JP6401080B2 - 選鉱方法 - Google Patents

Description

本発明は、選鉱方法に関する。さらに詳しくは、磁力選鉱による選鉱方法に関する。

銅精錬の分野では、銅を含有する銅鉱石や銅精鉱などの原料から銅を回収する様々な方法が提案されている。例えば、銅鉱石から銅を回収するには以下の処理が行われる。

（１）選鉱工程
選鉱工程では、鉱山で採掘された銅鉱石を粉砕した後、水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行う。浮遊選鉱では、スラリーに抑制剤、起泡剤、捕収剤などで構成される浮選剤を添加し、空気を吹き込んで銅を含む鉱物を浮遊させつつ、脈石を沈降させて分離を行う。これにより銅品位30%前後の銅精鉱が得られる。

（２）乾式製錬工程
乾式製錬工程では、選鉱工程で得られた銅精鉱を自溶炉などの炉を用いて熔解し、転炉および精製炉を経て銅品位99%程度の粗銅にまで精製する。粗銅は次工程の電解工程で用いられるアノードに鋳造される。

（３）電解工程
電解工程では、硫酸酸性溶液（電解液）で満たされた電解槽に前記アノードを挿入し、カソードとの間に通電して電解精製を行う。電解精製によって、アノードの銅は溶解し、カソード上に純度99.99%の電気銅として析出する。

ところで、銅は黄銅鉱や班銅鉱などの硫化鉱物として硫化銅鉱石中に存在するものが多い。ポーフォリー型と呼ばれる銅鉱床をもつ鉱山では、鉱石中の黄銅鉱や斑銅鉱に輝水鉛鉱や硫砒銅鉱が随伴されている。

輝水鉛鉱に含まれるモリブデンは特殊鋼の合金成分、石油精製の触媒、潤滑剤などに用いられる有価な元素である。また、輝水鉛鉱が炉で熔解されると、揮発したモリブデンが設備に付着し腐食を促進する。硫砒銅鉱に含まれる砒素を乾式製錬工程で処理するにはコストが必要となる。そのため、選鉱工程において銅鉱石から輝水鉛鉱や硫砒銅鉱を分離することが求められる。

以下の特許文献１、２、３には、輝水鉛鉱などのモリブデンを含有する鉱物を分離する方法が開示されている。

特許文献１には、鉱物の表面をオゾン酸化させた後に浮遊選鉱を行う方法が開示されている。より詳細には、銅粗選および銅精選によって得られた銅精鉱に対してモリブデン浮選を行う。得られた浮鉱の輝水鉛鉱含有量が約1重量%になった時点で浮鉱をオゾン酸化する。この浮鉱を再度浮遊選鉱に付してモリブデン鉱物を浮鉱として回収する。

特許文献２には、鉱物の表面にプラズマ処理を施した後に浮遊選鉱を行う方法が開示されている。より詳細には、銅を含む鉱物とモリブデンを含む鉱物の混合物に、酸素を酸化剤とする雰囲気下でプラズマ照射を行う。プラズマ処理後の混合物をアルカリ金属塩の水溶液で洗浄する。洗浄後の混合物を浮遊選鉱に付して銅を含む鉱物とモリブデンを含む鉱物とを分離する。

特許文献３には、高純度二硫化モリブデンの製造方法が開示されている。より詳細には、モリブデン精鉱からなる湿潤ケーキにマイクロ波処理を施す。マイクロ波処理の後、湿潤ケーキに水を加えてスラリーとし磁力分離を行う。これにより純度が99.3%以上の高純度二硫化モリブデンを得る。

以下の特許文献４、５、６には、硫砒銅鉱などの砒素を含有する鉱物を分離する方法が開示されている。

特許文献４には、砒素を含む銅精鉱を90〜120℃で加熱処理した後、リパルプして浮遊選鉱し、砒素鉱物を浮遊させて除去することが開示されている。加熱処理により銅鉱物表面が酸化され、不活性の酸化皮膜が形成される。その結果、銅鉱物と砒素鉱物の表面での表面化学的または結晶化学的な状態に違いが生じ、これが浮遊性の差となって両者の分離が可能になると考えられる。

