プロジェクト事例：アフリカにおける日産200トンのリチウム・スポデューメンEPCプラントの建設
電池用金属をめぐる世界的な競争により、鉱業の中心地はアフリカ大陸へと移行した。広大な未開発の硬岩リチウム鉱床を有するジンバブエ、ナミビア、マリといった地域では、歴史的な鉱業ブームが巻き起こっている。 しかし、ペグマタイトの露頭を発見してから、バッテリー用グレードの「SC6」（Li₂O含有率6％のスポデューメン濃縮物）を無事に輸出するまでの道のりは、冶金、物流、インフラの面で極めて困難な課題に満ちている。
2023年初頭、ある国際鉱業コンソーシアムがOreSolutionに、サハラ以南のアフリカの僻地にある未開発の土地に、処理能力200トン/時（TPH）のスポデューメン選鉱プラントを設計、製造、建設、そして試運転するという困難な任務を依頼してきました。 クライアントは、世界的なリチウム価格のピークに乗じるため、14ヶ月という厳しい期限を課されていましたが、鉄分が混入した極めて複雑な鉱床に直面していました。
この包括的なケーススタディでは、OreSolutionがどのようにしてこの大規模なEPC（エンジニアリング、調達、建設）プロジェクトを遂行したか、その舞台裏を独占的にご紹介します。初期の実験室試験から、完全自動化されたリチウム鉱石生産ラインの最終引き渡しまで、当社の手法を順を追って解説します。
、独自のハイブリッドDMS＋浮選回路を設計することで、OreSolutionはクライアントの全体的なリチウム回収率を、推定62％から実証済みの81.5％へと向上させました。 処理能力200トン/時において、この19.5%の回収率向上により、年間数千万ドルの追加収益が生み出され、操業開始からわずか9ヶ月でプラントの設備投資（CAPEX）全額を回収しました。
フェーズ1：課題と冶金学的ベースライン
このプロジェクトは、重機からではなく、OreSolutionの冶金研究所から始まりました。クライアントは、代表的なボーリングコアサンプル5トンを当社の施設に送付しました。
当社のXRD分析およびロックドサイクル浮選試験により、決定的な知見が得られた。スポジューム鉱の結晶は二峰性であった。リチウムの約40%は粗大結晶（重力選鉱で容易に回収可能）であったが、60%は石英マトリックス内に微細に分散していた。標準的な高密度媒体分離（DMS）プラントでは、金の半分以上が尾鉱として失われていただろう。
フェーズ2：フローシート設計 - ハイブリッドソリューション
実験室での実証データを基に、当社の主任冶金技師は、二重経路のハイブリッド選鉱フローシートを設計しました。
1. 破砕戦略
脆いスポデューメンが過度に粉砕され、回収不能な「スライム」となるのを防ぐため、多段破砕回路を導入した。原鉱は大型の一次ジョークラッシャーに供給され、その後、振動スクリーンと閉ループで連動する二次および三次コーンクラッシャーを経て、鉱石を厳格な-10mmサイズまで破砕した。
2. 粗粒経路：高密度媒体選別（DMS）
1mm～10mmの粒度分画は、高処理能力のDMSサイクロン回路へと送られました。フェロシリコン媒体を使用することで、比重の大きいスポデューメンが沈降し、極めて低い運転コストで粗粒の高品位濃縮物を即座に生成しました。
3. 微粒子処理工程：スポデューメン浮選
-1mm以下の分画は、DMS回路からの「中間分」と共に、ボールミルへ送られ、微粉砕（P80 = 74ミクロン）が行われました。 極めて重要な点として、スラリーはエアインフレーション式浮選槽に入る前に、高効率のハイドロサイクロンクラスターを通過し、強力な脱泥処理が行われた。超微細な泥（20ミクロン未満）を除去することで、脂肪酸系浮選捕集剤の過剰な消費を防ぐことができた。
4. 精製工程：鉄分除去
高鉄分によるペナルティを解決するため、DMS濃縮物と浮選濃縮物の両方を、1.2テスラで動作する一連の高勾配湿式磁選機（HGMS）に通した。これにより、鉄を含むトルマリンとヘマタイトを製品から効果的に除去し、Fe2O3含有量を1.8%から優れた0.6%まで低減させた。
フェーズ3：設備製造およびグローバル物流
