(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
石英または黄鉄石を含む不純鉱物を含有する蝋石または滑石原鉱を直径３０ｍｍ以下の粒子に１次破砕するステップと、
前記１次破砕された粒子を２次破砕するステップと、
前記２次破砕された粒子をレイモンドミル（Raymond mill）を用いて１次粉砕するステップと、
前記１次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに１次分級するステップと、
を含むことを特徴とする、層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項２】
前記１次及び２次破砕ステップで、
前記１次破砕はジョークラッシャー（jaw crusher）を用い、前記２次破砕はハンマークラッシャー（hammer crusher）を用いることを特徴とする、請求項１に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項３】
前記１次粉砕ステップで、
前記１次粉砕は、直径２００メッシュ（ｍｅｓｈ）以下の粒子に粉砕することを特徴とする、請求項１に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項４】
前記１次分級ステップで、
前記粗い粒子と微粒子は直径３２５メッシュを基準に、前記直径３２５メッシュを超過する粒子を粗い粒子と判別して分粒することを特徴とする、請求項１に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項５】
前記粗い粒子は前記微粒子に比べて前記不純鉱物をより多く含有することを特徴とする、請求項４に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項６】
前記１次分級ステップの以後、
前記１次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミル（attrition mill）を用いて再粉砕するステップと、
前記再粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに再分級するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項７】
石英または黄鉄石を含む不純鉱物を含有する蝋石または滑石原鉱をジョークラッシャー（jaw crusher）を用いて直径３０ｍｍ以下の粒子に１次破砕するステップと、
前記１次破砕された粒子をハンマークラッシャー（hammer crusher）を用いて２次破砕するステップと、
前記２次破砕された粒子をレイモンドミル（Raymond mill）を用いて１次粉砕するステップと、
前記１次粉砕された粒子を湿式分級機を用いて湿式分級して粗い粒子と微粒子とに１次分級するステップと、
前記１次分級された粒子のうち、微粒子をアトリッションミル（attrition mill）を用いて２次粉砕するステップと、
前記２次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに２次分級するステップと、
を含むことを特徴とする、層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項８】
前記１次分級ステップで、
前記粗い粒子と微粒子は直径３２５メッシュを基準に、前記直径３２５メッシュを超過する粒子を粗い粒子と判別して分粒することを特徴とする、請求項７に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項９】
前記２次分級ステップで、
前記微粒子は直径５μm以下の粒度に分粒することを特徴とする、請求項７に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項１０】
前記２次分級ステップの以後、
前記２次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを用いて３次粉砕するステップと、
前記３次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに３次分級するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項１１】
前記３次分級ステップの以後、
前記３次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを用いて４次粉砕するステップと、
