(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
銅精鉱の磁選ステップ、粉砕ステップ、および粉鉱浮選ステップとを含む、磁選により銅精鉱からウランを除去するための方法であって、
前記磁選が、
（ｉ）前記銅精鉱の磁選ステップにおいて、磁性物分（ａ）と、粒径分布（Ｐ８０）が１５〜４０μｍであり、ウラン含有量が２０〜１００ｐｐｍである非磁性物分（ｂ）とを分離することにより、選鉱された銅の非磁性分から７５〜９９．９９％の銅を回収する工程、
（ｉｉ）前記磁性物分（ａ）の粉砕ステップにおいて、５〜１５μｍの範囲の粉鉱粒径分布（Ｐ８０）、１００〜４００ｐｐｍの高ウラン含有量を有する磁性銅精鉱を製造する工程、
（ｉｉｉ）前記磁性銅精鉱の粉鉱浮選ステップにおいて、０．０１〜２５％の範囲の銅、１００〜３００ｐｐｍのウラン含有量を有する、回収された銅精鉱を製造する工程、
（ｉｖ）非磁性物分（ｂ）を前記工程（ｉｉｉ）の回収された銅精鉱と混合し、４０〜１５０ｐｐｍのウラン含有量、６５〜９９．９９％の範囲の銅を有する最終精鉱（ｃ）を製造する工程、
のサブステップを含んでなる、方法。
【請求項２】
前記非磁性物分（ｂ）が２０〜１００ｐｐｍの範囲のウラン含有量を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記最終精鉱が４０〜１５０ｐｐｍの範囲のウラン含有量を有する、請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
前記磁性銅精鉱の粒径分布（Ｐ８０）が２５μｍである、請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記磁選を湿式強力磁選機（ＷＨＩＭＳ）で行う、請求項１〜４のいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連案件の相互参照】
【０００１】
本願は、２０１２年１１月６日出願の米国特許出願第６１／７２３１９６号（磁選による銅精鉱からのウラン除去方法）の優先権を主張するものであり、この文献は参照することにより本明細書の開示の一部とされる。
【技術分野】
【０００２】
本発明は、銅精鉱のウラン含有量を商業的に許容できるレベルにまで低下させることを目的として磁選により銅精鉱からウランを除去する方法に関する。
【背景技術】
【０００３】
特には銅精鉱からウランを除去するための方法に関して、磁選と組み合わせて数多くの技法が用いられている。周知のように、選鉱効率は、磁界における抵抗時間（resistance time）、構成鉱物の放出および重量、摩擦等の競合する力を含めた幾つかの要素に左右される。
【０００４】
David C.DahlinおよびAlberta R.Ruleは、米国鉱山局が、他の選鉱技法に代わるものとしての高磁界磁選の可能性に鉱物の磁化率と磁界強度との関係がどのように影響するかを見極めるために、磁界強度の関数におけるような鉱物の磁化率を調査したことについて述べている。一緒に産出する複数の鉱物の磁化率を比較するために、鉱床が同じサンプルから単一鉱物の精鉱を用意した。さらに、そのような鉱物の磁化率を比較するために、鉱床が異なるサンプルから精鉱を用意した。調査結果から、強磁性化合物での飽和後は、鉱物の磁化率が本質的に磁界強度に依存しないことが判明した。
【０００５】
この知識を踏まえると、高磁界での鉱物の磁化率の強化に基づいた磁選は思いもよらないものであり、また新規である。
【０００６】
金属の分離方法に関しては、湿式強力磁選（ＷＨＩＭＳ）または磁気濾過が当業者に公知の技法である。そのような技法は、磁性不純物の除去に有用である。
【０００７】
汚染が少なく、金属回収率が高いことが磁気濾過の利点である。この技術は高い資本コストを必要とするが、他の選鉱法とは異なり、ミクロンサイズの粒子にも問題なく用いることができる。
【０００８】
磁選に関する別の従来法がA.R.Schakeらにより開示されている。Schakeらの論文は、高勾配磁選（ＨＧＭＳ）を廃棄物流および汚染土壌に含まれるプルトニウムおよびウランの選鉱に使用できると教示している。この技術の利点はそれ以上廃棄物が生じず、また更に浄化するための試薬を減量できる点である。
【０００９】
概して、磁選技術は鉱業における多岐にわたる用途に用いることができる。米国特許第７３６０６５７号明細書には、スラリーから固形の磁性粒子を分離する連続磁選のための方法および装置が記載されており、スラリーフィードを連続的に導入するように配置されたコンテナを備えた実質的に竪型の磁選機が提供されている。
【００１０】
