(57)【要約】      （修正有）【課題】滑石（タルク）の原料鉱石から不要な炭酸塩鉱物等の不純物成分を除去して滑石成分の品質を向上することができる、乾式状態で処理する選鉱方法を提供する。【解決手段】原料鉱石を複数段階の破砕工程を経て、不純物の含有率の少ない滑石の粉として出荷可能にするもので、最初に、原料鉱石を篩分けして、不純物を多く含む大粒の成分の一部分を除去し、ローラーミル、ミクロンミルによる粉砕処理を行い、各粉砕工程では、不純物が濃縮された状態の粗粒を篩分けして廃棄し、次の粉砕行程で不純物が過剰に微粉砕されることを防ぐようにする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
製品として回収する成分と、廃棄する成分とのモース硬度の差が明らかにあり、モース硬度の小さいものを製品として回収する原料鉱石に対して、前記モース硬度の差を利用して、硬度の小さい成分に対しては破砕作用を発揮するが、硬度の大きい不純物成分を破砕しない粉砕法を用いる粉砕・選別方法であって、
前記原料鉱石を乾式で粉砕・選別するに際して、次第に小粒となるように、粉砕と篩分けを行う工程を複数段階に配置し、
各粉砕工程に続いて行う篩分け処理で、大粒の粗いものを分離して不純物として廃棄する処理を行い、
前記篩分け工程での篩下成分を、次のより小粒とする粉砕工程に向けて供給して、次第に小粒とするように配置する粉砕工程での負荷を軽減可能とし、
前記破砕と篩分け工程を順次繰り返して選別を実施する乾式選別手法により、モース硬度小さい成分を微粉末製品として得ることを特徴とする滑石の選鉱方法。
【請求項２】
前記原料鉱石が滑石鉱石であり、不純物として廃棄する成分が炭酸塩鉱物を主とする成分であるものに対して、
前記選鉱方法を実現するために、硬度の小さい成分を優先して粉砕する粉砕機を選択して用い、
鉱石に含まれる鉱物成分の硬度差を利用して、硬質の成分が微粉砕される前の段階で篩分け処理して、粒の大きい状態で残る硬質成分を除去して、後工程に対する負荷を軽減できるよう処理し、
硬質成分が微粉砕されて滑石成分の微粒子の中に拡散されることを抑制しながら、粉砕と篩分け処理を順次繰り返して行うことを特徴とする請求項１に記載の滑石の選鉱方法。
【請求項３】
原料鉱石中に含まれる硬質成分である不純物に対しては、余分に粉砕処理を行わず、
硬質成分は粉砕工程のできる限り早い段階で、外部に排出する処理を行い、
最後の工程で粒が大きい状態で残る硬質成分の不純物成分と、微粉になりやすい滑石成分とを篩い分けして、篩下成分を分離して滑石の製品として得ることを特徴とする請求項１または２に記載の滑石の選鉱方法。
【請求項４】
前記選別方法で使用する粉砕機として、回収する成分と、廃棄する不純物の成分との、原料鉱石に含まれる鉱物の硬度差に応じた優先粉砕の理論を、より効率的に実現できる機種を選択して用い、
廃棄する不純物成分の硬質成分を微粉砕することを極力少なくできるようにして、硬質成分が滑石成分の微粒子の中へ混入されることを抑制可能とし、
不純物の硬質成分が多量に含まれる粗い粒を、各粉砕過程で粉砕系統の外に順次排出させて、硬質成分が粉砕された滑石成分へ混入されることを防ぎ、
最終工程に配置される篩分け機により、粗粒部分に濃縮されている硬質成分を分離して除去することを特徴とする請求項３に記載の滑石の選鉱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、滑石（タルク）の原料鉱石から不要な炭酸塩鉱物等の不純物成分を除去し、滑石成分の品質を向上させるために適用する選別・選鉱方法に関し、特に、原料鉱石を粉砕する工程で、不純物を除去する工程をそれぞれ順次設けて、乾式の粉砕・選別方法により不純物を順次除去しながら、高品質の滑石原料を得ることを可能にする選鉱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
化学的安定性、高白色度、低磨耗、微粉化した粒子の偏平性等の特性を有する滑石（タルク）は、微細な粉として加工することにより、製紙、合成樹脂、化粧品、塗料等の多くの分野で填料として用いられている。
しかし、これらの充填材料として用いられるものは、不純物の含有が少ない粉末で、滑石の特性を容易に利用できる用途を対象とするものに限定され、不純物を多く含有する滑石は、利用されることはないものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１０６６５８
【０００４】
（滑石の微粉末の用途等）
前記公知文献に開示されている技術手段としては、粒子径が０．０５〜１μｍ程度の微細粒子となるように加工したものを、合成樹脂原料に混入する等の加工を行うことで、樹脂製品の増量と、強度を増大するための材料として用いる場合が説明されている。
また、前記従来例では、滑石を微細な粉末としたものを利用することを目的としているものであり、湿式、乾式のいずれかの粉砕手段を用いて、超微粉化したタルク粉末を製造する手法が、複数の例で説明されている。