前記４次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに４次分級するステップと、
をさらに含むことを特徴とする、請求項１０に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【請求項１２】
前記１次分級ステップで、
前記１次分級された粒子のうち、粗い粒子はアトリッションミル（attrition mill）を用いて再粉砕し、前記再粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに再分級した以後、前記再分級された粒子のうち、微粒子を前記１次分粒された微粒子と混合して使用することを特徴とする、請求項７に記載の層状粘土鉱物の高品位選別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層状粘土鉱物の高品位選別方法に関し、より詳しくは、産業原料鉱物として幅広く使われている代表的な層状粘土鉱物である蝋石及び滑石を湿式粉砕と分級技術を用いて不純鉱物を除去することによって、高品位の蝋石または滑石微粒子を回収できる湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
蝋石及び滑石は層状珪酸−アルミニウム鉱物であって、ペイント、プラスチック、化粧品、医薬品などの原料に多様に使われている。しかしながら、天然で産出される大部分の鉱石のように石英などの不純鉱物の混入により活用範囲の制限及び価格低下の原因となっている。
【０００３】
石英のような不純鉱物は、蝋石及び滑石鉱物の化学成分の品位を低下させる原因となり、産業用充填材に活用するために微粒粉砕過程で粉砕機と粉砕メディアのような粉砕装置の摩耗の原因となる。このような粉砕装置の摩耗は、装置の寿命を短縮させ、摩耗された成分は粉砕産物を汚染させる原因となることもあり、製品の品質を低下させるようになる。産業用充填材に加工する粉砕工程は多量のエネルギーを消耗する単位工程として知られている。
【０００４】
多量のエネルギーを消耗する単位操作において、石英のような硬質の不純物は投入エネルギーを格段に増加させる原因となる等、製品の品質とエネルギー消費に悪影響を及ぼすようになる。したがって、大部分の鉱山では不純物混入により引起こされる問題点を解決するために一定のサイズ以上の粗い粒子を対象に、肉眼で判断して手で選り出す手選法に依存している。
【０００５】
しかしながら、手選法は肉眼で判断して手で選り出す方法であって、一定のサイズ以上の粒子、即ち略２０ｍｍ以上のみに適用可能であり、微細に混入されている不純鉱物の選別は不可能である。したがって、このような手選法は選別効率が低く、処理量も少ないという特性がある原始的な方法として知られている。
【０００６】
一方、比重選別は鉱石を２０〜１００メッシュ（mesh）サイズ以下に粉砕して水中に流したり沈殿させて鉱石鉱物と不純鉱物との間の比重差を用いて分離する方法であって、比重の高い含鉄鉱物に限定されるという特性がある。
【０００７】
浮遊選別法は、水中で原鉱石を一定のサイズ以下、略３５〜２００メッシュに粉砕した後、除去しようとする粒子の表面を疏水性を有するようにする試薬である捕水剤（collector）を添加して試薬と鉱石とが十分に接触可能に攪拌機を用いてかき回しながら気泡を発生させることができる試薬である気泡剤（frother）を添加した後、外部から水中に空気を注入させて気泡に付着した鉱石粒子を外部に排出させて鉱石鉱物と不純鉱物とを分離する選別方法である。
【０００８】
このような浮遊選別法は選別効率が優れる技術として知られている。しかしながら、浮遊選別法の場合、選別工程に捕水剤と気泡剤、そして各種調節剤などの試薬を使用しなければならず、選別装置が複雑で、施設費用が高価であるので、経済的に困難性が伴われる。特に、各工程で使われる捕水剤及び気泡剤による廃水発生の虞があるので、環境的な面で多くの制約が従っている。
【０００９】
関連先行文献には、大韓民国公開特許１０−２００８−０１０５３１４号（２００８．１２．０４公開）があり、上記文献には蝋石から鉄分除去方法が記載されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明の目的は、品位向上率及び実収率等、選別効率を向上させ、放流される廃水がないし、工程が単純であるので、経済的な負担が少ないし、かつ手選法と浮遊選別法の問題点を同時に解決できる湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法を提供することにある。