クロム超低含有精鉱からのイルメナイトの精製についての実に詳しい説明が、米国特許第３９３５０９４号明細書に記載されている。ここでは、イルメナイト精鉱を湿式磁選に供し、高磁化率のクロム鉄鉱汚染物質をイルメナイト精鉱から除去することが開示されており、次に、非磁性分を酸化条件下、炉に入れることでイルメナイトの重量の若干の上昇が酸化中に観察される。その後、酸化したイルメナイトは磁化性であり、クロム鉄鉱から分離される。
【００１１】
超伝導磁選は、弱磁性鉱物の除去効率が高く且つ処理コストが低い技術である。超伝導磁選の利用を、カオリンの白色度の改善に応用することができる。さらに、磁性希土類ドラム型選鉱機を利用することで、イルメナイト精鉱のウランおよびトリウムレベルを低下させることができる。
【００１２】
超伝導高勾配磁選機（ＳＣ−ＨＧＭＳ）で、ウランが閃ウラン鉱として生じるＲａｋｈａ銅プラント尾鉱から調製した低品位ウラン鉱石（試金＜１００ｐｐｍＵ３Ｏ８）を使用して実験的な研究を行った。湿式強力磁選機（ＷＨＩＭＳ）で行った初期の研究から、粒径が２０μｍを下回ると閃ウラン鉱の回収率が低下し、また５μｍ未満の粒子では２０％を超えないことが判明した。本研究は、ＳＣ−ＨＧＭＳが金属を微粒子および超微粒子で効率よく回収できることを示しており、回収率は５μｍよりさらに小さい粒子で６０％を超える。したがって、ＷＨＩＭＳをＳＣ−ＨＧＭＳ技法と併用することで、閃ウラン鉱の総回収率を著しく改善することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】米国特許第７３６０６５７号明細書
【特許文献２】米国特許第３９３５０９４号明細書
【発明の概要】
【００１４】
上記の文献を踏まえ、本発明では、銅精鉱のウラン含有量を商業的に許容できるレベルにまで低下させることを目的としてウランを銅精鉱から磁選（低磁界および高磁界）で除去するための有利且つ効果的な方法について説明する。
【００１５】
本発明のこれらの態様のさらなる利点および新規な特徴を一部、以下に記載する。また、一部は後述の内容を考察するまたは本発明を実践してみることで当業者に明らかとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
系および方法の様々な態様例について、以下の図を参照しながら詳細に説明するが、態様例はこれらに限定されない。
【図１】精選機浮選循環荷重の粉鉱浮選のフローチャートである。
【図２】精選機浮選で生じる循環荷重の濃度を示すフローチャートである。
【図３】ラン２の浮選フローチャートである。
【図４】再精選機精鉱中のＵ−Ｐｂ酸化物の分布を示すグラフである（ラン２−閉回路）。
【図５】再精選機精鉱中のＵ−Ｐｂ酸化物の分布を示すグラフである（ラン３−開回路）。
【図６】清掃選機−精選機精鉱中のＵ−Ｐｂ酸化物の分布を示すグラフである（ラン３−開回路）。
【図７】ラン１およびラン２の浮選フローチャートである。
【図８】浮選ランにおける銅およびウランの品位および分布の平均値を示す。
【図９】サンプルＩＩからの閉回路精選機の浮選フローチャートである。
【図１０】再精選機浮選精鉱の磁選における銅およびウラン品位の結果を表すグラフである（閉回路精選機−サンプルＩＩ）。
【図１１】再精選機浮選精鉱の磁選における銅およびウラン分布を示すグラフである（閉回路精選機−サンプルＩＩ）。
【図１２】清掃選機−精選機浮選精鉱の磁選における銅およびウラン品位を表すグラフである（閉回路精選機）。
【図１３】磁選産物：（Ａ）非磁性物および（Ｂ）磁性物における閃ウラン鉱会合物の特徴を示す顕微鏡写真である。
【図１４】第３プラントキャンペーンを示す。
【図１５】磁選以降の浮選選鉱機の質量バランスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明は、いかなる形であっても、本発明の範囲、適用可能性または構成を限定しようとするものではない。より厳密には、以下の説明は、例示的な様式を実行するのに必要な知識を得るためのものである。本明細書に記載の教示を利用するにあたって、当業者ならば、本発明の範囲から逸脱することなく、用いることができる適切な代替物がわかる。
【００１８】
本発明では、磁選により銅精鉱からウランを除去するための効果的な方法について述べる。この方法は、銅精鉱の磁選ステップ、粉砕ステップおよび粉鉱浮選ステップとを含んでなり、磁選ステップは、以下のようなサブステップを含む：
（ｉ）銅精鉱の磁選では、磁性物分（ａ）と粒径分布が約１５〜４０ミクロン（Ｐ８０）、ウラン含有量が約２０〜１００ｐｐｍの非磁性物分（ｂ）とを分離し、低ウラン含有量で市場性高く選鉱された約７５〜９９．９９％の非磁性銅が得られ、