ところが、これらの微粉化タルクの製造方法で公知となっている前記文献では、不純物の含有が少ない滑石原料を対象としているものであり、滑石原料の純度が高いものを微粉化する技術に関するものである。  
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記したような炭酸塩鉱物等の、不純物の含有が少ない滑石（タルク）の微粉末（平均粒子径が５μ前後）は、自動車産業の発展とともに急速に需要が拡大し、日本国内のみでも年間２０万トン以上使用されている。
ところが、日本に原料を供給している地域では、前記需要に対応できる品質・特性を有する鉱石は、全採掘量の１５％程度しかないことから、日本の需要に対処することが困難になってきた。他方、前記特定の供給地域での全採掘量の約３０％を占めている小粒のものや、採掘時に粉末化されてしまったタルク原料鉱石は、白色度が高いにも関わらず、炭酸塩鉱物等の含有率が高いため、前記自動車産業の需要に応えることができないという、解決を要する大きな課題がある。したがって、滑石原料は、その生産と需要とが、バランスしていないのが現状である。
【０００６】
本発明は、滑石の粉砕、微粉末化の技術に関係なく、滑石の鉱石に含有される不純物成分の分離、選別を実施しようとするものであり、以下の説明において、種々の装置を用いた粉砕手段は、選別の１つの手段として利用されているものである。
なお、原料鉱石が含有する炭酸塩鉱物等の不純物を選別・除去するために、湿式浮遊選鉱手段を用い、タルク（滑石）成分と炭酸塩鉱物等の不純物を分離する方法が、前記公知例に開示されているが、この方法は、特定の原料を対象にした操業では、現在成功していない。また、前記湿式の選別手法が実施できたとしても、寒冷地で冬期に用水の凍結することを防止したり、回収したタルクの水分を除去する（付着水分が０、２％以下となる迄乾燥する必要がある）等の、製造原価が高騰する要因も残っている。そこで、前述したような滑石の鉱石を対象として、容易に選鉱を行い得て、低コストの滑石の製品を得ることのできる選鉱方法を模索しているのが現状である。
【０００７】
本発明は、乾式選鉱方法を用いて、滑石鉱石に含まれる炭酸塩鉱物等の不純物を分離して、今日まで自動車産業用の樹脂塗料填料として使用できなかった小粒の鉱石を、従来より使用されているタルク微粉末の原料として、利用可能にしようとするものである。
なお、以下に説明する本発明の実施例に関して、タルク微粉末を作成するために原料として用いる鉱石について、その鉱石の含有する有用および無用とされる含有鉱物成分と、それらの成分の物性は、図１に示している通りである。
【０００８】
前記図１から分かるように、本発明において、鉱石から不純物を除去して、市場に向けて出荷する滑石は、その成分が化学式（３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2 ・Ｈ2 Ｏ）で表されるものであり、純度の高い滑石の粉末は、白色で真珠光沢がある。
前記滑石（タルク）成分に対して、鉱石に含まれている不純物成分は、主として炭酸塩鉱物（菱苦土、苦灰石、方解石）であるが、その他に緑泥石、石英がある。これらの各成分のうち、実際に需要先で必要とされる成分は、滑石（タルク）のみであり、乾式選鉱手法を用いて、他の炭酸塩鉱物等の不純物成分の含まれる比率を、できるだけ小さい値になるように分離することが、本発明の目的である。
【０００９】
前記図１に説明された滑石の原料鉱石で、含有される不純物と有効な成分に関して、本発明において選別の対象としている滑石鉱石において、鉱石に含まれる滑石成分と他の成分に関する用語と、化学式、実際の名称およびモース硬度は、次の通りである。
滑石（Ｔａｌｃ）
含水珪酸マグネシウム  ３ＭｇＯ・４ＳｉＯ2 ・Ｈ2 Ｏ    モース硬度  １
炭酸塩鉱物
菱苦土（Ｍａｇｎｅｓｉｔｅ）  ＭｇＣＯ3               モース硬度  ４
苦灰石（Ｄｏｌｏｍｉｔｅ）    ＭｇＣＯ3 ・ＣａＣＯ3   モース硬度  ４
方解石（Ｃａｌｃｉｔｅ）      ＣａＣＯ3               モース硬度  ３
石英  （Ｑｕａｒｔｚ）          ＳｉＯ2                 モース硬度  ７
緑泥石（Ｃｈｌｏｒｉｔｅ）    （Ｍｇ、Ｆｅ、Ａｌ）3 、              
[（ＯＨ）8 |（Ｓｉ、Ａｌ）４、Ｏ１０］  モース硬度  ２、５
なお、以下の説明において、菱苦土、苦灰石及び方解石をまとめて、炭酸塩鉱物と呼称する。
【００１０】
前述したように、滑石の原料鉱石に含まれる各成分においては、製品として出荷する滑石成分は、モース硬度１の非常に柔らかい成分である。これに対して、不純物の各成分では、方解石が硬度３である他は、モース硬度が４以上の硬度の大きいものである。
