(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の水と粉末状の原鉱とを混合した第１混合水を生成する第１混合水生成工程と、
前記第１混合水を、前記第１混合水に含まれる第１浮遊鉱物と、第１沈降鉱物と、第１濾過水とに分離する第１分離工程と、
前記第１の水と異なる第２の水と前記第１沈降鉱物とを混合した第２混合水を生成する第２混合水生成工程と、
前記第２混合水を、前記第２混合水に含まれる第２浮遊鉱物と、第２沈降鉱物と、第２濾過水とに分離する第２分離工程と、
を備え、
前記第１混合水生成工程において、前記第１濾過水を前記第１の水の一部として使用するとともに、前記第２混合水生成工程において、前記第２濾過水を前記第２の水の一部として使用する、
精鉱製造方法。
【請求項２】
前記第１分離工程は、
前記第１混合水に含まれる第１浮遊鉱物が浮遊した状態にするとともに、第１沈降鉱物が沈降した状態にする第１浮選工程と、
前記第１浮選工程の後に行われる、前記第１混合水の一部を第１浮遊鉱物分離部に通して、前記第１混合水に含まれる前記第１浮遊鉱物と第１濾過水とに分離する第１浮遊鉱物分離工程と、
前記第１浮選工程の後に行われる、前記第１混合水の他の一部を第１沈降鉱物分離部に通して、前記第１混合水に含まれる前記第１沈降鉱物と第１濾過水とに分離する第１沈降鉱物分離工程と、
を含み、
前記第２分離工程は、
前記第２混合水に含まれる第２浮遊鉱物が浮遊した状態にするとともに、第２沈降鉱物が沈降した状態にする第２浮選工程と、
前記第２浮選工程の後に行われる、前記第２混合水の一部を第２浮遊鉱物分離部に通して、前記第２混合水に含まれる前記第２浮遊鉱物と第２濾過水とに分離する第２浮遊鉱物分離工程と、
前記第２浮選工程の後に行われる、前記第２混合水の他の一部を第２沈降鉱物分離部に通して、前記第２混合水に含まれる前記第２沈降鉱物と第２濾過水とに分離する第２沈降鉱物分離工程と、
を含む、
請求項１に記載の精鉱製造方法。
【請求項３】
前記第２浮遊鉱物分離工程は、
第１温度において、前記第２混合水から前記第２浮遊鉱物を含む鉱物を浮選する工程と、
前記第１温度よりも高い第２温度において、前記第２浮遊鉱物を含む鉱物と、前記第２濾過水とを混合した第３混合水を生成する工程と、
前記第３混合水の一部を前記第２浮遊鉱物分離部に通して、前記第３混合水に含まれる前記第２浮遊鉱物を分離する工程と、
を含む、
請求項２に記載の精鉱製造方法。
【請求項４】
前記第１分離工程の前記第１浮選工程において、第１捕収剤を前記第１混合水に添加することにより、前記第１浮遊鉱物を生成し、
前記第２分離工程の前記第２浮選工程において、前記第１捕収剤と異なる第２捕収剤を前記第２混合水に添加することにより、前記第２浮遊鉱物を生成する、
請求項２又は３に記載の精鉱製造方法。
【請求項５】
前記第１分離工程の前記第１浮選工程において、第１の有機化合物を含む前記第１捕収剤と前記原鉱に含まれる硫化物とを反応させることにより、前記第１浮遊鉱物を生成し、
前記第２分離工程の前記第２浮選工程において、第２の有機化合物を含む前記第２捕収剤と前記第１沈降鉱物に含まれる酸化物とを反応させることにより、前記第２浮遊鉱物を生成する、
請求項４に記載の精鉱製造方法。
【請求項６】
前記第１分離工程において、前記第１濾過水と外部から取得した水とを混合した水を前記第１の水として使用し、
前記第２分離工程において、前記第２濾過水と外部から取得した水とを混合した水を前記第２の水として使用する、
請求項１から５のいずれか１項に記載の精鉱製造方法。
【請求項７】
前記第２沈降鉱物に含まれる水を除去してドライスタックする工程をさらに備える、
請求項１から６のいずれか１項に記載の精鉱製造方法。
【請求項８】
前記第１浮遊鉱物をセメント又はフライアッシュと混合して固形物を生成する工程と、
前記固形物の上にドライスタックする工程と、
をさらに備える、請求項７に記載の精鉱製造方法。
【請求項９】
第１の水と粉末状の原鉱とを混合した第１混合水を、第１浮遊鉱物と、第１沈降鉱物と、第１濾過水とに分離する第１分離部と、
