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JP7754741B2 - Flotation Method - Google Patents
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JP7754741B2 - Flotation Method - Google Patents

Flotation Method

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JP7754741B2 JP2022019077A JP2022019077A JP7754741B2 JP 7754741 B2 JP7754741 B2 JP 7754741B2 JP 2022019077 A JP2022019077 A JP 2022019077A JP 2022019077 A JP2022019077 A JP 2022019077A JP 7754741 B2 JP7754741 B2 JP 7754741B2
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Description

この明細書は、銅鉱物を含む鉱石が混ぜ合わされたパルプに対する浮遊選鉱方法について記載したものである。 This specification describes a flotation method for pulp mixed with ore containing copper minerals.

銅鉱物を含む鉱石から当該銅鉱物を分離させるには、浮遊選鉱法が用いられる。浮遊選鉱法では、前工程で微細化された鉱石を水等の液体と混合してパルプ(泥漿)とし、このパルプを浮選装置の浮選セル内に貯留させる。そして、浮選セル内のパルプに、フロスを形成するための起泡剤、所望の鉱物のみを浮遊させるための捕収剤、pH調整剤その他の薬剤を添加して撹拌すると、フロスが、銅鉱物等の所定の鉱物を付着しながら浮上する。このようにして浮上した所定の鉱物はフロスとともに、浮選セルから溢流させる等して回収される。 Flotation is used to separate copper minerals from ore containing copper minerals. In this method, ore that has been pulverized in a previous process is mixed with a liquid such as water to form a pulp (sludge), and this pulp is stored in the flotation cell of a flotation device. A foaming agent to form a froth, a collector to float only the desired minerals, a pH adjuster, and other chemicals are then added to the pulp in the flotation cell and stirred. This causes the froth to rise, carrying with it the desired minerals, such as copper minerals. The desired minerals that have risen to the surface are then recovered by overflowing the flotation cell along with the froth.

浮遊選鉱を開始した後のフロスの回収時期や、その回収量等の管理は通常、作業者が、目視によりパルプ表面に浮上したフロスの性状を観察し、またパルプ表面の高さ方向の位置や、パルプ表面におけるフロスの高さ方向の位置等の測定データを確認することにより行われている。このような作業者の判断に基づいて、できる限り多くの銅鉱物を回収するとともに、より高品位の銅精鉱が得られるように、浮遊選鉱の操業を管理することが一般的である。 The timing of froth recovery after flotation begins and the amount recovered are typically managed by workers visually observing the properties of the froth that has risen to the pulp surface and checking measurement data such as the height position of the pulp surface and the height position of the froth on the pulp surface. Based on such worker judgment, flotation operations are generally managed to recover as much copper mineral as possible and to obtain higher-grade copper concentrate.

他方、特許文献1には、フロスが浮選セルから溢流する速度を測定する検出器として、カメラ及び画像分析システムを用いることが記載されている。なお、この特許文献1では、フロスの高さと浮選セルへの供給ガス流量との間、及び、フロス速度と当該供給ガス流量との間には相関関係が存在し、これを用いて最適な供給ガス流量を算出することとしている。 On the other hand, Patent Document 1 describes the use of a camera and image analysis system as a detector to measure the speed at which the froth overflows from the flotation cell. Furthermore, Patent Document 1 states that there is a correlation between the froth height and the supply gas flow rate to the flotation cell, and between the froth velocity and the supply gas flow rate, and that this correlation is used to calculate the optimal supply gas flow rate.

米国特許出願公開第2014/0110311号明細書US Patent Application Publication No. 2014/0110311

作業者の目視及び判断に依存する浮遊選鉱の操業管理では、特にフロスの性状が変動したときの対応が作業者によって異なるものになることが懸念され、その標準化が困難である。 Flotation operation management relies on the visual inspection and judgment of workers, so there is concern that responses will vary depending on the worker, especially when the properties of the froth change, making standardization difficult.

特許文献1には、フロスの溢流に関するカメラ及び画像分析システムについての記載があるが、実際の操業にそのようなカメラ等が有効に利用されているとは言い難い。また、鉱石の種類等に応じてフロスの性状が相違するので、単純にカメラを利用するだけで操業管理が可能になるとはいえない。 Patent Document 1 describes a camera and image analysis system for detecting froth overflow, but it is difficult to say that such cameras are being used effectively in actual operations. Furthermore, since the properties of froth vary depending on the type of ore, it cannot be said that simply using a camera is enough to enable operational management.

この明細書では、銅鉱物を含む鉱石に対する浮遊選鉱の操業を有効に管理することができる浮遊選鉱方法を提供する。 This specification provides a flotation method that allows for effective management of flotation operations for ores containing copper minerals.