そこで、滑石の鉱石が含有する不純物の各成分が、粗粒状で、不均一に分散されていることを確認して、以下に説明する本発明の分離法を、容易に適用可能と判断された鉱石に対しては、前記不純物の硬度差を利用して、滑石成分に対しては破砕作用を発揮するが、硬度の大きい不純物成分に対しては、破砕作用を付与しないようにして処理する。
そして、不純物となる成分は、できるだけ大粒の粗いものの状態で、分離段階としての篩い分けに向けて供給して、大粒のままで分離除去するような手法を用いるようにして、比較的コストの安い分離方法を提供しようとしているものである。
【００１１】
なお、本発明を説明するために、硬度１の滑石成分に対して、炭酸塩鉱物、石英等の硬度が３以上の硬い成分を、以下にまとめて硬質成分と呼んで説明する。また、本発明においては、緑泥石の分離・排出については関知しないもので、緑泥石を１.５％以上含有する原料は対象としない。さらに、以下の本発明の説明においては、原料に含まれる不純物のうちの温石綿、透閃石等の石綿質鉱物、石墨を含有する滑石鉱石は、対象として考えていない。
【００１２】
本発明において選鉱の対象として用いた第１の試料では、前記特定地域で産出した原料Ａと、この原料Ａを篩分けした小粒原料（−２mm）Ｂとであり、粉砕されたものとして、原料Ａを粉砕したＨＭ１と、原料Ａを篩分けした＋２mm原料を粉砕したＨＭ２である。
前記原料Ａでは粒径２mmを境として、粒度構成はそれぞれ約５０％である。また、原料Ｂ（原料Ａの粒径２mm以下の篩下）では５００μ以下の粒度構成が、５０％以上であることが判る。
その他に、粉砕されたＨＭ１，ＨＭ２において、２mm以下の粒度構成は、各粒度が殆どが均一となっていることを、図２に示しているのである。
【００１３】
前記図２に示される例において、粒度構成（分布）と、強熱減量との関連について考察すると、原料Ａでは粒径２mmを境として強熱減量の値が減少し、１５０μ以下では大きく減少することが明らかにされている。前記強熱減量の値が減少することは、硬質成分の含有率が少ないことを示しているのであり、この図２から判るように、前記原料Ａでは、鉱石に含まれる硬質成分は粗粒状のものであることが推定できる。
そこで、以下に説明するように、硬質成分が大きい粒の状態の時に分離して、その硬質成分が粉砕されることを抑制し、滑石成分のみの微粉化を促進させる方法を適用すれば、粉砕粒径による硬質成分の分離が可能であると考えられる。
また、前記図２に示される例において、原料Ａから原料Ｂを篩分け処理し、一定粒径に区分したものを別々に粉砕処理してさらに篩分けすることで、硬質成分が過剰に粉砕されることを抑制出来、滑石成分の微粉を容易に得ることができる。
【００１４】
ところで、前記小粒原料ＡおよびＣ（原料Ａの粒径２mm以上の篩上となる成分）を粉砕処理するに際して、破砕機としてハンマーミルを用いて破砕処理した結果は、粉砕品ＨＭ１、ＨＭ２に示しているが、これは、ハンマーミルＲ−１０２と、ハンマーミルＲ−１０５（２mm以上）を用いて粉砕処理したものである。ところが、前記２つのハンマーミルによって粉砕した試料を、前記原料Ｂと同様にテストしたところ、好ましい結果を得ることが出来なかった。
つまり、前記データからは、ハンマーミルによる粉砕手段を用いることは、硬質成分が滑石成分とともに微粉砕され、粗粒から微粒まで、殆ど均一に拡散・混入されるためであると推定されるに至ったのである。そこで、滑石の原料鉱石を破砕処理するためには、ハンマーミルのような強い衝撃を与えて粉砕する方法を用いずに、ローラーミル等の摩砕粉砕の方式を用いるのが、本発明の粉砕目的に適していると考えられる。
【００１５】
（本願の説明）
本発明において、選別の対象として使用する滑石の原料鉱石は、それを大量に産出する特定の産地の鉱石を対象として考えているものであるが、この原料と似たような性質を有する鉱石であれば、その産地等を問うものではない。そして、次に説明する選別手段を適用して、高品質のタルク原料として利用可能なものを得て、滑石の製品を製造するための原料とすることができる。
前記滑石の鉱石は、その産出量の３０％前後を占める小粒（粒径２５mm以下が９５％以上の粉粒状のもの）原料は、白色度が高いにもかかわらず、炭酸塩鉱物（菱苦土を主とし苦灰石、方解石等）および石英を多く含有し、これを選別することができないことから、その用途が限定されていたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明は、前記小粒原料に含まれる炭酸塩鉱物、および、石英（以下、モース硬度３以上のその他の鉱物原料を含めて硬質成分という）等の成分を、乾式の機械式処理手段を用いて、硬質成分を選別除去して、強熱減量が７．５％以下の滑石原料となる成分を回収して、従来用途の限られていた小粒原料の用途を拡大しようとするものである。
本発明は、以下に説明するような構成要件からなる。
【００１７】
本発明は、製品として回収する成分と、廃棄する成分とのモース硬度の差が明らかにあり、モース硬度の小さいものを製品として回収する原料鉱石に対して、前記モース硬度の差を利用して、硬度の小さい成分に対しては破砕作用を発揮するが、硬度の大きい不純物成分を破砕しない粉砕法を用いる粉砕・選別方法に関する。