前記第１の水と異なる第２の水と前記第１沈降鉱物とを混合した第２混合水を、第２浮遊鉱物と、第２沈降鉱物と、第２濾過水とに分離する第２分離部と、
前記第１濾過水を貯水する第１貯水部と、
前記第２濾過水を貯水する第２貯水部と、
を備え、
前記第１分離部は、前記第１貯水部の水を前記第１の水として使用するとともに、前記第２分離部は、前記第２貯水部の水を前記第２の水として使用する、
精鉱製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮選により精鉱を製造するための精鉱製造方法及び精鉱製造システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、錫鉱石やタングステン鉱石のような酸化物を浮選により選鉱する方法が知られている。特許文献１には、二酸化チタン鉱石から、浮選により二酸化チタン精鉱を製造する方法が開示されている。また、非特許文献１には、タングステン鉱石から、浮選によりタングステン精鉱を製造する方法が開示されている。【０００３】
図４は、非特許文献１に開示されている従来の精鉱製造方法の工程を示す図である。図４に示すように、酸化物を浮選により選鉱する場合、ボールミルにより鉱石を粉砕した後に、鉱石が含有する硫化物を除去するための第１浮選処理（脱硫浮選処理）を施す。続いて、脱硫浮選処理において得られる沈降鉱物に対して第２の浮選処理（タングステン浮選処理）を施すことにより、酸化物である錫鉱物やタングステン鉱物を回収する。第１の浮選処理においては、硫化物を浮遊させるための硫化物捕収剤が用いられ、第２の浮選処理においては、酸化物を浮遊させるための酸化物捕収剤が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２０１２／１３７３５９号
【非特許文献】
【０００５】
【非特許文献１】沢木来、「藤ケ谷鉱山タングステン選鉱処理の現況」、日本鉱業会誌、１９８６年４月、第１０２巻、第１１７８号、pp.230-233
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来の浮選による選鉱方法において、除去した硫化物、及び最終的に残る尾鉱は、尾鉱ダムに送られて処理される。尾鉱ダムにおいて固形物を沈殿させた後に回収される上水は、浮選処理工程で再利用される。しかしながら、上水には、酸化物を浮遊させるための酸化物捕収剤が残留している。したがって、硫化物を浮選により除去する第１の浮選処理において、回収された上水を用いると、第１の浮選処理において酸化物の一部が浮遊して、除去されてしまう。その結果、酸化物の実収率が低下するという問題が生じる。例えば、第１の浮選処理工程において上水を再利用しない場合の実収率が５９．８％であるにもかかわらず、第１の浮選処理工程で用いる水の７５％を、尾鉱ダムで回収した上水にした場合の実収率は約４４．０％であるという簡易試験の結果がある。【０００７】
上記の問題を防ぐために、回収した水を第１の浮選処理において再利用しないという方法が考えられる。しかしながら、回収した水を第１の浮選処理において再利用しないと、大量の新しい水を使用しなければならないという問題が生じる。乾燥した地域で選鉱する場合は、新しい水を使用するとコストが高くなるので、新しい水の使用量を低減することが求められる。【０００８】
また、回収した水を第１の浮選処理において再利用しないと、尾鉱ダムに残る水に含まれるフッ化物等の有害物質を除去する水処理が必要になり、多額の費用が生じてしまう。多雨地域では、尾鉱ダムに残る水の量が多くなるので、尾鉱ダムに残る水の量を低減することが求められる。【０００９】
そこで、本発明は、浮選処理において使用する水の量を抑制しつつ、実収率を向上させることができる精鉱製造方法及び精鉱製造システム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】
【００１０】
