(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
風化希土類鉱石から、最初に重晶石用捕集剤を用いて重晶石を逆浮選により回収し、次に、重晶石尾鉱から、蛍石用捕集剤を用いて蛍石を逆浮選により回収し、最後に、蛍石尾鉱から、バストネサイト用捕集剤を用いてバストネサイトを浮選により回収することを特徴とする風化希土類鉱石からのバストネサイトの選鉱方法であって、
前記重晶石用捕集剤として、石油スルホン酸塩３０〜４０重量％、スルホスクシナート３０〜４０重量％、及びスルホスクシナマート２０〜４０重量％を含有する捕集剤を使用することを特徴とする、バストネサイトの選鉱方法。
【請求項２】
前記蛍石用の捕集剤として、
次の化学式
【化１】
0004351822.tif 000019
で表される化学合成物とアルキルエチルリン酸塩との反応生成物からなる捕集剤を使用することを特徴とする請求項１に記載のバストネサイトの選鉱方法。
【請求項３】
前記バストネサイト用の捕集剤として、アミン化トール油脂肪酸６０〜７０重量％、サルコシン２０〜３０重量％、第２級アミン１０重量％を含有する捕集剤を使用することを特徴とする請求項１に記載のバストネサイトの選鉱方法。
【請求項４】
１．石油スルホン酸塩  ３０〜４０重量％、
２．スルホスクシナート  ３０〜４０重量％、
３．スルホスクシナマート  ２０〜４０重量％；
を含有する重晶石用捕集剤。
【請求項５】
次の化学式
【化１】
0004351822.tif 000020
で表される化学合成物とアルキルエチルリン酸塩との反応生成物からなる蛍石用捕集剤。
【請求項６】
ａ）アミン化トール油脂肪酸  ６０〜７０重量％、
ｂ）サルコシン  ２０〜３０重量％、
ｃ）第２級アミン  １０重量％；
からなるバストネサイト用捕集剤。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、重晶石、蛍石、バストネサイト、モナザイト及びその他希土類鉱物を含有する複合風化鉱石から浮選法を使用してバストネサイト及びその他の希土類鉱物を分離する方法に関する。本浮選法は、重晶石について先に逆浮選を行い、次いで蛍石について浮選を行い、最後にバストネサイトの浮選を行うことを特徴とする。また、各浮選段階で、革新的な条件剤及び浮選試薬を使用することを特徴とする。
【０００２】
【従来の技術】
従来、主として非変質鉱石よりバストネサイトを含有する鉱石の処理方法が幾つか知られているに過ぎない。米国特許第4,772,382号（1988年９月）には、珪石及び長石を含む鉱石からバストネサイトを浮選により回収するために新規な捕集剤を使用する方法が示されている。この場合、粉砕された原料スラリーに対し、条件剤、捕集剤により段階的条件付与を行い、その後にバストネサイトを浮遊する。
【０００３】
また、第14回インターナショナル・ミネラル・プロセッシング・コングレス（1982年10月17〜23日、カナダ、トロント）の予稿集に公表された「An alternative reagent scheme for the flotation of Mountain Pass rare earth ore」において、トール油脂肪酸を捕集剤として、リグニン酸及び珪酸フッ化ナトリウムを脈石抑制剤として使用して、高温下にて、石灰石（40％）、重晶石（25％）、珪石（8％）の脈石からバストネサイトを浮選する方法が記載されている。選択性を高めるために、スラリー温度は90℃にする必要がある。また、特開平55-119456号には、希土類鉱物としてバストネサイトを含む重晶石、蛍石及び希土類複合鉱石から、バストネサイトを泡浮選する方法が記載されている。この発明では、パルプスラリーをスルホナート捕集剤により条件付与し、バストネサイトより先に重晶石、蛍石を泡沫浮選により回収する。次に、重晶石、蛍石を浮選した残余について、高温で再び条件付与を行い、バストネサイトを他の脈石鉱物から浮選により分離する。
【０００４】