請求項１の発明は、前記原料鉱石を乾式で粉砕・選別するに際して、次第に小粒となるように、粉砕と篩分けを行う工程を複数段階に配置し、
各粉砕工程に続いて行う篩分け処理で、大粒の粗いものを分離して不純物として廃棄する処理を行い、
前記篩分け工程での篩下成分を、次のより小粒とする粉砕工程に向けて供給して、次第に小粒とするように配置する粉砕工程での負荷を軽減可能とし、
前記破砕と篩分け工程を順次繰り返して選別を実施する乾式選別手法により、モース硬度小さい成分を微粉末製品として得ることを特徴とする。
【００１８】
請求項２の発明は、前記原料鉱石が滑石鉱石であり、不純物として廃棄する成分が炭酸塩鉱物を主とする成分であるものに対して、
前記選鉱方法を実現するために、硬度の小さい成分を優先して粉砕する粉砕機を選択して用い、
鉱石に含まれる鉱物成分の硬度差を利用して、硬質の成分が微粉砕される前の段階で篩分け処理して、粒の大きい状態で残る硬質成分を除去して、後工程に対する負荷を軽減できるよう処理し、
硬質成分が微粉砕されて滑石成分の微粒子の中に拡散されることを抑制しながら、粉砕と篩分け処理を順次繰り返して行うことを特徴とする。
【００１９】
請求項３の発明は、原料鉱石中に含まれる硬質成分である不純物に対しては、過剰に粉砕処理を行わず、
硬質成分は粉砕工程のできる限り早い段階で、外部に排出する処理を行い、
最後の工程で粒が大きい状態で残る硬質成分の不純物成分と、微粉になりやすい滑石成分とを篩い分けして、篩下成分を分離して滑石の製品として得ることを特徴とする。
【００２０】
請求項４の発明は、前記選別方法で使用する粉砕機として、回収する成分と、廃棄する不純物の成分との、原料鉱石に含まれる鉱物の硬度差に応じた優先粉砕の理論を、より効率的に実現できる機種を選択して用い、
廃棄する不純物成分の硬質成分を微粉砕することを極力少なくできるようにして、硬質成分が滑石成分の微粒子の中へ混入されることを抑制可能とし、
不純物の硬質成分が多量に含まれる粗い粒を、各粉砕過程で粉砕系統の外に順次排出させて、硬質成分が粉砕された滑石成分へ混入されることを防ぎ、
最終工程に配置される篩分け機により、粗粒部分に濃縮されている硬質成分を分離して除去することを特徴とする。  
【００２１】
また、本発明においては、微粉砕された粒が薄くて平らなものとなるという性質と、モース硬度1の軟らかい性質のものであるという滑石の特性を利用し、
原料鉱石に含まれる不純物のうち、特にモース硬度が４の炭酸塩鉱物等を分離して処理するために、粉砕分離工程を複数段階に設定し、
粉砕したもののうち粉砕品の大粒のものから不純物を除去し、篩下成分を次のより小さい粒とする次の粉砕工程に供給して粉砕し、
前記粉砕したものを分級処理して大粒のものを除去し、得られる篩下の成分に不純物の含有率を少なくして、品位を向上させたる滑石成分を得るようにし、
前記粉砕と篩い分け処理を行う破砕工程では、複数段階に分けて順次粉砕されたものを篩分けする処理を繰り返して行い、前記処理段階で硬質成分を分離した後の、滑石成分の品質が目標に達するまで粉砕・分離の工程を実行し、最終の段階で得られる篩下成分を、滑石の製品として出荷することも可能である。
【発明の効果】
【００２２】
前述したように構成した装置を用いて、原料鉱石についての篩分け、粗粉砕、微粉砕、分級の処理工程を組み合わせた処理を行う。そして、これらの工程を組み合わせて処理する過程で、粉砕されたものから硬質成分が濃縮された粗粒成分を分離・排出し、微粉化された粉砕品には、一定の粒径を分級点に決定して、粗粉を分離することで、強熱減量の値が７，５％以下の最終目標に達したものを、市場に供給することができる。
【００２３】
また、前記粉砕工程では、硬質成分に対して、余分な破砕作用を付与することがない粉砕方法を選定するとともに、硬質成分が濃縮された粗粒を粉砕機の外に逐次排出することで、硬質の不純物成分を選別する作用を、効率よく行うことが可能となる。
本発明で製品として回収の対象とする滑石成分は、硬度が１の柔らかさを有する鉱物であり、原料中に含まれている硬質成分が破砕される前に滑石が微粉化され、粉砕粒径を基準として硬質成分を分離出来るものとなる。したがって、鉱石を粉砕する都度、一定の粒径を分級点として分離処理することで、効率よく分離出来、滑石（タルク）成分が濃縮された微粉を回収することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】鉱石のタルク及び含有鉱物の化学組成と物性を示す表である。
【図２】小粒原料、粉砕品の粒度構成と強熱減量を示す表である。
【図３】本発明の処理工程を説明するフローチャートである。
【図４】ローラーミルによる小粒タルク粗粒排出粉砕試験の結果を示す表である。
【図５】タルク原料のスーパーミクロンミル粗粒排出粉砕試験の結果を示す表である。
【図６】ミクロンミル粉砕微粉の粗粉分級の試験結果を示す表である。
