(57)【要約】【課題】より効率よく砒素またはモリブデンを含有する鉱物を分離できる選鉱方法を提供する。【解決手段】選鉱方法は、鉄を含む第１鉱物と砒素またはモリブデンを含む第２鉱物とを含む原料を加熱して、第１鉱物と第２鉱物との磁化率に差異を生じさせる加熱工程と、加熱工程の後に、磁着物としての第１鉱物と、非磁着物としての第２鉱物とに分離する磁力選鉱工程とを備える。加熱工程の条件を適切に設定することで、砒素またはモリブデンを含む鉱物を効率よく分離できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄を含む第１鉱物と砒素またはモリブデンを含む第２鉱物とを含む原料を加熱して、前記第１鉱物と前記第２鉱物との磁化率に差異を生じさせる加熱工程と、
前記加熱工程の後に、磁着物としての前記第１鉱物と、非磁着物としての前記第２鉱物とに分離する磁力選鉱工程と、を備える
ことを特徴とする選鉱方法。
【請求項２】
前記第１鉱物は黄銅鉱であり、
前記第２鉱物は硫砒鉄鉱であり、
前記加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上、４００℃以下とし、加熱時間を１５分以上とする
ことを特徴とする請求項１記載の選鉱方法。
【請求項３】
前記第１鉱物は黄銅鉱であり、
前記第２鉱物は砒四面銅鉱、硫砒銅鉱または輝水鉛鉱であり、
前記加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上、７５０℃以下とし、加熱時間を１５分以上とする
ことを特徴とする請求項１記載の選鉱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、選鉱方法に関する。さらに詳しくは、磁力選鉱による選鉱方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
銅精錬の分野では、銅を含有する銅鉱石や銅精鉱などの原料から銅を回収する様々な方法が提案されている。例えば、銅鉱石から銅を回収するには以下の処理が行われる。
【０００３】
（１）選鉱工程
選鉱工程では、鉱山で採掘された銅鉱石を粉砕した後、水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行う。浮遊選鉱では、スラリーに抑制剤、起泡剤、捕収剤などで構成される浮選剤を添加し、空気を吹き込んで銅を含む鉱物を浮遊させつつ、脈石を沈降させて分離を行う。これにより銅品位３０％前後の銅精鉱が得られる。
【０００４】
（２）乾式製錬工程
乾式製錬工程では、選鉱工程で得られた銅精鉱を自溶炉などの炉を用いて熔解し、転炉および精製炉を経て銅品位９９％程度の粗銅にまで精製する。粗銅は次工程の電解工程で用いられるアノードに鋳造される。
【０００５】
（３）電解工程
電解工程では、硫酸酸性溶液（電解液）で満たされた電解槽に前記アノードを挿入し、カソードとの間に通電して電解精製を行う。電解精製によって、アノードの銅は溶解し、カソード上に純度９９．９９％の電気銅として析出する。
【０００６】
ところで、銅は黄銅鉱や斑銅鉱などの硫化鉱物として硫化銅鉱石中に存在するものが多い。ポーフォリー型と呼ばれる銅鉱床をもつ鉱山では、鉱石中の黄銅鉱や斑銅鉱に輝水鉛鉱や硫砒銅鉱などが随伴されている。
【０００７】
輝水鉛鉱に含まれるモリブデンは特殊鋼の合金成分、石油精製の触媒、潤滑剤などに用いられる有価な元素である。また、輝水鉛鉱が炉で熔解されると、揮発したモリブデンが設備に付着し腐食を促進する。硫砒銅鉱に含まれる砒素を乾式製錬工程で処理するにはコストが必要となる。そのため、選鉱工程において銅鉱石から輝水鉛鉱や硫砒銅鉱を分離することが求められる。
【０００８】
以下の特許文献１、２、３には、輝水鉛鉱などのモリブデンを含有する鉱物を分離する方法が開示されている。
【０００９】