【００１１】
また、本発明の目的は産業用充填材に多量使われている蝋石と滑石などの層状珪酸−アルミニウム鉱物に混入されている石英及び組立の黄鉄石等、不純鉱物を湿式粉砕及び分級工程に適用して品位向上率及び実収率向上と投入エネルギー低減を通じて高純度精鉱を生産して、既存のペイント、プラスチックなど、産業用充填材は勿論、化粧品、医薬品原料など、高純度原料に使用可能な産業用充填材の生産が可能な湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の目的を達成するための本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、石英または黄鉄石を含む不純鉱物を含有する蝋石または滑石原鉱を直径３０ｍｍ以下の粒子とに１次破砕するステップ、上記１次破砕された粒子を２次破砕するステップ、上記２次破砕された粒子をレイモンドミル（Raymond mill）を用いて１次粉砕するステップ、及び上記１次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子に１次分級するステップを含むことを特徴とする。
【００１３】
上記の目的を達成するための本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、石英または黄鉄石を含む不純鉱物を含有する蝋石または滑石原鉱をジョークラッシャー（jaw crusher）を用いて直径３０ｍｍ以下の粒子に１次破砕するステップ、上記１次破砕された粒子をハンマークラッシャー（hammer crusher）を用いて２次破砕するステップ、上記２次破砕された粒子をレイモンドミル（Raymond mill）を用いて１次粉砕するステップ、上記１次粉砕された粒子を湿式分級機を用いて湿式分級して粗い粒子と微粒子とに１次分級するステップ、上記１次分級された粒子のうち、微粒子をアトリッションミル（attrition mill）を用いて２次粉砕するステップ、及び上記２次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに２次分級するステップを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に従う湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法は品位向上率は勿論、処理過程で試薬を使用することがないので、製品を回収した後、用水が再使用できる利点がある。
【００１５】
特に、本発明に従う湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法は、選別のために微粒粉砕を行うので、充填材生産のための粉砕及び粒度分離が完了して、別途の粉砕、分級工程を必要としないという長所を有しているので、エネルギー投入、施設費等、経済的な面で有利な選別法ということができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法をより具体的に示す模式図である。
【図３】本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法を示す模式図である。
【図４】本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法をより具体的に示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の利点及び特徴、そしてそれらを達成する方法は、添付する図面と共に詳細に後述されている実施形態を参照すれば明確になる。しかしながら、本発明は以下に開示される実施形態に限定されるものではなく、互いに異なる多様な形態に具現され、単に本実施形態は本発明の開示が完全になるようにし、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものであり、本発明は請求項の範疇により定義されるだけである。明細書の全体に亘って同一参照符号は同一構成要素を指し示す。
【００１８】
以下、添付の図面を参照して本発明の好ましい実施形態に従う湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法について詳細に説明すれば、次の通りである。
【００１９】
図１は本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法を示す模式図であり、図２は本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法をより具体的に示す模式図である。
