CN107429316B - 镍硫化物的制造方法、镍氧化物矿的湿式冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种镍硫化物的制造方法,该方法从包含镍的硫酸酸性溶液得到镍硫化物,并且能够控制所得到的镍硫化物的粒径。本发明是一种镍硫化物的制造方法,其通过向包含镍的硫酸酸性溶液中吹入硫化氢气体使发生硫化反应而得到镍硫化物,其中,在镍浓度为0.5~5.0g/L的硫酸酸性溶液中,以相对于该硫酸酸性溶液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物,将吹入量设为0.30~0.85Nm3/kg‑Ni的范围而将硫化氢气体吹入添加了晶种的硫酸酸性溶液中。

Description

镍硫化物的制造方法、镍氧化物矿的湿式冶炼方法

技术领域

本发明涉及镍硫化物的制造方法,更详细而言,涉及镍硫化物的制造方法以及适于该镍硫化物的制造方法的镍氧化物矿的湿式冶炼方法,该镍硫化物的制造方法例如在使用高温加压酸浸出法的镍氧化物矿的湿式冶炼方法中的硫化工序中,在包含镍、钴的硫酸酸性的水溶液中吹入硫化氢气体进行硫化而得到镍硫化物。

背景技术

以往,作为镍的冶炼方法,进行如下的方法:通过对镍硫化物矿进行干式冶炼而得到镍品位为30质量%左右的镍锍,其后,通过氯浸出-电解提取法来制造电解镍。

近年来,作为镍氧化物矿的湿式冶炼方法,使用硫酸的高温加压酸浸出(HPAL:High Pressure Acid Leach)法受到瞩目。该方法与以往作为普通的镍氧化物矿的冶炼方法的干式冶炼法不同,不包括还原工序和干燥工序等干式工序而由一贯式的湿式工序构成,因此在能量和成本方面变得有利。另外,具有能够得到将镍品位提高至50质量%左右的包含镍的硫化物(下面,也称为“镍硫化物”)的优点。对于该镍硫化物,将镍氧化物矿浸出而得到浸出液,并对该浸出液进行净化之后,在硫化工序中向该浸出液吹入硫化氢气体而发生硫化反应,从而生成硫化物的沉淀。镍硫化物通过使用浓缩器(thickener)等固液分离装置对由硫化反应得到的浆料进行沉降分离处理而被回收。

在沉淀生成的镍硫化物的粒径中存在合适的范围。粒径过小时,固液分离后进行压榨、干燥的硫化物的粉末中包含的水分变多,在压榨之后,例如在输送中导致粉末发生固化。另外,导致粉末的总表面积变大,因此空隙率变大,与粒径大的粉末相比,即使为相同的重量,体积也增加,导致耗费运输成本。另一方面,粒径过大时,导致硫化反应后的镍浓度变高、镍的实际收率降低。

然而,在现有技术中,在由包含镍的硫酸酸性溶液得到镍硫化物的方法中,还没有确立控制该得到的镍硫化物的粒径的方法,需要稳定地制造期望粒径的镍硫化物的方法。

在专利文献1中公开了如下的方法:利用喷雾器使镍等活泼金属离子的络合物盐溶液以成为一定粒径的方式而微粒化,使微粒化的活泼金属的络合物盐溶液接触或者导入与该活泼金属反应的还原溶液、还原性气体中,从而使微粒活泼金属络合物盐瞬间还原为金属,并且回收得到的金属的细粉。更具体而言,在该专利文献1中公开了如下的方法:通过改变金属络合物的溶液浓度、用于控制从喷雾器出来的液滴的直径的附属于喷雾器的喷嘴网眼的直径,从而控制金属细粉的粒径。然而,在将该方法应用于镍氧化物矿的湿式冶炼方法的情况下,供给至硫化工序的浸出液中包含的固体悬浮物堵塞在喷雾器的微孔,成为实际作业率降低的原因。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2006-75708号公报。

