。インヒビター量を10から30g/tに増加することによって、インヒビターの効果が増し、ボールの消耗のかなりの減少が生じた。
【００６９】
表示の結果に基づいて、本発明による新規な試薬は、銅鉱石の湿式粉砕の間の粉砕媒体の非常に良好な防食剤であることを疑いようもなく結論付けることができる。粉砕媒体の減少における効果は粉砕中のインヒビター量とパルプのpH値に依存する。本発明による試薬量についての最終結論は、それを使用することによる銅鉱石浮遊選鉱の結果の分析に当然従う。
【００７０】
本発明による試薬の強いインヒビターの性質を、本発明によるインヒビターの様々な濃度の溶液中で静止の条件で調査したボールの相対的腐食によって確認する。
【００７１】
【表Ｆ】
2005513259.tif 000013
【００７２】
本発明によるインヒビター-試薬は、そのインヒビターの特徴とは別に、銅鉱石捕収剤の明白な特性を有している。それは粉砕過程で溶解はしないが、その全部が選鉱機中に運ばれ、そこでそれが銅鉱石捕収剤として機能し、一方で黄鉄鉱に対する選択性を維持する。
【００７３】
Veliki Kriveljにおいては、エチルキサントゲン酸カリウム(PEX)を、銅鉱石浮遊選鉱用に30〜35g/tの量で捕収剤として使用する。これらの実験においては、Veliki Kriveljの浮遊選鉱において適用されている技術スキームならびにその他の技術的パラメータをシミュレートした。銅鉱石浮遊選鉱の実験は、4つの方法でおこなった。すなわち:
実験1-コンディショニングの過程で30g/tの量のPEXを加えて個別に使用する銅鉱石浮遊選鉱。
実験2-粉砕の過程で30g/tの量の本発明による試薬を加えて個別に使用する銅鉱石浮遊選鉱。
実験3-粉砕中に20g/tの本発明による試薬と、浮遊選鉱開始10分後に15g/tのPEXを使用する銅鉱石浮遊選鉱。
実験4-粉砕中に10g/tの本発明による試薬と、コンディショニングの過程で25g/tのPEX(15g/t)と、浮遊選鉱開始10分後に10g/tのPEXを使用する銅鉱石浮遊選鉱。
【００７４】
様々な浮遊選鉱方式に基づいて得られた技術結果を3回の連続した実験から得られた平均値として示すが、それらは以下のとおりである。
【００７５】
【表Ｇ】
2005513259.tif 000014
【００７６】
上の結果は、明らかに、本発明による試薬が、強い銅鉱石捕収剤であり、また黄鉄鉱に関して非常に選択的であることを示している。それゆえ、高い銅の実収率を得るためにはそれ一本ではなくて、PEXと2:1の関係(本発明のよる試薬20g/tに鉱石の銅含量に応じてPEXを10〜15g/t加える)での使用が推奨される-実験3。このバーションによれば、同様の量の捕収基礎精鉱で、3.31%さらに良好な精鉱中の銅の実収率を得ることができる。
【００７７】
実験3は、浮遊選鉱の最初の5分で高品質の銅精鉱を分離することができ、追加の粉砕なしでさらなる精選に向けることができるので特に有利である。これが、工程の費用効率を一層高め、銅精鉱の品質をずっとよくするであろう。
【００７８】
本発明による試薬の黄鉄鉱に関する抜群の選択性により、銅鉱石の低いpH値での浮遊選鉱を可能とし、それによって媒体調整剤の消耗を著しく減少させることができる。
【００７９】
本発明による試薬が粉砕過程で溶解しないことを念頭に置くと、その工業的応用では、ロッドミル中で使用することができる。この試薬は、スチールのライニング、ロッド、およびボールの消耗を低減するであろうし、浮遊選鉱工程ではエチルキサントゲン酸カリウムの3分の2を置き換え、全体としての技術的および財政的効果を提供することができよう。
【００８０】
上に示したすべての実験の結果は、本発明による新規な試薬が、銅鉱石の湿式粉砕の際のミル中の粉砕媒体(ロッドおよびボール)の強力な防食剤であり、ほとんど完璧な黄鉄鉱に対する選択性を有する非常に強力な銅鉱石捕収剤であることを証明している。さらに、それは粉砕過程で溶解せず、活性な形で完全に選鉱機に向かい、そこでそれは非常に強力で選択性のある銅鉱石捕収剤としての役割を果たす。浮遊選鉱の形態を分析し、全体の捕収剤量が増加しない(30〜35g/t)という原則を念頭に置くと、浮遊選鉱工程の最良の効果は、本発明による試薬とPEXを、20+10〜15g/tの量で使用することによって得ることができる。
【００８１】
試験は、ボールミル中でのみ行ったが、本発明による試薬が粉砕の過程で溶解しないことを念頭に置くと、熟練工であれば、工業規模の条件では、それをロッドミルに添加できると判断するであろう。このようにして、われわれは、ロッド、スチールのライニングおよびボールの消耗の節約を達成することができ、そして同時に、最終的精鉱のより優れた品質と有用金属の少なくとも同等の実収率をもって、PEXの使用を20g/t減らすことができた。
【実施例２】
【００８２】
鉱山Cerovoの銅鉱石の調製に対して、使用した鉱石は、以下のベース組成を有していた。