しかし、多くの文献（例えば、R. Houot, et al., Industrial Sulphonates and Barite Flotation, Trans. Inst'n Min. Metall. (sect. Mineral Processing Extr. Metall) No.94, 1985年12月;  L.R. Plitt and M.K. Kim, Adsorption Mechanism of Fatty Acid Collctors on Barite, AIME Transactions, Volume 258, 1975年;  L.V. Katashin, A.V. Fatijanov, The Use of Na2S in Flotation of Fluorite Ore, Tsvetnaya, Metallurgiye, No.17, 1976年;  A.C. Peck, Infrared Studies of Oleic Acid and Sodium Oleate Adsorption on Fluorite, Barite and Calcite, Bureau of Mines Report of Investigation, 6202, 1963年;  C. Hicyilumaz, M. Ghaemi, The Effect of Inorganic Agents on Flotation of Barite and Fluorite, Proceedings of the 6th International Mineral Processing Symposium, Kusadasi, Turkey, 1996年９月）に示すように、重晶石・蛍石混合、重晶石または蛍石鉱石より、重晶石及び蛍石を分離浮選することにより、それぞれを分離して回収し商品とする場合が多い。重晶石、蛍石を含むバストネサイト選鉱において、特に鉱石が変質している場合には、重晶石ないしは蛍石の浮選方法のいずれもうまく適用することはできない。
【０００５】
変質した重晶石および蛍石の酸化鉱石からバストネサイトを分離することは、従来の浮選技術では不可能であることが認められた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、重晶石、蛍石、及び／または、重晶石、蛍石、珪石及び酸化鉄を含有する複合風化鉱石より、希土類酸化物含有のバストネサイト及びその他の鉱物を回収する方法を提供する。
【０００７】
本発明の主要な課題は、重晶石並びに蛍石用の効果的な捕集剤を提供する。さらに、珪石及び酸化鉄に対して選択的にバストネサイト用の効果的な捕集剤を提供する。
【０００８】
その他の事項も含めて、上記の課題は、下記の記載により、当業者に明らかなものとなる。
【０００９】
この課題は、重晶石、蛍石及び他の脈石鉱物を含有する複合変質バストネサイト鉱石の処理に一般的には使用されない、最初に重晶石及び蛍石を、次いでバストネサイトを回収するための逆連続浮選方法により解決される。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る風化希土類鉱石からのバストネサイトの選鉱方法は、風化希土類鉱石から、最初に重晶石用捕集剤を用いて重晶石を逆浮選により回収し、次に、重晶石尾鉱から、蛍石用捕集剤を用いて蛍石を逆浮選により回収し、最後に、蛍石尾鉱から、バストネサイト用捕集剤を用いてバストネサイトを浮選により回収する。
特に前記重晶石用捕集剤として、石油スルホン酸塩３０〜４０重量％、スルホスクシナート３０〜４０重量％、及びスルホスクシナマート２０〜４０重量％を含有する重晶石用捕集剤を使用する。
また、より具体的には、前記蛍石の逆浮選において、次の化学式
【化１】
0004351822.tif 000002
で表される化学合成物とアルキルエチルリン酸塩との反応生成物である蛍石用捕集剤を使用する。