特許文献１には、鉱物の表面をオゾン酸化させた後に浮遊選鉱を行う方法が開示されている。より詳細には、銅粗選および銅精選によって得られた銅精鉱に対してモリブデン浮選を行う。得られた浮鉱の輝水鉛鉱含有量が約１重量％になった時点で浮鉱をオゾン酸化する。この浮鉱を再度浮遊選鉱に付してモリブデン鉱物を浮鉱として回収する。
【００１０】
特許文献２には、鉱物の表面にプラズマ処理を施した後に浮遊選鉱を行う方法が開示されている。より詳細には、銅を含む鉱物とモリブデンを含む鉱物の混合物に、酸素を酸化剤とする雰囲気下でプラズマ照射を行う。プラズマ処理後の混合物をアルカリ金属塩の水溶液で洗浄する。洗浄後の混合物を浮遊選鉱に付して銅を含む鉱物とモリブデンを含む鉱物とを分離する。
【００１１】
特許文献３には、高純度二硫化モリブデンの製造方法が開示されている。より詳細には、モリブデン精鉱からなる湿潤ケーキにマイクロ波処理を施す。マイクロ波処理の後、湿潤ケーキに水を加えてスラリーとし磁力分離を行う。これにより純度が９９．３％以上の高純度二硫化モリブデンを得る。
【００１２】
以下の特許文献４、５、６には、硫砒銅鉱などの砒素を含有する鉱物を分離する方法が開示されている。
【００１３】
特許文献４には、砒素を含む銅精鉱を９０〜１２０℃で加熱処理した後、リパルプして浮遊選鉱し、砒素鉱物を浮遊させて除去することが開示されている。加熱処理により銅鉱物表面が酸化され、不活性の酸化皮膜が形成される。その結果、銅鉱物と砒素鉱物の表面での表面化学的または結晶化学的な状態に違いが生じ、これが浮遊性の差となって両者の分離が可能になると考えられる。
【００１４】
特許文献５には、空気、過酸化水素、その他の酸化剤を添加し、ザンセートを捕収剤とし、ポリアミンおよび硫黄化合物の混合物を抑制剤としてｐＨ９〜１０で浮遊選鉱することによって砒素鉱物を分離する方法が開示されている。
【００１５】
特許文献６には、砒素鉱物を含む含銅物に水を添加してスラリーにした後、スラリーのｐＨを８〜１２に調整して浮遊選鉱することによって含銅物から砒素鉱物を分離する方法が開示されている。銅イオンとのキレートを生成するトリエチレンテトラミンやエチレンジアミン四酢酸などのキレート剤を用いて含銅物を処理する可溶性銅除去工程、および空気や酸素などの酸化剤を用いて砒素鉱物を酸化処理する酸化工程の内の少なくとも一方を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開平５−１９５１０６号公報
【特許文献２】特開２０１４−１８８４２８号公報
【特許文献３】中国特許出願公開第１０３３１８９６１号明細書
【特許文献４】特開２００６−２３９５５３号公報
【特許文献５】米国特許第７００４３２６号明細書
【特許文献６】特開２０１２−２４１２４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は上記事情に鑑み、より効率よく砒素またはモリブデンを含有する鉱物を分離できる選鉱方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
第１発明の選鉱方法は、鉄を含む第１鉱物と砒素またはモリブデンを含む第２鉱物とを含む原料を加熱して、前記第１鉱物と前記第２鉱物との磁化率に差異を生じさせる加熱工程と、前記加熱工程の後に、磁着物としての前記第１鉱物と、非磁着物としての前記第２鉱物とに分離する磁力選鉱工程と、を備えることを特徴とする。
第２発明の選鉱方法は、第１発明において、前記第１鉱物は黄銅鉱であり、前記第２鉱物は硫砒鉄鉱であり、前記加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上、４００℃以下とし、加熱時間を１５分以上とすることを特徴とする。
第３発明の選鉱方法は、第１発明において、前記第１鉱物は黄銅鉱であり、前記第２鉱物は砒四面銅鉱、硫砒銅鉱または輝水鉛鉱であり、前記加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上、７５０℃以下とし、加熱時間を１５分以上とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、加熱工程の条件を適切に設定することで、砒素またはモリブデンを含む鉱物を効率よく分離できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る選鉱方法の工程図である。