元素/化合物        含量、重量%
CuS                0.29
CuO                0.30
SiO2              60.20
Al2O3             15.39
S                2.46
Fe               3.00
【００８３】
粉砕の始めにおけるサイズは、〜3.327+0mmであった。
【００８４】
この実験で、使用した起泡剤は、市場での品名がDOW250のものであり、一方、本発明による試薬は、湿式粉砕の段階で鉱石1トン当たり50gと、浮遊選鉱の段階で鉱石1トン当たり200gの量で使用した。使用した該試薬は、以下の内容成分を有した。
1.Na-メルカプトベンゾチアゾール          40重量%
2.ラウリルプロピレンジアミン             15重量%
3.アミルジアミン                          5重量%
4.アミルキサントゲン酸カリウム         0.05重量%
5.水                                      残部
【００８５】
得られた捕収結果を次の表に示す。
【００８６】
【表Ｈ】
2005513259.tif 000015
【実施例３】
【００８７】
ボスニアヘルツェゴビナSrebrenicaの近くの「Sase」と呼ばれる鉱山の埋蔵物の鉛-亜鉛鉱石の試料について検査を行ったところ、その化学組成は次のとおりであった。
元素/化合物        含量、重量%
Pb                 5.5
Zn                 4.5
SiO2               60.76
Fe                 6.5
Al2O3              19.2
【００８８】
粉砕段階に入る始めの試料のサイズは〜3.327+0mmであった。鉛-亜鉛鉱石試料の粒度分析の内容は、以下のとおりであった。
【００８９】
【表Ｉ】
2005513259.tif 000016
【００９０】
この実験で調べたその鉛-亜鉛鉱石試料のその他の物理-化学的特性は次のとおりである。
ボンドのワークインデックス、Wi(kWh/t)        15.3
厚さ、ρ(kg/m3)                              3094
天然pH値                                     4.64
【００９１】
検査装置およびボールの品質は、直ぐ前の実施例1で記したものと同じである。
【００９２】
本発明による試薬の粉砕段階のインヒビター特性および閃亜鉛鉱に対する選択性を目的としたその方鉛鉱に対する捕収剤特性を試験した。これらの試験においては、鉱山「Sase」の浮遊選鉱において適用されている技術スキームおよび技術的パラメータをシミュレートした。
【００９３】
粉砕段階における本発明によるインヒビター-試薬のインヒビター特性は、pH=8.2で試験し、新規のインヒビターが、ボールの磨耗を13%減少したことを見出した。
【００９４】
上記の技術スキームによって、実験1として標記した実験は、シアン化ナトリウムと硫酸亜鉛を閃亜鉛鉱の抑制剤、およびメチルキサントゲン酸カリウムを方鉛鉱捕収剤として使用する伝統的な試薬システムを適用して行った。
【００９５】
ここで記載した実験に適用する本発明による試薬は、以下の化学組成を有した。
1.メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩        45重量%
2.エチレンジアミン                              10重量%
3.トリエタノールアミン                         0.1重量%
4.水                                              残部
【００９６】
Srebrenica鉱山で通常適用している技術スキームと比較して幾分改変したスキームにより、いくつかの実験を行い、そこでは、本発明による製品を方鉛鉱の捕収剤として使用した。その群の実験は、実験2として標記した。本発明による試薬の量は、粉砕段階および浮遊選鉱段階で異なる量にして100から200g/tまで変化させた。添加量を高くすると大きな鉛の利用を可能にし、一方、本発明による試薬の粉砕段階および浮遊選鉱段階の分布は、浮遊選鉱の技術指標に重大な影響はなかった。実験1および2で得られた結果を表4に示す。
【００９７】
【表４】
2005513259.tif 000017
【００９８】