【図７】ミクロンミル粉砕品の分級微粉、粗粉粒度構成を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
（原料鉱石の性質）
以下に説明する実施例で、原料として用いられる滑石の原料鉱石は、次のようなもの、または同等な性質を有する鉱石で、前記特定の産地の滑石のうち、手選別による硬質成分の除去が困難な粒径３０mm以下の、小径の粒状原料（以下、小粒原料という）を対象としているのである。
また、硬質成分の含有量が８％以上３０％未満の原料を用いるが、硬質成分が微粒子となって均一に分散されている状態の原料は、本発明の対象としない。つまり、そのような性質を持つ原料を微粉化処理し、分離しようとしても、有用な滑石成分とともに、不純物が高濃度で小粒の状態のままで残ることになる。したがって、本発明の目的とする需要先へ滑石粉末を供給して、その需要先での製品の原料として使用することはできない。
その他に、前述したように、緑泥石の含有量が１，５％以上の鉱石や、Chrysotite（温石綿）、Tremolite〔角閃石〕、石墨を含有する滑石の鉱石は、本発明では処理出来ないので、原料として対象としない。
【００２６】
（硬質成分の選別除去方法）
本発明において、鉱物の硬度差による優先粉砕の理論を、より効率的に実現できるものとして、摩砕作用により微粉砕の作用を行う粉砕機を選択して、硬質成分が微粉砕されることが極力少なくなるようにして、硬質成分が滑石成分の微粒子の中に拡散されることをできるだけ抑制できるようにする。
そして、前記粉砕過程で、硬質成分の含有率が高い粗粒を粉砕機外に排出させて、原料に含まれる硬質成分が余分に粉砕される等の、不都合が発生する機会を少なくして、微粉砕された滑石の中に硬質成分が混入されることを防ぐ。
上のようにして得られた粉砕品を分級機を通して、硬質成分が濃縮された状態で含まれる粗粒部を分級（分離）して除去し、滑石成分の微粉を製品として回収する。
【００２７】
本発明においては、滑石の原料鉱石では、粒径が２〜３mmを区分点として、硬質成分の含有率に大きな差があることに着目して、分級点として設定するサイズを基準とした篩分けの処理工程を設けている。そして、粉砕処理の前に、粒の大きな硬質成分を除去する処理を行って、粉砕工程に向けて全部を送らないようにし、硬質成分を余分に粉砕することによって、硬質成分が粉砕されて、製品となる微粉末に拡散されることがないよう抑制する工夫をした。  すなわち、以下に説明する処理工程で、原料鉱石に含まれる硬質成分の含有量を勘案して、粉砕行程の省略、篩分け行程を組み合わせて設置する等、原料鉱石の処理過程で、硬質成分が微粉の中に拡散されることを防止出来るように、随時処理工程を変更させて対処可能にした。
【実施例】
【００２８】
図３には、滑石の原料鉱石を用い、原料鉱石に対する破砕と篩分けの動作を順次繰り返して、滑石の原料鉱石から硬質成分のような不純物を除去して、品質を向上させた滑石の製品（以下これを「滑石の製品」と呼ぶ）を得る工程を説明している。
滑石の原料鉱石としては、前記特定の産地のものを用いている。例えば、原料鉱石が、粒径が２５mm以下のものが９０％以上の粒粉混合である場合、硬質成分はその含有量が３０％以下で変動することが判明した。そして、選別の対象とされる原料鉱石により、処理工程を変化させて対応させることになる。
以下、各処理工程を、その工程の順を追って説明するが、各処理工程を、ステップＡ  からステップＥと呼んで説明する。
【００２９】
図３のフローチャートにおいて、最初のステップＡの「振動篩」は、ステップＢに続けたステップＣの粉砕工程の前処理工程として設ける。
すなわち、処理工程の流れからは、ステップＡ―ステップＢ―ステップＣと流れるわけであるが、硬質成分が余分に粉砕されて、粉の中に拡散されることを抑制するために、原料鉱石の粒径の「大きさ」によっては、ステップＢで処理せずに、直接ステップＣに送り、１つの工程（ステップ）を飛ばして、処理可能とする。そこで、前記ステップＡでは、原料鉱石を最初に篩分け処理して、ステップＣで処理出来るサイズの粒を直接篩分ける処理を実施する。
この例において、ステップＡで用いる振動篩は、処理の効率を考えて２段篩として構成したものを用いており、例えば、１段目が４mm、２段目が２mmのものを用いている。そして、４mm以上、２mm以上４mm以下のものを合わせて、ステップＢ（ローラーミル）に送り、２mm以下のものを、直接ステップＣ（スーパーミクロンミル）の原料とする。
なお、前記サイズ別区分と共に、硬質成分の含有量も、ステップＢでは多く、ステップＣでは少なくなるように処理するので、鉱石の種類によっては、ステップＢでの処理を省略して、ステップＣでのみ処理するような処理系統を構成することが可能である。
【００３０】
前記ステップＢで用いるローラーミルは、いわゆるレイモンドミルと同等の機能を有する装置であり、ステップＡから粒径が２mm以上、硬質成分が３５〜４０％（標準的原料鉱石の場合）のものが、ステップＢ（ローラーミル）で処理する原料とされる。