（ｉｉ）磁選（ｉ）で得られた磁性物分（ａ）の粉砕ステップでは５〜１５ミクロン（Ｐ８０）の範囲の粉鉱粒径分布、約１００〜４００ｐｐｍの高ウラン含有量を有する磁性銅精鉱が得られ、
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の産物の粉鉱浮選カラムステップでは０．０１〜２５％の範囲の銅回収率で銅精鉱（ｃ）が得られ、銅精鉱は、ジチオ＋モノチオホスフェート捕収剤および起泡剤をｐＨ＝８．６で使用してウラン含有量約１００〜３００ｐｐｍで得られ、
（ｉｖ）ウラン含有量が低い、磁選ステップ（ｉ）で得られた非磁性物分（ｂ）をステップ（ｉｉｉ）の最後に得られる精鉱と混合すると、ウラン含有量が約４０〜１５０ｐｐｍ、最終銅回収率が７５〜９９．９９％の範囲の最終精鉱（ｃ）が得られる。
【実施例】
【００１９】
１．第１プラントキャンペーン（サンプルＩ）
磁性角礫岩（３０％）および緑泥石含有角礫岩（７０％）の岩石組成を有する鉱石の典型的なサンプルを使用した。そのような鉱石を１．５トン含んでなるサンプルＩをコアドリルで採取し、その化学分析結果を表１に示す。
【００２０】
【表１】
0006275733.tif 000002
【００２１】
まず、サンプルＩを以下の粉砕段階に供した。
（ｉ）コアドリルで１２．５ｍｍ未満の粒径まで破砕
（ｉｉ）均質化
（ｉｉｉ）３．５ｍｍ未満の粒径まで破砕
（iｖ）ボールミル（装填量４０％）およびスパイラル分級機から構成される閉回路での分級
【００２２】
粉砕回路を鋼球装填量４０％で作動させた。スパイラル分級機からのオーバーフローは粗選機の浮選フィードに送られ、アンダーフローは粉砕循環荷重に送られた。粗選機の浮選フィードのＰ８０は２１０μｍであった。粗選機での浮選を容量４０リットルのメカニカルセルで行った。運転条件を表２に示す。
【００２３】
【表２】
0006275733.tif 000003
【００２４】
技術開発段階Iの捕収剤および起泡剤をプラントで再度使用した。スラリー希釈およびフロスでのエントレインメントにより試薬の効率が低下するのを回避するために、捕収剤および起泡剤を粗選機段階の複数の異なる地点に分散させた。表３は、浮選試薬の機能、使用地点および使用量を示す。
【００２５】
【表３】
0006275733.tif 000004
【００２６】
その後、粗選機精鉱のＰ８０を２５μｍに低下させた。この再粉砕ステップを竪型ミルで行った。次に、粗選機精鉱を精選機浮選回路に送った。精選機浮選回路は以下の段階：
（ｉ）粗選機精鉱のＰ８０を２５μｍまで低下させるための、（ステンレススチール球）装填量が４２％の竪型ミルにおける再粉砕；
（ｉｉ）浮選カラム（２．０ｍｘ０．１ｍ）におけるステップ（ｉ）で得られた産物の精選機浮選ステップであり、精選機精鉱は再精選機段階に送られ、尾鉱は清掃選機−精選機に送られた；
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の最後に得られる産物の再精選機浮選であり、浮選カラム（２．０ｍｘ０．１ｍ）で行われ、尾鉱は精選機フィードに戻された；
（ｉｖ）３つのメカニカルセル（容量１０Ｌ）で行われる清掃選機−精選機ステップであり、ステップ（ｉｉ）の精選機で生じた尾鉱が供給される
から構成される。
【００２７】
清掃選機−精選機精鉱は精選機ステップに戻され、清掃選機−精選機尾鉱は粗選機尾鉱と共に最終尾鉱を構成する。
【００２８】
この精選機回路構成により、清掃選機−精選機精鉱および再精選機の尾鉱をリサイクルすることなく、また最終精鉱に影響を及ぼすことなく２回のランを開回路で行うことができる。
【００２９】
開回路の代わりに、プラントを閉回路で運転した。
【００３０】
浮選循環荷重（清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱）を回収し、再粉砕（Ｐ８０＝約７μｍ）、次にメカニカルセルにおける浮選ステップに送った。粉鉱浮選回路を図１に示す。
【００３１】
精鉱２を、２０００および１５０００ガウスの磁気降伏誘導（magnetic yield induction）を用いた磁選に送った。
【００３２】
サンプルＩの浮選応答
サンプルＩを開回路および閉回路の２種の精選機構成で浮遊させた。このため、Ｕ−Ｐｂ酸化物の分布データを得るために、ラン１、３を開回路精選機で行った。表４は結果を示す。
【００３３】
【表４】
0006275733.tif 000005
【００３４】
以下のように結論づけることができる。