本発明の第１の態様に係る精鉱製造方法は、第１の水と粉末状の原鉱とを混合した第１混合水を生成する第１混合水生成工程と、前記第１混合水を、前記第１混合水に含まれる第１浮遊鉱物（例えば、硫化物浮選浮鉱）と、第１沈降鉱物（例えば、硫化物浮選尾鉱）と、第１濾過水とに分離する第１分離工程と、前記第１の水と異なる第２の水と前記第１沈降鉱物とを混合した第２混合水を生成する第２混合水生成工程と、前記第２混合水を、前記第２混合水に含まれる第２浮遊鉱物（例えば、灰重石精鉱）と、第２沈降鉱物（例えば、酸化物浮選尾鉱）と、第２濾過水とに分離する第２分離工程と、を備え、前記第１混合水生成工程において、前記第１濾過水を前記第１の水の一部として使用するとともに、前記第２混合水生成工程において、前記第２濾過水を前記第２の水の一部として使用する。【００１１】
前記第１分離工程は、前記第１混合水の一部を第１浮遊鉱物分離部（例えば、フィルタ１４２）に通して、前記第１混合水に含まれる第１浮遊鉱物と第１濾過水とに分離する第１浮遊鉱物分離工程と、前記第１混合水の他の一部を第１沈降鉱物分離部（例えば、フィルタ１４４）に通して、前記第１混合水に含まれる第１沈降鉱物と第１濾過水とに分離する第１沈降鉱物分離工程と、を含んでもよい。【００１２】
また、前記第２分離工程は、前記第２混合水の一部を第２浮遊鉱物分離部（例えば、フィルタ２６２）に通して、前記第２混合水に含まれる第２浮遊鉱物と第２濾過水とに分離する第２浮遊鉱物分離工程と、前記第２混合水の他の一部を第２沈降鉱物分離部（例えば、フィルタ２３４）に通して、前記第２混合水に含まれる第２沈降鉱物と第２濾過水とに分離する第２沈降鉱物分離工程と、を含んでもよい。【００１３】
前記第２浮遊鉱物分離工程は、第１温度において、前記第２混合水から前記第２浮遊鉱物を含む鉱物を浮選する工程と、前記第１温度よりも高い第２温度において、前記第２浮遊鉱物を含む鉱物と、前記第２濾過水とを混合した第３混合水を生成する工程と、前記第３混合水の一部を前記第２浮遊鉱物分離部に通して、前記第３混合水に含まれる前記第２浮遊鉱物を分離する工程と、を含んでもよい。【００１４】
前記第１分離工程において、前記第１濾過水と外部から取得した水とを混合した水を前記第１の水として使用し、前記第２分離工程において、前記第２濾過水と外部から取得した水とを混合した水を前記第２の水として使用してもよい。【００１５】
また、前記第１分離工程において、第１捕収剤を前記第１混合水に添加することにより、前記第１浮遊鉱物を生成し、前記第２分離工程において、前記第１捕収剤と異なる第２捕収剤を前記第２混合水に添加することにより、前記第２浮遊鉱物を生成してもよい。【００１６】
さらに、前記第１分離工程において、第１の有機化合物を含む前記第１捕収剤と前記原鉱に含まれる硫化物とを反応させることにより、前記第１浮遊鉱物を生成し、前記第２分離工程において、第２の有機化合物を含む前記第２捕収剤と前記第１沈降鉱物に含まれる酸化物とを反応させることにより、前記第２浮遊鉱物を生成してもよい。【００１７】
上記の精鉱製造方法は、前記第２沈降鉱物に含まれる水を除去してドライスタックする工程をさらに備えてもよい。この場合、前記第１浮遊鉱物をセメント又はフライアッシュと混合して固形物を生成する工程と、前記固形物の上に前記ドライスタックする工程と、をさらに備えてもよい。【００１８】
本発明の第２の態様に係る精鉱製造システムは、第１の水と粉末状の原鉱とを混合した第１混合水を、第１浮遊鉱物と、第１沈降鉱物と、第１濾過水とに分離する第１分離部と、前記第１の水と異なる第２の水と前記第１沈降鉱物とを混合した第２混合水を、第２浮遊鉱物と、第２沈降鉱物と、第２濾過水とに分離する第２分離部と、前記第１濾過水を貯水する第１貯水部と、前記第２濾過水を貯水する第２貯水部と、を備え、前記第１分離部は、前記第１貯水部の水を前記第１の水として使用するとともに、前記第２分離部は、前記第２貯水部の水を前記第２の水として使用する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、浮選処理において使用する水の量を抑制しつつ、実収率を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態に係る精鉱製造方法の流れを示す図である。
【図２】本実施形態に係る精鉱製造装置の第１処理部の構成を示す図である。