ステップＢのローラーミルは、市販の機械を改造して、原料の特性に合致させるような装置としているもので、硬質成分の含有量の大きい粗粒を、その粉砕の途中で機外に排出する機能を組み込んで設けたものとしている。そして、原料の粉砕の過程で、硬質成分の含有量が多い粗粒を排出・廃棄する。（排出量は最大２０％まで制御できる。）
また、前記ステップＢで粗粒を分離した粉砕品は、ステップＡでの篩下の２mm以下のものと合わせて、ステップＣのスーパーミクロンミルで処理する原料となる。
【００３１】
標準的工程で、ステップＡ―ステップＢの処理工程を経るのであるが、原料鉱石中での硬質成分の含有量が少ない場合には、硬質成分の過剰な粉砕を避ける目的で、ステップＡからステップＢ１に移行して、ステップＢ１のロールクラッシャーでの処理に変更することができる。このステップＢ１では、ステップＡでの篩分けによる２mm以上の原料は、３mm以下のものが９０％以上となるように破砕され、ステップＣに供給される。前記ステップＢ１では、原料粒径を小さい粒径とする破砕を行うのみで、含まれる硬質成分については変化が生じない。
この工程をハンマークラッシャーにより実施する場合は、硬質成分が微粉になって拡散され、硬質成分を粒径を基準にして選別することが、困難となるものと懸念される。
【００３２】
前記ステップＡでの篩下成分はー２mmの粒径となり、硬質成分が減少する。また、＋２mmの成分は、硬質成分が増大するが、ステップＢのローラーミルによる粉砕時に硬質成分を排出するため、ステップＢを通過した粉砕品の硬質成分は減少している。
前記ステップＡでの篩下成分のー２mmの粒径のものと、ステップＢで処理された粉砕品とが合わされて、ステップＣのスーパーミクロンミルに供給される。前記スーパーミクロンミルでは、摩砕・粉砕が効率良く行われて、軟らかい滑石を微粉化し、硬質成分を粗粒状のままという粉砕作用が進められ、粗粒状の硬質成分は、粉砕機のノズルから機外に排出される。排出される粗粒の硬質成分の含有量は、最大８０％（強熱減量は４３％）にも達し、極めて効率よく硬質成分を分離排出する。
一方、前記ステップＣで粉砕されて、次のステップＤの分級工程に送られる粉砕品についても、滑石成分の微粉砕が効率よく進められる。ステップＣでは投入原料の最大２０％の範囲で、硬質成分を粉砕機のノズルを経て、機外に排出することが可能なものとして構成されているので、投入された原料に含まれる硬質成分のうちの最大６０％を、ノズルを通して機外に排出することが可能である。
【００３３】
前記ステップＣのスーパーミクロンミルで、硬質成分の相当量を分離・排出しながら、微粉砕されてステップＤに送られた原料は、平均粒径が±１０μ、累積率９５％の粒径が３５μの粉体となっている。
前記ステップＤでは、平均粒径が９，０μ以下、累積率９５％の粒径が２０μ以下の微粉を、分級機からの分級微粉として得ることを目標にする。そして、回収した微粉は、強熱減量７，５％以下の樹脂用タルク原料として供給し、分級により分離選別された粗粒分は、ステップＥに供給される。
【００３４】
前記分級機による選別を行うために、分級機は粒径の設定が６〜３０μ、処理量が３００〜１５００ｋｇ/時で、シャープな分級の出来る機種を選定して用いる。
前記分級機を選定するに際しては、分級粒径を小さく設定出来ることを優先的な課題とし、処理能力等に関しては２次的に考えると良い。つまり、分級処理量が低下することを恐れるよりも、目標として設定する分岐点を確実に達成するように、分級性能を維持することを考慮しないと、硬質成分の分離・選別が十分に行われない恐れがある。なお、分級して回収したい微粒子の全てを回収することは困難であり、相当量が捕捉出来ないものと考えて、粗粒部の再分級を計画すると良い。
【００３５】
（再分級）  
前記ステップＤにおいて、分級により選別された粗粉部には、相当量の滑石成分に富んだ微粉が含まれているので、ステップＤで使用した分級機よりも、分級性能がより優れた分級機による再分級を、ステップＥで実施して、滑石成分を多く回収する。  
特に、このステップＥの分級では、累積率９５％の粒径が２０μ以下を絶対条件とし、この分級粒径で硬質成分の分離が十分に行われない場合には、累積率９５％の粒径を、１５〜１８μに引き下げることを検討すると良い。
【００３６】
以上のフローチャートの工程の説明を要約すれば、次の通りである。    
１）粉砕する作用が加えられる機会は出来るだけ少なくし、硬質成分の拡散を抑える。
２）硬質成分は、粉砕される前に粉砕過程から排出する。
３）最終工程では、分級により滑石成分と硬質成分とを分離する。
４）分級精度を第１と考えて、再分級により回収歩留まりを向上させる。
５）原料鉱石の状態（粒径、硬質成分の含有量）に応じて、処理工程を効率的に変更して対応する。
【００３７】
前記各ステップを順次経由して、選鉱の最終段階で回収できる滑石の製品（お客に供給する滑石粉）では、その性質を、次のようなものとして得ることができる。