（ｉ）再精選機精鉱の銅およびウランの平均含有量はそれぞれ３０．６％、１５７ｐｐｍである。したがって、浮選精鉱は８８％の黄銅鉱と１２％の脈石とから構成され、脈石は鉄酸化物とケイ酸塩との間に分布している。
（ｉｉ）銅回収率は７１％および７５％と低く、これは清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱の再循環がないからであり、一方、ウラン分布は５．０〜８．０％と著しいと考えられる。
【００３５】
精選機浮選循環荷重（清掃選機−精選機精鉱＋再精選機尾鉱）を再粉砕に送ることで、この産物のＰ８０を１０μｍまで低下させた。続いて、循環荷重を捕収剤を使用することなく浮遊させる。図２はその結果を示す。
【００３６】
図２に示すように、以下のことに留意されたい。
（ｉ）清掃選機で生じた尾鉱の銅含有量は極めて高く（３．１４％）、これは浮選中の微粒子（Ｐ８０＝１０μｍ）の衝突頻度が低いからである。このため、銅回収率は７２．４％と低い。
（ｉｉ）粉鉱浮選における精選機精鉱の銅およびウラン品位はそれぞれ３２．７３％、８７ｐｐｍである。循環荷重におけるウランの品位が３３８ｐｐｍであることから、浮選はウラン含有量を７４．３％低下させることができる。
（ｉｉｉ）粉鉱浮選で生じた粗選機および精選機精鉱を合わせると、ウラン品位が高くなる（１７８ｐｐｍ）。これは粗選機精鉱におけるウラン分布が上昇するからである（８．６％）。
【００３７】
図３は、閉回路精選機で行われたラン２の結果を示す。
【００３８】
これらの結果から、以下のことを観察することができる。
（ｉ）浮選精鉱の銅の品位および回収率はそれぞれ３０．６％、９４．３％である。この精鉱で得られるウラン含有量は２０３ｐｐｍであり、これはウラン分布の６．３６％になる。
（ｉｉ）最終浮選で生じる尾鉱の銅品位は０．０９％であり、この尾鉱は粗選機尾鉱（Ｃｕ＝０．０４％）および清掃選機−精選機尾鉱（Ｃｕ−０．４１％）から構成される。
（ｉｉｉ）精選機精鉱は粗選機精鉱を３０７％で改善する。そのため、銅品位は８．５％から２６．１４％まで上昇する。精選機銅回収率は８８．４％である。
（ｉｖ）再精選機浮選では、精選機精鉱に関連して低い濃縮係数（１．１７）が見られる。これは、再精選機カラムからの洗浄水を最適化して精鉱選択度を改善できることを示す。
（ｖ）清掃選機−精選機精鉱のウラン品位は高く４７７ｐｐｍであり、この有害なビルドアップを裏付けている。
【００３９】
再精選機精鉱（閉回路および開回路）を走査電子顕微鏡で調べたところ、ウラン酸化物が硫化銅と優先的に会合していることが判明し、閉回路精選機および開回路でそれぞれ約４６％、６２％であった。さらに、磁鉄鉱中にウランがよく見られた。閉回路再精選機においては、含有ウランの１７％は磁鉄鉱だけと会合し、２４％は磁鉄鉱−黄銅鉱−閃ウラン鉱会合物である。開回路である再精選機の精鉱のミドリング量は少ないため、閃ウラン鉱−磁鉄鉱の全会合物は１９％に低下する。図４および図５は、再精選機精鉱における閃ウラン鉱の分布を示す。
【００４０】
ウラン会合物の関連する同定に加えて、走査電子顕微鏡法は、ウラン酸化物およびウラン会合物の放出された粒子の粒径の推定を可能にする。放出された閃ウラン鉱の中粒径は約６．６μｍであり、閃ウラン鉱−硫化物会合物の粒径は３．５μｍ未満である。したがって、閃ウラン鉱は、直径１０〜１００μｍの範囲にある浮選に最適な粒径下、超微粒子の会合物としても生じる。
【００４１】
図６は、開回路精選機（ラン３）からの清掃選機−精選機精鉱におけるウラン酸化物分布を示す。図６において、放出されたウランの割合は５６％であり、硫化物と会合したウランは１８％である。ウラン酸化物の粒径も極めて小さい（≦３．５μｍ）。これがフロス床に向かう有害なエントレインメントを強化する。
【００４２】
サンプルＩの磁選
銅精鉱のウラン含有量を低下させるために、サンプルＩからの浮選産物を磁選および浮選に送った。
【００４３】
磁選を、湿式強力磁選機（ＷＨＩＭＳ）で行った。
【００４４】
鉱石の特徴、例えば粒径、比重、鉱物学的会合に基づいて、磁選および比重選別を精鉱の精製に選択した。
【００４５】
表５は磁選の結果を示す。磁選はｐＨ＝４．０、ｐＨ＝８．５（スラリーの天然ｐＨ）で、ラン２からの再精選機精鉱を使用して行われた。
【００４６】
【表５】
0006275733.tif 000006
【００４７】
ｐＨ＝４．０およびｐＨ＝８．５で、非磁性銅回収率はそれぞれ７８．９％、８０％であり、ウラン分布はｐＨ４．０で６０．１％、ｐＨ＝８．５で３８．２％であった。したがって、磁選により、ラン２の再精選機精鉱から約６０％の閃ウラン鉱を除去することができた。加えて、非磁性物において銅の品位は２９．５％から３３．１０％に上昇した。しかしながら、銅の回収率は洗浄水の調節により最適化し得た。