上記の浮遊選鉱方法は、銅鉱物を含む鉱石が混ぜ合わされたパルプに対する浮遊選鉱方法であって、パルプ表面に形成されるフロスの画像情報を取得し、前記画像情報から得られるフロスのL***色空間の色彩値を用いて、浮遊選鉱の操業を管理することを含み、前記鉱石として、Quartzの含有量が50重量%以上である鉱石を用いるものである。 The above-mentioned flotation method is a flotation method for pulp mixed with ore containing copper minerals, and includes acquiring image information of the froth formed on the pulp surface and managing the flotation operation using the color values of the froth in the L * a * b * color space obtained from the image information , and using ore having a quartz content of 50% by weight or more as the ore .

上述した浮遊選鉱方法によれば、銅鉱物を含む鉱石に対する浮遊選鉱の操業を有効に管理することができる。 The above-described flotation method allows for effective management of flotation operations for ores containing copper minerals.

一の実施形態の浮遊選鉱方法で用いることができる浮選装置の一例を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an example of a flotation device that can be used in an ore flotation method according to one embodiment. 図1の浮選装置が備える複数の浮選セルのうちの二つを示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view showing two of the plurality of flotation cells provided in the flotation apparatus of FIG. 1. 実際の操業の管理の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of actual operation management. 実施例の所定の鉱石(サンプルA)の色彩値と銅品位との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the color value and the copper grade of a specific ore (sample A) in an example. 実施例の所定の鉱石(サンプルA)の色彩値と銅採収率との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between color value and copper recovery rate for a given ore (Sample A) of an example. 実施例の明るさ調整前における浮遊選鉱の開始から10分経過後の色彩値及び銅採収率を示すグラフである。1 is a graph showing the color value and copper recovery rate 10 minutes after the start of flotation before brightness adjustment in an example. 実施例の明るさ調整後における浮遊選鉱の開始から10分経過後の色彩値及び銅採収率を示すグラフである。1 is a graph showing the color value and copper recovery rate 10 minutes after the start of flotation after brightness adjustment in an example. 実施例で他の鉱石(サンプルB)を用いた場合の色彩値と銅品位との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between color value and copper grade when another ore (sample B) is used in an example. 鉱石中のQuartzの割合と浮鉱率との関係を示すグラフである。1 is a graph showing the relationship between the proportion of Quartz in ore and the flotation rate.

以下に、上述した浮遊選鉱方法の実施の形態について詳細に説明する。
一の実施形態の浮遊選鉱方法は、銅鉱物を含む鉱石が混ぜ合わされたパルプに対して浮遊選鉱を行うに当り、パルプ表面に形成されるフロスの画像情報を取得し、その画像情報から得られるフロスのL***色空間の色彩値を用いて、浮遊選鉱の操業を管理することが含まれる。
Hereinafter, an embodiment of the above-mentioned flotation method will be described in detail.
One embodiment of the flotation method includes performing flotation on pulp mixed with ore containing copper minerals, acquiring image information of the froth formed on the pulp surface, and managing the flotation operation using the color values of the froth in the L * a * b * color space obtained from the image information.

これは、銅鉱物を含む鉱石、特に浮遊選鉱でケイ素分が実質的に浮遊しない一次硫化銅鉱等の鉱石では、フロスの画像情報におけるフロスのL***色空間の色彩値と、パルプ表面(液面)に浮上したフロス内の鉱石中の銅品位等との間に相関があるという新たな知見に基づくものである。このことを利用し、フロスの画像情報の当該色彩値をもとに、フロスの回収時期や、その回収量等を決定することにより、作業者の目視及び判断に依存する場合よりも、浮遊選鉱の操業を有効に管理することができる。また、浮遊選鉱の操業を有効に管理することで銅の採収率を向上できる可能性があるため、鉱物資源をより有効利用することができる。 This is based on the new finding that for ores containing copper minerals, particularly primary copper sulfide ores in which silicon content does not substantially float during flotation, there is a correlation between the color values of the froth in the L * a * b * color space in the froth image information and the copper content of the ore in the froth that has risen to the pulp surface (liquid surface). By utilizing this fact and determining the time and amount of froth recovery based on the color values in the froth image information, flotation operations can be managed more effectively than when relying on the visual inspection and judgment of workers. Furthermore, effective management of flotation operations may improve copper recovery rates, allowing for more effective use of mineral resources.

(鉱石)
浮遊選鉱の対象とする鉱石は、銅鉱物を含む鉱石であって、たとえば、所定の鉱山から採掘された鉱石を破砕し、その後、所定の大きさになるように磨鉱して得られたものである。また、別の鉱物を対象とした浮遊選鉱やその他の選鉱方法で得られる尾鉱や、乾式製錬により得られるカラミを、この実施形態の浮遊選鉱で対象とする鉱石とすることもできる。
(ore)
The ore to be subjected to flotation is an ore containing a copper mineral, and is obtained by, for example, crushing ore mined from a specified mine and then grinding it to a specified size. Also, tailings obtained by flotation or other ore-dressing methods for other minerals, or kalami obtained by dry smelting, can also be used as the ore to be subjected to flotation in this embodiment.