特許文献５には、空気、過酸化水素、その他の酸化剤を添加し、ザンセートを捕収剤とし、ポリアミンおよび硫黄化合物の混合物を抑制剤としてｐＨ９〜１０で浮遊選鉱することによって砒素鉱物を分離する方法が開示されている。

特許文献６には、砒素鉱物を含む含銅物に水を添加してスラリーにした後、スラリーのｐＨを８〜１２に調整して浮遊選鉱することによって含銅物から砒素鉱物を分離する方法が開示されている。銅イオンとのキレートを生成するトリエチレンテトラミンやエチレンジアミン四酢酸などのキレート剤を用いて含銅物を処理する可溶性銅除去工程、および空気や酸素などの酸化剤を用いて砒素鉱物を酸化処理する酸化工程の内の少なくとも一方を行う。

特開平５−１９５１０６号公報 特開２０１４−１８８４２８号公報 中国特許出願公開第１０３３１８９６１号明細書 特開２００６−２３９５５３号公報 米国特許第７００４３２６号明細書 特開２０１２−２４１２４９号公報

本発明は上記事情に鑑み、より効率のよい選鉱方法を提供することを目的とする。

第１発明の選鉱方法は、粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、前記原料には黄銅鉱および硫砒銅鉱が含まれており、前記磁化工程において、マイクロ波の電力を300W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも硫砒銅鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離することを特徴とする。
第２発明の選鉱方法は、粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、前記原料には黄銅鉱および砒四面銅鉱が含まれており、前記磁化工程において、マイクロ波の電力を300W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも砒四面銅鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離することを特徴とする。
第３発明の選鉱方法は、粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、前記原料には黄銅鉱および硫砒鉄鉱が含まれており、前記磁化工程において、マイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を前記原料0.5g当たり25秒以上30秒以下とし、前記磁力選鉱工程において、磁束密度を2.0T以上とし、前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも硫砒鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離することを特徴とする。
第４発明の選鉱方法は、粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、前記原料には黄銅鉱および黄鉄鉱が含まれており、前記磁化工程において、マイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも黄鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離することを特徴とする。
第５発明の選鉱方法は、粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、前記原料には硫砒鉄鉱および黄鉄鉱が含まれており、前記磁化工程において、マイクロ波の電力を500W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり25秒以上30秒以下とし、前記磁力選鉱工程において、磁束密度を1.0T以上とし、前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも硫砒鉄鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも黄鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離することを特徴とする。

第１発明によれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ硫砒銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と硫砒銅鉱を十分に分離できる。
第２発明によれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ砒四面銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と砒四面銅鉱を十分に分離できる。
第３発明によれば、黄銅鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ硫砒鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と硫砒鉄鉱を十分に分離できる。
第４発明によれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ黄鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と黄鉄鉱を十分に分離できる。
第５発明によれば、硫砒鉄鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ黄鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、硫砒鉄鉱と黄鉄鉱を十分に分離できる。

本発明の一実施形態に係る選鉱方法の工程図である。 交流対極磁選機の説明図である。 実施例１における各試料の磁化率を示すグラフである。 実施例２における各試料の磁化率を示すグラフである。 実施例５における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例５における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例６における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例６における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例７における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例７における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例８における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例８における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例９における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例９における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例１０における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例１０における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。 実施例１１における各試料の磁化強度を示すグラフである。 実施例１１における各試料の磁着物回収率を示すグラフである。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る選鉱方法は、（１）粉砕工程、（２）浮遊選鉱工程、（３）磁化工程、（４）磁力選鉱工程からなる。

（１）粉砕工程
粉砕工程では、鉱山で採掘された鉱石を粉砕する。

（２）浮遊選鉱工程
浮遊選鉱工程では、粉砕された鉱石に水を加えてスラリーとし、浮遊選鉱を行う。浮遊選鉱により、鉱石に含まれる脈石を除去し、精鉱を得る。必要に応じてさらに種々の方法で選鉱を行ってもよい。また、浮遊選鉱に代えて、他の選鉱方法で脈石を除去し、精鉱を得てもよい。なお、次工程の磁化工程に装入される精鉱が、特許請求の範囲に記載の「原料」に相当する。