发明内容

发明要解决的课题

本发明是鉴于如上述那样的实际情况提出的,其目的在于,提供一种镍硫化物的制造方法,该方法从包含镍的硫酸酸性溶液得到镍硫化物,并且能够控制所得到的镍硫化物的粒径。

解决课题的手段

本发明人等为了解决上述课题反复进行了深入研究。其结果发现,相对于硫酸酸性溶液中包含的镍量以特定量的比率添加调节了粒径的镍硫化物,并且以特定的吹入量将硫化氢气体吹入添加了该晶种的硫酸酸性溶液中而发生硫化反应,由此,能够稳定地得到粒径被控制在规定范围的镍硫化物,从而完成了本发明。即,本发明提供以下方案。

(1)本发明的第一发明为一种镍硫化物的制造方法,其通过向包含镍的硫酸酸性溶液中吹入硫化氢气体使发生硫化反应而得到镍硫化物,其特征在于,在镍浓度为0.5~5.0g/L的所述硫酸酸性溶液中,以相对于该硫酸酸性溶液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物,将吹入量设为0.30~0.85Nm3/kg-Ni而将所述硫化氢气体吹入添加了所述晶种的硫酸酸性溶液中。

(2)本发明的第二发明为一种镍硫化物的制造方法,其特征在于,在第一发明中,使用复数个硫化反应槽来进行,至少在最初发生硫化反应的第一硫化反应槽中吹入所述吹入量的硫化氢气体。

(3)本发明的第三发明为一种镍硫化物的制造方法,其特征在于,在第一或第二发明中,以相对于所述包含镍的硫酸酸性溶液中包含的镍量为100~150质量%的比率添加所述作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物。

(4)本发明的第四发明为一种镍硫化物的制造方法,其特征在于,在第一发明~第三发明中任一项中,将所述硫化氢气体的吹入量设为0.33~0.82Nm3/kg-Ni。

(5)本发明的第五发明为一种镍硫化物的制造方法,其特征在于,在第一发明~第四发明中任一项中,作为所述作为晶种添加的镍硫化物,反复使用通过所述硫化反应得到的镍硫化物。

(6)本发明的第六发明为一种镍硫化物的制造方法,其特征在于,在第一发明~第五发明中任一项中,所述包含镍的硫酸酸性溶液是在镍氧化物矿的湿式冶炼方法中对该镍氧化物矿实施使用了硫酸的浸出处理而得到的浸出液。

(7)本发明的第七发明为一种镍氧化物矿的湿式冶炼方法,其对镍氧化物矿使用硫酸而将镍浸出,并从得到的浸出液生成包含镍的硫化物,其特征在于,其包括硫化工序,该硫化工序在镍浓度为0.5~5.0g/L的浸出液中,以相对于该浸出液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物,将吹入量设为0.30~0.85Nm3/kg-Ni而将所述硫化氢气体吹入该添加了晶种的浸出液中,从而发生硫化反应。

发明的效果

根据本发明能够得到粒径被控制在规定范围的镍硫化物。

附图说明

图1是表示镍氧化物矿的湿式冶炼方法的流程的工序图。

图2是表示相对于硫化氢气体的吹入量(添加量)生成的镍硫化物的平均粒径的关系的曲线图。

具体实施方式

下面,对本发明的具体的实施方式(下面,称为“本实施方式”)详细地说明。此外,本发明不限于以下的实施方式,在不变更本发明的主旨的范围内能够进行各种变更。

此外,在本说明书中,在表示为“X~Y”(X、Y为任意的数值)的情况下,除非另有说明,表示“为X以上且为Y以下”。

《1.概要》

本实施方式的镍硫化物的制造方法为通过向包含镍的硫酸酸性溶液中吹入硫化氢气体从而发生硫化反应而得到镍硫化物的方法。此处,镍硫化物是指包含镍的硫化物,也包括钴等其它的金属与镍的混合硫化物。

具体而言,在该镍硫化物的制造方法中,在镍浓度为0.5~5.0g/L的包含镍的硫酸酸性溶液中,以相对于该硫酸酸性溶液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物。然后,将吹入量设为0.30~0.85Nm3/kg-Ni并将硫化氢(H2S)气体吹入添加了晶种的硫酸酸性溶液中,使之发生硫化反应。