実験1および2の両方の場合とも、硫酸銅を活性化剤とし、本発明による試薬を閃亜鉛鉱捕収剤として使用した。上の表に示した結果は、本発明による試薬が、閃亜鉛鉱と比較して非常に選択的であることをはっきりと示している。この事実は、鉛-亜鉛鉱石の浮遊選鉱におけるシアン化ナトリウムおよび硫酸亜鉛を閃亜鉛鉱抑制剤として加える必要性を、かくして除去するために重要であり、そのことは、非常に重要な経済効果だけでなく、シアン化ナトリウムが非常に強い毒物であるので何よりも環境効果である。本発明による試薬を適用することによって得られた鉛-亜鉛鉱石の浮遊選鉱の技術パラメータは、伝統的な試薬の使用方式によって得られたものより著しく良好である。Srebrenica選鉱機による伝統的な試薬の方式と比較して、本発明による試薬を使用することにより以下のことが達成される。
-  方鉛鉱捕収剤としてのPEXの除去
-  ベースとなる精鉱中の同一鉛含量
-  本発明による試薬の閃亜鉛鉱に対する選択性の結果としての、ベースとなる精鉱中の1.85%低い亜鉛含量
-  ベースとなる精鉱中の15.23%高い鉛の実収率
-  鉛精鉱中の良好な鉛実収率によるベースとなる亜鉛精鉱中の鉛含量の著しい低下(鉛含量が5.20から2.39%まで減少)
-  ベースとなる鉛精鉱中の低い亜鉛含量による亜鉛精鉱中の亜鉛のより良い用途の可能性
【００９９】
実施例1および2は、装置および作業の方式、すなわち、さらなる冶金加工において鉱石を用いる工程におけるそれらの処理、の詳細な説明を与えているので、それに続く実施例2〜5は、鉱石の内容、応用できる本発明による試薬の内容および特性、ならびにその他の銅、鉛および亜鉛鉱石についての基本的な情報のみを提供する。
【実施例４】
【０１００】
Belo Brdo鉱山の鉛-亜鉛鉱石の精鉱の調製のために次の基本組成の鉱石を使用した。
元素/化合物        含量、重量%
Pb(全体)            5.00
Pb酸化物         0.35〜0.51
Zn(全体)            4.00
Zn酸化物            0.20
S               18.00
Ag(g/t)            67.00
【０１０１】
試料の投入サイズは、〜3.327+0mmであった。
【０１０２】
本発明による試薬は、湿式粉砕の段階で鉱石1トン当たり50gと、浮遊選鉱の段階で鉱石1トン当たり180gの量で使用し、それは、以下の組成を有した。
メルカプトベンゾチアゾールカリウム        35.00重量%
ブチレンジアミン                           5.00重量%
トリエタノールアミン                       0.50重量%
ブチルキサントゲン酸ナトリウム             2.00重量%
アミルアミン                               2.00重量%
水                                           残部
【実施例５】
【０１０３】
Poparic鉱山の鉛-亜鉛精鉱の調製のために同じサイズで、以下の基本的内容物の鉱石を使用した。
元素/化合物        含量、重量%
Pb(全体)            2.10
Pb酸化物         0.15〜0.23
Zn(全体)            0.55
Zn酸化物         0.11〜0.18
S               12.50
Ag(g/t)            32.00
【０１０４】
本発明による試薬は、湿式粉砕の段階で鉱石1トン当たり50gと、浮遊選鉱の段階で鉱石1トン当たり120gの量で使用し、以下の組成を有した。
メルカプトベンゾチアゾールカルシウム        45重量%
プロピレンジアミン                          10重量%
ジチオリン酸ジブチル                         1重量%
プロピルアミン                             0.5重量%
水                                           残部
【実施例６】
【０１０５】
その組成がそこに提供されている鉱石を用いて実験室条件で実施した鉱山「Sase」(ボスニアヘルツェゴビナ、Republic Srpska、Srebrenica)の鉛-亜鉛鉱石の実験は、この明細書本文の実施例3に示してある。以下の平均組成の鉱石についての鉱山「Sase」の浮遊選鉱における本発明による試薬を応用する工業試験について次の例で説明する。
PbS        4.5重量%
ZnS        2.5重量%
FeS2         10重量%
SiO2         60重量%
Al2O3        23重量%
【０１０６】
工業試験の間に本発明による試薬で得られた技術的結果は、この工業試験の間に得られた同一粉砕製品の精錬で、この工業試験から直に先行する3日のうちに既存の試薬の使用方式に基づいた浮遊選鉱で得られた技術的結果と比較したので、それを次の表に示す。
【０１０７】
【表Ｊ】
2005513259.tif 000018
【０１０８】