このような鉱石は、一次硫化銅鉱、二次硫化銅鉱に区別される。具体的には、一次硫化銅鉱中の銅鉱物としては、黄銅鉱、班銅鉱、硫砒銅鉱等を挙げることができる。なお、二次硫化銅鉱中の銅鉱物としては、輝銅鉱、銅藍等を挙げることができる。浮遊選鉱の対象ではない場合があるが、銅鉱物を含む鉱石には酸化銅鉱も存在し、コンタミネーションを起こすことがある。酸化銅鉱中の銅鉱物としては、ブロシャン銅鉱等を挙げることができる。 Such ores are divided into primary copper sulfide ores and secondary copper sulfide ores. Specifically, copper minerals in primary copper sulfide ores include chalcopyrite, bornite, and enargite. Copper minerals in secondary copper sulfide ores include chalcocite and covellite. Although not always subject to flotation, copper oxide ores also exist in ores containing copper minerals, which can cause contamination. Copper minerals in copper oxide ores include brochantite.

なかでも、銅鉱物中の一次硫化銅鉱の含有割合が高い鉱石を対象とすることが好ましい。そのような鉱石は、上述した色彩値と銅品位との間に強い相関があることが新たに解かったからである。鉱石中の酸化銅鉱、一次硫化銅鉱および二次硫化銅鉱の各含有割合は、所定のシーケンシャル分析により測定できる。このシーケンシャル分析は、はじめに、酸化銅鉱分析として、対象の鉱物を一定粒度に粉砕したサンプルにクエン酸を加え一定時間撹拌して、溶出した銅を定量し、これを酸化銅鉱の量(CuAC)とする。次いで、二次硫化銅鉱分析として、酸化銅鉱分析後に固液分離して得られた固体部分にシアン化ソーダ液を加え一定時間撹拌して、溶出した銅を定量し、これを二次硫化銅鉱の量(CuCNS)とする。最後に、一次硫化銅鉱分析として、二次硫化銅鉱分析後に固液分離して得られた固体部分に硝酸及び過塩素酸を加え、ホットプレート上で乾固後、塩酸と蒸留水を加え、固体を溶解させ、溶出した銅を定量し、これを一次硫化銅鉱の量(CuINS)とする。各分析において、溶出した銅の定量は、ICP発光分光分析法(ICP-AES)を用いて行う。また、銅鉱物中の酸化銅鉱、一次硫化銅鉱および二次硫化銅鉱の各含有割合を、MLA(Mineral Liberation Analyzer)などの分析装置を用いて測定してもよい。 In particular, it is preferable to target ores with a high proportion of primary copper sulfide ore in the copper mineral. This is because it has recently been discovered that there is a strong correlation between the color value and copper content of such ores. The proportions of copper oxide ore, primary copper sulfide ore, and secondary copper sulfide ore in the ore can be measured using a predetermined sequential analysis. This sequential analysis begins with copper oxide ore analysis, in which citric acid is added to a sample of the target mineral crushed to a certain particle size and stirred for a certain period of time. The amount of dissolved copper is quantified, which is defined as the amount of copper oxide ore (CuAC). Next, in secondary copper sulfide ore analysis, sodium cyanide solution is added to the solid portion obtained by solid-liquid separation after copper oxide ore analysis and stirred for a certain period of time. The amount of dissolved copper is quantified, which is defined as the amount of secondary copper sulfide ore (CuCNS). Finally, for primary copper sulfide ore analysis, nitric acid and perchloric acid are added to the solid portion obtained by solid-liquid separation after secondary copper sulfide ore analysis, and the solid is then dried on a hot plate. Hydrochloric acid and distilled water are then added to dissolve the solid, and the amount of dissolved copper is quantified, which is the amount of primary copper sulfide ore (CuINS). In each analysis, the amount of dissolved copper is quantified using inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES). The respective proportions of copper oxide ore, primary copper sulfide ore, and secondary copper sulfide ore in the copper mineral may also be measured using an analytical device such as an MLA (Mineral Liberation Analyzer).

鉱石は、典型的には銅を0.30重量%~1.50重量%で含むことがある。その他、さらに、ケイ素を20重量%~40重量%、鉄を1.00重量%~5.00重量%含む場合がある。但し、品位は鉱石により異なるので、特にこれに限定されるものではない。 Ore typically contains 0.30% to 1.50% copper by weight. It may also contain 20% to 40% silicon by weight and 1.00% to 5.00% iron by weight. However, since the grade varies depending on the ore, it is not limited to these values.