【図３】本実施形態に係る精鉱製造装置の第２処理部の構成を示す図である。
【図４】従来の精鉱製造方法の工程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
［精鉱製造方法の概要］
図１は、本実施形態に係る精鉱製造方法の流れを示す図である。図１において、実線は、鉱物の流れを示し、破線は水の流れを示している。本実施形態においては、タングステン鉱石から、タングステン酸塩鉱物の一種である灰重石を選鉱する場合について説明するが、錫、チタン、及びレアアースを選鉱する場合についても本発明を適用することができる。
【００２２】
まず、ボールミルなどの粉砕機を用いてタングステン鉱石を微細な粉末にした後に、コンディショニングタンクに、粉末状のタングステン鉱石、第１の水、及び第１の有機化合物を含む第１捕収剤を入れて撹拌することにより第１スラリーａ１を生成する第１混合水生成処理を実行する（Ｓ１）。第１の水は、外部から取得した新水と、後述の第１濾過水とを含む水である。
【００２３】
続いて、生成した第１スラリーａ１を、第１浮遊鉱物（硫化物浮選浮鉱）と、第１沈降鉱物（硫化物浮選尾鉱）と、第１濾過水とに分離する第１分離処理を実行する（Ｓ２）。第１分離処理においては、まず、硫化物浮選処理を実行する（Ｓ２１）。硫化物浮選処理においては、硫化物浮選処理を行う浮選処理部に第１スラリーａ１を入れた後で空気を注入する。第１捕収剤として、例えばエチルザンセートを用いることができる。このようにすることで、第１スラリーａ１に含まれていた硫化物が第１捕収剤と反応して浮遊する状態になる。そして、硫化物以外の成分が第１沈降鉱物として浮選処理部の下部に沈降する。
【００２４】
続いて、浮選処理部の下部に沈鉱した第１沈降鉱物を含む第１スラリーａ２をフィルタに通して、第１沈降鉱物と、第１沈降鉱物以外の第１濾過水とに分離するフィルタリング処理を実行する（Ｓ２２）。
【００２５】
また、Ｓ２２と並行して、浮選処理部に浮遊している第１浮遊鉱物を含む第１スラリーａ３をフィルタに通して、第１浮遊鉱物と、第１浮遊鉱物以外の第１濾過水とに分離するフィルタリング処理を実行する（Ｓ２３）。第１浮遊鉱物は、タングステン鉱石に含まれている硫化物であり、回収する必要がないので廃棄する。第１浮遊鉱物の廃棄方法の詳細については後述する。Ｓ２２及びＳ２３で分離した第１濾過水は、Ｓ１において用いられる第１の水の一部として再利用される。
【００２６】
続いて、Ｓ２２のフィルタリング処理で分離した第１沈降鉱物には灰重石が含まれているので、第１沈降鉱物から灰重石を取り出す処理を実行する。ここでは、まず、コンディショニングタンク内に、第１沈降鉱物、第２の水、及び第２の有機化合物を含む第２捕収剤を入れて撹拌することにより第２スラリーｂ１を生成する第２混合水生成処理を実行する（Ｓ３）。第２の水は、後述の第２濾過水からなる水であり、第１の水と異なる水である。なお、第２の水が、外部から取得した新水を含んでもよい。
【００２７】
続いて、生成した第２スラリーｂ１を、第２浮遊鉱物（灰重石精鉱）と、第２沈降鉱物（酸化物浮選尾鉱）と、第２濾過水とに分離する第２分離処理を実行する（Ｓ４）。第２分離処理においては、まず、酸化物浮選処理を実行する（Ｓ４１）。酸化物浮選処理においては、浮選処理部に第２スラリーｂ１を入れた後で空気を注入する。第２捕収剤として、例えば酸化パラフィンを用いることができる。このようにすることで、第２スラリーｂ１に含まれていた酸化物が第２捕収剤と反応して浮遊する状態になる。そして、酸化物以外の成分が第２沈降鉱物として浮選処理部の下部に沈降する。
【００２８】
続いて、浮選処理部の下部に沈鉱した第２沈降鉱物を含む第２スラリーｂ２をフィルタに通して、第２沈降鉱物と、第２沈降鉱物以外の第２濾過水とに分離するフィルタリング処理を実行する（Ｓ４２）。第２沈降鉱物は回収する必要がない尾鉱なので、脱水した後にドライスタック処理を実行する（Ｓ４３）。ドライスタック処理の詳細については後述する。
【００２９】