精鉱には複数種類の鉱物が含まれる。鉱物としては、例えば、黄銅鉱（chalcopyrite：CuFeS₂）、黄鉄鉱（pyrite：FeS₂）、輝水鉛鉱（molybdenite：MoS₂）、硫砒銅鉱（enargite：Cu₃AsS₄）、硫砒鉄鉱（arsenopyrite：FeAsS）、砒四面銅鉱（tennantite：(Cu,Fe,Zn)₁₂(Sb,As)₄S₁₃）が挙げられる。

例えば、鉱石として輝水鉛鉱を随伴する硫化銅鉱石を用い、鉱石にプラズマ処理を施した後に浮遊選鉱を行うと、下記表１に示す組成のモリブデン精鉱が得られる。このモリブデン精鉱には主に黄銅鉱と輝水鉛鉱が含まれる。

また、近年入手可能となったペルー産銅精鉱の組成を表２に示す。ペルー産銅精鉱には主に黄銅鉱と硫砒銅鉱が含まれる。

（３）磁化工程
磁化工程では、精鉱にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する。例えば、黄銅鉱と輝水鉛鉱を含む精鉱にマイクロ波を照射して黄銅鉱のみを磁化する。精鉱に含まれる鉱物の種類に応じて、マイクロ波の電力や処理時間など磁化工程の条件を設定することで、効率よく選鉱できる。この詳細は下記実施例にて説明する。マイクロ波を照射する装置は特に限定されないが、例えば工業用マイクロ波加熱装置、分析用マイクロ波前処理装置、家庭用電子レンジ、ＩＳＭバンド（Industry-Science-Medical Band：産業科学医療用バンド）のマイクロ波を利用する装置、いわゆるＩＳＭ機器などを用いることができる。

（４）磁力選鉱工程
磁化工程の後、精鉱を磁着物と非磁着物に分離する。磁化工程で磁化した鉱物を磁着物として、磁化しなかった鉱物を非磁着物として回収することで、鉱物を種類ごとに分離することができる。例えば、黄銅鉱を磁着物として、輝水鉛鉱を非磁着物として分離することができる。ここで、精鉱に含まれる鉱物の種類に応じて、磁束密度など磁力選鉱工程の条件を設定することで、効率よく選鉱できる。この詳細は下記実施例にて説明する。

磁力選鉱に用いられる装置は特に限定されないが、例えば交流対極磁選機、ドラム型磁選機、ベルト型磁選機などを用いることができる。このうち交流対極磁選機は図２に示す構成を有する。交流対極磁選機１は、水平に対向させて配置された一対の電磁ドラム１１、１１を有する。この一対の電磁ドラム１１、１１の間に磁場を発生させる。原料を電磁ドラム１１、１１の間に流すと、磁着物は電磁ドラム１１に吸着され電磁ドラム１１の回転により運ばれて磁着物排出口１２から排出される。一方、非磁着物は電磁ドラム１１、１１の間をそのまま落下し非磁着物排出口１３から排出される。電磁ドラム１１、１１の間の磁束密度は設定により変更可能である。

なお、磁化工程および磁力選鉱工程は湿式で行ってもよいし、乾式で行ってもよい。浮遊選鉱で得られた直後の精鉱を原料とする場合には、スラリーのまま湿式で磁化工程および磁力選鉱工程を行えばよい。そうすれば、スラリーを乾燥させる必要がなくなる。また、乾燥した原料を処理する場合には、わざわざスラリーにする必要はなく、乾式で処理すればよい。

（実施例１）黄銅鉱と輝水鉛鉱の分離（その１）
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整は試料をメノウ乳鉢で粉砕した後、篩分けすることにより行った。鉱物の酸化を防止するために窒素ガス雰囲気中で処理を行った。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、輝水鉛鉱の粒度を1mm以下とした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料をるつぼに入れて種々の条件でマイクロ波を照射することにより磁化処理を行った。磁化処理の条件は、マイクロ波の電力を３パターン（100、300、500W）、処理時間を４パターン（0、10、30、60秒）とした。マイクロ波の照射にはパナソニック株式会社製の家庭用電子レンジ（型番：NE-T156）を用いた。

