CN106062220B - 制铁用赤铁矿的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种赤铁矿的制造方法，其从由HPAL工艺产出的含有微细氧化铁的浸出残渣，第一在精制硫成分低至制铁原料可使用的程度的赤铁矿的实际作业中，能够使用Ca系中和剂和来源于母岩的Ca系以外的中和剂，第二能够进行以往不使用的极微粉矿的烧结。该制铁用赤铁矿的制造方法的特征在于，其为向含有铁和有价金属的矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下浸出有价金属的工艺中的制铁用(高纯度)赤铁矿的制造方法，经过(1)高压浸出工序、(2)预备中和工序、(3)固液分离工序1、(4)中和工序1、(5)中和工序2、(6)固液分离工序3、(7)晶种添加处理、(8)固液分离工序2、(9)烧成工序这(1)～(9)道工序。

Description

制铁用赤铁矿的制造方法
技术领域
本发明涉及制铁用赤铁矿的制造方法。详细而言涉及通过在镍氧化矿的湿式精炼工序中具备多个系列的固液分离工序，能够在实际作业中高效地抑制硫化合物向浸出残渣的混入的制铁用赤铁矿的制造方法。
背景技术
镍被广泛用作不锈钢的原料。
但是，随着成为其原料的硫化矿石的资源枯竭的倾向，精制低品位的氧化矿石的技术正在被开发、实用化。
具体而言，将褐铁矿、腐泥土矿等镍氧化矿石与硫酸溶液一同装入高压釜等加压装置内，在240～260℃左右的高温高压下使镍浸出的称为“高温加压酸浸出(HPAL：HighPressure Acid Leach)”的制造工艺被实用化。
对于在该硫酸溶液中浸出的镍，添加中和剂将剩余的酸中和，接下来进行固液分离与浸出残渣分离，其后将杂质分离，作为氢氧化物、硫化物等形态的中间原料而被回收。通过进一步精炼该中间原料，得到了镍金属、镍氯化物等。
此外，在上述的将剩余的酸中和的预备中和工序中，调节到适于固液分离的pH，在下道工序的固液分离工序中，使用称为CCD(Counter Current Decantation)的设备，进行固体成分的浓缩及固液分离。通常在CCD中，使用连续的多级浓缩器。
由该CCD得到的液体成分(以下，有时称为溢流)通常为了调节到适于硫化工序的pH而传送到中和工序，调节pH，由此来沉淀去除产生的微细固体物质，然后送到例如硫化工序中，进行硫化处理，得到 镍·钴的混合硫化合物这样的中间原料。
这时，例如，专利文献1记载了在中和工序中添加由CCD得到的固体成分(以下，有时称为底流)的一部分作为晶种，来促进微细沉淀物的生成的技术，为了提高实际作业的效率，被有效地利用。
在这种称为高温加压酸浸出(HPAL：High Pressure Acid Leach)的制造工艺中，例如，在镍氧化矿石的情况下，即使是回收目的的有价金属为1～2重量％以下的低品位矿石(以下，关于品位，用“％”表述)，也能够大致完全地将镍浸出。
另外，通过由浸出液制造中间原料，将目的金属浓缩到与现有原料同程度，能够通过与现有原料大致同样的精炼方法及工序得到目的金属。
另外，该HPAL工艺不仅可应用于镍氧化矿，还可应用于镍硫化矿石、硫化铜矿石、氧化铜矿石等许多种类。
进而，由HPAL工艺得到的浸出残渣的主要成分是赤铁矿等形态的氧化铁，浸出残渣中的铁成分大约为50％左右，另外，浸出残渣的生产量相对于中间原料的生产量而言大约为50倍～100倍。这是因为在作为原料的镍氧化矿石、铜的硫化矿石中都含有远远地超过镍、铜的含量的量的铁。
该浸出残渣因为在高温下生成，所以是在化学上、环境上稳定的氧化物形态，但在现状下，也没有特殊的利用价值，被积存保管在残渣堆积场上。
因此，需要用于积存保管随着HPAL工艺的作业而产生的庞大量的浸出残渣的广阔的残渣堆积场。
另一方面，在铁钢冶炼中，使用如下方法：将含有氧化铁的铁矿石与焦炭等还原剂一同装入高炉，加热而进行还原熔化，得到粗钢，在转炉中精炼该粗钢，得到作为目的的钢。
其原料氧化铁是有限的资源，并且维持钢的品质所需要的优质铁矿石的获取越来越难。因此，正在进行将浸出残渣用作铁矿石的研究。
但是，HPAL工艺的浸出残渣不能直接用于制铁原料用。