また、前記バストネサイトの浮選において、アミン化トール油脂肪酸６０〜７０重量％、サルコシン２０〜３０重量％、第２級アミン１０重量％を含有するバストネサイト用捕集剤を使用する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明は、重晶石、蛍石、珪石及び酸化鉄を含有するバストネサイト鉱石より主としてバストネサイトの濃縮を目的とする新規な選鉱方法を提供する。このような鉱床は、例えばベトナム、中国などの太平洋地域に存在する。これらの鉱石は非常に複雑であるため、従来の浮選方法では選鉱することができない。
【００１２】
本発明の方法は、重晶石、蛍石及びバストネサイトの浮選分離を行うためのもので、連続的な逆浮選、及び新規な試薬の配合を使用する。本発明によれば、個々の鉱物が単体分離する粒度まで鉱石を粉砕する。本発明のための試験においては、鉱石、従来の粉砕技術により、45μｍ以下の割合が80％となるまで粉砕された。
【００１３】
次に、本発明では、粉砕されたスラリー（すなわち、固体＋水）に対して、珪酸ソーダ（鉱石１ｔあたり0.5 〜 3 kg）、塩化バリウムにより段階的条件付与が行われる。珪酸ソーダは脈石抑制剤として用いられ、塩化バリウムは重晶石の活性剤として使用される。これらは重晶石を含有する鉱石の選鉱に使用される標準的な試薬である。
【００１４】
さらに、スラリーは、本発明のために開発された重晶石用の新規な捕集剤（SR82）により条件付与される。この捕集剤は、以下の試薬からなる乳剤である。
【００１５】
１．石油スルホン酸塩        30〜40重量％；
２．スルホスクシナート      30〜40重量％；
３．スルホスクシナマート    20〜40重量％。
【００１６】
上記試薬を混合し、好ましくは室温以上で水溶液に溶解して、５〜20％濃度として、次いでエマルジョンをスラリーに添加する。条件付与後、重晶石は、即座にかつ選択的にバストネサイトや蛍石から浮遊する。従来の捕集剤と対照的に、新規な捕集乳剤は、バストネサイト及び蛍石に対して高い選択性を有し、その結果、高品位重晶石（95〜98％BaSO4）を90％以上の高い実収率で回収できる。
【００１７】
重晶石浮選による尾鉱は脱スライム処理される。これは操業可能な方法であり、これによりバストネサイトを含む微細粒子が粗粒子より分離される。微細粒子部においては、95％以上の粒子が６μｍ未満である。
【００１８】
脱スライム処理されたスラリーは、一般的に蛍石を含有する鉱石の浮選で用いられる抑制剤及び条件剤により段階的に条件付与される。本発明で使用される試薬は、珪酸ソーダ（Na2SiO3）、二硫化ソーダ（Na2S2O4）、フッ化ナトリウム（NaF）及び澱粉である。
【００１９】
条件付与後、本発明の目的である複合鉱石類の処理に特に適することが判明した新規の捕集剤により、蛍石が浮選される。この新規な蛍石用捕集剤（AV-F2）は、エチルテトラアミンと、オレイン酸の反応により生成される。ここで、次の化学式（化１）で示されるオレイン酸の凝縮物が作られる。
【００２０】
【化１】
0004351822.tif 000003
さらに、この新しい化学合成物をアルキルエチルリン酸塩と反応させ、新規かつ高効率の蛍石捕集剤を生成する。その合成割合は、アミンオレイン酸が70％、アルキルエチルリン酸塩が30％である。他の割合は任意であり、使用する鉱石の種類や性状に合わせて変更しうる。従来の蛍石捕集剤と比較して、この新規な捕集剤がバストネサイトと蛍石との選択性が著しく向上する点で有利である。また、この蛍石捕集剤は、特に複合鉱石から蛍石を浮選することに関して、特に効果を有する。さらに、この蛍石の除去が、その後になされるバストネサイトの浮選に好結果をもたらすのに不可欠であることが分かった。
【００２１】
この新規な方法における最終工程として、バストネサイトを回収する第３工程がある。重晶石及び蛍石を逆浮選する間に、浮選に供給されるバストネサイト品位は３倍に上昇している。例えば、本発明の開発において扱われた鉱石の成分試験では、処理前には約８％のＲＥＯ品位であったが、重晶石及び蛍石の浮選を経た後、バストネサイト浮選に供給する段階では、24〜26％のＲＥＯとなっている。
【００２２】