【図２】交流対極磁選機の説明図である。
【図３】電気炉で加熱した黄銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図４】管状炉で加熱した黄銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図５】電気炉で加熱した硫砒鉄鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図６】管状炉で加熱した硫砒鉄鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図７】電気炉で加熱した硫砒銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図８】管状炉で加熱した硫砒銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図９】電気炉で加熱した砒四面銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図１０】管状炉で加熱した砒四面銅鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図１１】電気炉で加熱した輝水鉛鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図１２】管状炉で加熱した輝水鉛鉱のＸＲＤ測定結果である。
【図１３】磁化率測定試験における各試料の磁化率を示すグラフである。
【図１４】図（Ａ）は磁力選鉱試験における歩留まりを示すグラフである。図（Ｂ）は磁力選鉱試験における品位を示すグラフである。図（Ｃ）は磁力選鉱試験における磁着物回収率を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る選鉱方法は、（１）粉砕工程、（２）浮遊選鉱工程、（３）加熱工程、（４）磁力選鉱工程からなる。
【００２２】
（１）粉砕工程
粉砕工程では、鉱山で採掘された鉱石を粉砕する。
【００２３】
（２）浮遊選鉱工程
浮遊選鉱工程では、粉砕された鉱石に水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行う。浮遊選鉱により、鉱石に含まれる脈石を除去し、精鉱を得る。必要に応じてさらに種々の方法で選鉱を行ってもよい。また、浮遊選鉱に代えて、他の選鉱方法で脈石を除去し、精鉱を得てもよい。なお、次工程である加熱工程に装入される精鉱が、特許請求の範囲に記載の「原料」に相当する。
【００２４】
精鉱には複数種類の鉱物が含まれる。鉱物としては、例えば、黄銅鉱（chalcopyrite：ＣｕＦｅＳ2）、斑銅鉱（bornite：Ｃｕ5ＦｅＳ4）、硫砒銅鉱（enargite：Ｃｕ3ＡｓＳ4）、硫砒鉄鉱（arsenopyrite：ＦｅＡｓＳ）、砒四面銅鉱（tennantite：(Ｃｕ，Ｆｅ，Ｚｎ)12(Ｓｂ，Ａｓ)4Ｓ13）、輝水鉛鉱（molybdenite：ＭｏＳ2）が挙げられる。
【００２５】
本明細書では、鉄を含む鉱物を第１鉱物と称する。第１鉱物には回収対象の金属、例えば銅が含まれる。また、第１鉱物には分離対象である砒素およびモリブデンが含まれない。このような第１鉱物として黄銅鉱および斑銅鉱が挙げられる。
【００２６】
また、砒素またはモリブデンを含む鉱物を第２鉱物と称する。第２鉱物には、鉄を含む鉱物と、鉄を含まない鉱物とが含まれる。鉄を含む２鉱物として第１鉱物よりも熱分解温度が高い鉱物が選択される。このような第２鉱物として硫砒銅鉱、硫砒鉄鉱、砒四面銅鉱および輝水鉛鉱が挙げられる。
【００２７】