其理由可举出以下所示的两点。
(1)因为在HPAL工艺的浸出残渣中除含有氧化铁以外，还含有脉石、杂质、特别是硫，所以不适于现有的通常的制铁工艺所使用的原料。
(2)从浸出残渣中回收的赤铁矿的平均粒径非常细，细至1μm以下，难以进行处理。
此外，铁矿石可分为块矿石(6.3～31.5mm)、粉矿石(1～6.3mm)、微粉矿石(0.05～0.1mm)，装入高炉内的制铁原料为块矿石、烧结矿、颗粒这三种。
此外，烧结矿通过将粉矿石烧结而制造，颗粒通过将微粉矿石烧成而得到。
这种制铁原料可利用的氧化铁中的硫品位因各个制铁所的设备能力、生产量等而不同，但通常认为需要抑制在1％以下。
另一方面，在HPAL工艺的浸出残渣中通常含有5～8％左右的硫。
该浸出残渣中的硫的来源的大部分是混入镍精制中的硫酸钙(石膏)。
石膏是在对由高压酸浸出得到的浸出浆料中残留的游离硫酸(游离硫酸是在HPAL工艺中为了进行充分的浸出而过量添加的硫酸中的未反应且残留的硫酸)进行中和时，添加常规且廉价的钙系中和剂例如石灰石、消石灰，使中和剂所含的钙和游离硫酸发生反应而生成，混在浸出残渣中。
此外，浸出残渣含有的硫的一部分(1％左右)被取入到生成的赤铁矿的粒子中。
因此，认为要添加的中和剂不是使用石灰石、消石灰那样的在中和后形成难溶性的沉淀的中和剂，而是可以使用生成溶解性的盐的中和剂。
例如，作为适于这种用途的中和剂，具有氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氧化镁等。
但是，这些中和剂因昂贵或生产量小等理由，不适于如HPAL工艺
因此，不得不总量或部分地使用如上所述的在中和后形成难溶性的沉淀的钙系中和剂，避免不了硫的混入，所以不能将由HPAL工艺生成的浸出残渣加工为赤铁矿而用作制铁原料。
另一方面，也已知使用高压釜等加压装置来分离黄钾铁矾(鉄明礬石)中的硫的方法。
例如，专利文献2记载的是如下特征的方法：在至少1000kPa的氧分压及130～170℃的温度条件下，在高压釜内，将含有黄铁钾矾的残留物和含有硫化锌的物质与40～100g/l的游离硫酸一同搅拌，使残留物及含有硫化锌的浓厚物的铁成分及锌成分实质地溶解，将溶液导入用于电解锌的浸出循环路径，使铁以赤铁矿的形式沉淀，从上述固体物质中分离硫，残留物供给到另外的用途中。
但是，该方法需要如高压釜那样的昂贵的新型装置，设备成本增大，进而在生产率方面也存在课题。
因此，提出了使用矿石自身含有的氧化镁作为中和剂的技术。
例如，专利文献3为一种工艺，其是从硫酸镁的来源中回收氧化镁的工艺，其包含：准备由与含有金属的矿石或精矿的浸出相关的工艺的一部分得到的溶液状态的硫酸镁的来源的工序、将溶液状态的硫酸镁变换为固体硫酸镁的工序、使固体硫酸镁在还原性气氛中与元素状硫接触的工序、将镁作为氧化镁且将硫作为二氧化硫气体而回收的工序。
通过使用该方法，能够再利用矿石所含的镁作为中和剂，能够抑制被带入的钙，其结果是，能够减少混入残渣中的氧化铁的钙。
但是，专利文献3的方法为了将溶液中的镁作为硫酸镁晶析，或者将所得到的硫酸镁加热而变换为氧化镁，其中需要大量的热量，很难说是经济的方法。
进而，也提出了使用镁含有率高的氧化矿石(褐铁矿矿石)作为中和剂的方法。
例如，专利文献4为一种回收方法，其特征在于，其是从含有镍 或钴、和铁的氧化矿石中回收镍或钴的方法，包含如下工序：准备工序，准备第一氧化矿石和镁含有率比该第一氧化矿石高的第二氧化矿石作为氧化矿石；分级工序，将第一氧化矿石分级为第一小粒径氧化矿石和第一大粒径氧化矿石，且将第二氧化矿石分级为第二小粒径氧化矿石和第二大粒径氧化矿石；浸出工序，使用硫酸从第一大粒径氧化矿石中浸出镍或钴，得到含有镍或钴的硫酸浸出溶液和浸出残渣；反应工序，将含有该浸出残渣的硫酸浸出溶液和第二大粒径氧化矿石混合，使硫酸浸出溶液和第二大粒径氧化矿石所含的镁发生反应，进行pH调节，得到含有镍或钴的反应液和含有铁的反应残渣；中和工序，使用中和剂对含有该反应残渣的反应液进行中和，得到含有镍或钴的中和液和含有铁的中和残渣。
通过使用该方法，能够使用镍氧化矿石自身作为中和剂。
但是，不能忽略用于将矿石分级的成本、工时。进而，在浸出残渣中，脉石成分也多，在该状态下会降低铁品位，难以说是有效的原料。