【００４８】
他方、磁性尾鉱における銅含有量は約２０％と極めて高かった。高ウラン含有量（＞２００ｐｐｍ）にも関わらず、銅磁性尾鉱は、Ｐ８０で１０μｍまでの再粉砕後、浮選により回収し得た。ソフトウェアを使用したシミュレーションは、銅の総回収率が約３％上昇することを示した。
【００４９】
２．第２プラントキャンペーン（サンプルＩＩ）
このキャンペーンにおいては、磁性角礫岩（５０％）および緑泥石含有角礫岩（５０％）の岩石組成を有する鉱石のサンプルを使用した。サンプルＩＩは高ウラン含有量で構成される。
【００５０】
コアドリルで採取した６トンの鉱石を含有するサンプルＩＩの化学分析結果を以下のように表６に示す。
【００５１】
まず、サンプルＩＩを以下の粉砕段階に供した。
（ｉ）コアドリルで１２．５ｍｍ未満の粒径まで破砕
（ｉｉ）均質化
（ｉｉｉ）３．５ｍｍ未満の粒径まで破砕
【００５２】
【表６】
0006275733.tif 000007
【００５３】
粉砕回路を鋼球装填量４０％で作動させた。スパイラル分級機からのオーバーフローは粗選機の浮選フィードに送られ、アンダーフローは粉砕循環荷重に送られた。粗選機の浮選フィードのＰ８０は２１０μｍであった。ボールミル（装填量４０％）およびスパイラル分級機から構成される閉回路での分級。
【００５４】
粗選機での浮選を容量４０リットルのメカニカルセルで行った。運転条件を以下のように表７にまとめる。
【００５５】
【表７】
0006275733.tif 000008
【００５６】
表８は、浮選試薬の機能、使用地点および使用量を示す。
【００５７】
【表８】
0006275733.tif 000009
【００５８】
黄銅鉱は２１２μｍのＰ８０では放出されなかったため、粗選機精鉱を２０μｍ、３０μｍのＰ８０での再粉砕ステップに供した。再粉砕後、粗選機精鉱を精選機回路に送った。精選機回路は以下のステップ：
（ｉ）粗選機精鉱のＰ８０を２０μｍおよび３０μｍまで低下させるための、（ステンレススチール球）装填量が４２％の竪型ミルにおける再粉砕；
（ｉｉ）浮選カラム（４．７ｍｘ０．１ｍ）におけるステップ（ｉ）で得られた産物の精選機浮選ステップであり、精選機精鉱は再精選機段階に送られ、尾鉱は清掃選機−精選機に送られた；
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の最後に得られる産物の再精選機浮選であり、浮選カラム（２．０ｍｘ０．１ｍ）で行われ、尾鉱は精選機フィードに戻された；
（ｉｖ）清掃選機−精選機ステップをカラム（２．０ｍｘ０．１）で行うことでその精鉱の選択度を改善した
を含んでなる。
【００５９】
清掃選機−精選機精鉱は精選機ステップ（ｉｉ）に戻され、清掃選機−精選機尾鉱は粗選機尾鉱と共に最終尾鉱を構成した。
【００６０】
この精選機回路構成により３回のランを清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱を再利用することなく開回路で行って、各浮選産物の有害な挙動を、ミドリングによる最終精鉱への影響なく評価することができた。これらの開回路でのランに加え、浮選性能および有害なビルドアップを推定することを目的として、閉回路でのランをプラントで６回行った。
【００６１】
加えて、開回路試験からの粗選機精鉱の２０μｍでの再粉砕があった。
【００６２】
サンプルＩＩの浮選応答
高ウラン含有量のサンプルＩＩを開回路および閉回路の２種の精選機構成で浮遊させた。まず、鉱石を粗選機浮選、次に精選機浮選に供した。選択度を改善する必要性から清掃選−精選を浮選カラムで行ったことに留意することが大事である。
【００６３】
図７は、開回路精選機で行ったラン１、２の平均結果を示す。
【００６４】
これらのランで得られた再精選機精鉱は、銅およびウラン品位がそれぞれ３３．５２％、６９ｐｐｍであることから極めて高い選択度を達成した。このことは再精選機における黄銅鉱の存在の増加（＞９５％）を意味し、これは硫化物が銅の主要供給源だからである。したがって、再精選機精鉱中の脈石量の少なさ（＜５％）は、ウラン含有量を７５ｐｐｍ未満の値まで低下させることを可能にする。
【００６５】
カラムで行う清掃選機−精選機浮選に関し、結果は、選択度の上昇（銅品位は３０．２％であった）を示した。他方、ウラン品位は依然として高く（２２０ｐｐｍ）、これは精選機回路におけるこの有害な元素のビルドアップを増加させ得た。
【００６６】
別の重要な観察結果は、粗選機再粉砕で得られたＰ８０の違いが見られなかったことである。表９に、異なるＰ８０の再精選機精鉱の組成を比較した結果を示す。