・回収する滑石の強熱減量は、７，５％以下とする。
・滑石の回収歩留りは５０％以上とする。つまり、処理する滑石の原料鉱石に含まれる硬質物質、すなわち硬質成分の含有量に反比例する形で、滑石の製品の回収歩留りが最大９０％まで変動する。
【００３８】
前記原料鉱石を微粉砕処理する工程で、使用する粉砕機から得られた滑石のデータを図４で説明する。この図４に示すデータは、前記図３において説明した工程で、ステップＢで使用するローラーミル（レイモンドミル）に関するもので、滑石原料が含有する硬質成分を、粉砕工程の途中で外部に排出する機構を設けている。この装置は、市販の装置を改造して、本発明の目的に適応する機構を持たせているものである。
【００３９】
前記図４に示す例において、強熱減量のデータの点から見るに、処理原料に対して粗粒排出（廃棄するもの）では、この強熱減量の値が非常に大きいものとなっていて、滑石原料の硬質成分が効率良く減少されて、次のステップＣに移行することがわかる。（つまり、強熱減量が大きい程、硬質成分の含有量が大きい。）
なお、ローラーミル（レイモンドミル）で粉砕されて、ステップＣに送られる滑石原料については、硬質成分の微粉への拡散が少ないことを確認している。
【００４０】
図５に示すデータは、前記図３におけるステップＣで説明したスーパーミクロンミルに関するもので、３mm以下の粗粒状の滑石原料を、摩砕・粉砕することにより、硬質成分の外部への排出と、原料中での滑石成分の微粉砕、硬質成分の粗粉砕を効率良く行うものである。
【００４１】
前記図５に説明されるように、硬質成分が粗粒子に集中しており、その硬質成分の含有率が８０％と、非常に含有量が多いものを、外部に排出することが出来る。また、硬質成分の含有量は、この機械の構造から、最大２０％の排出量までは、含有量が変化することなく排出出来る。
前記ステップＣで粉砕された粉体は、粗粒と微粉の、硬質成分と滑石成分とが、効率良く濃縮された状態となっており、ステップＤでの分級機による処理工程に移行する。
【００４２】
次に説明する図６、図７は、図３におけるステップＤで、分級機により、粗粉（硬質成分）と、微粉（滑石成分）の分級・分離を行う際のデータに関する。前記図６、図７に見られるように、ステップＣでスーパーミクロンミルにより粉砕した滑石原料は、粗粒部に硬質成分が濃縮されており、微粉部には滑石成分が濃縮されていることが、分級機の排出粗粉と、回収微粉の強熱減量との、それぞれの数値から示されている。
【００４３】
前記図６、図７について、その分析結果からは、回収する滑石原料の強熱減量を決定するのは、分級回収率ではなく回収微粉の粒度であることが推定出来る。すなわち、回収微粉の粒度構成で、累積率が９５％の粒径２０μの粒径迄が、滑石の製品である。
【００４４】
前記ステップＤの分級工程で、滑石原料から硬質成分を分離して、商品として市場に供給出来るものは、前記図６、図７に見られるように、強熱減量７、５％以下の回収品である。表５−２から前述の条件に合う例を選ぶと、サンプルＲ−８が該当する。すなわち、累積率９５％の粒径が２０μ±１μ以下、平均粒径９，０μ以下の微粉が、最終回収品とされる［滑石の製品］の基準に合格するものであると考えられるのである。
前記微粉を得るための分級状況を検討するに、硬質成分が多く含有されるとして分離した粗粉に、２０μ±１μ以下の微粉が±２０％含有されていることが判る。  
図３に示すステップＥでは、この滑石成分が多く含まれている粗粉廃棄物の微粉を、再度分級して回収し、滑石原料の回収率の向上を図るようにする。
【００４５】
前記図３に関して説明した工程表について、さらに補足して説明すると、まず、原料に関しては、滑石の原料鉱石中に含有される硬質成分は、比較的粗い粒子が不均一に分散された状態で含有される。また、一般的に滑石の小粒の原料は、±３mmの粒子を区分点として、硬質成分の含有量が大きく異なり、粗い粒子には硬質成分が多く含まれる。
そこで、硬質成分が微粒で、均一に分散されている状態の鉱石に対しては、本発明は適用しない。また、緑泥石、石綿質鉱物、石墨等の鉱物に対しては、本発明は適用出来ないのであるから、そのような性質を有する滑石鉱石に対しては、他の選鉱法を考えるか、または、樹脂の添加物以外の、他の用途を開発することで対処すれば良い。  
【００４６】
・ 振動篩：
原料鉱石中の硬質成分の拡散を避けるため、できるだけ粉砕される機会を少なくする工程を選ぶことにしている。硬質成分の含有量が少なく、一次工程の粉砕を省略して、直接二次工程の粉砕で処理する場合、二次工程の原料受入れサイズに制約がある場合、または一次工程で、小粒径原料の処理の必要がない場合等に、篩分けにより必要な粒径のもののみを処理するように、篩分けの工程を設けた。
また、篩の網目は、硬質成分の含有量と、工程で受け入れる粒子の径に応じて、変更することがある。前記篩の処理能力を高めるために、篩は２段篩として、目の小さな網目の負担を軽減する。
【００４７】