なかでも、浮遊選鉱でケイ素分が実質的に浮遊し難い鉱石、すなわちQuartzが50重量%以上である鉱石を対象とすることが好適である。ケイ素分が浮遊しやすい鉱石、すなわちQuartzが50重量%未満である鉱石では、上述した色彩値と銅品位との間の相関が弱い場合があるからである。Quartz等の鉱物の含有割合は、MLAで測定することにより判定することができる。MLAで再現性を得るため、同様の鉱物組成となるようにサンプル観察をする際に、樹脂に埋めたサンプルは縦割りでの観察とする。また、同様の元素組成であることを確認することも重要である。 In particular, it is preferable to target ores in which silicon content is substantially unlikely to float during flotation, i.e., ores with a quartz content of 50% by weight or more. This is because in ores in which silicon content is likely to float, i.e., ores with a quartz content of less than 50% by weight, the correlation between the color value and copper content may be weak. The content of minerals such as quartz can be determined by measuring with an MLA. To achieve reproducibility with MLA, when observing samples to ensure a similar mineral composition, samples embedded in resin are observed vertically. It is also important to confirm that the elemental composition is similar.

なお参考として、Quartzの割合が異なる種々の鉱石に対して、同様の浮遊選鉱を行い、それらの各鉱石の浮鉱率を調べた。その結果を表1及び図9に示す。表1及び図9より、Quartzの割合が50重量%以下である鉱石(高粘土含有鉱物)は、Quartzの割合が50重量%より多い鉱石(低粘土含有鉱石)に比して、浮鉱率が高くなる傾向があることが解かる。 For reference, similar flotation was performed on various ores with different quartz percentages, and the float rate of each ore was examined. The results are shown in Table 1 and Figure 9. Table 1 and Figure 9 show that ores with a quartz percentage of 50% or less by weight (high clay content minerals) tend to have a higher float rate than ores with a quartz percentage of more than 50% by weight (low clay content ores).

(浮遊選鉱)
浮遊選鉱を行うには、上述したような鉱石を、水もしくは石灰水等の液体と混ぜ合わせてパルプとし、このパルプを浮選装置の浮選セルに貯留させる。浮選セルには、フロスを形成するための起泡剤、フロスによる銅鉱物の捕収力を高める捕収剤、場合によってはその他の鉱物の浮遊を抑える抑制剤等の薬剤を添加する。そして、浮選セルに、所定のpHになるようにpH調整剤を添加したところで浮選セルに大気を強制的に給気し、もしくは自給式で給気し、スキンマーを回転させてフロスを回収する。フロスの回収は、浮選セルからフロスを自然に溢流させることにより行われることがある。なお、上述したような各種の薬剤は、浮選セルに入れる前のパルプを作製したときに予め添加しておく場合もある。
(flotation)
To perform flotation, the ore described above is mixed with a liquid such as water or lime water to form a pulp, and this pulp is stored in a flotation cell of a flotation device. Chemicals such as a foaming agent to form a froth, a collector to increase the froth's ability to collect copper minerals, and, in some cases, an inhibitor to prevent other minerals from floating are added to the flotation cell. Once a pH adjuster is added to the flotation cell to achieve a predetermined pH, the flotation cell is aerated by forced or self-sufficient air, and the skimmer is rotated to collect the froth. The froth is sometimes collected by allowing the froth to naturally overflow from the flotation cell. The various chemicals described above may also be added in advance when preparing the pulp before it is placed in the flotation cell.

ここで、この実施形態では、浮選セル内のパルプの表面におけるフロスの画像情報を用いて浮遊選鉱の操業を管理するため、たとえば浮選セルの上方側にカメラ等の撮影装置を設置すること等により、フロスの画像情報を取得する。画像情報の取得は、フロスを継続的に撮影し、又は、所定のタイミングで断続的に撮影することにより行うことができる。つまり、撮影装置によりフロスを監視する。 In this embodiment, in order to manage flotation operations using image information of the froth on the surface of the pulp in the flotation cell, image information of the froth is acquired, for example, by installing a photographing device such as a camera above the flotation cell. Image information can be acquired by continuously photographing the froth or by photographing it intermittently at predetermined times. In other words, the froth is monitored using the photographing device.