また、Ｓ４２と並行して、浮選処理部に浮遊している第２浮遊鉱物を含む第２スラリーｂ３をフィルタに通して、第２浮遊鉱物と、第２浮遊鉱物以外の第２濾過水とに分離するフィルタリング処理を実行する（Ｓ４３）。第２浮遊鉱物は、回収する対象となる灰重石精鉱である。また、Ｓ４２及びＳ４３で分離された第２濾過水は、Ｓ３において用いられる第２の水の一部として再利用される。
【００３０】
以上の方法により、高い実収率でタングステン鉱石から灰重石を得ることができる。ここで、本実施形態においては、第１濾過水が、第１混合水生成処理（Ｓ１）及び第１分離処理（Ｓ２）において用いられる第１の水の一部として再利用されるとともに、第２濾過水が、第２混合水生成処理（Ｓ３）及び第２分離処理（Ｓ４）において用いられる第２の水の一部として再利用される点が特徴の一つである。
【００３１】
第１濾過水は、フィルタを用いて第１沈降鉱物及び第１浮遊鉱物と分離しているので、第１濾過水には第１沈降鉱物及び第１浮遊鉱物が含まれていない。したがって、外部から取得する新水とともに、再利用することができる。また、第２濾過水は、フィルタを用いて第２沈降鉱物及び第２浮遊鉱物と分離しているので、第２濾過水には第２沈降鉱物及び第２浮遊鉱物が含まれていない。したがって、第２濾過水も再利用することができる。
【００３２】
ただし、第２濾過水には、酸化物浮選処理を実行する際に酸化物を浮遊させるための第２の有機化合物を含む第２捕収剤が含まれている。もしも、第２捕収剤を含む第２濾過水を第１濾過水と混合してしまうと、第１分離処理において、硫化物とともに、酸化物の一部が浮遊してしまい、回収すべき酸化物の一部が硫化物浮選尾鉱の一部として廃棄されてしまうことになる。そこで、本実施形態においては、第２濾過水を第１濾過水と混合することなく、第２混合水生成処理Ｓ３及び第２分離処理Ｓ４において用いられる第２の水としてのみ再利用することとしている。
【００３３】
また、本実施形態においては、酸化物浮選尾鉱である第２沈降鉱物を脱水処理してドライスタック処理（Ｓ５）を実行することにより、尾鉱を遠方まで搬送する必要がなく、尾鉱の処理の効率化を実現することもできる。具体的には、以下の工程でドライスタック処理を実行する。
【００３４】
まず、ドライスタック処理に先立ち、第１分離処理において生成された第１浮遊鉱物をセメント又はフライアッシュと混合して固形物を生成する。第１浮遊鉱物を強アルカリ下で固形化することにより、硫化物を含む第１浮遊鉱物が空気中の酸素と反応して、環境問題につながる硫酸水が発生することを防止できる。
【００３５】
固形化した第１浮遊鉱物は、ドライスタック底面のライナーとして使用される。具体的には、生成した固形物を、ドライスタック処理を行うドライスタックエリアに載置する。その後、ドライスタックエリアに載置した固形物の上に、第２沈降鉱物を脱水処理したケークを積み重ねることで、ドライスタック処理を実行する。第１浮遊鉱物から生成された固形物の上に積み重ねたケークをローラー等で転圧することにより、雨水の浸透を防ぎ、堆積物の安定化を図る。
【００３６】
［精鉱製造システムの構成］
図２及び図３は、上記の精鉱製造方法を実行するための精鉱製造システムの構成を示す図である。図２は、精鉱製造システムにおける硫化物浮選工程を実行するための硫化物浮選装置１の構成を示す図である。図３は、精鉱製造システムにおける酸化物浮選工程を実行するための酸化物浮選装置２の構成を示す図である。図２における破線は、第１濾過水の流れを示し、図３における破線は、第２濾過水の流れを示す。以下、図２及び図３を参照しながら、精鉱製造システムの詳細について説明する。
【００３７】
硫化物浮選装置１は、第１配水塔１１と、グラインディング部１２と、コンディショニングタンク１３と、第１分離部１４と、第１貯水槽１５とを備える。
第１配水塔１１は、硫化物浮選装置１において用いられる新水を供給するタンク及び配水管から構成されている。第１配水塔１１は、第１貯水槽１５から供給される第１濾過水が不足した場合に、不足した量に相当する新水を供給する。
【００３８】
グラインディング部１２は、例えばボールミルである。グラインディング部１２は、精鉱製造システムによって製造する精鉱の原石を粉砕して粉末状にする。
【００３９】