因此，难以由氧化镁代替HPAL工艺所使用的中和剂的总量。
另外，也容易想到只是在产出浸出残渣的预备中和工序中，由来源于母岩的氧化镁代替中和剂而防止硫混入的方法。
但是，如果要在中和工序中使用现有的钙系中和剂，利用专利文献1记载的提高实际作业的效率的技术的话，则因为中和工序的残渣会返回进入到CCD，所以避免不了硫成分向浸出残渣的混入，导致重新产生招致硫品位上升的问题。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2004-225120号公报
专利文献2：特开平03-176081号公报
专利文献3：特开2009-520661号公报
专利文献4：专利第4294685号公报
发明内容
发明所要解决的课题
在这种状况下，本发明提供一种赤铁矿的制造方法，其从由HPAL工艺产出的含有微细氧化铁的浸出残渣，第一在精制硫成分低至制铁原料可使用的程度的赤铁矿的实际作业中，能够使用现有的Ca系中和剂和来源于母岩的Ca系以外的中和剂；第二能够进行以往不使用的极微粉矿的烧结。
用于解决课题的方案
用于解决上述课题的本发明的第一发明是一种制铁用(高纯度)赤铁矿的制造方法，其特征在于，其为向含有铁和有价金属的矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下浸出有价金属的工艺中的制铁用(高纯度)赤铁矿的制造方法，经过下述(1)～(9)的工序。
(1)形成浸出浆料的高压酸浸出工序，该浸出浆料通过中和剂的添加对浸出液进行中和处理而形成，该浸出液通过向所述矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下使所述矿石所含的有价金属浸出而得到。
(2)预备中和工序，通过中和剂的添加对所述浸出浆料进行中和处理，形成分离为Ni富集成分和Fe富集成分的预备中和后浆料。
(3)固液分离工序1，对由所述(2)的预备中和工序形成的预备中和后浆料进行固液分离，分离、清洗出Ni富集浆料(液体成分)和Fe富集浆料(固体成分)。
(4)中和工序1，使用Ca系中和剂对由所述(3)的固液分离工序1得到的Ni富集浆料进行中和。
(5)中和工序2，使用非Ca系中和剂对由所述(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料进行中和。
(6)固液分离工序3，对经过所述(5)的中和工序2而生成的中和后Fe富集浆料进行固液分离、清洗，生成赤铁矿作为固体成分。
(7)晶种添加处理，在对Ni富集浆料进行中和的所述(4)的中和工序1中，添加由所述(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料的一部分作为晶种。
(8)固液分离工序2，对由所述(4)的Ni富集浆料的中和工序1得到的沉淀物进行固液分离，分离、清洗出含有硫化合物的残渣(固体成分)和不含硫的液体成分。
(9)烧成工序，在1150～1350℃下对由所述(6)的固液分离工序3得到的赤铁矿进行烧成。
本发明的第二发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，在第一发明的(7)的处理中，作为晶种添加的Fe富集浆料的量相对于由(4)的中和工序1的中和生成的沉淀物以重量比计为50～80重量％。
本发明的第三发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，第一及第二发明的(1)及(2)的工序中向浸出液添加的中和剂为母岩或氢氧化镁。
本发明的第四发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，第一～第三发明的(5)的中和工序2的中和剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
本发明的第五发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，第一～第四发明的基(4)的中和工序1的中和剂为石灰石或消石灰。