既存の試薬の使用方式によって得られた技術的結果の平均は、3日間の作業日の3シフト全部から得た技術的結果から導いた。それらの平均の結果を次の表に示す。
【０１０９】
【表Ｋ】
2005513259.tif 000019
【０１１０】
工業試験は5シフト続き、その間に約600トンの鉱石を処理した。技術的方法の編成および安定化で、約2シフト続いた。得られた平均の技術結果は、その間に380トンの鉱石を処理した3シフトの連続作業と関係している。この工業試験で使用した本発明による試薬は、以下の質的および量的組成を有していた。
1.メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩  -43重量%
2.エチレンジアミン  -10重量%
3.トリエタノールアミン  -0.1重量%
4.水  -残部
【０１１１】
上の組成の試薬を適用するこの工業試験の間の試薬の使用方式を、次の表に示す。
【０１１２】
【表Ｌ】
2005513259.tif 000020
【０１１３】
既存の伝統的試薬使用方式により得られた技術結果、および本発明によるものを応用した試薬使用方式に基づく技術結果は、次の表の中のものである。
【０１１４】
【表Ｍ】
2005513259.tif 000021
【０１１５】
上表の結果は、本発明による試薬が、とりわけ、鉛-亜鉛鉱石の浮遊選鉱における非常に選択的な捕収剤であり、この表の標準の試薬使用方式の表との組合せは、本発明による試薬の適用が試薬使用方式をかなり単純化することを示している。特に、NaCN、ZnSO4、PEXおよびPAXをさらに使用しなくても済むようになる。この経済効果とは別に、エコロジーの観点から最も重要な事実は、非常に強い毒物であるNaCNを使用しなくても済むようになることである。この時点では、本発明による試薬の量の最適化には注意が払われなかったが、工業的観測に基づけば、本発明による試薬の最適量は、30%程も低くすることができる。さらに、4つの前記試薬を、全体量の使用から鉱石1トン当たり446g減らし、1つだけの新規な試薬を鉱石1トン当たり233gの量で導入するというまさにその事実は、顕著な経済効果を証明している。
【０１１６】
得られた技術結果(M%およびI%)の直接の比較は、本発明による試薬の効果の全体像を示していないが、それは、この工業試験によるその試験中、鉱石中の鉛と亜鉛の含量が、伝統的な試薬使用法を適用していた間の前の長い時間帯に見られたその含量より著しく低かったためである。鉱石の中身に関するこの事実は、精鉱質量および亜鉛利用率等のいくつかの技術指標が低くなるように影響している。しかしながら、荒地の土中の鉛と亜鉛の含量から判断して、それらの入り口における同じ含量に対しては、本発明の試薬によるそれら指標はかなり良好となろう。
【０１１７】
当該結果は、疑いようもなく、本発明の試薬により次のことを達成できるという結論を指し示している。
-  入り口での鉛含量が前の時間帯に見られた含量より1.41%低いが、4.15%高い鉛の利用率。
-  許容できるないし咎められない鉛精鉱中の3.48%の亜鉛含量。
-  予定通りの鉛精鉱中の約68%の鉛含量。
-  亜鉛精鉱中の0.96%高い亜鉛含量。
-  亜鉛精鉱中のかなり低い鉛含量(伝統的試薬使用法によると亜鉛精鉱中に9.89%のPbがあり、本発明の試薬では3.25%のPbが存在する)。
-  鉱石中で0.37%のかなり低い亜鉛含量でもほとんど同じの鉱滓中の亜鉛含量(0.76%、0.77%)。
【０１１８】
ここで、工業試験および鉱石粉砕の精錬を比較した結果が、ミルに加えるための粉砕媒体の不足のために、α0.075が約60%に由来していることに言及すべきである。鉱石の最適の疎解は、α0.075において65から70%であることが知られている。そのような疎解において、鉱石は実験室の研究で得られた鉱滓中のかなり低い鉛と亜鉛の含量(サイズ0.3%)を有するであろう。
【０１１９】
この工業試験は、次の結論を与える。
1.本発明による新規な試薬は、非常に選択的である。すなわち、鉛と亜鉛の鉱石のこれまでに知られているあらゆる捕収剤よりもより選択的である。
2.Srebrenicaにある鉱山「Sase」の鉛-亜鉛鉱石の浮遊選鉱での本発明による試薬の使用は、4つの現行の試薬(NaCN、ZnSO4、PEXおよびPAX)の使用を除去し、それがNaCNの使用を除去するので、そのことは、大きなエコロジー上の重要性ならびに広い地理的地域に対する重要性を有する。顕著な経済効果もまた得られる。
3.本発明による試薬の適用によって得られる技術指標の大多数は、伝統的試薬使用法の適用によって得られる技術指標より良好である。そして、
4.本発明による試薬の導入およびその浮遊選鉱における広い用途の獲得は、1シフトから2シフトで行うことが可能であり、最適の鉱石の疎解における添加量の最適化は、4日から6日の作業日のうちに可能である。
【０１２０】