【００６７】
【表９】
0006275733.tif 000010
【００６８】
開回路精選機でのランに加え、精選機循環荷重（清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱）がサンプルＩＩからの浮選精鉱に及ぼす影響を評価するために、プラントで６回の浮選試験を閉回路精選機で行った。
【００６９】
【表１０】
0006275733.tif 000011
【００７０】
表１０および図８から、以下のことを観察することができる。
（ｉ）再精選機精鉱の最高銅品位は３１．７％、ウラン含有量は１１０ｐｐｍであった。この事実は、精選機循環荷重におけるウランのビルドアップを立証している。
（ｉｉ）このカラムにおける高い銅濃縮により精選機回収率は約３８．６％と低かった。他方、再精選機では高い回収率（＞９５％）が得られたが、おそらくはこの段階での黄銅鉱の放出が良好だからである。
（ｉｉｉ）精選機回路における高い銅選択度にもかかわらず、ウラン含有量は上昇し続けた（＞１００ｐｐｍ）。これは、浮選精鉱における黄銅鉱−閃ウラン鉱会合物の存在または閃ウラン鉱粉鉱のビルドアップを示している。
（ｉｖ）カラムでの清掃選機−精選機浮選ではその尾鉱における高い銅含有量から回収率は低かった（３．１％）。おそらくは、粒径が小さいことから（Ｐ８０＝約３０μｍ）衝突頻度が低かった。
【００７１】
サンプルＩＩの磁選
銅精鉱のウラン含有量を低下させるために、サンプルＩＩからの浮選産物をプロセス試験、例えば磁選選鉱に供した。磁選試験を湿式強力磁選機（ＷＨＩＭＳ）で行った。再精選機および清掃選機−精選機精鉱の挙動をこのプロセスで評価した。
【００７２】
図１０、１１は、サンプルＩＩからの再精選機浮選精鉱の閉回路での磁選結果を示す。磁選試験はフィードにおける２８．３％の銅品位を示した。
【００７３】
磁選により、非磁性物のウラン品位が４６ｐｐｍ低下した。この産物中の銅品位は３１．４％まで上昇し、銅回収率は８９．９％であった。
【００７４】
精選機循環荷重におけるウラン含有量を低下させるために、閉回路精選機におけるサンプルＩＩからの清掃選機−精選機浮選精鉱も磁選に供した。図１２は、試験における銅およびウラン品位挙動を示す。
【００７５】
清掃選機−精選機浮選精鉱の磁選により黄銅鉱と閃ウラン鉱とが選別された事実にも関わらず（ゴーダン（Ｇａｕｄｉｎ）選択指数は約１．３）、非磁性物のウラン含有量は上昇し、＞１８０ｐｐｍであった。これは、閃ウラン鉱が精選機浮選回路においてビルドアップし続けたことを示す。
【００７６】
３．第３プラントキャンペーン（サンプルＩＩＩ）
このキャンペーンにおいては、磁性角礫岩（２４％）、緑泥石含有角礫岩（６４％）および固有希釈物（１２％）の岩石組成を有する典型的な鉱石のサンプルを低ウラン含有量のサンプルＩＩＩとして使用した。このサンプルは、コアドリルで採取した５トンの鉱石サンプルから成り、その化学分析結果を表１１に示す。
【００７７】
【表１１】
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【００７８】
まず、サンプルＩＩＩを以下の粉砕段階に供した。
（ｉ）岩質および銅品位（高、中、低）に応じた、ドラムにおけるコアドリルサンプルの分級
（ｉｉ）各サンプルドラムを粒径３．５ｍｍ未満まで破砕
（ｉｉｉ）各サンプルドラムについて２重の化学分析（ＣｕおよびＵ）
（iｖ）破砕および分析したサンプルの均質化
（ｖ）ボールミル（装填量４０％）およびスパイラル分級機から構成される閉回路での分級
【００７９】
粉砕回路を鋼球装填量４０％で作動させた。スパイラル分級機からのオーバーフローは粗選機の浮選フィードに送られ、アンダーフローは粉砕循環荷重に送られた。粗選機の浮選フィードのＰ８０は２１０μｍでなくてはならないが、得られたＰ８０は１５０μｍであった。
【００８０】
粗選機での浮選を容量４０リットルのメカニカルセルで行った。運転条件を表１２に示す。
【００８１】
【表１２】
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【００８２】
技術開発段階Iの捕収剤および起泡剤をプラントで再度使用した。スラリー希釈およびフロスでのエントレインメントにより試薬の効率が低下するのを回避するために、捕収剤および起泡剤を粗選機段階の複数の異なる地点に分散させた。表１３は、浮選試薬の機能、使用地点および使用量を示す。
【００８３】
【表１３】
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【００８４】