本发明的第六发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，第一～第五发明的含有铁和有价金属的矿石为镍氧化矿石。
本发明的第七发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，在第一～第六发明的(6)的工序后，经过水分量调节工序(10)，接下来在(9)的工序中进行烧成，该水分量调节工序(10)从由该(6)的固液分离工序3得到的固体成分的赤铁矿中去除水分，使去除后的赤铁矿的水分率为10重量％～17重量％(以下，水分率的单位用“％”表示)。
本发明的第八发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，由第一～第七发明的(6)的固液分离工序3得到的赤铁矿的粒径(d50)不足1μm。
本发明的第九发明为一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，由第一～第八发明的(9)的工序得到的赤铁矿烧成体的粒径(d50)为3～20mm。
发明效果
本发明的制铁用赤铁矿的制造方法从由HPAL工艺产出的含有微细氧化铁的浸出残渣，第一在精制硫成分低至制铁原料可使用的程度的赤铁矿的实际作业中，能够并用现有的Ca系中和剂和来源于母岩的Ca系以外的非Ca系中和剂；第二，能够进行目前不使用的极微粉矿的烧结，起到了工业上显著的效果。
附图说明
图1是本发明的制造工序流程图。
图2是现有的制造工序流程图。
具体实施方式
在本发明中，提供的是一种制铁用(高纯度)赤铁矿的制造方法，其特征在于，其为向含有铁和有价金属的矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下浸出有价金属的制造工艺中的赤铁矿的制造方法，经过以下(1)～(9)的处理。
(1)形成浸出浆料的高压酸浸出工序，该浸出浆料通过中和剂的添加对浸出液进行中和处理而形成，该浸出液通过向所述矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下使所述矿石所含的有价金属浸出而得到。
(2)预备中和工序，通过中和剂的添加对所得到的浸出浆料进行中和处理，形成分离为Ni富集成分和Fe富集成分的预备中和后浆料。
(3)固液分离工序1，对由(2)的预备中和工序形成的预备中和后浆料进行固液分离，分离、清洗出Ni富集浆料(液体成分)和Fe富集浆料(固体成分)。
(4)中和工序1，使用Ca系中和剂对由(3)的固液分离工序1得到的Ni富集浆料进行中和。
(5)中和工序2，使用非Ca系中和剂对由(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料进行中和。
(6)固液分离工序3，对经过(5)的中和工序2而生成的中和后Fe 富集浆料进行固液分离、清洗，生成赤铁矿作为固体成分。
(7)晶种添加处理，在对Ni富集浆料进行中和的(4)的中和工序1中，添加由(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料的一部分作为晶种。
(8)固液分离工序2，对由(4)的Ni富集浆料的中和工序1得到的沉淀物进行固液分离，分离、清洗出含有硫化合物的残渣(固体成分)和不含硫的液体成分。
(9)烧成工序，在1150～1350℃下对由(6)的固液分离工序3得到的赤铁矿进行烧成。
进而，也可以经过水分量调节工序(10)，接着通过(9)的工序进行烧成，该水分量调节工序(10)从由(6)的固液分离工序3得到的固体成分的赤铁矿中去除水分，使去除后的赤铁矿的水分率为10％～17％。
下面，一边参照附图一边对本发明详细地进行说明。
图1是本发明的制造工序流程图。
矿石所含的有价金属按照图1的最左侧的实线箭头(从中和工序起为细实线箭头)所示的流程而制造。
另一方面，如图1的粗实线所示，该制造工艺的副产品即赤铁矿含在由从固液分离工序1(CCD)向右侧分支的粗实线箭头的前端得到的浸出残渣(Fe富集浆料)中，其后，按照图1的最右侧的粗实线箭头所示的流程而制造。下面，对各工序详细地进行说明。