磁化処理の後、試料を放冷してから各試料の磁化率を測定した。磁化率の測定には、Bartington Instruments社製の磁化率測定装置（Magnetic susceptibility meter（型番：M3）およびSingle Frequency Sensor（型番：MS2G））を用いた。

各試料の磁化率を図３に示す。図３に示すグラフの横軸は磁化処理の処理時間、縦軸は磁化率である。図３より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化率が高くなることが分かる。一方、輝水鉛鉱は何れの条件においても磁化率がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（１）で調整した黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を１：１の重量比率で混合し、重量が0.5gの試料を用意した。この試料に対して（２）と同様の手順で磁化処理を行った。ここで、マイクロ波の電力を300W、処理時間を60秒とした。

つぎに、水平な机上に置いた磁石の上面に薬包紙を広げた。磁化処理後の試料を薬包紙上に載せ、直ちに薬包紙を磁石ごと傾斜させた。そうすると、試料の一部は薬包紙上に残り、残部は机上に落下した。薬包紙上に残った試料を磁着物、机上に落下した試料を非磁着物とした。机上に落下した非磁着物を回収し、繰り返し同様の操作を行ったところ、最終的にはほぼ同重量の磁着物と非磁着物とに分離することができた。

得られた磁着物および非磁着物の鉱物種を金属顕微鏡観察により特定したところ、磁着物は実質的に全量が黄銅鉱、非磁着物は実質的に全量が輝水鉛鉱であることが分かった。これにより、前記磁化処理および磁力選鉱により黄銅鉱と輝水鉛鉱を十分に分離できることが確認された。また、前記磁化処理の条件において、黄銅鉱と輝水鉛鉱を十分に分離でることから、マイクロ波の電力を300W以上とした場合に、処理時間を60秒以上としても、磁力選鉱における回収率がこれ以上上昇しないことが確認された。

本実施例の結果から、表１に示す組成の原料を前記磁化処理および磁力選鉱に付し、非磁着物を回収することで、例えば表３に示す品位のモリブデナイト精鉱を生産できる。すなわち、輝水鉛鉱を随伴する黄銅鉱から品位の高いモリブデン精鉱を効率よく生産できる。

（実施例２）黄銅鉱と硫砒銅鉱の分離（その１）
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および硫砒銅鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例１と同一である。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、硫砒銅鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および硫砒銅鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化率を測定した。磁化処理の手順および磁化率の測定方法は実施例１と同一である。

各試料の磁化率を図４に示す。図４より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化率が高くなることが分かる。一方、硫砒銅鉱は何れの条件においても磁化率がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（１）で調整した黄銅鉱および硫砒銅鉱の試料を１：１の重量比率で混合し、重量が0.5gの試料を用意した。この試料に対して（２）と同様の手順で磁化処理を行った。ここで、マイクロ波の電力を300W、処理時間を60秒とした。

つぎに、水平な机上に置いた磁石の上面に薬包紙を広げた。磁化処理後の試料を薬包紙上に載せ、直ちに薬包紙を磁石ごと傾斜させた。そうすると、試料の一部は薬包紙上に残り、残部は机上に落下した。薬包紙上に残った試料を磁着物、机上に落下した試料を非磁着物とした。机上に落下した非磁着物を回収し、繰り返し同様の操作を行ったところ、最終的にはほぼ同重量の磁着物と非磁着物とに分離することができた。

得られた磁着物および非磁着物の鉱物種を金属顕微鏡観察により特定したところ、磁着物は実質的に全量が黄銅鉱、非磁着物は実質的に全量が硫砒銅鉱であることが分かった。これにより、前記磁化処理および磁力選鉱により黄銅鉱と硫砒銅鉱を十分に分離できることが確認された。また、前記磁化処理の条件において、黄銅鉱と硫砒銅鉱を十分に分離でることから、マイクロ波の電力を300W以上とした場合に、処理時間を60秒以上としても、磁力選鉱における回収率がこれ以上上昇しないことが確認された。

本実施例の結果から、表２に示す組成の原料を前記磁化処理および磁力選鉱に付し、磁着物を回収することで、例えば表４に示す品位の銅精鉱を生産できる。すなわち、硫砒銅鉱を随伴する黄銅鉱から、砒素品位の低い銅精鉱を効率よく生産できる。