最後にこの工業試験においては、本発明による試薬のインヒビター効果は試験しなかったが、それは、他の実験によって数回行われており証明されているためであることを指摘しておく。
【実施例７】
【０１２１】
Gornji Milanovacの近くの鉱山Rudnikの鉱石による工業試験も行い、その間に次の平均組成の鉱石10,000トンを処理した。
Pb        1.53重量%
Zn        1.83重量%
Cu        0.33重量%
【０１２２】
粉砕の精錬度は、78%が平均で74ミクロンのサイズであった。
【０１２３】
次いで、最初が鉛、続いて銅、最後が亜鉛の優先浮選を行った。標準的な浮遊選鉱方式に従い、次の薬品使用方式をその鉱石に適用した。
NaCN                                    55g/t
CuSO4                                   150g/t
ZnSO4                                   100g/t
泡立て剤(DOW200)                        245g/t
CaO                                     1000g/t
KBX(ブチルキサントゲン酸カリウム)       50g/t
FeSO4                                   400g/t
【０１２４】
上記の鉱石および試薬使用方式を用いて、優先浮選を適用することにより次の組成の精鉱を得た。
Pb-精鉱              Pb  72重量%
Zn-精鉱              Zn  47重量%
Cu-精鉱              Cu  20重量%
【０１２５】
本発明による捕収剤を含む試薬使用方式を、上の組成の鉱石に適用した。その使用方式は以下のとおりである。
新規捕収剤                55〜60g/t
NaCN                      38g/t
CuSO4                     150g/t
ZnSO4                     100g/t
泡立て剤(DOW200)          245g/t
CaO                       100g/t
FeSO4                      400g/t
【０１２６】
この工業試験に適用した本発明による新規捕収剤は、次の組成を有していた。
1.メルカプトベンゾチアゾールナトリウム塩          35重量%
2.メルカプトベンゾチアゾールエチレンジアミン塩    15重量%
3.エチレンジアミン                                5重量%
4.トリエタノールアミン                            4重量%
5.水                                              41重量%
【０１２７】
すべての上記の条件を適用して得られた精鉱は、次の組成を有していた。
Pb-精鉱              Pb  76〜80重量%
Zn-精鉱              Zn  48〜49重量%
Cu-精鉱              Cu  21〜23重量%
【０１２８】
上の情報から分かるように、この実験においては、キサントゲン酸塩の使用を除去し、シアン化物の添加量を30%ほど減らしたが、鉛精鉱の品質は4〜6%、亜鉛精鉱は1〜2%、そして銅精鉱は1〜3%ほど向上した。実験の終わりにミル中のボールのスチールの消耗を測定し、12〜15重量%の節約が示された。
【０１２９】
本発明による試薬を使用することによる亜鉛-鉛鉱石の前処理のここに示した実施例によれば、それは、粉砕媒体の消耗を13%ほども低減して非常に良好なインヒビター特性を示すことが結論付けられる。特に重要なのは、この新規な試薬が、強力な方鉛鉱捕収剤であり、同時に閃亜鉛鉱に対して非常に選択的であることである。この新規な試薬の閃亜鉛鉱に対して示すその選択性は、鉛-亜鉛浮遊選鉱における閃亜鉛鉱の抑制剤としてのシアン化ナトリウムおよび硫酸亜鉛を添加する必要性がなくなり、そのことは、経済上、および、とりわけシアン化ナトリウムが強い毒物であることから、環境上非常に重要である。
【０１３０】
本発明による試薬を使用することによる銅-亜鉛鉱石の浮遊選鉱におけるすべての技術指標は、伝統的な試薬使用方式によって得られる技術指標より著しく良好であり、
【０１３１】
-  ベースとなる鉛精鉱中の亜鉛含量が、1.85%低く、
-  ベースとなる精鉱中の鉛の実収率が、15.23%高く、
-  ベースとなる精鉱中の鉛の含量が、2.81%低く、
-  ベースとなる鉛精鉱が、少なくとも同じ品質であり、そして
-  方鉛鉱捕収剤としてのPEXの必要性がなくなる。
【０１３２】