【００２０】
図１を参照すると、図示された第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、１次破砕ステップ（Ｓ１１０）、２次破砕ステップ（Ｓ１２０）、１次粉砕ステップ（Ｓ１３０）、及び１次分級ステップ（Ｓ１４０）を含む。
【００２１】
＜１次破砕＞
１次破砕ステップ（Ｓ１１０）では、石英または黄鉄石を含む不純鉱物を含有する蝋石または滑石原鉱を１次破砕する。この際、蝋石または滑石原鉱は、石英、黄鉄石の以外に、加工過程で白色度の原因として作用する酸化鉄、閃亜鉛石、チタン鉄石などが少量含まれていることがある。
【００２２】
この際、１次破砕はジョークラッシャー（jaw crusher）を用いて直径３０ｍｍ以下の粒子に破砕することが適切である。
【００２３】
＜２次破砕＞
２次破砕ステップ（Ｓ１２０）では１次破砕された粒子をハンマークラッシャー（hammer crusher）を用いて２次破砕する。この際、１次破砕及び２次破砕は後述する粉砕のための前処理工程であって、それぞれの破砕工程により生産された粒子の粒度は粉砕及び分級効率によって変わることができる。
【００２４】
＜１次粉砕＞
１次粉砕ステップ（Ｓ１３０）では２次破砕された粒子を１次粉砕する。この際、１次粉砕は２次破砕した粒子に対して衝撃力と摩擦力が主に作用するレイモンドミル（raymond mill）を使用して粉砕することが好ましい。特に、粉砕粒度は不純鉱物の太さ程度によって変わることはあるが、直径２００メッシュ（mesh）以下の粒子に粉砕することが適切である。
【００２５】
＜１次分級＞
１次分級ステップ（Ｓ１４０）では１次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子に１次分級する。
【００２６】
このような１次分級ステップ（Ｓ１４０）で、粗い粒子と微粒子は直径３２５メッシュを基準に、直径３２５メッシュを超過する粒子は粗い粒子と判別し、直径３２５メッシュ以下を有する粒子は微粒子と判別して分粒する。この際、粗い粒子は微粒子に比べて不純鉱物を多量含有する。
【００２７】
一方、本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、再粉砕ステップ（Ｓ１５０）及び再分級ステップ（Ｓ１６０）をさらに含むことができる。
【００２８】
＜再粉砕＞
図２を参照すると、再粉砕ステップ（Ｓ１５０）では１次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミル（attrition mill）を用いて再粉砕する。特に、本ステップで、鉱液濃度と粉砕機の運転条件は投入される原料鉱物の条件によって相異することがあるところ、一律的に定義することは困難であるが、アトリッションミル（attrition mill）の標準条件を適用することが好ましい。即ち、ボール装入量はミル内容積の２０〜４０ｖ／ｖ％、ボールのサイズは３〜６ｍｍ、鉱液濃度は４０〜６０ｗｔ％を維持することが好ましい。
【００２９】
＜再分級＞
再分級ステップ（Ｓ１６０）では再粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに再分級する。この際、再分級ステップ（Ｓ１６０）により分級される粗い粒子はセラミック原料への使用に適している。
【００３０】
前述した本発明の第１実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、品位向上率は勿論、処理過程で試薬を使用することがないので、製品を回収した後、用水が再使用できる利点がある。
【００３１】
図３は本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法を示す模式図であり、図４は本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法をより具体的に示す模式図である。
【００３２】
図３を参照すると、図示された本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、１次破砕ステップ（Ｓ２１０）、２次破砕ステップ（Ｓ２２０）、１次粉砕ステップ（Ｓ２３０）、１次分級ステップ（Ｓ２４０）、２次粉砕ステップ（Ｓ２５０）、及び２次分級ステップ（Ｓ２６０）を含む。この際、本発明の第２実施形態に従う１次破砕ステップ（Ｓ２１０）、２次破砕ステップ（Ｓ２２０）、及び１次粉砕ステップ（Ｓ２３０）は、第１実施形態の１次破砕ステップ、２次破砕ステップ、及び１次粉砕ステップと実質的に同一であるところ、重複説明は省略し、１次分級ステップ（Ｓ２４０）の以後のステップから説明する。