バストネサイト浮選では、標準的な調整剤（条件剤及び抑制剤）が用いられる。条件付与後、本発明の目的である複合鉱石類の処理に特に適することが判明した新規の捕集剤により、バストネサイトが浮選される。この新規な捕集剤は、アミン化したトール油脂肪酸及びサルコシン（CH3NHCH2COOH）の混合物からなり、アミンで処理される。浮選試薬である捕集剤AGWは、以下の組成を有する。
【００２３】
a) アミン化トール油脂肪酸        60〜70重量％；
b) サルコシン系捕集剤            20〜30重量％；
c) 第２級アミン                  10重量％。
【００２４】
トール油脂肪酸のアミン化は、通常第１級アミンにより行われる。この新規な捕集剤は、(a) 酸化鉄及び珪石に対するバストネサイトの選択性の向上、(b) バストネサイト実収率の向上、を示す。
【００２５】
以下の実施例は、本発明による新規な複合バストネサイト鉱石の選鉱方法の有効性を説明するためのものである。なお、例１から３までは、従来技術であるバストネサイトを含有する類似の鉱石の処理に通常使用される従来方法を使用して得られた結果を説明するものである。
【００２６】
なお、下記の実施例は、本発明を詳細に説明するためのものであり、当該発明の効力範囲は特許請求の範囲により定義されることはいうまでもない。
【００２７】
【実施例】
[比較例１]  重晶石59％、蛍石５％、希土類鉱石（REO）５％を含有する鉱石を約150メッシュに粉砕した後、パルプ濃度45％のスラリーとした。スラリーに、以下の試薬（表１）を用いて、熱したまま段階的条件付与を行った。
【００２８】
【表１】
0004351822.tif 000004
【００２９】
条件付与は、温度80℃で20分間行った。捕集剤MRKは脂肪酸系捕集剤である。条件付与されたパルプに対して、８分間のバストネサイト浮選を行い、３段の精選を行った。その金属学的結果を表２に示す。表２に示す通り、重晶石、蛍石及びバストネサイトの間ではほとんど選択性が見られず、バルク精鉱として回収された。
【００３０】
【表２】
0004351822.tif 000005
【００３１】
［比較例２］  重晶石55.9％、蛍石2.06％、希土類鉱石12.8％を有するバストネサイト鉱石を、抑制剤であるケイフッ化ナトリウムとリグニンスルホナートの添加量を増加させたほかは、比較例１と同様に処理した。試薬添加量は次の通り（表３）である。
【００３２】
【表３】
0004351822.tif 000006
【００３３】
その金属学的結果を表４に示す。バストネサイト精鉱品位の向上が見られるが、その品質は十分なものといえない。
【００３４】
【表４】
0004351822.tif 000007
【００３５】
比較例１及び２では、類似の鉱石に一般的に適用される従来の処理方法を用いた。その結果、従来方法では、このタイプの風化変質鉱体の処理はできないことが示された。
【００３６】
［比較例３及び実施例４］  比較例３及び実施例４では、蛍石及びバストネサイトの前に、逆浮選により重晶石を回収した。比較例３では、標準的なスルホナート／脂肪酸捕集剤を使用したのに対して、実施例４では、本発明による新規な重晶石用捕集剤であるSR82を用いた。両試験例ともに鉱石を150メッシュに粉砕し、以下の条件（表５）により段階的条件付与を行った。
【００３７】
【表５】
0004351822.tif 000008
【００３８】
その金属学的結果を表６（比較例３）及び表７（実施例４）に示す。
【００３９】
【表６】
0004351822.tif 000009
【００４０】
【表７】
0004351822.tif 000010
【００４１】
捕集剤SR82は、標準的な捕集剤よりも、優れた実収率、選択性を示した。重晶石を蛍石、バストネサイトから選択的に除去することにより、バストネサイト品位が８％から18％まで上昇した。
【００４２】
［比較例５］