フローシートが承認されると、OreSolutionの製造部門はフル稼働に移行しました。統合型EPCプロバイダーとして事業を展開している当社は、主要設備を自社内で製造しており、外部ベンダーに起因する遅延や品質管理上の問題を排除しています。
- 製造：特注の3.2m×5.4mボールミル、30メートルの高効率濃縮機、24基の大容量浮選槽を含む、150点以上の主要設備が製造されました。
- モジュール化：アフリカの現場には重量物運搬設備が不足していたため、構造用鋼材や配管の多くをモジュール化し、当社工場で事前組立を行った後、輸送用に分解しました。
- 物流：120個以上の輸送コンテナを港から内陸の遠隔地まで輸送するため、現地の橋梁を補強するとともに、乾季の未舗装道路における連続輸送スケジュールの調整が必要でした。
フェーズ 4：現場建設および試運転
OreSolutionは、45名の専門家（エンジニア、監督者、冶金学者）からなる多国籍チームを現場に派遣し、300名以上の現地作業員を管理しました。
試運転段階こそ、EPC請負業者の真価が問われる場です。当社の冶金技術者は30日間を費やし、pH値の微調整、サイクロンの頂点位置の調整、浮選泡の深さのバランス調整を行いました。プラントはフィルタープレス式尾鉱処理システムと完全に統合され、ESGを意識する投資家委員会にとって不可欠な要件である「ゼロ・リキッド・ディチャージ（ZLD）」を達成しました。
フェーズ5：最終結果と引き渡し
14ヶ月目、OreSolutionは完全に稼働するプラントの引き渡しを成功裏に完了しました。72時間の連続性能試験におけるパフォーマンス指標は、当初の実現可能性調査で設定された目標を大幅に上回りました：
- 処理能力：215 TPHで安定化（設計値の200 TPHを上回る）。
- 最終濃縮物品位：6.15% Li₂O（プレミアムSC6グレードを達成）。
- 鉄不純物：0.58% Fe₂O₃（0.8%のペナルティ閾値を大幅に下回る）。
- 総回収率：81.5%（二峰性鉱床としては大成功）。
FAQ：将来の鉱業投資家に向けた教訓
A: クライアントがEPC（ターンキー）モデルを選んだのは、統合に関する最終的なリスクがOreSolutionに移転されるためです。ボールミルが浮選能力に見合わなかった場合、あるいは回収率が6%に達しなかった場合、それを修正するのは当社の財務的責任となります。この単一責任体制は、彼らの銀行融資にとって極めて重要でした。
A: 200 TPHのプラントには、6メガワット（MW）以上の連続電力が必要でした。EPCパッケージの一環として、当社は同期式ディーゼル発電所を設計・統合しました。この発電所にはスマートな負荷遮断機能が備わっており、トリップ発生時でも重要な濃縮機や撹拌機が停電しないよう確保しています。
A: はい。単なるDMSプラントではなく、堅牢な多段浮選回路を導入したため、当施設は高い適応性を備えています。試薬注入システムと脱泥パラメータを若干変更するだけで、スポデューメン鉱脈が枯渇した場合でも、本プラントはレピドライト鉱石の浮選を成功させることができます。
結論：岩石を収益へ
アフリカにおけるこの200 TPHリチウム・スポデューメンプラントの成功裏な納入は、統合型EPC（設計・調達・建設）実行の力を証明するものです。実験室試験段階での手抜きを一切行わず、製造現場からアフリカの僻地に至るまで厳格な品質管理を維持したことで、我々は困難を極める高鉄分ペグマタイト鉱床を、極めて収益性の高い電池用金属資産へと変貌させました。
OreSolutionは、単に処理プラントを建設するだけでなく、収益性を設計します。アフリカでのリチウム鉱床開発、南米での銅鉱山開発、あるいは世界中のどこであれ金CILプラントの建設であっても、当社はグローバルな展開力と冶金学的専門知識を駆使して、確実に成果をお届けします。
商業開発の準備が整った鉱床をお持ちですか？今すぐOreSolutionにご連絡ください。プロジェクトについてご相談いただき、当社のターンキーEPCサービスがどのように成功を保証するかをご確認ください。