【００３３】
＜１次分級＞
１次分級ステップ（Ｓ２４０）では、１次粉砕された粒子を湿式分級機を用いて湿式分級して粗い粒子と微粒子とに１次分級する。本ステップで、粗い粒子と微粒子は直径３２５メッシュを基準に、直径３２５メッシュを超過する粒子は粗い粒子と判別し、直径３２５メッシュ以下を有する粒子は微粒子と判別して分粒する。
【００３４】
この際、粗い粒子は微粒子に比べて不純鉱物を多量含有する。
【００３５】
一方、本ステップで、１次分級された粒子のうち、粗い粒子はアトリッションミル（attrition mill）を用いて再粉砕し、上記再粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに再分級した以後、上記再分級された粒子のうち、微粒子を１次分級された微粒子と混合して使用するようになる。このように、１次分級された粒子のうち、粗い粒子は再粉砕及び再分級過程を遂行して微粒子を回収した後、最初に分離した３２５メッシュ以下の微粒子と混合して使用することによって、品位向上率をより向上させることができる利点がある。
【００３６】
＜２次粉砕＞
２次粉砕ステップ（Ｓ２５０）では、１次分級された粒子のうち、微粒子をアトリッションミル（attrition mill）を用いて２次粉砕する。特に、本ステップで、鉱液濃度と粉砕機の運転条件は投入される原料鉱物の条件によって相異することがあるところ、一律的に定義することは困難であるが、アトリッションミル（attrition mill）の標準条件を適用することが好ましい。即ち、ボール装入量はミル内容積の２０〜４０ｖ／ｖ％、ボールのサイズは４〜６ｍｍ、鉱液濃度は４０〜６０ｗｔ％を維持することが好ましい。
【００３７】
＜２次分級＞
２次分級ステップ（Ｓ２６０）では、２次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに２次分級する。本ステップで、微粒子は直径５μm以下の粒度に分粒できる。このように、２次分級により分粒される微粒子は微粒充填材への活用に適している。
【００３８】
一方、本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、３次粉砕／分級ステップ（Ｓ２７０）及び４次粉砕／分級ステップ（Ｓ２８０）をさらに含むことができる。
【００３９】
＜３次粉砕／分級＞
図３及び図４を参照すると、３次粉砕／分級ステップ（Ｓ２７０）では、２次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを用いて３次粉砕した後、３次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに３次分級する。
【００４０】
この際、鉱液濃度と粉砕機の運転条件は２次粉砕条件と実質的に同一な方式により遂行できる。そして、３次分級された粒子のうち、微粒子は直径５μm以下の粒度に分粒できる。このように、３次分級により分粒される微粒子は、２次分級により分粒される微粒子と同様に、微粒充填材への活用に適している。
【００４１】
＜４次粉砕／分級＞
４次粉砕／分級ステップ（Ｓ２８０）では、３次分級された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを用いて４次粉砕した後、４次粉砕された粒子を湿式分級機で湿式分級して粗い粒子と微粒子とに４次分級する。
【００４２】
この際、鉱液濃度と粉砕機の運転条件は２次粉砕条件と実質的に同一な方式により遂行できる。
【００４３】
一方、４次分級された粒子のうち、粗い粒子は直径１０μm以上、そして微粒子は直径１０μm以下に分粒できる。このように、４次分級により分粒される微粒子は、ペイント、プラスチック、製紙などの高級産業用充填材への活用に適合し、４次分級により分粒される粗い粒子は、医薬品、化粧品などの高級充填材への活用に適している。したがって、本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、需要者の要求または原料鉱物の特性上、不純鉱物が極めて微細に混入される場合には５μm程度を基準に微粒子を分級して精鉱の純度を向上させることができる。
【００４４】
前述した本発明の第２実施形態に従う層状粘土鉱物の高品位選別方法は、品位向上率は勿論、処理過程で試薬を使用することがないので、製品を回収した後、用水が再使用できる利点がある。
【００４５】