例えば、鉱石として輝水鉛鉱を随伴する硫化銅鉱石を用い、鉱石にプラズマ処理を施した後に浮遊選鉱を行うと、下記表１に示す組成のモリブデン精鉱が得られる。このモリブデン精鉱には主に黄銅鉱と輝水鉛鉱とが含まれる。
【表１】
2019007049.tif 000003
【００２８】
また、近年入手可能となったペルー産銅精鉱の組成を表２に示す。ペルー産銅精鉱には主に黄銅鉱と硫砒銅鉱とが含まれる。
【表２】
2019007049.tif 000004
【００２９】
（３）加熱工程
加熱工程では、第１鉱物と第２鉱物とを含む原料を加熱して、第１鉱物に磁性体を生成させる。これにより、第１鉱物と第２鉱物との磁化率に差異を生じさせる。具体的には、第１鉱物の磁化率を第２鉱物の磁化率より高くする。例えば、黄銅鉱と硫砒銅鉱とを含む精鉱を加熱して、黄銅鉱のみに磁性体を生成させ、黄銅鉱の磁化率を高くする。なお、磁性体には常磁性体、反磁性体、強磁性体が含まれる。
【００３０】
原料に含まれる鉱物の種類に応じて、炉内温度や加熱時間などの加熱工程の条件を適切に設定し、第１鉱物と第２鉱物との磁化率に差異を生じさせる。これにより、後の磁力選鉱工程において第１鉱物と第２鉱物とを効率よく分離できる。この詳細は後述の実施例にて説明する。原料を加熱する装置は特に限定されないが、例えば電気炉、バーナー炉、熱風炉、管状炉などを用いることができる。
【００３１】
なお、第２鉱物として鉄を含む鉱物を選択した場合、炉内温度は第１鉱物の熱分解温度よりも高く、第２鉱物の熱分解温度よりも低い温度に設定される。また、第２鉱物として鉄を含まない鉱物を選択した場合、炉内温度は第１鉱物の熱分解温度よりも高い温度に設定される。
【００３２】
（４）磁力選鉱工程
加熱工程の後、原料を磁着物と非磁着物に分離する。加熱工程で磁化率が高くなった第１鉱物を磁着物として、第２鉱物を非磁着物として回収することで、第１鉱物と第２鉱物とを分離できる。原料に含まれる鉱物の種類に応じて、磁束密度などの磁力選鉱工程の条件を設定することで、第１鉱物と第２鉱物とを効率よく分離できる。また、原料に含まれる鉱物の粒度を適切に設定することで、第１鉱物と第２鉱物とを効率よく分離できる。
【００３３】
磁力選鉱に用いられる装置は特に限定されないが、例えば交流対極磁選機、ドラム型磁選機、ベルト型磁選機などを用いることができる。このうち交流対極磁選機は図２に示す構成を有する。交流対極磁選機１は、水平に対向させて配置された一対の電磁ドラム１１、１１を有する。この一対の電磁ドラム１１、１１の間に磁場を発生させる。原料を電磁ドラム１１、１１の間に流すと、磁着物は電磁ドラム１１に吸着され電磁ドラム１１の回転により運ばれて磁着物排出口１２から排出される。一方、非磁着物は電磁ドラム１１、１１の間をそのまま落下し非磁着物排出口１３から排出される。電磁ドラム１１、１１の間の磁束密度は設定により変更可能である。
【００３４】
加熱工程および磁力選鉱工程は湿式で行ってもよいし、乾式で行ってもよい。浮遊選鉱で得られた直後の精鉱を原料とする場合には、スラリーのまま湿式で加熱工程および磁力選鉱工程を行えばよい。そうすれば、スラリーを乾燥させる必要がなくなる。また、乾燥した原料を処理する場合には、わざわざスラリーにする必要はなく、乾式で処理すればよい。原料に微細粉末が多く含まれる場合は、湿式で磁力選鉱工程を行なうことが好ましい。乾燥状態の微細粉末は凝集しやすく磁力選鉱の効率が低下する。スラリーとすれば微細粉末を分散させたまま維持できるため、磁力選鉱の効率を高く維持できる。
【００３５】
第１鉱物と第２鉱物とを分離することで、第２鉱物に含まれる砒素またはモリブデンを除去できる。精鉱の砒素またはモリブデンの含有率を低減できるので、その後の製錬工程で砒素またはモリブデンを処理するコストを低減できる。
【実施例】
【００３６】
（物性変化測定試験）
まず、加熱による鉱物の物性の変化を測定した試験を説明する。
【００３７】
