(57)【要約】【課題】鉱石や金属製錬中間物等の鉱物分析において、鉱物の分布状態を単体鉱と結合鉱に分割評価し、それぞれの分布状態を把握し、かつ、定量的に各元素を定量評価し分析する方法を提供する。【解決手段】鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋処理し、研磨後、光学顕微鏡で観察し、その光学的性質の違いから鉱物種を同定し、面積比から定量分析値を得る鉱物分析において、複数の顕微鏡の視野における鉱物種毎に検出された鉱物のサイズと結合状態を単体鉱と結合鉱に分別してそれぞれ記録して評価し、鉱物種毎の分布状態を定量的に解析する鉱物分布の定量分析方法である。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋処理し、研磨後、光学顕微鏡で観察し、その光学的性質の違いから鉱物種を同定し、面積比から定量分析値を得る鉱物分析において、鉱物種毎に検出された鉱物のサイズと結合状態を記録し、鉱物種毎の分布状態を定量的に解析する鉱物分布の定量分析方法。
【請求項２】
銅鉱石中に含まれる鉱物を単体鉱と結合鉱にそれぞれ分別評価し、かつ、各鉱物の分析結果から、銅鉱石中に含有される成分の定量分析を行うことを特徴とする請求項１記載の鉱物分布の定量分析方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉱石や金属製錬中間物の鉱物分析において、鉱物形態の定量分析に加え、その分布状態をも定量的に分析する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
銅、鉛、亜鉛、ニッケルなどの非鉄金属製錬において、鉱石や金属製錬中間物の試料を光学顕微鏡で観察することにより、鉱物種の同定と元素の定量分析を行う鉱物分析方法が利用されている。前記方法では、光学顕微鏡観察を併用することにより、各鉱物の分布状態に関する情報として、鉱物のサイズ別分布や鉱物同士の結合状況などの情報が得られることも大きな特徴である。
【０００３】
たとえば、特開平６−３３１６２１号公報に記載されている、光学顕微鏡の観察結果からテレビカメラによる画像処理により鉱物を分析する方法や、特開２０００−２８６０４号公報に記載されている、顕微鏡観察による鉱物の形態判定と各鉱物の面積を体積に換算し、定量分析を行う方法が公開されている。
【０００４】
特に非鉄金属製錬工程においては、対象となる鉱石中に含まれる金属鉱物が、「そのサイズはどのくらいか」、「どの鉱物と結合しているか」等の情報は、製錬の条件決定に非常に有用である。
【０００５】
しかしながら、従来、このような鉱物の分布状態に関する解析は、光学顕微鏡写真から定性的に判断して行われていた。すなわち、顕微鏡写真に対して考察を加えコメントすることが一般的であった。しかし、製錬条件を変えた場合の分布状況の違いを詳細に比較するためには、定量的な評価が必要で、その分布状態の定量的評価を実現する方法の開発が望まれていた。
【０００６】
【特許文献１】特開平６−３３１６２１号公報
【０００７】
【特許文献２】特開２０００−２８６０４号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋処理し、研磨後、光学顕微鏡で観察し、その光学的性質の違いから鉱物種を同定し、面積比から定量分析値を得る鉱物分析において、鉱物の分布状態を単体鉱と結合鉱に分割評価し、それぞれの分布状態を把握し、かつ、定量的に各元素を定量評価し分析する方法を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の目的を達成するために、本発明は、光学顕微鏡写真の観察時に、鉱物分布状態解析表を用いて、鉱物種毎に検出された鉱物のサイズと結合状態を記録し算出することにより、分布状態を定量的に分析するものである。
【００１０】
すなわち、鉱石や金属製錬中間物等の試料を樹脂に包埋処理し、研磨後、光学顕微鏡で観察し、その光学的性質の違いから鉱物種を同定し、面積比から定量分析値を得る鉱物分析において、複数の顕微鏡の視野における鉱物種毎に検出された鉱物のサイズと結合状態をそれぞれ記録し、鉱物種毎の分布状態を定量的に解析する鉱物分布の定量分析方法である。
【００１１】
この方法は、たとえば、  銅鉱石中に含まれる鉱物を単体鉱と結合鉱にそれぞれ分別評価し、かつ、各鉱物の分析結果から、銅鉱石中に含有される各鉱物種の大きさや鉱物の結合状態等の情報を得、これら成分の定量分析を行う方法に利用でき、銅製錬工程における重要な情報を提供することができる。
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１４】