その後、粗選機精鉱のＰ８０を２５μｍに低下させた。この再粉砕ステップを竪型ミルで行った。次に、粗選機精鉱を精選機浮選回路に送った。精選機浮選回路は以下の段階：
（ｉ）粗選機精鉱のＰ８０を２５μｍまで低下させるための、（ステンレススチール球）装填量が４２％の竪型ミルにおける再粉砕；
（ｉｉ）浮選カラム（２．０ｍｘ０．１ｍ）におけるステップ（ｉ）で得られた産物の精選機浮選ステップであり、精選機精鉱は再精選機段階に送られ、尾鉱は清掃選機−精選機に送られた；
（ｉｉｉ）ステップ（ｉｉ）の最後に得られる産物の再精選機浮選であり、浮選カラム（２．０ｍｘ０．１ｍ）で行われ、尾鉱は精選機フィードに戻された；
（ｉｖ）３つのメカニカルセル（容量１０Ｌ）で行われる清掃選機−精選機ステップであり、ステップ（ｉｉ）の精選機で生じた尾鉱が供給される
から構成される。
【００８５】
清掃選−精選は３つのメカニカルセル（容量１０Ｌ）で行われ、精選機尾鉱が供給された。清掃選機−精選機精鉱は精選機段階に戻され、清掃選機−精選機尾鉱は粗選機尾鉱と共に最終尾鉱を構成した。
【００８６】
プラントは閉回路で運転され、この試験は浮選性能および精鉱の質を評価するために行われた。プラント試験に加えて、サンプルＩＩＩをロックサイクル試験（ＬＣＴ：ｌｏｃｋｅｄ  ｃｙｃｌｅ  ｔｅｓｔ）および開放精選機試験にも供した。これらの試験は、粗選機精鉱の再粉砕（約２０μｍのＰ８０）を除き、第３プラントキャンペーンと同じ準備手順を踏んだ。
【００８７】
サンプルＩＩＩのＬＣＴ浮選および磁選応答
まず、このサンプルを開放精選機浮選試験およびＬＣＴ（ロックサイクル試験）に供した。表１４は試験結果を示す。粗選機精鉱再粉砕段階を約２０μｍのＰ８０で行った。
【００８８】
【表１４】
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【００８９】
ＬＣＴで得られた浮選精鉱はそれぞれ３０．８％、１３８ｐｐｍの銅およびウラン含有量を示し、銅回収率は約９２％であった。これらの結果は、典型的な鉱石についてのこれまでの研究、例えば変動性についての研究およびプラント試験（キャンペーンＩ、ＩＩ）を裏付けている。
【００９０】
加えて、浮選精鉱を強力磁選に供すると、銅が３３．８％、ウランが９１ｐｐｍの非磁性精鉱が銅の総回収率８４．９％で得られた。プラントキャンペーンＩ、ＩＩで観察されるように、これらの結果は、磁選により精鉱のウラン含有量を１００ｐｐｍ未満の値まで低下させることができることも示している。
【００９１】
走査電子顕微鏡での粒状鉱物分析を磁選産物について行うことでウランの挙動および細分化特性を調べた。ウラン含有鉱物は、Ｕが６１％、Ｐｂが１５％のＵ−Ｐｂ酸化物である。非磁性精鉱において、Ｕ−Ｐｂ酸化物は主に黄銅鉱±脈石鉱物の粒子と会合する。さらに、閃ウラン鉱−黄銅鉱会合物ははるかに細かい平均粒径（＜１０μｍ）を有する傾向があると観察された。同様に、磁性物もまた、多量の微細閃ウラン鉱−黄銅鉱会合物を示した。
【００９２】
これらの事実は、表１５および図１３で観察することができる。
【００９３】
【表１５】
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【００９４】
高ウラン含有量（＞４００ｐｐｍ）および微細黄銅鉱−閃ウラン鉱会合物にも関わらず、磁性物には高い銅含有量（＞１６％）を示す傾向があり、これはＩ、ＩＩプラントキャンペーンでも観察された。このことは、この産物をさらに細かく再粉砕することで金属回収率を向上できる可能性を示す。
【００９５】
別の重要な点は、パルプを再循環させる場合（例えば清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱）、再精選機精鉱においてウラン濃度が上昇することである。浮選回路からのミドリングは黄銅鉱−閃ウラン鉱会合物をより多く含有することから、これらの非遊離粒子を気泡で回収し、フロス層に戻すことができる。
【００９６】
浮選プラントおよびサンプルＩＩＩの磁選応答
サンプルＩＩＩを使用した金属試験の第２ステップをプラントで行った。浮選試験を閉回路で行い、結果を図１４に示す。
【００９７】
第３プラントキャンペーンのこれらの結果から、以下のことを観察することができる。
（ｉ）このプラントキャンペーンにおいて、浮選精鉱の銅品位および銅回収率はそれぞれ３１．５％、９１．４％であり、この産物のウラン含有量は１２４ｐｐｍであった。典型的な鉱石は良好な浮選応答を示すとしても、ウラン含有量は再精選機精鉱において高くあり続け、これは閃ウラン鉱の遊離が弱いことを示す。