（実施例３）黄銅鉱と輝水鉛鉱の分離（その２）
（１）試料調整
鉱石を粉砕し、浮遊選鉱により脈石を除去し、試料を得た。試料の鉱物組成を鉱物自動分析装置（ＭＬＡ装置 ＦＥＩ社製、型番：MLA650FEG）で分析した。その結果、試料は実質的に黄銅鉱と輝水鉛鉱のみであり、黄銅鉱と輝水鉛鉱の割合は１：４であった。また、化学分析により試料の品位を分析したところ、表５に示す結果が得られた。表５に示す品位は表１に示す品位と同程度であることから、この試料は一般的な浮遊選鉱処理により得られる精鉱と同等の物であることが分かる。

（２）磁化処理
（１）で調整した試料を5g用意した。この試料に対してマイクロ波を照射することにより磁化処理を行った。磁化処理の条件は、マイクロ波の電力を300W、処理時間を60秒とした。マイクロ波の照射にはパナソニック株式会社製の家庭用電子レンジ（型番：NE-T156）を用いた。

（３）磁力選鉱
つぎに、水平な机上に置いた磁石の上面に薬包紙を広げた。磁化処理後の試料を薬包紙上に載せ、直ちに薬包紙を磁石ごと傾斜させた。そうすると、試料の一部は薬包紙上に残り、残部は机上に落下した。薬包紙上に残った試料を磁着物、机上に落下した試料を非磁着物とした。机上に落下した非磁着物を回収し、繰り返し同様の操作を行った。ここで、繰り返し回数を５回とした。

回収された非磁着物の重量は3.9gであった。試料には黄銅鉱と輝水鉛鉱が１：４の割合で含まれていたことから、試料中の輝水鉛鉱のほぼ全てを非磁着物として回収できたことが確認された。また、化学分析により非磁着物の品位を分析したところ、モリブデン品位は49重量%であった。出発物質が鉱石であっても黄銅鉱と輝水鉛鉱を分離できることが確認できた。

（実施例４）黄銅鉱と硫砒銅鉱の分離（その２）
（１）試料調整
鉱石を粉砕し、浮遊選鉱により脈石を除去し、試料を得た。試料の鉱物組成を鉱物自動分析装置（ＭＬＡ装置 ＦＥＩ社製、型番：MLA650FEG）で分析した。その結果、試料は実質的に黄銅鉱と硫砒銅鉱のみであり、黄銅鉱と硫砒銅鉱の割合は６７：２であった。また、化学分析により試料の品位を分析したところ、表６に示す結果が得られた。表６に示す品位は表２に示す品位と同程度であることから、この試料は一般的な浮遊選鉱処理により得られる精鉱と同等の物であることが分かる。

（２）磁化処理
（１）で調整した試料を5g用意した。この試料に対してマイクロ波を照射することにより磁化処理を行った。磁化処理の条件は、マイクロ波の電力を300W、処理時間を60秒とした。マイクロ波の照射にはパナソニック株式会社製の家庭用電子レンジ（型番：NE-T156）を用いた。

（３）磁力選鉱
つぎに、水平な机上に置いた磁石の上面に薬包紙を広げた。磁化処理後の試料を薬包紙上に載せ、直ちに薬包紙を磁石ごと傾斜させた。そうすると、試料の一部は薬包紙上に残り、残部は机上に落下した。薬包紙上に残った試料を磁着物、机上に落下した試料を非磁着物とした。机上に落下した非磁着物を回収し、繰り返し同様の操作を行った。ここで、繰り返し回数を５回とした。

回収された磁着物と非磁着物の鉱物種を金属顕微鏡観察により特定したところ、磁着物は実質的に全量が黄銅鉱、非磁着物は実質的に全量が硫砒鉄鉱であることが分かった。これにより、試料中の黄銅鉱のほぼ全てを磁着物として回収できたことが確認された。出発物質が鉱石であっても黄銅鉱と硫砒銅鉱を分離できることが確認できた。

