粉体精製工学部門委員会学生賞セッション

[1K0401-09-09] MLAおよびDEMを用いたHPGRの単体分離促進効果に対する考察

○長田 悠¹、塚田 浩二²、矢口 裕一³、蛭子 陽介⁴、三觜 幸平⁴、所 千晴¹ (1. 早稲田大学、2. 古河産機システムズ株式会社、3. 古河機械金属株式会社、4. 日鉄鉱業株式会社)

司会：芳賀 一寿(秋田大学)、晴山 渉(岩手大学)

キーワード：HPGR、MLA、銅鉱石、離散要素法、単体分離度

High Pressure Grinding Roll (HPGR) は銅鉱物の単体分離を促進するアシスト粉砕の一つとして知られている。ロール間で高圧かつ高密度の粒子間粉砕が起きることで，鉱物の異相境界面にクラックを生じさせ，単体分離が促進されると言われているが，単体分離挙動は定量的に把握されていない。
そこで、本研究ではChalcopyriteおよびBorniteを含む銅鉱石Aを用いたHPGR試験と、Chalcocite，Covellite，Bornite，Enargiteを含む銅鉱石Bを用いた小型HPGR試験を行い，単体分離機構を比較した。単体分離度の測定にはMineral Liberation Analyzer (MLA) を用い，鉱石に加わる力の算出にはDEMシミュレーションを用いた。どちらの鉱石の場合も，HPGRを使用した全条件において，ボールミルのみの粉砕のときと比べて単体分離度が増加し，鉱石Aのときに最大15 %，鉱石Bのときに最大25 %ほど増加した。
また，DEMシミュレーションによって，スケールと鉱石の種類が異なる粉砕試験を再現できることをロールギャップから確認した。両試験において，HPGRを通過する際に鉱石に加わる力を算出し，単体分離度との関係を調べると，単体分離度が最も大きくなる最適な力が存在することが確認された。これらの結果から，HPGRによって異相境界面を選択的に破壊する適切な条件があることが示唆された。