上記のようにして取得された画像情報は、たとえば電子計算機等に送信されて、そこで画像解析に供される。画像解析には、上記の画像情報における画像内のフロスのL***色空間(CIE1976(L*,a*,b*)色空間)の色彩値を算出することが含まれる。この色彩値(すなわち、Lab cоlоr)は、次式(1)により算出される。 The image information obtained as described above is transmitted to, for example, a computer, and subjected to image analysis there. The image analysis includes calculating the color values of the floss in the image in the L * a * b * color space (CIE 1976 (L * , a * , b * ) color space). This color value (i.e., Lab color) is calculated using the following formula (1):

(1) (1)

ここで、L0、a0及びb0は、L***色空間における任意の座標を設定することができるが、多くの場合、標準白色点を用いる。またここで、L*、a*及びb*は、画像情報の画像内のパルプ表面についてのL***色空間における座標であり、画像処理ソフト等を用いて算出することができる。色彩値は、フロスの画像情報における画像内で、フロスに相当する部分を構成する各ピクセルの色彩値の、所定の時間内(たとえば5秒間)の平均として求める。 Here, L0 , a0 , and b0 can be set to any coordinates in the L * a * b * color space, but in many cases, the standard white point is used. Also, L * , a * , and b * are coordinates in the L * a * b * color space for the pulp surface in the image of the image information, and can be calculated using image processing software, etc. The color value is calculated as the average color value of each pixel constituting the portion corresponding to the floss in the image of the floss image information within a predetermined time period (e.g., 5 seconds).

先に述べたように、画像情報における画像内のフロスの上記色彩値と、実際の浮選セル内におけるパルプ表面に浮上したフロス内の銅品位との間には相関がある。それ故に、上記の色彩値から、当該画像情報が取得されたときにパルプ表面に形成されているフロス内の鉱石中の銅品位を推定することができる。また、上記の色彩値に基づいてフロスの回収時期及び/又はフロスの回収量等を決定するようにすれば、フロスの性状が変動した際の対応も標準化することができ、作業者によらず、安定した操業管理を行うことができる。加えて、人件費の削減によるコストの低減も見込まれる。 As mentioned above, there is a correlation between the color values of the froth in the image information and the copper grade in the froth that floats to the pulp surface in the actual flotation cell. Therefore, the color values can be used to estimate the copper grade in the ore in the froth that was formed on the pulp surface when the image information was acquired. Furthermore, by determining the froth recovery time and/or froth recovery amount based on the color values, it is possible to standardize responses when froth properties change, enabling stable operational management regardless of the operator. Additionally, costs can be reduced by reducing labor costs.

より具体的には、たとえば、浮選セル内のフロスの画像情報を所定の時間間隔をおいて複数取得し、それらの画像情報から、色彩値と、パルプ表面に形成されるフロス内の鉱石中の銅品位との関係についてのグラフその他の情報を予め得ておくことが好ましい。この場合、その後の浮遊選鉱でフロスの画像情報を取得したときに、その画像情報から上記の色彩値を算出すれば、上述した色彩値と銅品位との関係についてのグラフ等の情報をもとに、パルプ表面のフロス内の鉱石中の銅品位を推定することができる。そのような情報としては特に限定されないが、たとえば、横軸を色彩値(Lab cоlоr)とし、縦軸を銅品位としたグラフ等が挙げられる。 More specifically, it is preferable to obtain multiple images of the froth in the flotation cell at predetermined time intervals and, from these images, obtain in advance graphs or other information about the relationship between color values and the copper grade in the ore in the froth formed on the pulp surface. In this case, when image information of the froth is obtained in a subsequent flotation step, the above-mentioned color values can be calculated from the image information, and the copper grade in the ore in the froth on the pulp surface can be estimated based on the graph or other information about the relationship between the above-mentioned color values and copper grade. Such information is not particularly limited, but could, for example, be a graph with color values (Lab color) on the horizontal axis and copper grade on the vertical axis.

画像情報から得られるパルプ表面のL***色空間の色彩値はまた、銅の採収率との間にも相関関係がある。 The color values in the L * a * b * color space of the pulp surface obtained from the image information also correlate with the copper recovery rate.

なお多くの場合、浮選セル内のフロスの銅品位が低くなるに従い、上述した色彩値は低下していく。浮遊選鉱の途中、たとえば、パルプ表面に形成されるフロスでの銅の累計採収率が最大となるまでの間に、色彩値がゼロになると、その後の銅の累計採収率の増大が、当該色彩値から推定できなくなるおそれがある。そのため、たとえば、浮選セルのパルプ表面を照らす照明器具の設置や、当該照明器具の出力を調整すること等により、浮遊選鉱の開始時点から所定の時間が経過するまで、前記色彩値がゼロにならないように、パルプ表面の明るさを調整しておくことが好ましい。より具体的には、その所定の時間を、浮遊選鉱の開始時点から、パルプ表面に形成されるフロスでの銅の採収率が最大となる時点までの時間以上に設定することが好適である。これにより、上述したような色彩値を用いた銅品位等の推定を、所要の期間にわたって有効に行うことが可能になる。 In many cases, the color value decreases as the copper content of the froth in the flotation cell decreases. If the color value reaches zero during flotation, for example, before the cumulative copper recovery rate in the froth formed on the pulp surface reaches its maximum, it may become impossible to estimate the subsequent increase in cumulative copper recovery rate from the color value. Therefore, it is preferable to adjust the brightness of the pulp surface so that the color value does not reach zero until a predetermined time has elapsed from the start of flotation, for example, by installing a lighting fixture that illuminates the pulp surface in the flotation cell or adjusting the output of the lighting fixture. More specifically, it is preferable to set the predetermined time to be equal to or longer than the time from the start of flotation to the time when the copper recovery rate in the froth formed on the pulp surface reaches its maximum. This makes it possible to effectively estimate copper content, etc., using the color value described above over the required period.