（実施例５）黄銅鉱と輝水鉛鉱の分離（その３）
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整は試料をメノウ乳鉢で粉砕した後、篩分けすることにより行った。鉱物の酸化を防止するために窒素ガス雰囲気中で処理を行った。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、輝水鉛鉱の粒度を1mm以下とした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および輝水鉛鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料をるつぼに入れて種々の条件でマイクロ波を照射することにより磁化処理を行った。磁化処理の条件は、マイクロ波の電力を３パターン（100、300、500W）、処理時間を３パターン（0、30、60秒）とした。マイクロ波の照射にはパナソニック株式会社製の家庭用電子レンジ（型番：NE-T156）を用いた。

磁化処理の後、試料を放冷してから各試料の磁化強度を測定した。磁化強度の測定には、Bartington Instruments社製の磁化率測定装置（Magnetic susceptibility meter（型番：M3）およびSingle Frequency Sensor（型番：MS2G））を用いた。

各試料の磁化強度を図５に示す。図５に示すグラフの横軸は磁化処理の処理時間、縦軸は磁化強度である。図５中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Moly」は輝水鉛鉱を意味する。図５より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。一方、輝水鉛鉱は何れの条件においても磁化強度がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行った。磁力選鉱には日本磁力選鉱株式会社製の交流対極磁選機（型式：G−30+30型）を用いた（図２参照）。電磁ドラムの間の磁束密度を３パターン（0.5、1.0、2.0T）とした。交流対極磁選機により試料を磁着物と非磁着物とに分離し、磁着物回収率を求めた。ここで、磁着物回収率とは、磁力選鉱前の試料の重量に対する磁着物の重量の割合を意味する。

図６に各試料の磁着物回収率を示す。図６に示すグラフの横軸は磁化処理の処理時間、縦軸は磁着物回収率である。図６中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Molybd」は輝水鉛鉱を意味する。図６より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁着物回収率が高いことが分かる。また、試料の磁化強度が弱くても磁束密度を大きくすることで磁着物回収率を高くすることができ、逆に試料の磁化強度が強い場合には磁束密度を小さくしても磁着物回収率を高く維持できることが分かる。一方、輝水鉛鉱は何れの条件においても磁着物回収率はほぼ0であることが分かる。

磁化処理においてマイクロ波の電力を100W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすることが好ましい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ輝水鉛鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。より好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ輝水鉛鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。さらに好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を60秒以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ輝水鉛鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と輝水鉛鉱を十分に分離できる。

（実施例６）黄銅鉱と硫砒銅鉱の分離（その３）
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および硫砒銅鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、硫砒銅鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および硫砒銅鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図７に示す。図７中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Enar」は硫砒銅鉱を意味する。図７より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。一方、硫砒銅鉱は何れの条件においても磁化強度がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図８に各試料の磁着物回収率を示す。図８中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Enargite」は硫砒銅鉱を意味する。図８より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁着物回収率が高いことが分かる。硫砒銅鉱は何れの条件においても磁着物回収率が黄銅鉱の磁着物回収率よりも十分に小さいことが分かる。

磁化処理においてマイクロ波の電力を100W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすることが好ましい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ硫砒銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。より好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ硫砒銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。さらに好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を60秒以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ硫砒銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と硫砒銅鉱を十分に分離できる。

（実施例７）黄銅鉱と砒四面銅鉱の分離
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および砒四面銅鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、砒四面銅鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および砒四面銅鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図９に示す。図９中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Tenn」は砒四面銅鉱を意味する。図９より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。一方、砒四面銅鉱は何れの条件においても磁化強度がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図１０に各試料の磁着物回収率を示す。図１０中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Tenn」は砒四面銅鉱を意味する。図１０より、黄銅鉱マイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁着物回収率が高いことが分かる。砒四面銅鉱は何れの条件においても磁着物回収率が黄銅鉱の磁着物回収率よりも十分に小さいことが分かる。

磁化処理においてマイクロ波の電力を100W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすることが好ましい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ砒四面銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。より好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を30秒以上とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ砒四面銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。さらに好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を300W以上、処理時間を60秒以上とすればよい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ砒四面銅鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と砒四面銅鉱を十分に分離できる。