また、本発明の第２実施形態に従う湿式粉砕及び分級による層状粘土鉱物の高品位選別方法は、選別のために微粒粉砕を行うので、充填材の生産のための粉砕及び粒度分離が完了して、別途の粉砕、分級工程を必要としないという長所を有しているので、エネルギー投入、施設費等、経済的な面で非常に有利な効果がある。
【００４６】
＜実施形態＞
以下、本発明の好ましい実施形態を通じて本発明の構成及び作用をより詳細に説明する。但し、これは本発明の好ましい例示として提示されたものであり、如何なる意味にもこれによって本発明が制限されることと解釈されることはできない。
【００４７】
ここに記載されていない内容は、この技術分野で熟練した者であれば十分に技術的に類推できるものであるので、その説明を省略する。
【００４８】
１．実験方法
実施形態１
まず、低品位の蝋石原鉱をジョークラッシャーを用いて３０ｍｍサイズ以下に１次破砕した後、ハンマークラッシャーを用いて２次破砕した。
【００４９】
２次破砕した粒子は衝撃力と摩擦力が主に作用するレイモンドミルを使用して１次粉砕した。この際、粉砕粒度は不純鉱物の太さ程度によって差を見せることはあるが、２００メッシュ（７４μm）を基準に粉砕した。１次粉砕された粒子は３２５メッシュ（４３μm）を基準に湿式分級を行なって粗い粒子と微粒子とに分離した。
【００５０】
以後、１次分離された粒子のうち、粗い粒子は追加的な再粉砕及び再分級過程を経て微粒子を回収した後、１次分粒された粒子のうち、微粒子と共にアトリッションミル（attrition mill）を使用して２次粉砕した。この際、鉱液濃度と粉砕機の運転条件はアトリッションミルの標準条件を適用した。即ち、ボール装入量はミル内容積の３０ｖ／ｖ％、ボールのサイズは３ｍｍ、鉱液濃度は５０ｗｔ％を維持した。
【００５１】
以後、２次粉砕された粒子を湿式分級機を使用して３２５メッシュに２次分級して粗い粒子と微粒子とに区分した後、２次分粒された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを使用して３次粉砕した後、３次粉砕された粒子を湿式分級機を使用して５μmに３次分級して粗い粒子と微粒子とに区分した。
【００５２】
以後、３次分粒された粒子のうち、粗い粒子をアトリッションミルを使用して４次粉砕した後、４次粉砕された粒子を湿式分級機を使用して１０μmに４次分級して粗い粒子と微粒子とに区分した。
【００５３】
実施形態２
原鉱に中品位の蝋石原鉱を利用したことを除いては、実施形態１と同一な方法により実験を遂行した。
【００５４】
２．品位評価
蝋石の品位はＡｌ２Ｏ３の含有量により評価される。用途は化学成分を基準に決定されることもあるが、微粒分体に使われる分野では石英のような硬質の鉱物混入量、白色度等によって用途が決まる。
【００５５】
化学成分を基準に使われる分野は、在来式セラミックとガラス繊維原料などであり、粒子サイズや粒型、硬質の鉱物混入量などを基準に使用する分野は、ペイント、プラスチックなど、既存の産業用充填材分野と高純度製品を要求する化粧品、医薬品などの原料である。したがって、本実施形態で生産される各産物は、既存の産業用充填材と高純度製品を生産することを目的とし、その結果は、次の通りである。
【００５６】
＜表１＞は実施形態１により選別された蝋石産物の特性を示すものである。
【００５７】
【表１】
0005711189.tif 000002
【００５８】
＜表１＞に示すように、原鉱の品位は１０．７８％のＡｌ２Ｏ３、８５．２３％のＳｉＯ２であったし、蝋石と蝋石鉱物に分類可能なディカイト鉱物の含有量は６．２％程度で、比較的低品位鉱石であることが分かる。
【００５９】
このような特性を有する原鉱を粉砕及び分級して４種類の産物に分離回収すれば、１次Ｕ／Ｆ生産率は６．５９ｗｔ％、品位は８．５５％のＡｌ２Ｏ３、８８．１２％のＳｉＯ２を維持することが分かる。このような現象は比較的硬度が高く、太い状態で産出される石英粒子が外力を十分に受けず粗い粒子のまま残っていることを立証する結果である。
【００６０】
このような産物は主に石英が分布するので、産業用充填材に使用するよりは、既存のセラミック原料に使用することができる。アトリッションミルを使用して粉砕後に分級する工程で、小さな粒子として回収される２、３次Ｏ／Ｆの化学成分品位は１０．１４％のＡｌ２Ｏ３、８６．５４％のＳｉＯ２で、原鉱石よりは多少アルミナ品位は低下し、シリカ品位は向上して選別に従う品位向上効果が表れることが分かる。
【００６１】
これとは異なり、４次アトリッションミルで粉砕後に回収される４次Ｕ／Ｆの化学成分品位は２０．１４％のＡｌ２Ｏ３、７３．８１％のＳｉＯ２で、アルミナ品位向上率は８６．８３％、シリカ除去率は１３．４０％であったし、アルミナ分布率は３６．７４％であることが分かる。