[中和处理]
本发明的中和处理在“1.预备中和工序”、“2.中和工序1”、“3、中和工序2”这三道工序中进行。在各自的工序中所使用的中和剂记于以下。
预备中和工序的中和剂，使用母岩、氧化镁或氢氧化镁。
中和工序1的中和剂，可使用Ca系中和剂，使用廉价的石灰石、消石灰。
中和工序2的中和剂，使用非Ca系中和剂，使用氢氧化钠、氢氧化钾，但也可以使用氢氧化镁、氧化镁。
下面，对各中和工序进行说明。
1.预备中和工序
在本发明的预备中和工序中，首先，通过将表1中表示了成分组成的代表例的母岩(单位：wt％)用于中和剂，来一边抑制钙的混入，一边进行中和。作为其目标的pH在精炼镍氧化矿石的情况下，为了提高下道工序的固液分离工序1的分离效率，中和到pH1～3左右。
[表1]
Ni Fe Co Si Mg Cr Al Mn Ca S
母岩 0.22 4.92 ＜0.02 17.4 22.1 0.26 0.13 0.09 0.08 ＜0.05
单位：wt％
2.中和工序1
在对由固液分离工序1得到的液体成分(Ni富集浆料)进行中和处理的中和工序1中，使用廉价的石灰石、消石灰等Ca系中和剂。由此，可实现稳定且低成本的作业。作为其目标的pH在精炼镍氧化矿石的情况下，为了在后工序中提高杂质分离的效率，中和到pH3～5左右。
在该工序中进行中和分离的固体成分被从中和槽的底部以浆料的状态向固液分离工序2输送，但因为石膏为主成分，所以成为微细的沉淀物，中和槽内的沉降速度小，存在不充分提高沉降沉淀物的固体率的缺点。
因此，为了提高沉降速度，优选以固液分离工序1(CCD)的底流分即浸出残渣的Fe富集浆料(赤铁矿为主成分)的一部分为晶种，将添加的固体成分重量在沉淀物重量的50重量％以上80重量％以下的范围内进行添加。
当固体成分重量不足50重量％时，就起不到作为晶种的作用，沉降速度的提高不充分，当大于80重量％时，不仅不怎么改变提高沉降速度的效果，还会减少对Fe富集浆料进行处理而得到的赤铁矿的生产量，因此是不利的。
3.中和工序2
在对浸出残渣(Fe富集浆料)进行中和的中和工序2中，不使用供 给不稳定的氢氧化镁等，优选使用氢氧化钠、氢氧化钾等。
另外，当使用氢氧化镁作为中和剂时，排水中的Mg量就会增多，最终在Mg固化处理中需要大量的中和剂，因此不优选。
作为目标的pH，因为作为赤铁矿来说为最终的中和工序，所以中和到pH6～8左右。
[固液分离处理]
接着，本发明的固液分离处理通过“固液分离工序1”、“固液分离工序2”、“固液分离工序3”这三个处理来进行。
1.固液分离工序1
在固液分离工序1中，使用CCD(Counter Current Decantation)等公知的方法进行，将通过预备中和工序的中和而形成的分离为Ni富集成分和Fe富集成分的预备中和后浆料分离为Ni富集浆料(液体成分)和Fe富集浆料(固体成分：浸出残渣)。
这里，Ni富集浆料是通过CCD得到的溢流液(上清液)，因为混有一点点固体成分，因此为了方便起见，称为浆料。
Ni富集浆料在后工序中进行处理，成为镍·钴混合硫化合物、硫酸镍溶液等中间原料，进一步精炼，成为有价金属。
另一方面，按照图1的最右侧的粗实线箭头所示的流程，经过中和工序2、固液分离工序3，从Fe富集浆料的浸出残渣中回收制铁用氧化铁(高纯度赤铁矿)。
此外，对于该固液分离工序1所使用的固液分离法而言，如CCD法那样的将物质(这里，指预备中和后浆料)含在载流体(这里，指清洗液)中进行运输的方式的固液分离法，可使用在制造工序内产生的清洗液，从节省资源方面考虑而优选，另外，在可降低所生成的赤铁矿中的硫品位方面也优选，在该固液分离工序1中，CCD法特别适合。
2.固液分离工序2
在固液分离工序2中，使用CCD(Counter Current Decantation)等公知的方法进行，从由中和工序1得到的以石膏为主成分的沉淀物的浆料中，回收液体成分作为固液分离工序1的清洗液，将残渣(固体 成分)送出到最终处理工序中。
通过设置该固液分离工序2，在生成Fe富集浆料的固液分离工序1中所使用的清洗液可使用去除了石膏的清洗液，所以不会在分离后的Fe富集浆料中混入石膏，能够抑制所得到的赤铁矿的硫品位。另外，也能够削减重新准备的清洗液的量。