コンディショニングタンク１３は、第１貯水槽１５から供給される第１濾過水と、グラインディング部１２において粉末状にされた原鉱石と、第１の有機化合物を含む第１捕収剤とを混合することによりスラリーを生成するためのタンクである。第１貯水槽１５から供給される水が不足している場合、第１配水塔１１から供給される新水をコンディショニングタンク１３に入れてもよい。
【００４０】
第１分離部１４は、硫化物浮選処理を行うことにより、硫化物と、硫化物以外の物と、第１濾過水とを分離する。第１分離部１４は、浮選処理部１４１と、フィルタ１４２と、シックナ１４３と、フィルタ１４４とを有する。
【００４１】
浮選処理部１４１は、硫化物浮選処理を行うための浮選機である。コンディショニングタンク１３において生成されたスラリーを浮選処理部１４１に入れた後に空気を注入すると、第１捕収剤と反応したスラリー中の硫化物が浮遊する。
【００４２】
フィルタ１４２は、浮選処理部１４１の上側のスラリーから、スラリーに浮遊する硫化物浮選浮鉱を分離する。フィルタ１４２は、例えば、硫化物浮選浮鉱の粒径よりも小さく水分子よりも大きな穴を有する濾布を備えるフィルタープレス（加圧濾過機）である。フィルタ１４２において分離された硫化物浮選浮鉱は固形化される。フィルタ１４２が硫化物浮選浮鉱を分離した後のスラリーは、シックナ１４３に送られる。
【００４３】
シックナ１４３は、浮選処理部１４１の下側のスラリー、及びフィルタ１４２から送られた液体の沈降濃縮処理を行い、スラリーの固体濃度を高める。シックナ１４３は、例えば、スラリーの固体濃度を３５％から６５％に高める。シックナ１４３において濃度が高まったオーバーフロー（Ｏ／Ｆ）は第１貯水槽１５に送られる。シックナ１４３のアンダーフロー（Ｕ／Ｆ）はフィルタ１４４に送られる。
【００４４】
フィルタ１４４は、シックナ１４３のアンダーフローから、沈降した硫化物浮選尾鉱を分離する。フィルタ１４２は、例えば、硫化物浮遊尾鉱の粒径よりも小さく、水分子よりも大きな穴を有する濾布を備えるフィルタープレスである。フィルタ１４４は、フィルタ１４２と同じ濾布により構成されていてもよい。フィルタ１４４が分離した硫化物浮選尾鉱には酸化物が含まれているので、酸化物浮選装置２に送られる。また、フィルタ１４４が硫化物浮選尾鉱を分離した後の液体は、第１貯水槽１５に送られる。
【００４５】
第１貯水槽１５は、シックナ１４３及びフィルタ１４４から送られてきた液体を、第１濾過水として貯水する。第１貯水槽１５は、貯水した第１濾過水を、コンディショニングタンク１３において必要な量だけ配水する。第１貯水槽１５が第１濾過水を貯水し、第１濾過水を再利用するので、尾鉱ダム排出する余剰水の量を低減することができる。
【００４６】
続いて、図３を参照して、酸化物浮選装置２の構成について説明する。酸化物浮選装置２は、第２配水塔２１と、コンディショニングタンク２２と、第２分離部２３と、第２貯水槽２４と、コンディショニングタンク２５と、第３分離部２６とを備える。
【００４７】
第２配水塔２１は、酸化物浮選装置２において用いられる新水を供給するタンク及び配水管から構成されている。第２配水塔２１は、第２貯水槽２４から供給される第２濾過水が不足した場合に、不足した量に相当する新水を供給する。
【００４８】
コンディショニングタンク２２は、第２貯水槽２４から供給される第２濾過水と、硫化物浮選装置１から送られてくる硫化物浮選尾鉱と、第２の有機化合物を含む第２捕収剤とを混合することによりスラリーを生成するためのタンクである。第２貯水槽２４から供給される水が不足している場合、第２配水塔２１から供給される新水をコンディショニングタンク２２に入れてもよい。
【００４９】
第２分離部２３は、常温で酸化物浮選処理を行うことにより、酸化物と、酸化物以外の成分と、第２濾過水とを分離する。第２分離部２３は、浮選処理部２３１と、シックナ２３２と、シックナ２３３と、フィルタ２３４とを有する。
【００５０】
浮選処理部２３１は、酸化物浮選処理を行うための浮選機である。コンディショニングタンク２２において生成されたスラリーを浮選処理部２３１に入れた後に空気を注入すると、第２捕収剤と反応したスラリー中の酸化物が浮遊する。
