技術分野： 本発明は、バストネサイト鉱石の選鉱プロセスに関し、特に、重力選鉱、磁気分離および浮選を組み合わせたバストネサイト鉱石の選鉱プロセスに関する。.

背景アート： バストネサイトは、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gdなどの希土類元素を抽出するための主要な鉱物である。 代表的な鉱床としては、米国のマウンテンパス希土類鉱山、中国四川省の茂尼平希土類鉱山および達魯壩希土類鉱山、山東省の威山希土類鉱山、バヤンオボ希土類鉱山などが挙げられます。 最初の 4 つは単純なバストネサイト鉱石であるのに対し、後者はバストネサイトとモナザイトが混在する混合希土類鉱石である。現在、バストネサイトを分離するための選鉱プロセスには、重力選鉱、磁選、浮選、あるいはこれら 3 つのプロセスの組み合わせがある。 米国のマウンテン・パス希土類選鉱所では、「高温浮選法」を採用している。すなわち、鉱石を微粉砕・スラリー化し、90°C以上に加熱した後、6段階の調整処理を行い、その過程でリグノスルホン酸アンモニウム、 C-30 トール油またはオレイン酸、フッ化ケイ酸ナトリウム、ソーダ灰などを順次添加して浮選を行う。1段階の粗選と5段階の精選からなる閉回路プロセスを通じて、REO = 60%–62%、希土類回収率65%–70%のバストネサイト濃縮物を、REO ≥ 7%の原鉱から得ることができる。 四川省の茂尼平希土類鉱山では、ほとんどの操業で重力選鉱、あるいは重力選鉱と磁選、あるいは重力選鉱と浮選を組み合わせた方法が採用されている。 重力選鉱では REO = 50%–55% のバストネサイト精鉱が、磁選では REO = 70%–72% のバストネサイト精鉱が得られ、希土類の全体回収率は 45%–56%となる。重力・浮選プロセスを用いる場合、重力選鉱ではREO = 50%–56%のバストネサイト精鉱が得られる。 浮選工程では、ケイ酸ナトリウムを3～5 kg/t、硫酸を0.4～1.0 kg/t、H₂₀5またはJD‑2コレクターを2～4 kg/t使用し、粗選1段階と精選2段階を経て、 REO = 52%–58%の浮選濃縮物が得られ、希土類の全体回収率は55%–65%となる。.

バストネサイトとモナザイトの混合希土類鉱石に対しては、高強度磁選・浮選プロセスが採用されている。鉄の高強度磁選後の中間製品（REO含有量：7%～12%）は、希土類浮選の原料として使用される。 浮選工程では、ケイ酸ナトリウムを4.5～7.5 kg/t、ヒドロキサム酸系選鉱剤を2.0～3.0 kg/t使用し、粗選1段階と精選2～3段階を経て、REO = 56%–60%の濃縮物と、58%–64%の浮選回収率が得られる。 上記のプロセスの欠点は、1. 濃縮物の品位と回収率が低いこと、2. プロセスフローシートが長く、特に高温浮選法は大量のエネルギーを消費し、コストが高いこと、3. 浮選薬剤の総消費量が多く、ケイ酸ナトリウムの投与量も多いため、尾鉱スラリーの沈降が困難となり、環境汚染を引き起こす；4. 重力選別や磁力選別からの尾鉱は、一般的に回収処理が行われないため、深刻な資源の浪費につながる。.

発明の概要： 本発明が解決しようとする技術的課題は、既存のバストネサイト選鉱プロセスを改良し、希土類濃縮物の品位および回収率を向上させ、プロセスフローシートを簡素化し、生産コストを削減することである。 上記の技術的課題を解決するため、本発明は次のように実現される。鉱石を0.15 mm未満の粒径が60%～95%となる細度まで粉砕し、重力選鉱のための振動選鉱台に供給する。 重力選鉱後、粗粒バストネサイト濃縮物、中間物、および尾鉱が分離される。中間物は磁気分離装置に供給され、磁気分離が行われ、中粒バストネサイト濃縮物と尾鉱が生成される。 磁気分離からの尾鉱および振動テーブル分離からの尾鉱は、さらに選別および粉砕処理が施され、鉱石が0.074 mm未満の粒子を含む75%–85%の粒度となるように調整された後、脱スライム装置に供給され、脱スライム処理が行われる。 脱スライム処理中は、0.2～2 kg/tの分散剤が添加され、pH = 7.5～9.5の条件下で処理が行われる。 脱スライム処理されたアンダーフローは、調整槽に送られ、調整および抑制剤として0.4～1.8 kg/tのケイ酸ナトリウムを添加してパルプ化されます。 調整されたパルプは浮選装置に送られ、一次集鉱剤としてヒドロキサム酸系集鉱剤を 0.8～3 kg/t、 補助捕集剤としてL₁08を30～300 g/t、浮遊剤として発泡剤を20～150 g/tを順次添加する。 浮選操作は、パルプのpH = 7～9.5、パルプ密度 50%～62%、パルプ温度 30～50°Cの条件下で実施される。.