3.固液分离工序3
在固液分离工序3中，使用湿式分级、浓缩机、压滤等公知的方法进行，从由中和工序2得到的中和后的Fe富集浆料中回收硫成分不足1％的赤铁矿作为固体成分。另外，所得到的液体成分作为固液分离工序1的清洗液进行回收。
此外，在使用母岩进行浸出浆料中的剩余酸的中和的情况下，优选通过在经过了固液分离工序1以后，使用湿式旋风分离器等对其浸出残渣(以下，为了进行区别，称为中和残渣)进行分级(湿式分级)，由此在中和残渣的小粒径侧(例如，湿式旋风分离器的溢流；O/F侧)将赤铁矿浓缩，在大粒径侧(湿式旋风分离器的底流：U/F侧)将赤铁矿以外的物质浓缩，由此来提高赤铁矿的品位。
如上所述，为了在实际作业中提高作业效率，在中和工序中添加Fe富集浆料，在使由中和工序产生的残渣即沉淀物返回进入到CCD的情况(参照图2的现有的制造工序流程图)下，只能得到含有5～8％左右的硫的赤铁矿，但通过应用本发明，能够得到硫成分不足1％的赤铁矿。
另一方面，在本发明的制造方法的固液分离工序3中得到的赤铁矿饼(在图1中，记为“赤铁矿”)，其硫成分低至不足1％，但水分含有率比较高，高达22％。
通常，在固体物质的运送中，当水分含量多时，就会在船舶输送中引起液状化现象，有可能引起船舶的颠覆。由日本海事检定协会调查的结果是，本发明赤铁矿的运送容许水分值(TML：Transportable Moisture Limit)为17％以下。因此，在进行船舶搬运的情况下，需要降低该饼的水分含有率。同时，由于该赤铁矿的粒径非常细，细至1 μm左右，因此扬尘的可能性非常高。
因为该扬尘显示水分率越多该扬尘越少的性质，所以当水分率自17％持续降低时，从10％左右起出现微细粒子显著增多的倾向，因此水分率优选为10～17％。在处理时，在可使用挠性容器等可进行防尘的情况下，水分含量优选更低。
因此，可以进行水分调节工序，该水分调节工序进行水分含量的调节。在本发明中，进行从赤铁矿饼中去除水分的脱水。
该脱水方法，具有加热法、压滤法、离心分离法等，但从水分去除效率的高度、经济性出发，广泛采用基于压滤(加压过滤)的方法。
但是，因为所得到的赤铁矿是极微粒子，所以即使是调节了水分量的赤铁矿，也可用作制铁用原料，但由于在极微粒子的状态下，容易在高炉中发生堵塞，因此只能使用少量。
因此，将极微粒子即本发明的由赤铁矿制造工序得到的赤铁矿饼烧成，制成粗粒子。
由本发明的制造方法得到的赤铁矿的平均粒径为1μm以下，当使用该粒径的赤铁矿作为制铁用原料时，就会导致在向高炉投放时发生堵塞，但在赤铁矿的烧成中，因为该赤铁矿由平均粒径为1μm以下的极微粒子构成，所以容易进行烧结，也不需要在现有烧成时添加的烧结助剂石灰等。
因此，在得到的赤铁矿的平均粒径超过1μm的情况下，在将那种赤铁矿烧成以后所得到的烧成体的强度就会下降，因此不优选。
该赤铁矿的烧成不添加石灰等烧结助剂，能够容易地在温度1150～1350℃下进行，所得到的赤铁矿烧成体的密度成为4.0g/cc～5.0g/cc。
当赤铁矿烧成温度不足1150℃时，赤铁矿烧成体的密度就不足4.0g/cc。当该密度为4.0g/cc以下时，烧成体的空穴就增多，就会在烧成体产生裂纹，成为变脆的原因。
另一方面，当烧成温度高于1350℃时，就会导致其密度超过5.0g/cc。当密度超过5.0g/cc时，还原气体就难以进入烧成体中，还 原气体的还原效率变差，因此不优选。
此外，认为残留于上述赤铁矿饼的硫的大部分不是来源于石膏的硫，而是在高温加压酸浸出的工序中取入到赤铁矿粒子中的硫酸成分的硫，通过应用本发明，实质上能够去除来源于石膏的硫的其总量。
接着，在烧成后，经过粉碎工序，制成3～20mm的粒径(d50)。
当粒径(d50)不足3mm时，就会变成高炉内的堵塞的原因，还原气体的流动变差。另一方面，当超过20mm时，反应时间就会延长，成为生产性变差的原因。
另外，预备中和处理所使用的母岩优选通过粉碎等将其粒径调节到最佳范围内。
具体而言，如果母岩的粒径在不超过500μm的范围内，则在中和性能上没有差别，另外，在分级中使用湿式旋风分离器的情况下，因为希望分级去除的物质的粒径越大，越能够提高分级精度，所以母岩的粒径成为500μm以下的范围，而且，当考虑设备负荷时，优选通过调节为成为150μm左右的平均粒径，能够将赤铁矿以外的脉石等分配在U/F侧，能够提高赤铁矿的品位。