【００５１】
シックナ２３２は、浮選処理部２３１において得られる酸化物浮選浮鉱を含むスラリーの沈降濃縮処理を行い、スラリーの固体濃度を高める。シックナ２３２は、例えば、スラリーの固体濃度を４０％から７０％に高める。シックナ２３２において濃度が高まったアンダーフローには灰重石が含まれており、灰重石の品位を高めるために、第３分離部２６に送られる。シックナ２３２におけるオーバーフローは、第２濾過水として第２貯水槽２４に貯蔵される。
【００５２】
シックナ２３３は、浮選処理部２３１における尾鉱を含むスラリー、及び後述の浮選処理部２６１における尾鉱を含むスラリーの沈降濃縮処理を行い、スラリーの固体濃度を高める。シックナ２３３のオーバーフローは、第２濾過水として第２貯水槽２４に貯蔵される。また、シックナ２３３のアンダーフローであるスラリーは、フィルタ２３４に送られる。
【００５３】
フィルタ２３４は、シックナ２３３のアンダーフローから、酸化物浮選尾鉱を分離する。フィルタ２３４は、例えば酸化物浮選尾鉱の粒径よりも小さく、水分子よりも大きな穴を有する濾布を備えるフィルタープレスである。フィルタ２３４が分離した酸化物浮選尾鉱は、脱水後にドライスタック処理される。フィルタ２３４が酸化物浮選尾鉱を分離した後に残る水は、第２濾過水として第２貯水槽２４に貯蔵される。
【００５４】
第２貯水槽２４は、シックナ２３２、シックナ２３３、フィルタ２３４及びフィルタ２６２から送られてきた液体を、第２濾過水として貯水する。第２貯水槽２４は、貯水した第２濾過水を、コンディショニングタンク２２及びコンディショニングタンク２５において必要な量だけ配水する。第２貯水槽２４が第２濾過水を貯水し、第２濾過水を再利用するので、尾鉱ダム排出する余剰水の量を低減することができる。
【００５５】
コンディショニングタンク２５は、第２貯水槽２４から供給される第２濾過水と、シックナ２３２から送られてくる灰重石浮選浮鉱と、第２の有機化合物を含む第２捕収剤とを混合することによりスラリーを生成するためのタンクである。第２貯水槽２４から供給される水が不足している場合、第２配水塔２１から供給される新水をコンディショニングタンク２５に入れてもよい。
【００５６】
第３分離部２６は、第２分離部２３よりも高い温度（例えば、６５℃〜９０℃）で酸化物浮選処理を行うことで、灰重石精鉱と第２濾過水とを分離する。第３分離部２６は、高温で酸化物浮選処理を行うことで、第２の有機化合物の灰重石への吸着の選択性を向上させることができるので、より品位が高い灰重石を取り出すことが可能になる。
【００５７】
第３分離部２６は、浮選処理部２６１と、フィルタ２６２とを有する。浮選処理部２６１は、酸化物浮選処理を行うための浮選機である。コンディショニングタンク２５において生成されたスラリーを加熱した後に浮選処理部２６１に入れた後に空気を注入すると、第２捕収剤と反応したスラリー中の酸化物が浮遊する。
【００５８】
フィルタ２６２は、浮選処理部２６１において浮遊している酸化物である灰重石精鉱を分離する。フィルタ２６２は、例えば灰重石精鉱の粒径よりも小さく、水分子よりも大きな穴を有する濾布を備えるフィルタープレスである。フィルタ２６２が灰重石精鉱を分離した後に残る水は、第２濾過水として第２貯水槽２４に貯蔵される。
【００５９】
このように、酸化物浮選装置２においては、第２分離部２３において常温で酸化物浮選処理を行うことで大量の灰重石を回収した後に、第３分離部２６において高温で酸化物浮選処理を行うことにより、回収した灰重石の品位を向上させることができる。
【００６０】
［本実施形態における効果］
本実施形態に係る精鉱製造システムによれば、原鉱石から硫化物を回収する硫化物浮選装置１において、フィルタ１４４を通して硫化物浮選尾鉱と第１濾過水とを分離する。また、酸化物を回収する酸化物浮選装置２において、フィルタ２３４及びフィルタ２６３を通して、酸化物浮選尾鉱と、灰重石精鉱と、第２濾過水とを分離する。したがって、第１濾過水及び第２濾過水には不純物が含まれておらず、コンディショニングタンク１３、コンディショニングタンク２２及びコンディショニングタンク２５におけるスラリーの生成に再利用することができるので、尾鉱ダムに大量の余剰水が排出されることを抑制できる。フッ素を含む第２濾過水が排出されないという点で、環境への影響を低減することもできる。