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱、硫砒鉄鉱、硫砒銅鉱、砒四面銅鉱、および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整は試料をメノウ乳鉢で粉砕した後、篩分けすることにより行った。鉱物の酸化を防止するために窒素ガス雰囲気中で処理を行った。粒度調整により、各試料の粒度を３８μｍ以下とした。
【００３８】
（２）加熱処理
各試料を２つに分け、それぞれ別の方法で加熱処理およびＸＲＤ測定を行った。
方法１：電気炉
各試料の熱分解温度を調べるため、各試料を電気炉を搭載したＸＲＤ装置（リガク社製試料水平型多目的Ｘ線回折装置、型番：Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ）で加熱した。加熱と同時にＸＲＤ測定を行った。炉内温度の目標温度を４００℃、４１０℃、４２０℃、４３０℃、４４０℃、４５０℃、５００℃に設定した。炉内温度を室温（２７℃）から各目標温度まで１０℃／分で昇温し、各目標温度で１分間保持（目標温度４５０℃の場合は１分間保持、および１５分保持）した後、試料のＸＲＤ測定を行った。
【００３９】
方法２：管状炉
十分な酸素供給がある条件での加熱処理を再現するため、各試料を管状炉（ＡＤＶＡＮＴＥＣ社製電気管状炉、型番：ＦＵＴ１５０ＭＲ、以下同じ。）で加熱した。炉内温度を４００℃、加熱時間を１５分に設定した。加熱処理の前後の試料をＸＲＤ測定（リガク社製試料水平型多目的Ｘ線回折装置、型番：Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ）した。
【００４０】
図３に電気炉で加熱した黄銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。黄銅鉱のピークは４００℃でほぼみられなくなる。黄銅鉱は４００℃以上での加熱で結晶構造が変化することが分かる。
【００４１】
図４に管状炉で加熱した黄銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。黄銅鉱を４００℃で１５分間加熱すると、黄銅鉱のピークが減少し、磁性体である磁鉄鉱（magnetite）、磁赤鉄鉱（maghemite）、赤鉄鉱（hematite）が生成することが分かる。これは、加熱処理後の黄銅鉱が磁性を有することを意味している。
【００４２】
図５に電気炉で加熱した硫砒鉄鉱のＸＲＤ測定結果を示す。硫砒鉄鉱のピークは４５０℃までほぼ変化がないが、５００℃で低下する。５００℃で加熱すると磁性体である磁鉄鉱（magnetite）、磁赤鉄鉱（maghemite）、赤鉄鉱（hematite）が生成することが分かる。
【００４３】
図６に管状炉で加熱した硫砒鉄鉱のＸＲＤ測定結果を示す。硫砒鉄鉱を４００℃で１５分間加熱しても、硫砒鉄鉱のピーク以外はほぼ見られなかった。これは、４００℃の加熱処理では硫砒鉄鉱の磁性に変化がないことを意味している。
【００４４】
図７に電気炉で加熱した硫砒銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。硫砒銅鉱のピークは４００℃で低下し、４２０℃でほぼみられなくなる。４００℃では輝銅鉱（Ｃｕ2Ｓ）が生成し、４２０℃以上で硫酸銅（ＣｕＳＯ4）が生成することが分かる。
【００４５】
図８に管状炉で加熱した硫砒銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。硫砒銅鉱を４００℃で１５分間加熱すると、硫砒銅鉱のほかに非磁性の輝銅鉱（Ｃｕ2Ｓ）、ダイジェナイト（Ｃｕ1.8Ｓ）が見られた。これは、４００℃の加熱処理では硫砒銅鉱の磁性に変化がないことを意味している。
【００４６】
図９に電気炉で加熱した砒四面銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。砒四面銅鉱のピークは４３０℃まで見られる。４４０℃では輝銅鉱（Ｃｕ2Ｓ）が生成し、５００℃では硫酸銅（ＣｕＳＯ4）が生成することが分かる。