【００６２】
また、蝋石類の構成比は６３．４％で、原鉱対比１３４％位濃縮されて粉砕及び分級法により蝋石の品位向上が可能であることが分かる。また、４次Ｏ／Ｆの場合、生産率は２２．９８ｗｔ％であったし、１７．０２％のＡｌ２Ｏ３、７７．４３％のＳｉＯ２で、４次Ｕ／Ｆより低い品位を表すが、原鉱に比べて蝋石類が相当に濃縮されていることが分かる。
【００６３】
このような現象は、石英は一般的に太い状態で産出されるが、本鉱床では部分的に非常に微粒の石英が産出されることと判断される。しかしながら、化粧品及び医薬品原料のように潤滑度を重要な因子として考慮しない分野の産業用充填材への使用が可能であることと判断される。
【００６４】
＜表２＞は実施形態２により選別された蝋石産物の特性を示すものである。
【００６５】
【表２】
0005711189.tif 000003
【００６６】
＜表２＞に示すように、実施形態２の場合、実施形態１の結果に比べて、品位向上率、実収率が低く表れたが、同一な工程で同一な傾向で品位向上が進行されたことが分かる。
【００６７】
この際、実施形態２の場合には中品位の蝋石を対象にしたので、品位向上効果が実施形態１の結果のように明確に表れなかったが、これは品位向上した精鉱が蝋石の理論的化学組成と類似になりながら表れた結果である。
【００６８】
特に、最終精鉱ということができる４次Ｕ／Ｆ産物の化学成分品位は、蝋石の理論的な化学組成に非常に近接した２８．７８％のＡｌ２Ｏ３、６２．５９％のＳｉＯ２で、アルミナ品位向上率は６８．３７％、分布率は１５．７８％であったし、シリカ除去率は１０．９０％に表れて、化粧品及び医薬用原料など、最高級原料への使用が可能な製品の生産が可能であることと確認された。
【００６９】
一方、今まで国内外で用いられる選別技術は手選法が全部であったので、蝋石の品位向上に適用可能な選別法として知られた浮遊選別実験を当実験室で遂行して、その結果を記載した。
【００７０】
＜表３＞は、本発明に従う実験方法と浮遊選別法及び手選法の実験結果を概略的に示すものである。
【００７１】
【表３】
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【００７２】
＜表３＞に示すように、浮遊選別法がＡｌ２Ｏ３向上率及び実収率、ＳｉＯ２除去率等で最も優れる結果を得ることができた。一方、手選法は全ての面で低調な在来式方法であることが分かる。
【００７３】
一方、本発明は品位向上率及び実収率の面で比較的優れる結果を得たものであり、特に品位向上のために、粉砕、分級を行なって最終製品を生産するので、産業用充填材の生産のための別途の粉砕過程がないという大きな長所を有していることが分かる。
【００７４】
上記の実験結果から分かるように、浮遊選別法が相当に優れることが分かる。しかしながら、浮遊選別は工程中の捕水剤、気泡剤、及び調節剤等、各種試薬を使用する関係で、原価上昇の要因は勿論、廃水発生原因となることができるという短所を有している。特に、浮遊選別は略３５〜１００メッシュサイズに粉砕した後、精鉱を回収するようになるので、産業用充填材に使用するために別途の粉砕工程を設置しなければならないという問題点を有している。そして、手選法は品位向上及び実収率、人件費など、ほとんど全ての面で不利な選別法である。
【００７５】
以上、本発明の実施形態を中心に説明したが、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する技術者の水準で多様な変更や変形を加えることができる。このような変更と変形は本発明が提供する技術事象の範囲を逸脱しない限り、本発明に属するということができる。したがって、本発明の権利範囲は以下に記載される請求範囲により判断されるべきである。
【符号の説明】
【００７６】
Ｓ１１０    １次破砕ステップ
Ｓ１２０    ２次破砕ステップ
Ｓ１３０    １次粉砕ステップ
Ｓ１４０    １次分級ステップ
Ｓ１５０    再粉砕ステップ
Ｓ１６０    再分級ステップ
Ｓ２１０    １次破砕ステップ
Ｓ２２０    ２次破砕ステップ
Ｓ２３０    １次粉砕ステップ
Ｓ２４０    １次分級ステップ
Ｓ２５０    ２次粉砕ステップ
Ｓ２６０    ２次分級ステップ
Ｓ２７０    ３次粉砕／分級ステップ
Ｓ２８０    ４次粉砕／分級ステップ
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図２】
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