（ｉｉ）最終尾鉱は若干高い銅含有量（０．２２％Ｃｕ）を示した。これは磁性物分が依然として高い銅含有量（１７．３％Ｃｕ）を示すからである。したがって、金属回収率を改善することができる。
（ｉｉｉ）再精選機浮選により粗選機精鉱が２４２％で富化された。そのため、銅品位は１３％から３１．５％に上昇し、これは再精選機カラムの洗浄水が浮選精鉱の選択度に大きく影響することを示す。
（ｉｖ）清掃選機−精選機精鉱および再精選機尾鉱はそれぞれ２０３ｐｐｍ、３５６ｐｐｍのウラン含有量を示した。これらの高いウラン濃度は、浮選ミドリング（ミドリング）における有害なビルドアップの発生を裏付けている。
【００９８】
サンプルＩＩＩの磁性物（尾鉱）における銅回収
磁性物（尾鉱）を１０μｍ未満まで再粉砕する。浮選は、浮選精鉱において閃ウラン鉱を増加させることなく、磁性物から黄銅鉱を回収する道を拓くことができる。プラントからの磁性物をベンチスケールで浮遊させた。まず、この産物をボールミル（球の装填量５０％）での約９μｍＰ８０への再微粉砕に供した。磁性物の浮選応答を表１６、１７に示す。
【００９９】
ラン１：Ｐ８０（フィード）＝９μｍ；捕収剤使用量（ジチオ＋モノチオホスフェート）＝２０ｇ／ｔ；起泡剤使用量（ＭＩＢＣ）＝１０ｇ／ｔおよびｐＨパルプ＝８．６（天然ｐＨ）
【０１００】
【表１６】
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【０１０１】
【表１７】
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【０１０２】
磁性物浮選試験の結果から、以下のことを観察することができる。
（ｉ）ジチオホスフェートと閃ウラン鉱粒子との化学親和力が低いことから（この鉱物が酸化物であるため）、浮選精鉱のウラン含有量が著しく低下した。さらに、浮選尾鉱におけるウラン含有量上昇に応じて遊離閃ウラン鉱は気泡に付着しようとしなかった。
（ｉｉ）浮選精鉱の黄銅鉱含有量は高いにも関わらず（％Ｃｕ＝３３．４％）、ウラン含有量は依然として約９０ｐｐｍでとどまり、これはより微細な閃ウラン鉱−黄銅鉱会合物（＜５μｍ）の発生を示す。
（ｉｉｉ）低銅回収率は、微粒子の衝突収量の低下に起因する。他方、ウラン含有量の若干の上昇にも関わらず、銅粉鉱浮選はプロジェクトに関して金属回収率の上昇を可能にする。
（ｉｖ）ラン２において、結果はＣＭＣが黄銅鉱の強い抑制とそれに伴う銅回収率の低下を引き起こしたことを裏付けている。
【０１０３】
したがって、磁性物からの黄銅鉱の回収は銅回収率における約５％の上昇につながり得る。磁性物の浮選を含めた選鉱回路の金属バランスを図１５に示す。プラントスループットは６９１．３ｔ／時間、％Ｃｕ＝１．５％である。
【０１０４】
行ったプロセス試験および分析から、閃ウラン鉱は主に黄銅鉱および磁鉄鉱と会合する。さらに、これらの黄銅鉱−閃ウラン鉱会合物は極めて小さく、５μｍ未満である。
【０１０５】
より細かく再粉砕した後であっても閃ウラン鉱は良好に遊離しないことからウランは最終精鉱の銅含有量に大きく依存すると考えられる。したがって、高銅精鉱品位は精鉱中のウランを９４ｐｐｍ未満に低下させることができる。
【０１０６】
異なるサイズ（３０μｍ、２０μｍのＰ８０）での再粉砕では浮選精鉱中のウランを減少させることができないが、Ｐ８０＝２０μｍだと磁選の選択度を強化することができる。他方、超微粒子は、エントレインメントにより、非磁性精鉱中の磁性粒子の増加につながり得る。これらの事実は、作業に応じて異なるＰ８０の精鉱が得られるように再粉砕を計画しなくてはならないことを示す。
【０１０７】
しかしながら、再精選機選鉱により、閃ウラン鉱品位が依然として極めて高くとも（＞１２０ｐｐｍ）、浮選精鉱における閃ウラン鉱のエントレインメントを減少することができた。さらに、磁選により再精選機浮選精鉱から約４０％の閃ウラン鉱が除去され、最終精鉱におけるウラン含有量が８８ｐｐｍに低下した。
【０１０８】
銅および金の回収率を上昇させるために、磁性物浮選を選鉱回路に組み入れた。したがって、プロセス研究から、推定される銅および金回収率は典型的な鉱石の場合それぞれ約９０．１％、７０％である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【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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【図１５】
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