【００４７】
図１０に管状炉で加熱した砒四面銅鉱のＸＲＤ測定結果を示す。砒四面銅鉱を４００℃で１５分間加熱しても砒四面銅鉱のピーク以外はほぼ見られなかった。これは、４００℃の加熱処理では砒四面銅鉱の磁性に変化がないことを意味している。
【００４８】
図１１に電気炉で加熱した輝水鉛鉱のＸＲＤ測定結果を示す。輝水鉛鉱のピークは５００℃までほぼ変化がない。５００℃では酸化モリブデン（ＶＩ）（ＭｏＯ3）が生成することが分かる。
【００４９】
図１２に管状炉で加熱した輝水鉛鉱のＸＲＤ測定結果を示す。輝水鉛鉱を４００℃で１５分間加熱しても輝水鉛鉱のピーク以外はほぼ見られなかった。これは、４００℃の加熱処理では輝水鉛鉱の磁性に変化がないことを意味している。
【００５０】
以上から明らかなように、黄銅鉱は比較的低温（４００℃）で磁性体が生成する。一方、その他の鉱物は比較的高温（４００℃より高い温度）にならないと磁性体が生成しない。この理由は、必ずしも明らかではないが、本願発明者はつぎのように推測している。
【００５１】
ＸＲＤ測定結果から明らかなように、鉄を含む鉱物を加熱すると鉱物の組織が変化して磁鉄鉱（magnetite）、磁赤鉄鉱（maghemite）などの磁性体が生成する。ただし、鉱物によって熱分解温度が異なるため、磁性を帯びる温度が異なる。
【００５２】
また、鉱物に鉄が多く含まれるほど磁性体が生成しやすい。換言すれば、鉄を含まない鉱物は磁性体が生成しにくい。そのため、鉄を含まない輝水鉛鉱は比較的高温になっても磁性体が生成しにくい。
【００５３】
以上のように、鉱物を比較的低温で加熱すると、鉄を含む黄銅鉱などの第１鉱物は磁性体が生成する一方、鉄を含まない硫砒銅鉱、輝水鉛鉱や、鉄を含むが第１鉱物よりも熱分解温度が高い硫砒鉄鉱、砒四面銅鉱などの第２鉱物は磁性体が生成されない。これを利用すれば、第１鉱物と第２鉱物との磁化率に差異を生じさせることができ、磁力選鉱において第１鉱物と第２鉱物とを分離できると考えられる。
【００５４】
（磁化率測定試験）
つぎに、加熱後の鉱物の磁化率を測定した試験を説明する。
【００５５】
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱、硫砒鉄鉱、硫砒銅鉱、砒四面銅鉱、および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整は試料をメノウ乳鉢で粉砕した後、篩分けすることにより行った。鉱物の酸化を防止するために窒素ガス雰囲気中で処理を行った。粒度調整により、各試料の粒度を３８μｍ以下とした。
【００５６】
（２）加熱処理
各試料を管状炉で加熱した。炉内温度を３００℃、３５０℃、３６０℃、３８０℃、４００℃、４５０℃、５００℃、７５０℃に設定し、各温度で１５分間保持した。また、炉内温度を４００℃に設定し、加熱時間を３０分、６０分とした試験も行った。
【００５７】
加熱処理の後、各試料を放冷してから磁化率を測定した。磁化率の測定には、磁化率測定装置（Bartington Instruments社製、Magnetic susceptibility meter（型番：M3）およびSingle Frequency Sensor（型番：MS2G））を用いた。
【００５８】
加熱時間を１５分とした試験における、各試料の磁化率を表３および図１３のグラフに示す。
【表３】
2019007049.tif 000005
【００５９】
炉内温度を４００℃とした試験における、各試料の磁化率を表４に示す。
【表４】
2019007049.tif 000006
【００６０】
加熱時間を１５分とした場合、黄銅鉱は３６０℃以上で加熱すると磁化率が高くなり、４００℃で磁化率が最大となることが分かる。硫砒鉄鉱は４３０℃以上で加熱すると磁化率が高くなり、４５０℃で磁化率がほぼ最大となることが分かる。硫砒銅鉱、砒四面銅鉱、輝水鉛鉱は加熱しても磁化率が０（ゼロ）のままであることが分かる。
【００６１】