该镍硫化物的制造方法如后述那样,例如能够适用于镍氧化物矿的湿式冶炼方法中的硫化工序中的处理。此时,作为包含镍的硫酸酸性溶液,能够使用对镍氧化物矿实施使用了硫酸的浸出处理而得到的浸出液。此外,如后述那样,也可以使用对经过该浸出处理而得到的浸出液使用中和剂进行中和处理而得到的中和终液。

包含镍的硫酸酸性溶液是镍浓度为0.5~5.0g/L的硫酸酸性的水溶液。该硫酸酸性溶液也可以是包含除镍以外的元素、例如钴、铁、锰、镁、铝、铬、铅的硫酸酸性溶液。在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,将这样的包含镍的硫酸酸性溶液作为硫化反应始液(下面,也简称为“始液”)导入具有耐压性的硫化反应槽中,并吹入作为硫化剂的硫化氢气体,从而发生硫化反应。

关于成为硫化反应始液的硫酸酸性溶液的镍浓度,小于0.5g/L时,由于镍浓度过低,因此镍的实际收率降低。另一方面,在镍浓度大于5.0g/L的硫酸酸性溶液的情况下,例如需要将高镍品位的镍氧化物矿作为原料来生成该硫酸酸性溶液,但难以得到这样的高镍品位的氧化矿,并且难以稳定且有效地得到镍硫化物。

此处,在进行硫化反应的硫化反应槽中,在导入作为始液的硫酸酸性溶液之后,向反应槽内的气相部分吹入由硫化氢气体制造设备等供给的硫化氢气体,并且使气相中的硫化氢气体溶解于液相中,从而进行硫化反应。

对硫化反应槽没有特别限制,例如可以使用由4级等复数级硫化反应槽构成的多级连续搅拌硫化反应设备。硫化反应槽通常为密闭型反应槽,该密闭型反应槽具有用于导入反应始液的导入口、用于排出反应后的浆料的排出口、用于吹入硫化氢气体的气体吹入口、以及用于将硫化反应槽内的一部分气体以排气的形式排出的排气口。

具体而言,例如在由如上述那样的4级硫化反应槽构成的硫化反应设备中,首先,在作为连续设置的最初的反应槽的第一硫化反应槽内导入作为反应始液的包含镍的硫酸酸性溶液,并且从气体吹入口向反应槽内的气相部分吹入硫化氢气体。然后,在第一硫化反应槽中,以规定的时间发生硫化反应,接着将包含生成的镍硫化物的溶液输送到第二硫化反应槽内,并适宜地供给硫化氢气体来发生硫化反应。此后,依次在第三硫化反应槽、第四硫化反应槽中继续进行硫化反应,利用浓缩器等固液分离装置从由第四硫化反应槽得到的反应后的浆料分离镍硫化物与作为反应终液的贫液。如此,例如在由总计4级硫化反应槽构成的硫化反应设备中,主要在第一硫化反应槽中基于硫化反应发生生成镍硫化物的生成反应,接着在第二硫化反应槽~第四硫化反应槽中发生生成的镍硫化物的所谓的生长。

如此,在通过硫化反应从包含镍的硫酸酸性溶液生成镍硫化物时,通过使用由多个硫化反应槽构成的硫化反应设备,能够有效地生成镍硫化物并且使生成的镍硫化物朝着所希望的大小有效地生长。

在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,在通过如上述那样的硫化反应槽来发生硫化反应时,对导入反应槽中的硫化反应始液添加作为晶种的调节为规定粒径的镍硫化物。如此,通过添加作为晶种的规定粒径的镍硫化物,该晶种成为通过硫化反应新析出生成的镍硫化物的核,通过增大所生成的镍硫化物的颗粒,能够提高溶液中存在的包含微细的镍的颗粒的沉降性。由此,能够将该微细的颗粒以镍硫化物的沉淀物的形式充分地回收。

具体而言,在该镍硫化物的制造方法中,以相对于硫化反应始液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的该粒径被调节为5~20μm的镍硫化物。