ところで、浮遊選鉱には、図1に示すような浮選装置1を用いることがある。この浮選装置1は、上流側から下流側(図1では左側から右側)に向かって並べて配置された複数の浮選セル2を備えるものであり、それらの浮選セル2の隣り合うものどうしは連通されている。
より詳細には、図2に示すように、隣り合う浮選セル2の相互は、それらの間に設けられてパルプPの通流が可能な連通部3により連結されている。そして、各連通部3には、上流側(図2では右側)の浮選セル2から下流側(図2では左側)の浮選セル2へのパルプPの流れを制御するバルブ4が設けられている。このバルブ4を操作することにより、上流側の浮選セル2内のフロス層FLを変動させることができる。フロス層FLは、浮選セル2内のパルプ表面PS上に形成されるフロスFの高さ方向の領域であり、ここでは溢流部分であるオーバーリップOLとパルプ表面PSとの間の領域としている。
For flotation, a flotation apparatus 1 as shown in Fig. 1 may be used. This flotation apparatus 1 includes a plurality of flotation cells 2 arranged side by side from upstream to downstream (from left to right in Fig. 1), and adjacent flotation cells 2 are in communication with each other.
More specifically, as shown in Figure 2, adjacent flotation cells 2 are connected to each other by a communication section 3 provided between them, which allows the flow of pulp P. Each communication section 3 is provided with a valve 4 that controls the flow of pulp P from the upstream flotation cell 2 (the right side in Figure 2) to the downstream flotation cell 2 (the left side in Figure 2). By operating this valve 4, the froth layer FL in the upstream flotation cell 2 can be varied. The froth layer FL is the height-wise region of the froth F formed on the pulp surface PS in the flotation cell 2, and here it is defined as the region between the overlip OL, which is the overflow portion, and the pulp surface PS.

図示の浮選セル2では、バルブ4を閉めると、それよりも上流側の浮選セル2からのパルプPの流入に伴い、パルプ表面PSが上昇する。パルプ表面PSが上昇することにより、パルプ表面PS上のフロスFの多くがオーバーリップOLを超えて溢流して回収される。このようにバルブ4を閉めた場合は、フロスFの回収量が増加し、それに伴って銅の採収率が増加する。
一方、バルブ4を開くと、それよりも下流側の浮選セル2へパルプPが流出することにより、パルプ表面PSが低下する。パルプ表面PSが低下すると、オーバーリップOLを超えて溢流するフロスFの量が少なくなる。このため、バルブ4を開くことは、フロスFの回収量の減少、ひいては銅の採収率の減少につながる。
このようにして、図示の例の浮選装置1では、バルブ4の開閉により、フロスFの回収量を調整することができる。
In the illustrated flotation cell 2, when the valve 4 is closed, the pulp surface PS rises as pulp P flows in from the upstream flotation cell 2. As the pulp surface PS rises, much of the froth F on the pulp surface PS overflows the overlip OL and is recovered. When the valve 4 is closed in this way, the amount of recovered froth F increases, and the copper recovery rate also increases.
On the other hand, when the valve 4 is opened, the pulp P flows out into the downstream flotation cell 2, lowering the pulp surface PS. When the pulp surface PS is lowered, the amount of froth F that overflows beyond the overlip OL decreases. Therefore, opening the valve 4 leads to a decrease in the amount of recovered froth F and, ultimately, a decrease in the copper recovery rate.
In this way, in the flotation device 1 of the illustrated example, the amount of froth F recovered can be adjusted by opening and closing the valve 4.

なお、フロスFには基本的に銅鉱物が多く含まれるので、フロスFの回収量を増加させると、銅の採収率は増加する傾向にある。 Froth F generally contains a large amount of copper minerals, so increasing the amount of froth F recovered tends to increase the copper recovery rate.