实施例
下面，利用实施例、比较例对本发明进行更详细地说明。在实施例、比较例中，将共通的条件表示在下面的表2中。
[表2]
此外，水分率使用加热干燥式水分仪“ML-50”(株式会社エーア ンドデイ制)进行测定，硫品位使用碳·硫分析装置进行了测定。
粒径使用粒度分布测定装置“型号SALD-3100”(SHIMADZU社制)进行了测定。
烧结炉使用了炉床升降式高温炉(丸祥电器株式会社制)。烧结温度用热电偶测定烧结物的温度，且烧结温度达到规定的温度以后，保持规定时间。
实施例1
按照图1所示的本发明的制造工序流程，实施固液分离工序2(CCD)、固液分离工序3(压滤)、中和工序2(中和剂：氢氧化钠)，特别是，不使由中和工序1得到的沉淀物返回进入到固液分离工序1地实施了作业。
其结果是，能够得到赤铁矿的硫品位为0.9％、平均粒径为0.6μm、水分率为22％的赤铁矿。
在中和工序1中，因为添加Fe富集浆料，促进了沉淀物的沉降，所以能够以与以往同样的效率进行作业。
对所得到的赤铁矿饼(10cm×20cm×1cm)实施了1350℃、10分钟的烧成。接着，使用颚式破碎机进行了粉碎。
所得到的烧成体的硫品位为0.01％，水分率为0％。另外，该烧成体的密度为5.0g/cc，粒径(d50)为3mm。
实施例2
按照图1所示的本发明的制造工序流程，实施固液分离工序2(CCD)、固液分离工序3(压滤)、中和工序2(中和剂：氢氧化钠)，特别是，不使由中和工序1得到的沉淀物返回进入到固液分离工序1地实施了作业。
通过对所得到的赤铁矿饼进行高压压滤(高压加热过滤装置)，可得到赤铁矿硫品位为0.9％、赤铁矿的平均粒径为0.6μm、水分率为13％的赤铁矿。
对所得到的赤铁矿饼(10cm×20cm×1cm)实施了1350℃、10分钟的烧成。接着，使用颚式破碎机进行了粉碎。
所得到的烧成体的硫品位为0.01％，水分率为0％。另外，该烧成体的密度为5.0g/cc，粒径(d50)为20mm。
实施例3
按照图1所示的本发明的制造工序流程，实施固液分离工序2(CCD)、固液分离工序3(压滤)、中和工序2(中和剂：氢氧化钠)，特别是，不使由中和工序1得到的沉淀物返回进入到固液分离工序1地实施了作业。所得到的赤铁矿的平均粒子为0.6μm。
通过对所得到的赤铁矿饼进行高压压滤(高压加热过滤装置)，可得到赤铁矿硫品位为0.9％、水分率为13％的赤铁矿。
对所得到的赤铁矿饼(10cm×20cm×1cm)实施了1150℃、10分钟的烧成。接着，使用颚式破碎机进行了粉碎。
所得到的烧成体的硫品位为0.07％，水分率为0％。另外，该烧成体的密度为4.3g/cc，粒径(d50)为20mm。
(比较例1)
不应用本发明，而是如图2的现有的制造工序流程图所示，实施了使由中和工序得到的沉淀返回进入到CCD(固液分离工序)的作业。
其结果是，所得到的赤铁矿的硫品位为6.5％，只能得到难以用作制铁用原料的赤铁矿。
(比较例2)
按照图1所示的本发明的制造工序流程，实施固液分离工序2(CCD)、固液分离工序3(压滤)、中和工序2(中和剂：氢氧化钠)，特别是，不使由中和工序1得到的沉淀物返回进入到固液分离工序1地实施了作业。
所得到的赤铁矿的硫品位为0.9％，平均粒子为0.6μm，水分率为22％。
对所得到的赤铁矿饼(10cm×20cm×1cm)实施了1400℃、10分钟的烧成。接着，使用颚式破碎机进行了粉碎。
所得到的烧成体的硫品位为0.01％，水分率为0％。另外，烧成体的密度为5.2g/cc，粒径(d50)为20mm。
(比较例3)
按照图1所示的本发明的制造工序流程，实施固液分离工序2(CCD)、固液分离工序3(压滤)、中和工序2(中和剂：氢氧化钠)，特别是，不使由中和工序1得到的沉淀物返回进入到固液分离工序1地实施了作业。
所得到的赤铁矿的硫品位为0.9％，平均粒子为0.6μm，水分率为22％。
对所得到的赤铁矿饼(10cm×20cm×1cm)实施了1050℃、10分钟的烧成。接着，使用颚式破碎机进行了粉碎。