これまでに示され、得られたすべての結果に基づいて、本発明による新規な試薬は、非鉄金属の鉱石の湿式粉砕時のミルのライニングおよび粉砕媒体(ロッドおよびボール)の腐食の優れたインヒビターであり、同時に、黄鉄鉱および閃亜鉛鉱に対する高い選択性を有する非常に強力な銅および亜鉛鉱石に対する捕収剤であるということが結論付けられる。
【０１３３】
本発明による新規な試薬を適用することにより、銅鉱石の浮遊選鉱においては次の事柄が達成される:
-  15%低い粉砕媒体の消耗、
-  2/3低いメチルキサントゲン酸カリウムの消費、
-  最終銅精鉱のより優れた品質、および
-  精鉱の付加的粉砕および媒体調整剤にかかる費用の低下を伴う精鉱中の銅のより優れた利用率。
【０１３４】
本発明による新規な試薬を適用することにより、鉛-亜鉛鉱石の浮遊選鉱においては次の事柄が達成される:
-  13%低い粉砕媒体の消耗、
-  エチルキサントゲン酸カリウムが必要なくなること、
-  シアン化ナトリウムおよび硫酸亜鉛が必要なくなること(これは特に重要)、および
-  伝統的な試薬使用方式の使用と比較して著しく優れる浮遊選鉱の技術指標。
【０１３５】
この新規の試薬の影響を試験する中で、銅および銅-亜鉛鉱石に決まって付随する、例えば金および銀等の非鉄金属の利用率については測定しなかったが、この新規の試薬のすべての特性ならびにその捕収剤としての効果のいくつかの物理的-化学的態様を考慮すると、その非鉄金属類の利用率においても改良された結果を示す可能性が高い。
【０１３６】
これまでに示した本発明のすべての特徴は、鉱石の組成が、単一の鉱山におけるのみでなく、鉱山毎でも変化するので、当業者には当然明らかなように、その組成および応用のいずれもが、説明のためであって限定のためではないことを見て取るべきである。
【手続補正書】
【提出日】平成16年2月25日(2004.2.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属の硫化物および酸化物鉱石の調製における選択的捕収剤および防食剤の両方の機能を同時に有する新規の浮遊選鉱剤であって、水、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体、ジアミン、並びにジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン等のアルコールアミンの組成物からなることを特徴とする新規の浮遊選鉱剤。
【請求項２】
処理される鉱石の組成に依存して、さらにキサントゲン酸塩、アミン、およびジチオリン酸塩を含むことを特徴とする、請求項１記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項３】
混合物中に、重量で35〜50%の量のメルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体、重量で0.05〜2%の量のキサントゲン酸塩、重量で5〜15%の量のジアミン、重量で0.1〜5%の量のアルコールアミン、重量で約2%の量のアミン、および重量で約1%の量のジチオリン酸塩が存在することを特徴とする請求項1または2に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項４】
前記メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体が、ナトリウム、カリウム、およびカルシウム塩であることを特徴とする請求項1または3に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項５】
前記捕収剤に使用する前記キサントゲン酸塩が、式
【化１】
2005513259.tif 000025
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有することを特徴とする請求項2または3に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項６】
前記捕収剤に使用する前記ジアミンが、式
H2N-R-NH2
(式中、Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有することを特徴とする請求項1または3に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項７】
前記捕収剤に使用する前記アミンが、式
【化２】
2005513259.tif 000026
(それぞれ、式中、各Rは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有する第一級、第二級、第三級および第四級アミンであることを特徴とする請求項2または3に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項８】