ここで、この実施形態では、上述したような浮選セル2内のパルプ表面PS上のフロスFがオーバーリップOLを超えて溢流する前のフロスFについて取得した画像情報からL***色空間の色彩値を求める。そして、先にも述べたように、フロスFの色彩値と、フロスF内における鉱石中の銅品位との間には相関関係があることから、その関係に基づいて複数の浮選セル2間の各バルブ4の開閉を操作し、複数の浮選セル2のそれぞれのフロス層FLを設定することが好ましい。より詳細には、当該浮選装置1を用いて浮遊選鉱を開始した後、色彩値が、銅の採収率が最大になる値に近づいたときに、浮鉱を過剰に採取しないように、フロス層FLを変動させて、操業管理を行うことが好適である。最大採収率が得られた後の浮選セルでさらに浮鉱を回収すると、銅品位が低下するためである。 In this embodiment, the color values in the L * a*b * color space are determined from image information acquired about the froth F on the pulp surface PS in the flotation cell 2 before it overflows the overlip OL . As mentioned above, since there is a correlation between the color value of the froth F and the copper grade of the ore in the froth F, it is preferable to open and close each valve 4 between the plurality of flotation cells 2 based on this correlation, and set the froth layer FL of each of the plurality of flotation cells 2. More specifically, after starting flotation using the flotation apparatus 1, when the color value approaches the value at which the copper recovery rate is maximized, it is preferable to perform operational management by varying the froth layer FL so as not to collect too much float. This is because if further float is collected from the flotation cell after the maximum recovery rate has been achieved, the copper grade will decrease.

たとえば、図3に「1 通常」として示すような、上述した色彩値による操業管理を行わないケースを想定する。この通常のケースでは、全ての区の浮選セルでパルプレベルを20としている。このケースについてパルプ表面の画像情報を取得し、その色彩値を算出すると、「2 カメラ管理」で示すような各区の浮選セルでの色彩値が得られたとする。この場合、そのうちの1~2区の浮選セル、3~4区の浮遊セル及び5~6区の浮選セルでは、色彩値がある程度大きく最大採収率がまだ得られていないと考えられることから、「3 色彩値管理による採収率改善」では、パルプレベルを上昇させ(パルプ表面と溢流部分との間の距離を20から10に狭くし)、フロスの回収量を増加させている。一方、「2 カメラ管理」の7~8区の浮選セルでは、色彩値が小さく既に最大採収率が得られていると考えられることから、パルプレベルを低下させ(パルプ表面と溢流部分との間の距離を20から30に広くし)、フロスの回収量を減少させている。このような操業管理により、複数の浮選セルを用いた場合の最終的な銅の採収率を向上させることができる。 For example, consider a case where operational management using the color values described above is not performed, as shown in Figure 3 under "1 Normal." In this normal case, the pulp level is set to 20 in the flotation cells of all sections. If image information of the pulp surface is acquired for this case and its color value is calculated, the color values for the flotation cells of each section are obtained as shown under "2 Camera Management." In this case, the color values for the flotation cells of sections 1 and 2, sections 3 and 4, and sections 5 and 6 are relatively high, and it is considered that the maximum recovery rate has not yet been achieved. Therefore, in "3 Improving Recovery Rate through Color Value Management," the pulp level is increased (the distance between the pulp surface and the overflow area is narrowed from 20 to 10), thereby increasing the amount of froth recovered. On the other hand, in the flotation cells in zones 7 and 8 under "2 Camera Control," the color value is small and it is believed that maximum recovery has already been achieved, so the pulp level was lowered (the distance between the pulp surface and the overflow area was increased from 20 to 30) and the amount of froth recovered was reduced. This type of operational control can improve the final copper recovery rate when using multiple flotation cells.

次に、上述したような浮遊選鉱方法の有効性を確認するための試験に実施したので以下に説明する。但し、ここでの説明は単なる例示を目的としたものであり、これに限定されるものでない。 Next, we conducted tests to confirm the effectiveness of the flotation method described above, which are described below. However, the description here is for illustrative purposes only and is not intended to be limiting.

(色彩値と銅品位及び銅採収率との関係)
銅鉱物を含有する所定の鉱石(サンプルA)に対して浮選セルを用いて浮遊選鉱を行った。
(Relationship between color value, copper grade, and copper recovery rate)
A predetermined ore containing copper minerals (Sample A) was subjected to flotation using a flotation cell.

浮遊選鉱の間、複数回にわたって浮選セル内のパルプ表面の画像を撮影し、各画像から算出した色彩値と、当該画像の撮影時のフロス内の銅の品位及び銅の採収率との関係を調査した。その結果を図4及び5に示す。図4及び5のグラフでは、同グラフの凡例に記載のとおり、丸のプロットの近似曲線を実線で、三角のプロットの近似曲線を短破線で、四角のプロットの近似曲線を長破線でそれぞれ示している。
図4及び5から、色彩値と銅の品位及び銅の採収率のそれぞれとの間には相関関係があることが解かる。
During flotation, images of the pulp surface in the flotation cell were taken multiple times, and the relationship between the color value calculated from each image and the copper grade and copper recovery rate in the froth at the time the image was taken was investigated. The results are shown in Figures 4 and 5. In the graphs of Figures 4 and 5, as described in the graph legend, the approximation curves of the circle plots are shown as solid lines, the approximation curves of the triangle plots are shown as short dashed lines, and the approximation curves of the square plots are shown as long dashed lines.
4 and 5 show that there is a correlation between the color value and the copper grade and copper recovery rate, respectively.