上記の浮選工程における最適な試薬添加量は、ヒドロキサム酸系一次集鉱剤を1.2～1.6 kg/t、補助集鉱剤L₁08を100～150 g/t、発泡剤を60～100 g/tとする。.

上記のヒドロキサム酸系一次回収剤には、サリチルヒドロキサム酸、サリチルヒドロキサム酸アンモニウム、サリチルヒドロキサム酸ナトリウム、およびサリチルヒドロキサム酸カリウムが含まれる。.

上記の補助コレクターはL303でもよく、その投与量は150～400 g/tである。.

本発明を実施した際の利点は以下の通りである。1. プロセスフローが簡潔で、濃縮率が高い。特に、わずか1～2回の浮選工程のみで高品質の濃縮物を製造することができる。 2. 希土類濃縮物の全体品位は62%を超え、最大で68%～74%に達し、希土類の全体回収率は80%～85%である； 3. 浮選薬剤の総消費量が少なく、生産コストが低い。特にケイ酸ナトリウムの投与量が少なく、尾鉱スラリー水は沈殿しやすいため、尾鉱水の排出に有利である；4. 振動テーブルによる重力濃縮および磁気分離からの尾鉱の分離により、資源の利用率が向上する。.

実施例の詳細な説明： さらに詳しく説明するために、本発明を四川省の毛尼平希土類鉱石の処理に適用した例を以下に示す。

四川省にあるマオニウピン希土類鉱床は、中国で2番目に大きな軽希土類資源基地である。 主な鉱物には、バストネサイト、重晶石、セレスタイト、蛍石、方解石、方鉛鉱、ウルフェナイト、黄鉄鉱、鉄（マンガン）鉱物、エギリン、アルバイト、アルフヴェドソナイト、石英などがある。 バストネサイトの結晶粒径は不均一（数センチメートルから数マイクロメートル）であり、鉱石は著しく風化しており、スライム含有量は比較的高い（約20%）。 鉱石の品位は、REO = 3%～10%である。この鉱石に対する本発明の実施例は以下の通りである。.

例 1： 原鉱の品位は REO = 5.5% である。 鉱石は100メッシュを通過する70%まで粉砕され、重力選鉱のための振動テーブルに供給されます。これにより、REOが57%以上、重力回収率が45%以上の粗粒バストネサイト精鉱が生産されます。 シェーキングテーブルからの中間物（REO > 16%）は、磁場強度が 10,000 ガウスを超える磁選機に供給され、REO が 72% を超えるバストネサイト精鉱が生成されます。 振動テーブルからの尾鉱と磁気分離からの尾鉱を混合し、さらに選別と粉砕を行うことで、0.074 mm未満の粒子率が85%に達するようにし、その後、脱スライム装置に供給する。 脱スライム処理は、pH = 8.5～9 の条件下で、分散剤として 0.8～1.2 kg/t のケイ酸ナトリウムを添加して行われます。 脱スライム処理されたアンダーフローは、調整タンクに送られ、調整剤および沈降抑制剤としてケイ酸ナトリウムを 0.8～1.0 kg/t 添加してパルプ化され、パルプの pH = 7.5～8.2、パルプ密度 50%–62%、パルプ温度 35～40°C の条件で調整される。調整されたパルプは浮選装置に供給され、サリチルヒドロキサメートアンモニウム 1.3～1.6 kg/t、補助捕集剤 L₁08 80～100 g/t、 および発泡剤No. 2オイル50～80 g/tを順次添加し、パルプpH = 7.5～8.2、パルプ密度50%～62%、浮選温度35～40°Cの条件下で浮選を行う。 1段階の浮選後、REO = 62%–68%、浮選回収率88%–92%のバストネサイト濃縮物が得られる。 プロセス全体の希土類回収率は80%～84%である。.

