レアアース選鉱プロセス:鉱石から資源への変貌の道

レアアース(稀土類)は「産業のビタミン」と称され、スマートフォン、電気自動車、国防装備などの分野で不可欠な存在です。それはどのように鉱石から抽出されるのでしょうか?これにはレアアース選鉱プロセスについて説明する必要があります。

採掘された原鉱石は、レアアースと脈石(けっせき)鉱物が混ざったものです。最初の工程は破砕(はさい) で、粗顎破砕機(そしゃくはさいき)と細顎破砕機(ほそあごはさいき)が「破砕の役割」を担い、大塊の鉱石を小さな顆粒に砕き、後続の加工の準備をします。

破砕後の鉱石は、振動フィーダー(しんどうフィーダー)によって均一にボールミル(ボールミル)に送り込まれます。ボールミル内部の鋼球(こうきゅう)が鉱石を不断に衝突・研磨し、鉱石の顆粒を細かくして、レアアース鉱物と不純物を初步的に分離します。

細かく磨かれた鉱石は分級機(ぶんきゅうき)に入り、顆粒の大きさと沈降速度に基づいて分級されます。合格した細粒の鉱石は次の工程に進み、粗粒の鉱石はボールミルに戻って再度研磨されます。その後、振動篩(しんどうしゃい)でさらに選別を行い、粒度要件に合った鉱石はシェイキングテーブル(摇床、しゃきんぐてーぶる)に送られます。シェイキングテーブルは鉱物の密度と粒度の違いを利用し、レアアース鉱物の初步的な濃縮を実現します。

最後は磁選(じせん)工程です。レアアース鉱物は磁性を持つため、磁選機(じせんき)は「磁選の専門家」のように、レアアースを含む磁性鉱物を分離し、レアアース精鉱(せいこう)を得ます。

このレアアース精鉱の用途は非常に広く:

  • 新エネルギー分野では、電気自動車や風力発電機のコア材料となります。
  • 電子技術分野では、スマートフォンやパソコンのチップ性能を向上させる役割を果たします。
  • 国防軍事分野では、ミサイルや戦闘機の高精度な運用を保障します。

ただし、レアアース選鉱にも課題が存在します。一部の鉱石は成分が複雑で、レアアースと脈石鉱物の分離が難しく、資源の浪費を引き起こしやすいです。同時に、選鉱プロセスのエネルギー消費量が高く、尾鉱(びこう)などの廃棄物も発生し、処理が適切でない場合は環境汚染を引き起こす可能性があります。

未来に向けて、レアアース選鉱プロセスには 3 大発展傾向があります。

  1. 知能化(ちのうか):ビッグデータや人工知能(AI)などの技術を活用し、選鉱設備のスマートモニタリングと自動調整を実現し、効率と品質を向上させると同時に、メンテナンスコストを削減します。
  2. グリーン環境保護(りょくせいかんきょうほご):グリーン選鉱薬剤(ようざい)を開発し、尾鉱の総合利用率を向上させ、エネルギー消費を削減して環境への影響を低減します。
  3. 連合選鉱(れんごうせんこう):複数の選鉱方法を組み合わせ、複雑な鉱石の分離難題を克服し、レアアースの回収率を向上させます。

これらの技術が発展するにつれ、レアアース選鉱プロセスは不断に進歩し、各分野におけるレアアース資源の需要をより良く満たし、科学技術と社会の発展に強力なサポートを提供していくでしょう。


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