(明るさと色彩値との関係)
上述した浮遊選鉱で、明るさの調整前は、図6に示すように、浮遊選鉱の開始から10分が経過した時点で、色彩値がゼロであったにも関わらず、銅の採収率は増加していた。
これに対し、明るさを暗くする調整を行った場合、図7に示すように、10分経過の時点で色彩値がゼロになっておらず、色彩値を用いた操業管理が可能であった。
(Relationship between brightness and color value)
In the above-described flotation, before the brightness adjustment, as shown in Figure 6, the copper recovery rate increased even though the color value was zero 10 minutes after the start of flotation.
In contrast, when the brightness was adjusted to be darker, as shown in FIG. 7, the color value did not reach zero after 10 minutes, making it possible to manage operations using the color value.

(Si分が浮遊しやすい鉱石)
上述した鉱石(サンプルA)に代えて、Si分が浮遊しやすい鉱石(サンプルB)を用いて、ほぼ同様の浮遊選鉱を行ったところ、図8に示すように、色彩値と銅の品位との間に、明確な相関は確認できなかった。
(Ore with easily floating Si content)
When a similar flotation process was carried out using an ore (sample B) in which Si content is likely to float, instead of the above-mentioned ore (sample A), no clear correlation was confirmed between the color value and the copper grade, as shown in Figure 8.

上述した試験に供したサンプルAとサンプルBの鉱物組成を表2に示す。Si分が浮遊しやすいサンプルBは、サンプルAに比べ、Quartzが少ないことが確認された。 The mineral compositions of Samples A and B used in the above-mentioned tests are shown in Table 2. Sample B, which has a tendency for Si to float, was confirmed to have less Quartz than Sample A.

1 浮選装置
2 浮選セル
3 連通部
4 バルブ
P パルプ
F フロス
FL フロス層
PS パルプ表面
OL オーバーリップ
REFERENCE SIGNS LIST 1 Flotation device 2 Flotation cell 3 Communication part 4 Valve P Pulp F Froth FL Froth layer PS Pulp surface OL Overlip

Claims (7)

銅鉱物を含む鉱石が混ぜ合わされたパルプに対する浮遊選鉱方法であって、
パルプ表面に形成されるフロスの画像情報を取得し、前記画像情報から得られるフロスのL***色空間の色彩値を用いて、浮遊選鉱の操業を管理することを含み、
前記鉱石として、Quartzの含有量が50重量%以上である鉱石を用いる、浮遊選鉱方法。
1. A flotation method for pulp mixed with ore containing copper minerals, comprising:
acquiring image information of the froth formed on the pulp surface, and managing the flotation operation using color values in the L * a * b * color space of the froth obtained from the image information ;
A flotation method using an ore having a quartz content of 50% by weight or more as the ore .
前記色彩値から、前記フロス内の鉱石中の銅品位を推定することを含む、請求項1に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method of claim 1, further comprising estimating the copper content of the ore in the froth from the color value. 前記画像情報から、前記色彩値と、前記フロス内の鉱石中の銅品位との関係に関する情報を得ることを含む、請求項1又は2に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method of claim 1 or 2, further comprising obtaining information regarding the relationship between the color value and the copper grade in the ore within the froth from the image information. 前記色彩値と、前記フロス内の鉱石中の銅品位との関係に基いて、前記フロスの回収時期及び/又は回収量を決定することを含む、請求項1~3のいずれか一項に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method according to any one of claims 1 to 3, further comprising determining the timing and/or amount of the froth to be recovered based on the relationship between the color value and the copper content of the ore in the froth. 前記色彩値と、前記フロス内の鉱石中の銅品位との関係に基いて、浮選装置の浮選セルにおけるバルブを操作して前記浮選セルでのパルプレベルを設定することを含む、請求項1~4のいずれか一項に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method described in any one of claims 1 to 4, further comprising operating a valve in a flotation cell of a flotation device to set the pulp level in the flotation cell based on the relationship between the color value and the copper grade in the ore in the froth. 浮遊選鉱の開始時点から所定の時間が経過するまで、前記色彩値がゼロにならないように、パルプ表面の明るさを調整することを含む、請求項1~5のいずれか一項に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method described in any one of claims 1 to 5, further comprising adjusting the brightness of the pulp surface so that the color value does not become zero until a predetermined time has elapsed from the start of flotation. 前記所定の時間が、浮遊選鉱の開始時点から、前記フロスでの銅の採収率が最大となる時点までの時間以上に設定される、請求項6に記載の浮遊選鉱方法。 The flotation method of claim 6, wherein the predetermined time is set to be equal to or greater than the time from the start of flotation to the time when the copper recovery rate in the froth is maximized.
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