（実施例８）黄銅鉱と硫砒鉄鉱の分離
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および硫砒鉄鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、硫砒鉄鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および硫砒鉄鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図１１に示す。図１１中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Aspy」は硫砒鉄鉱を意味する。図１１より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。硫砒鉄鉱はマイクロ波の電力が100W、300Wの場合には磁化強度がほぼ0である。しかし、マイクロ波の電力が500Wの場合には、硫砒鉄鉱の磁化強度は黄銅鉱の磁化強度よりも強くなることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図１２に各試料の磁着物回収率を示す。図１２中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Aspy」は硫砒鉄鉱を意味する。図１２より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁着物回収率が高いことが分かる。硫砒鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wであり、処理時間が30秒以下であれば磁着物回収率がほぼ0であることが分かる。

磁化処理においてマイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を25秒以上30秒以下とし、磁力選鉱において磁束密度を2.0T以上にすることが好ましい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ硫砒鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と硫砒鉄鉱を十分に分離できる。

（実施例９）黄銅鉱と黄鉄鉱の分離
（１）試料調整
純粋な黄銅鉱および黄鉄鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、黄銅鉱の粒度を38〜125μm、黄鉄鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄銅鉱および黄鉄鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図１３に示す。図１３中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「py」は黄鉄鉱を意味する。図１３より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100W、300Wの場合には磁化強度がほぼ0である。しかし、マイクロ波の電力が500Wの場合には、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図１４に各試料の磁着物回収率を示す。図１４中「cpy」は黄銅鉱を意味し、「Py」は黄鉄鉱を意味する。図１４より、黄銅鉱はマイクロ波の電力が強く、処理時間が長いほど磁着物回収率が高いことが分かる。黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には処理時間に関係なく磁着物回収率がほぼ0である。また、マイクロ波の電力が500Wの場合には処理時間が30秒以下であれば磁着物回収率がほぼ0である。

磁化処理においてマイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を60秒以上とすることが好ましい。この条件であれば、黄銅鉱の磁着物回収率を90%以上とし、かつ黄鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄銅鉱と黄鉄鉱を十分に分離できる。

（実施例１０）黄鉄鉱と輝水鉛鉱の分離
（１）試料調整
純粋な黄鉄鉱および輝水鉛鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、黄鉄鉱の粒度を38〜125μm、輝水鉛鉱の粒度を1mm以下とした。

（２）磁化処理
（１）で調整した黄鉄鉱および輝水鉛鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図１５に示す。図１５中「py」は黄鉄鉱を意味し、「Moly」は輝水鉛鉱を意味する。図１５より、黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には磁化強度がほぼ0である。しかし、マイクロ波の電力が500Wの場合には、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。一方、輝水鉛鉱は何れの条件においても磁化強度がほぼ0であることが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図１６に各試料の磁着物回収率を示す。図１６中「Py」は黄鉄鉱を意味し、「Molybd」は輝水鉛鉱を意味する。図１６より、黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には処理時間に関係なく磁着物回収率がほぼ0である。また、マイクロ波の電力が500Wの場合には処理時間が60秒以上であれば磁着物回収率が高くなる。一方、輝水鉛鉱は何れの条件においても磁着物回収率はほぼ0であることが分かる。

磁化処理においてマイクロ波の電力を500W以上とし、処理時間を60秒以上とすることが好ましい。この条件であれば、黄鉄鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ輝水鉛鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、黄鉄鉱と輝水鉛鉱を十分に分離できる。

（実施例１１）硫砒鉄鉱と黄鉄鉱の分離
（１）試料調整
純粋な硫砒鉄鉱および黄鉄鉱の試料を準備し、それぞれに対して粒度調整を行った。粒度調整の手順や条件は実施例５と同一である。粒度調整により、硫砒鉄鉱の粒度を38〜125μm、黄鉄鉱の粒度を38〜125μmとした。

（２）磁化処理
（１）で調整した硫砒鉄鉱および黄鉄鉱の試料を複数用意した。各試料の重量は0.5gとした。各試料に対して磁化処理を行い、磁化処理後の試料の磁化強度を測定した。磁化処理の手順および磁化強度の測定方法は実施例５と同一である。