・ローラーミル（レイモンドミル）；前記ローラーミルまたはレイモンドミルは、粉砕過程で粗粒を随時外部に排出できるよう、自家改造したものを用いる。
この排出装置は、レイモンドミルの内部で、粉砕のため還流する硬質成分の濃縮された粗粒を補集して、外部に排出する装置である。
本実施例では、排出口にロータリーバルブを設置して、レイモンドミル内部の密閉を保持し、かつ、排出量を制御できるように構成したものを用いている。
【００４８】
・ロールクラッシャー：前記レイモンドミルによる処理を行なはず、原料鉱石を直接スーパーミクロンミルで処理する場合に、
原料鉱石の粒径の約５０％は、スーパーミクロンミルに投入するには、大き過すぎる。したがって、ロールクラッシャーによる圧縮粉砕により、硬質成分の微粉への拡散を避けながら、３mm以下の粒子径に粉砕する。
なお、ハンマークラッシャー等の衝撃力による破砕機は、微粉への硬質成分の拡散が懸念されるので、避けた方が良いのは、前述の通りである。
【００４９】
・スーパーミクロンミル：レイモンドミル、スーパーミクロンミルを用いた粉砕課程で、硬質成分を分離排出して、滑石成分の濃縮を図るが、破砕しながら機外に排出することには限界があり、最後は粉砕された原料鉱石の粉体から、硬質成分が濃縮された粗粒部を、分級により分離する手法を用いることになる。
前述したように、分級により分離するためには、粗粒への硬質成分が濃縮される状態や、滑石成分が濃縮された微粉の増量等の条件を考えた場合、スーパーミクロンミルの特性は、この目的に応えてくれるものである。
ローラーミル（レイモンドミル）は、スーパーミクロンミルと同様に、本発明の目的を達成するために使えるが、粉砕品の粒度構成の点では、前記スーパーミクロンミルの粉砕には達しない。したがって、最大限の滑石成分の回収を図るには、スーパーミクロンミルを使用するのが望ましいと考える。
【００５０】
・分級機：  原料鉱石から硬質成分を選別・分離する過程で、分級により回収する滑石成分が、強熱減量の値が７，５％以下のものであることを確実に達成するためには、分級により回収される微粉の平均粒径が９，０μ以下、累積率９５％、粒径２０，０μ以下の基準に合格しているものであることが、前記［滑石の製品］の基準を満たすために必要な条件である。
前記分級機は、この分級基準を達成し、かつ、処理量が５００ｋｇ／時以上で、出来るだけ処理量の大きい装置を用いると良い。ただし、処理量を大きくすると、分級精度は低下するので、分級点の設定、分級精度、捕集率等が、装置を設計する上での重要な項目となる。
なお、一次分級で捕集しきれなかった微粉は、二次分級で回収することを考える。この場合に、二次分級では、「分級精度」を、より高いものとすることを考えることが、求められる。
【００５１】
（各選鉱工程の選鉱の数量的限界）
各工程で選別排除できる硬質成分量の限界（目安）は次の通りである。（滑石の原料鉱石の硬質成分含有量が±３０％の場合）
１）  ロールクラッシャー粉砕
硬質成分含有量が４０〜４５％の排出物                  ±５％排出
２）  ローラーミル粉砕（粗粒排出）
硬質成分含有量±５０％の排出物                    最大１５％排出
３）  ミクロンミル粉砕（ノズル排出）
硬質成分含有量±８０％の排出物                    最大２０％排出
４）  分級機による粗粉カット
硬質成分含有量±５０％の粗粉                      最大３５％排出
【００５２】
前記限界数値は、操業工程での排出量を、処理原料の硬質成分含有量に応じて、最大排出量の範囲で決める。最終工程で選別回収される滑石の原料鉱石（平均粒径±１０μの粉体）回収率は、最低５５％以上、強熱減量７，５％以下である。例えば、処理する滑石の原料鉱石の硬質成分含有量が少ない場合は、回収率は高くなる。
【図１】
2011005350.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2011005350.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成21年7月24日(2009.7.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
前記ステップＤの分級工程で、滑石原料から硬質成分を分離して、商品として市場に供給出来るものは、前記図６、図７に見られるように、強熱減量７、５％以下の回収品である。図７から前述の条件に合う例を選ぶと、サンプルＲ−８が該当する。すなわち、累積率９５％の粒径が２０μ±１μ以下、平均粒径９，０μ以下の微粉が、最終回収品とされる［滑石の製品］の基準に合格するものであると考えられるのである。
前記微粉を得るための分級状況を検討するに、硬質成分が多く含有されるとして分離した粗粉に、２０μ±１μ以下の微粉が±２０％含有されていることが判る。  
図３に示すステップＥでは、この滑石成分が多く含まれている粗粉廃棄物の微粉を、再度分級して回収し、滑石原料の回収率の向上を図るようにする。