前記捕収剤に使用する前記ジチオリン酸塩が、式
【化３】
2005513259.tif 000027
(式中、すべてのRは、2〜20の炭素原子を有する炭化水素基を表す)
を有することを特徴とする請求項2または3に記載の新規の浮遊選鉱剤。
【請求項９】
銅、鉛および亜鉛等の非鉄金属の精鉱をそれら金属の単一または多金属硫化物または酸化物鉱石から調製する、湿式粉砕、浮遊選鉱、および前記所望金属の前記精鉱を捕収することからなる方法であって、水、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体、キサントゲン酸塩、ジアミン、アルコールアミン、アミンおよびジチオリン酸塩の混合物を、前記鉱石に、前記湿式粉砕工程中に一部または全部と、必要な場合は、一部を前記浮遊選鉱の工程中に添加することを特徴とする方法。
【請求項１０】
添加する前記混合物が、請求項1から8のいずれか一項に記載のものであることを特徴とする請求項9に記載の方法。
【請求項１１】
前記混合物を、鉱石1トン当たり前記混合物の20〜355gの量を添加することを特徴とする請求項9または10に記載の方法。
【請求項１２】
請求項1から8のいずれか一項に記載の前記混合物を、前記鉱石1トン当たり、前記鉱石の前記湿式粉砕段階で20〜50gと、前記浮遊選鉱の段階で、必要に応じて、300gまでの量を添加することを特徴とする酸化物および硫化物鉱石からの銅精鉱の前記調製のための請求項9から11のいずれか一項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２６】
本発明による新規の試薬は、水、メルカプトベンゾチアゾール塩およびその誘導体が重量で35〜50%の量、重量で5〜15%の量のジアミン、重量で0.1〜5%の量のジエタノールアミンおよびトリエタノールアミン等のアルコールアミン、必須および任意に重量で0.05〜2%の量のキサントゲン酸塩、重量で約2%の量のアミン、および重量で約1%の量のジチオリン酸塩の混合物である。本発明による該混合物の成分の具体的な質と量の内容は鉱石の種類に依存し、その質と量の内容は、当業者には明らかであろうし、説明としてのものであって本発明を限定するものではない以下の実施例に示す。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
本発明は、また、非鉄金属の硫化物および酸化物鉱石を調製する新規な方法を提供し、その方法の新規性は、本発明による試薬を、鉱石に、湿式粉砕の段階で一部または全部を、そして一部を、必要に応じて、浮遊選鉱の段階で加えることである。本発明による方法でこの試薬を使用することにより、その試薬の最高の選択性のために鉛-亜鉛鉱石の選鉱におけるシアン化物および他の抑制剤の必要性の存在が消滅し、それによって経費が削減されるばかりでなく、環境を著しく改善し、かつ、銅の硫化物鉱石を捕集するときは、それは黄鉄鉱に対して選択的であり、それによって精鉱中の銅の量が増加し、黄鉄鉱を除去することによって硫黄の量が減少する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
この実験で、使用した起泡剤は、市場での品名がDOW250のものであり、一方、本発明による試薬は、湿式粉砕の段階で鉱石1トン当たり50gと、浮遊選鉱の段階で鉱石1トン当たり200gの量で使用した。使用した該試薬は、以下の内容成分を有した。
1.Na-メルカプトベンゾチアゾール          40重量%
2.ラウリルプロピレンジアミン             15重量%
3.アミルヒドロキシアミン                  5重量%
4.アミルキサントゲン酸カリウム         0.05重量%
5.水                                      残部
得られた捕収結果を次の表に示す。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１０４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１０４】
本発明による試薬は、湿式粉砕の段階で鉱石1トン当たり50gと、浮遊選鉱の段階で鉱石1トン当たり120gの量で使用し、以下の組成を有した。
メルカプトベンゾチアゾールカルシウム        45重量%
プロピレンジアミン                          10重量%
ジチオリン酸ジブチル                         1重量%
プロピルヒドロキシアミン                     0.5重量%
水                                           残部


【国際調査報告】
2005513259.tif 000028
2005513259.tif 000029