各試料の磁化強度を図１７に示す。図１７中「Aspy」は硫砒鉄鉱を意味し、「Py」は黄鉄鉱を意味する。図１７より、硫砒鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には磁化強度がほぼ0である。しかし、マイクロ波の電力が500Wの場合には、処理時間が長いほど磁化強度が強くなることが分かる。黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には磁化強度がほぼ0である。マイクロ波の電力が500Wの場合には、処理時間が長いほど磁化強度が強くなるが、硫砒鉄鉱の磁化強度よりも弱いことが分かる。

（３）磁力選鉱
（２）で磁化処理した後の試料に対して磁力選鉱を行い、磁着物回収率を求めた。磁力選鉱の手順は実施例５と同一である。

図１８に各試料の磁着物回収率を示す。図１８中「Aspy」は硫砒鉄鉱を意味し、「Py」は黄鉄鉱を意味する。図１８より、硫砒鉄鉱はマイクロ波の電力が500W以上であるか、マイクロ波の電力が100〜300Wであっても処理時間が60秒以上であれば磁着物回収率が高いことが分かる。黄鉄鉱はマイクロ波の電力が100〜300Wの場合には処理時間に関係なく磁着物回収率がほぼ0である。また、マイクロ波の電力が500Wの場合には処理時間が30秒以下であれば磁着物回収率がほぼ0である。

磁化処理においてマイクロ波の電力を500W以上とし、処理時間を25秒以上30秒以下とし、磁力選鉱において磁束密度を1.0T以上にすることが好ましい。この条件であれば、硫砒鉄鉱の磁着物回収率を70%以上とし、かつ黄鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とできる。より好ましくは、磁化処理においてマイクロ波の電力を500W以上とし、処理時間を25秒以上30秒以下とし、磁力選鉱において磁束密度を2.0T以上にすればよい。この条件であれば、硫砒鉄鉱の磁着物回収率を80%以上とし、かつ黄鉄鉱の磁着物回収率をほぼ0とでき、硫砒鉄鉱と黄鉄鉱を十分に分離できる。

１ 交流対極磁選機
１１ 電磁ドラム
１２ 磁着物排出口
１３ 非磁着物排出口

Claims (5)

1. 粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、
   前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、
   前記原料には黄銅鉱および硫砒銅鉱が含まれており、
   前記磁化工程において、マイクロ波の電力を300W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、
   前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも硫砒銅鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離する
   ことを特徴とする選鉱方法。
2. 粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、
   前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、
   前記原料には黄銅鉱および砒四面銅鉱が含まれており、
   前記磁化工程において、マイクロ波の電力を300W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、
   前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも砒四面銅鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離する
   ことを特徴とする選鉱方法。
3. 粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、
   前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、
   前記原料には黄銅鉱および硫砒鉄鉱が含まれており、
   前記磁化工程において、マイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を前記原料0.5g当たり25秒以上30秒以下とし、
   前記磁力選鉱工程において、磁束密度を2.0T以上とし、
   前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも硫砒鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離する
   ことを特徴とする選鉱方法。
4. 粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、
   前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、
   前記原料には黄銅鉱および黄鉄鉱が含まれており、
   前記磁化工程において、マイクロ波の電力を100W以上300W以下とし、処理時間を前記原料0.5g当たり60秒以上とし、
   前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも黄銅鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも黄鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離する
   ことを特徴とする選鉱方法。
5. 粉砕された複数種類の鉱物を含む原料にマイクロ波を照射して一部の鉱物を磁化する磁化工程と、
   前記磁化工程の後に、前記原料を磁着物と非磁着物とに分離する磁力選鉱工程と、を備え、
   前記原料には硫砒鉄鉱および黄鉄鉱が含まれており、
   前記磁化工程において、マイクロ波の電力を500W以上とし、処理時間を前記原料0.5g当たり25秒以上30秒以下とし、
   前記磁力選鉱工程において、磁束密度を1.0T以上とし、
   前記磁力選鉱工程において、前記原料を前記原料よりも硫砒鉄鉱の品位が高い前記磁着物と前記原料よりも黄鉄鉱の品位が高い前記非磁着物とに分離する
   ことを特徴とする選鉱方法。