所得到的烧成体的硫品位为0.2％，水分率为0％。另外，烧成体的密度为3.8g/cc，粒径(d50)为20mm。

Claims (9)

1.一种制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，其为向含有铁和有价金属的矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下浸出有价金属的工艺中的制铁用赤铁矿的制造方法，
经过下述(1)～(9)的工序：
(1)形成浸出浆料的高压酸浸出工序，该浸出浆料通过添加中和剂母岩、氢氧化镁、氧化镁中的至少一种以上而对浸出液进行中和处理而形成，该浸出液通过向所述矿石添加无机酸和氧化剂，在高温高压下使所述矿石所含的有价金属浸出而得到；
(2)预备中和工序，通过添加中和剂母岩、氢氧化镁、氧化镁中的至少一种以上而对所述浸出浆料进行中和处理，形成分离为Ni富集成分和Fe富集成分的预备中和后浆料；
(3)固液分离工序1，对由所述(2)的预备中和工序形成的预备中和后浆料使用含在清洗液中进行运输以分离为液体成分和固体成分的方式的固液分离法进行固液分离，分离、清洗出作为液体成分的Ni富集浆料和作为固体成分的Fe富集浆料；
(4)中和工序1，使用Ca系中和剂对由所述(3)的固液分离工序1得到的Ni富集浆料进行中和；
(5)中和工序2，使用非Ca系中和剂对由所述(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料进行中和；
(6)固液分离工序3，对经过所述(5)的中和工序2而生成的中和后Fe富集浆料进行固液分离、清洗，生成赤铁矿作为固体成分；
(7)晶种添加处理，在对Ni富集浆料进行中和的所述(4)的中和工序1中，添加由所述(3)的固液分离工序1得到的Fe富集浆料的一部分作为晶种；
(8)固液分离工序2，对由所述(4)的Ni富集浆料的中和工序1得到的沉淀物进行固液分离，分离、清洗出作为固体成分的含有硫化合物的残渣和不含硫的液体成分，将所述不含硫的液体成分作为所述固液分离工序1的清洗液；
(9)烧成工序，在1150～1350℃对由所述(6)的固液分离工序3得到的赤铁矿进行烧成。
2.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
所述(7)的处理中作为晶种而添加的Fe富集浆料的量相对于由所述(4)的中和工序1中的中和生成的沉淀物以重量比计为50～80重量％。
3.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
所述(1)及(2)的工序中向浸出液添加的中和剂为母岩或氢氧化镁。
4.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
所述(5)的中和工序2中的中和剂为氢氧化钠或氢氧化钾。
5.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
所述(4)的中和工序1中的中和剂为石灰石或消石灰。
6.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
所述含有铁和有价金属的矿石为镍氧化矿石。
7.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
在所述(6)的工序后，经过下述(10)的工序，在所述(9)的工序中进行烧成：
(10)水分量调节工序，从由所述(6)的固液分离工序3得到的固体成分的赤铁矿中去除水分，使去除后的赤铁矿的水分率为10重量％～17重量％。
8.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
由所述(6)的固液分离工序3得到的赤铁矿的粒径d50不足1μm。
9.根据权利要求1所述的制铁用赤铁矿的制造方法，其特征在于，
由所述(9)的工序得到的赤铁矿烧成体的粒径d50为3～20mm。
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