【００６１】
また、第１濾過水及び第２濾過水を再利用することにより、外部から取得する新水の量を抑制することができる。したがって、水のコストが高い乾燥地域における精鉱製造コストを低減することができる。
【００６２】
また、浮選に用いた水を再利用しながらも、酸化物の浮選処理に用いられる第２捕収剤を含む第２濾過水は硫化物浮選装置１で用いられないので、硫化物浮選装置１において、酸化物の一部が浮遊してしまい、尾鉱として処理されることがない。したがって、酸化物の実収率を向上させることもできる。
【００６３】
また、酸化物浮選装置２においては、第２分離部２３において常温で酸化物浮選処理を行った後に、第３分離部２６において高温で酸化物浮選処理を行う。このようにすることで、高品位の灰重石精鉱を回収することが可能である。
【００６４】
さらに、硫化物浮選装置１における硫化物浮選処理で発生する硫化物浮選浮鉱を固形化して、ドライスタック底面のライナーとして使用するとともに、酸化物浮選装置２における酸化物浮選処理で発生する酸化物浮選尾鉱をドライスタック処理する。このようにすることで、硫化物浮選浮鉱が空気中の酸素と反応して、環境問題につながる硫酸水が発生することを防止できる。
【００６５】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。
【００６６】
例えば、上記の実施形態において、フィルタ１４２、１４４、２３４、２６２としてフィルタープレスを例示したが、これらのフィルタは、ディスクフィルタであってもよい。
【００６７】
また、上記の実施形態において、酸化物浮選装置２が、第２分離部２３と第３分離部２６とを備え、第２分離部２３における浮選処理と第３分離部２６における浮選処理を異なる温度で実行する場合について説明したが、この限りではない。例えば、第２分離部２３が、フィルタ２６２と同等の機能を有するフィルタを有しており、第２分離部２３において灰重石精鉱を分離してもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態において、酸化物浮選装置２が第２配水塔２１を備える構成について説明したが、酸化物浮選装置２が第２配水塔２１を備えず、コンディショニングタンク２２に、第１配水塔１１から新水を供給してもよい。
【符号の説明】
【００６９】
１・・・硫化物浮選装置、２・・・酸化物浮選装置、１１・・・第１配水塔、１２・・・グラインディング部、１３・・・コンディショニングタンク、１４・・・第１分離部、１５・・・第１貯水槽、２１・・・第２配水塔、２２・・・コンディショニングタンク、２３・・・第２分離部、２４・・・第２貯水槽、２５・・・コンディショニングタンク、２６・・・第３分離部、１４１・・・浮選処理部、１４２・・・フィルタ、１４３・・・シックナ、１４４・・・フィルタ、２３１・・・浮選処理部、２３２・・・シックナ、２３２４・・・シックナ、２３２６・・・フィルタ、２６１・・・浮選処理部、２６２・・・フィルタ、２６３・・・フィルタ
【要約】
本精鉱製造方法は、第１の水と粉末状の原鉱とを混合した第１混合水を生成する第１混合水生成工程（Ｓ１）と、第１混合水を第１分離部に通して、第１混合水に含まれる第１浮遊鉱物と、第１沈降鉱物と、第１濾過水とに分離する第１分離工程（Ｓ２）と、第１の水と異なる第２の水と第１沈降鉱物とを混合した第２混合水を生成する第２混合水生成工程（Ｓ３）と、第２混合水を第２分離部に通して、第２混合水に含まれる第２浮遊鉱物と、第２沈降鉱物と、第２濾過水とに分離する第２分離工程（Ｓ４）と、を備え、第１混合水生成工程において、第１濾過水を第１の水の一部として使用するとともに、第２混合水生成工程において、第２濾過水を第２の水の一部として使用する。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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