新規な蛍石用の捕集剤の効果を確認するために、さらに試験を実施した。まず、比較例３及び実施例４で使用したものと同一の鉱石を、実施例４と同様に、新規な重晶石用捕集剤であるSR82を用いて重晶石を除去した。その後、重晶石を除去した尾鉱から蛍石を回収するために、蛍石の浮選を行った。比較例５においては、以下に示す従来の試薬（表８）を用いた。
【００４３】
【表８】
0004351822.tif 000011
【００４４】
蛍石浮選で使用される抑制剤、条件剤及び捕集剤は、類似の鉱石から蛍石を浮選するために一般的に用いられる従来の試薬である。その金属学的結果を表９に示す。
【００４５】
【表９】
0004351822.tif 000012
【００４６】
この試験結果からも明白なように、蛍石浮選で使用される従来の脂肪酸系捕集剤はバストネサイトにとっても捕集剤として働き、その結果、かなりの量のバストネサイトが蛍石精鉱中に失われることになる。
【００４７】
［実施例６］  比較例３、実施例４及び比較例５で用いられた鉱石と同一の鉱石を実施例６でも使用した。まず、鉱石を新規な重晶石用捕集剤SR82を用いて重晶石を取り除き、それから新規な蛍石用捕集剤であるAKF2を捕集剤としたほか、他の試薬条件は比較例５と同様とした。以下に試薬条件を示す（表１０）。
【００４８】
【表１０】
0004351822.tif 000013
【００４９】
金属学的結果を表１１に示す。
【００５０】
【表１１】
0004351822.tif 000014
【００５１】
この結果から、新規な捕集剤であるAKF2を用いれば、蛍石とバストネサイトの高い選択性を維持することができることが明らかである。
【００５２】
［実施例７］
この実施例では、図２に示すフローチャートに従って、本発明の全過程について実施を行った。重晶石、蛍石各回路は実施例６に従って行われ、バストネサイト浮選では本発明の方法を使用して行った。
【００５３】
実施例７で用いる鉱石は、実施例６と同様に、本発明による試薬を使用して、重晶石−蛍石の連続浮選で処理された。浮選尾鉱とスライムを合わせ、通常使用される濃縮技術により濃縮し、高温下で段階的条件付与を行った。その後、新規なバストネサイト用捕集剤であるAGWにより、バストネサイト浮選を行い、３段階の精選を実施した。
【００５４】
各段階で使用した試薬条件を以下に示す（表１２）。
【００５５】
【表１２】
0004351822.tif 000015
【００５６】
その金属学的結果を表１３に示す。
【００５７】
【表１３】
0004351822.tif 000016
【００５８】
比較例２と実施例７の結果を比較することにより、本発明による新規な方法は従来法による結果と比較し、優れた結果をもたらすことが分かる。
【００５９】
［実施例８〜１１］
これらの実施例においては、種々のタイプの変質している重晶石／蛍石／バストネサイト鉱石について浮選試験を実施した。試験条件は、実施例６と実施例７と同様であり、その条件を以下に示す（表１４）。
【００６０】
【表１４】
0004351822.tif 000017
【００６１】
表１５に、本発明による試薬及び方法を種々のタイプの鉱石に適用して得られた試験結果を示す。
【００６２】
本発明は、種々のタイプの鉱石に対し満足すべき結果を得ている。従って、この新規な方法は、重晶石、蛍石、バストネサイトが複合に混合した鉱石を処理することに関して、従来法と比較して優れているといえる。さらに、本発明による重晶石、蛍石用の捕集剤は、重晶石単独または重晶石／蛍石を含有する複合鉱石の浮選にも利用できる。これらの捕集剤は、これらの鉱石を処理するのに使用されている入手可能な試薬と比較して優れた特性を有する。
【００６３】
【表１５】
0004351822.tif 000018
【図面の簡単な説明】
【図１】  重晶石、方解石及び蛍石を含有するバストネサイト鉱石の処理に一般的に使用される従来技術による選鉱方法を示す概略フローシートである。
【図２】  本発明の主要な実施例を示す概略フローシートである。
【図１】
0004351822.tif 000021
【図２】
0004351822.tif 000022