例 2： 鉱石試料は実施例1と同じであるが、給鉱品位はREO = 7.8%である。 鉱石を100メッシュ通過粒度60%まで粉砕し、振動選鉱台に供給して、品位REO = 57%–58%の粗粒バストネサイト濃縮物を製造する。 中間分（REO > 18%）は、磁場強度が10,000ガウスを超える磁選機へ供給され、REO = 72%–74%の品位を持つ中粒バストネサイト濃縮物が得られる。 シェーキングテーブルからの尾鉱および磁気分離からの尾鉱は、150メッシュの高周波微細スクリーンに供給される。スクリーンのオーバーサイズ分はボールミルに供給され、200メッシュを通過する75%まで粉砕された後、 その後、スクリーンのアンダーサイズである微細尾鉱と混合され、脱スライム装置に送られる。脱スライム処理では、パルプのpHを8.5～9.0に保ちながら、分散剤としてヘキサメタリン酸ナトリウムを200～400 g/t添加する。 脱スライム処理されたアンダーフローは、コンディショニングタンクに送られ、パルプ化が行われる。この際、調整剤および沈降抑制剤としてケイ酸ナトリウムを0.9～1.1 kg/t添加し、パルプのpHを8.5～9.0、パルプ密度を50%–62%、パルプ温度 33～40°C に制御される。 調整されたパルプは浮選セルに供給され、一次集鉱剤であるサリチルヒドロキサメートナトリウムを1.0～1.3 kg/t、補助集鉱剤L₁08を90～120 g/t、発泡剤であるパインオイルを50～80 g/tの順に添加する。 浮選は、パルプのpH = 8.0–8.5、浮選温度 33–40°C、パルプ密度 50%–62% の条件下で実施される。 1 段階の粗選と 1 段階の精選を経て、REO = 65%–72%、浮選回収率 88%–92% の高品質な希土類濃縮物が得られます。 プロセス全体の希土類回収率は82%～85%に達する。.

例 3： この鉱石サンプルは実施例1のものと同じであるが、採掘地域が異なり、給鉱品位はREO = 7.0%である。鉱石はまず、分級のために2段式高周波振動スクリーンに供給される。 第1デッキからのオーバーサイズ（1 mm超）は、粗い脈石として廃棄される。 第 2 デッキからのオーバーサイズ分は、0.15 mm 未満となるよう 75% に粉砕され、重力選鉱のためのシェーキングテーブルに供給され、REO > 57% の粗粒バストネサイト濃縮物が得られる。 シェーキングテーブルからの中間物は、磁場強度が 10,000 ガウスを超える磁気分離器に供給され、REO = 72%～74% の中粒のバストネサイト濃縮物が生成されます。 振動テーブルからの尾鉱および磁気分離からの尾鉱は、150メッシュの振動スクリーンに送られ、選別される。 スクリーンのオーバーサイズ分は、200メッシュを通過する75%になるまで粉砕され、その後、スクリーンのアンダーサイズ分および2段式高周波スクリーンの第2段アンダーサイズ分からの微粒子（<0.10 mm、大量のスライムを含む）と混合され、 これらを脱スライム装置に供給し、パルプのpHを8.5～9.0に調整した上で、分散剤としてケイ酸ナトリウム0.6～1.0 kg/tを添加して脱スライムを行う。脱スライム処理されたアンダーフローは調整された後、浮選セルに供給される。 浮選は、ケイ酸ナトリウム0.7～0.9 kg/t、一次集鉱剤であるサリチルヒドロキサメートカリウム（またはアンモニウム）1.2～1.5 kg/t、補助集鉱剤L₃03 200～350 g/t、 および発泡剤No. 2オイル60～80 g/tを順次添加し、パルプpH＝8.0～8.5、パルプ密度50%～60%、浮選温度33～38°Cの条件下で実施される。 1段階の浮選後、REO = 64%–68%の微粒子のバストネサイト濃縮物が得られる。プロセス全体の希土類回収率は80%–84%である。.