光学顕微鏡による鉱物分析は、鉱石や金属製錬中間物などの試料を樹脂に包埋処理した後、粗研磨、中間研磨、仕上げ研磨、最終研磨の工程順に行う鉱石試料研磨方法により平滑な研磨面を作製したものを観察して行う。図１に、光学顕微鏡による観察例を示す。色の違いから鉱物種の同定が可能であり、その面積比から鉱物の定量分析を行うことが可能である。
【００１５】
本発明では、さらに、鉱物の定量分析に加え鉱物の分布状態を定量的に分析する方法を提供する。鉱物の分布状態の定量的分析方法は、光学顕微鏡で観察する際に、各鉱物のサイズと結合状態を記録し、面積比を求め、それに比重をかけて分布状態毎の鉱物の量を算出することにより行うことができる。なお、このような研磨片の顕微鏡観察においては、各鉱物の体積比は面積比と等しい。
【００１６】
以下に分布状態の定量評価手順を説明する。
【００１７】
まず、光学顕微鏡観察による各鉱物のサイズと結合状態を記録する。この記録には、表１に示すような記録表を用いると便利である。試料を光学顕微鏡で観察する際に、各鉱物が単独で存在しているか（単体鉱物）、他の鉱物と結合して存在しているか（結合鉱物）を判断し、それぞれの検出された鉱物の数をサイズ別に記録していくこととした。
【００１８】
【表１】
2004347330.tif 000002
【００１９】
表１に示した例は、銅鉱石の評価を実施する場合の例であり、含銅鉱物として、輝銅鉱（Ｃｃ）、斑銅鉱（Ｂｏｒ）、黄銅鉱（Ｃｐ）、その他鉱物として、黄鉄鉱（Ｐｙ）、閃亜鉛鉱（Ｓｐ）と、脈石成分（Ｇ）を選択評価する場合の例である。
【００２０】
結合鉱物の場合は、結合の相手鉱物が何かにも着目して、表１の上部右側に記録する。さらに、２つの鉱物の組み合わせで、それぞれの鉱物のサイズがわかるよう表下部に記録すると、より詳細な解析を行うことができる。なお、観察倍率と観察視野数は、解析に必要な鉱物サイズと鉱物の存在濃度や精度によって異なる。例えば、数十％程度の濃度の鉱物を％単位まで評価する場合は、１０μｍ程度のサイズまで解析し、５００倍前後の倍率で１０〜１００視野を、さらに詳細に０．１％単位程度の濃度まで解析する場合は２０００視野程度を観察することが必要である。
【００２１】
次に、記録表により求めた各鉱物のサイズ別の数を表２に示す定量分析値算出表に転記し、面積比に換算するためのファクターと各鉱物の比重を乗じることで、重量比を求める。この重量比の合計に対する各鉱物サイズ別の重量比の割合が、各鉱物種の定量分析値（ｗｔ％）となる。表３は、表２の結果から、各鉱物毎に単体鉱物と結合鉱物に分け、サイズ別の定量分析値をまとめた結果一覧表である。
【００２２】
【表２】
2004347330.tif 000003
【００２３】
【表３】
2004347330.tif 000004
【００２４】
この方法によれば、単に鉱物の定量分析結果だけでなく、鉱物のサイズ別および各鉱物種が単体で存在しているか、あるいは、結合鉱として存在しているか等の存在状態別の定量分析結果が得られる。ここで、各鉱物種毎の含有元素の分析値を評価することにより、各元素の定量分析値を得ることができる。
【００２５】
上記説明においては、定量分析評価手順を明瞭にするため、表作成による手順を説明したが、あらかじめソフトをインストールしたパソコン等にデータを入力することにより、より簡便に上記結果を得ることが可能であることは当然のことである。
【００２６】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を示す。
【００２７】
上記により説明した方法により、銅精鉱試料をサイズ別、および単体鉱物と結合鉱物の状態別に定量分析した結果を表４に示す。この結果から、輝銅鉱、斑銅鉱、黄銅鉱などの含銅鉱物はほとんどが単体鉱物として存在していること、不純物は主に黄鉄鉱と脈石であり、黄鉄鉱は、黄銅鉱の一部が結合鉱として存在している以外は、ほとんどが単体鉱物として存在しており、脈石は単体鉱物よりも、含銅鉱物以外の鉱物と結合鉱物を多く含有していることがわかった。この知見は製錬条件の最適化に大いに役立つものである。
【００２８】
【表４】
2004347330.tif 000005
【００２９】
さらに、この方法による分析の信頼性を調べるために、表４の各鉱物の定量分析結果を各元素の濃度に算出し直し、ＩＣＰ発光分析を用いた化学分析による値と比較することを試みた。
【００３０】
その結果、表５に示すように、両者の値はよく一致しており、本発明の方法が定量分析方法としても信頼性が高いことが立証できた。
【００３１】
【表５】
2004347330.tif 000006
【００３２】
【発明の効果】
本発明により、鉱石や金属製錬中間物の鉱物分析において、鉱物形態の定量分析結果に加え、鉱物のサイズ別および存在状態別の分布状態を定量的に評価することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明で用いる光学顕微鏡による鉱物観察の例
【図１】
2004347330.tif 000007