また、炉内温度を４００℃とした場合、加熱時間が１５分以上、６０分以下の範囲では黄銅鉱のみ磁化率が高くなることが分かる。これより、１５分以上加熱しても黄銅鉱のみ磁化率が高くなるという傾向は変わらないと推測される。以上より、加熱工程の条件を適切に設定することで、磁力選鉱工程において鉱物を分離できることが分かる。
【００６２】
例えば、原料に黄銅鉱と硫砒鉄鉱とが含まれる場合、加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上、４００℃以下とし、加熱時間を１５分以上とすれば、磁力選鉱により黄銅鉱と硫砒鉄鉱とを分離できる。なお、一般的な向流対極磁力選鉱装置で磁束密度を１．０Ｔ程度に設定した場合、磁化率が約２．０×１０-4以上の鉱物を磁着物として、磁化率が約１．０×１０-4以下の鉱物を非磁着物として分離可能である。
【００６３】
原料に黄銅鉱と、硫砒銅鉱、砒四面銅鉱、輝水鉛鉱のうちの一または複数とが含まれる場合、加熱工程において、炉内温度を３６０℃以上７５０℃以下とし、加熱時間を１５分以上とすれば、磁力選鉱により黄銅鉱とその他の鉱物とを分離できる。
【００６４】
（磁力選鉱試験）
つぎに、磁力選鉱を行った試験を説明する。
【００６５】
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整は試料をメノウ乳鉢で粉砕した後、篩分けすることにより行った。鉱物の酸化を防止するために窒素ガス雰囲気中で処理を行った。粒度調整により、各試料の粒度を３８μｍ以下とした。
【００６６】
粒度調整後の黄銅鉱０．５ｇと輝水鉛鉱０．５ｇとを混合して混合物を得た。混合物の組成をＸＲＦ化学組成分析（リガク社製試料水平型多目的Ｘ線回折装置、型番：Ｕｌｔｉｍａ  ＩＶ、以下同じ。）により測定した。
【００６７】
（２）加熱処理
混合物を管状炉で加熱した。炉内温度を４００℃、加熱時間を１５分とした。
【００６８】
（３）磁力選鉱
加熱処理の後、混合物を放冷してから磁力選鉱を行った。磁力選鉱には交流対極磁選機（日本磁力選鉱株式会社製、型式：G−30+30型）を用いた（図２参照）。電磁ドラムの間の磁束密度を１Ｔとした。交流対極磁選機により混合物を磁着物と非磁着物とに分離した。
【００６９】
得られた磁着物および非磁着物の重量を測定した。また、磁着物および非磁着物のそれぞれの組成をＸＲＦ化学組成分析により測定した。測定結果から、給鉱（交流対極磁選機に供給した混合物）、磁着物、および非磁着物のそれぞれの歩留まり、組成を求めた。さらに、磁着物回収率を求めた。ここで、歩留まりとは交流対極磁選機への供給量に対する各元素の重量割合を意味する。磁着物回収率とは交流対極磁選機への各元素の供給量に対する磁着物に含まれる各元素の重量割合を意味する。
【００７０】
図１４（Ａ）に歩留まりのグラフを示す。混合物のうち約７０重量％が磁着物として回収され、残りの約３０％が非磁着物として回収されたことが分かる。図１４（Ｂ）に組成のグラフを示す。図１４（Ｃ）に磁着物回収率のグラフを示す。銅の回収率が１００％であり、モリブデンの回収率は約２５％であることが分かる。これより、黄銅鉱と輝水鉛鉱とを十分に分離できることが確認された。
【符号の説明】
【００７１】
１    交流対極磁選機
１１  電磁ドラム
１２  磁着物排出口
１３  非磁着物排出口
【図１】
2019007049.tif 000007
【図２】
2019007049.tif 000008
【図３】
2019007049.tif 000009
【図４】
2019007049.tif 000010
【図５】
2019007049.tif 000011
【図６】
2019007049.tif 000012
【図７】
2019007049.tif 000013
【図８】
2019007049.tif 000014
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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