对作为晶种添加的镍硫化物的粒径调节方法没有特别限制,例如可以使用湿式旋风器(也称为“液体旋风器”)、振动式分筛机等在粒径设定为规定大小以上的分级点中实施分级处理来进行粒径调节。在该粒径调节方法中,特别优选的是,使用液体旋风器来进行分级处理的方法。根据使用液体旋风器的方法,在该旋风器内发生镍硫化物间的碰撞、接触,由此进行造粒,从而能够更有效地将粒径调节为合适的范围。

对于作为晶种的镍硫化物的添加量,如上述那样,设定为相对于硫化反应始液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量。相对于硫化反应始液中的镍量,镍硫化物的添加量小于40质量%时,存在所得到的镍硫化物为粒径大于60μm的大的镍硫化物的可能性。另一方面,相对于始液中包含的镍量,镍硫化物的添加量相比大于500质量%时,存在硫化反应结束后的液体(反应终液)中的镍浓度大于0.25g/L的可能性,镍的实际收率降低。

另外,关于作为晶种的镍硫化物的添加量,更优选的是,相对于硫化反应始液中包含的镍量为100~150质量%的比率的量。如此地,以相对于硫化反应始液中包含的镍量成为100~150质量%的镍量的方式,反复使用作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物,并且以规定的吹入量加入硫化氢气体,从而能够将所得到的镍硫化物的粒径更有效地控制在最优选的粒径范围、具体为10~60μm的粒径范围。

在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,将吹入量调节为0.30~0.85Nm3/kg-Ni而将硫化氢气体吹入如上述那样以规定比率添加了晶种的硫化反应始液中。

关于硫化氢气体的吹入量,在小于0.30Nm3/kg-Ni时,用于硫化反应的硫(S)的供给不足,因此镍的实际收率降低。另一方面,在硫化氢气体的吹入量大于0.85Nm3/kg-Ni时,将供给硫化反应所需硫的量以上的硫,对吹入的硫化氢气体产生浪费而变得没有效率。

另外,作为硫化氢气体的添加方法(吹入方法),例如在使用多级连续搅拌反应设备的情况下,能够以相对于最初设置的第一硫化反应槽内的气相部分的硫化氢气体的添加速度成为0.33~0.82Nm3/kg-Ni的范围的方式,将供给的硫化氢气体的总量加入到该第一硫化反应槽中。或者也可以使第一硫化反应槽中的硫化氢气体的添加速度成为0.33~0.82Nm3/kg-Ni的范围的基础上,将供给的硫化氢气体的一部分分开而加入到第二硫化反应槽中。

如上述那样,在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,在镍浓度为0.5~5.0g/L的包含镍的硫酸酸性溶液(硫化反应始液)中,以相对于该硫酸酸性溶液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物,并且对于该硫酸酸性溶液,将吹入量设为0.30~0.85Nm3/kg-Ni并吹入硫化氢气体,使之发生硫化反应。

根据这样的方法,能够将由该硫化反应得到的镍硫化物的粒径控制在规定范围。具体而言,能够有效地制造其平均粒径合适地控制在大致10~60μm的范围的优选范围的镍硫化物。

此处,在镍硫化物的粒径中存在合适的范围。镍硫化物的粒径变得过小时,固液分离处理后的镍硫化物的粉末中包含的水分量变多,导致其粉体发生固化。另外,由于粉体的总表面积变大,因此空隙率变大,与粒径大的粉体相比,即使相同的重量,也因体积增加而导致耗费运输成本。另一方面,粒径变得过大时,硫化反应后的终液中包含的镍浓度变高、导致镍的实际收率降低。由此,作为镍硫化物的粒径,优选以平均粒径计为10~60μm的范围,进而更优选为15~55μm的范围。

此外,在作为硫化反应始液的包含镍的硫酸酸性溶液中添加的晶种优选反复使用由根据该制造方法的硫化反应得到的镍硫化物。如上述那样,在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,能够得到平均粒径控制在10~60μm的优选范围的镍硫化物,因此通过对该得到的镍硫化物进行分级,能够几乎不消耗成本、容易地将粒径调节为5~20μm,并且能够作为晶种适宜地使用。

《2.镍氧化物矿的湿式冶炼方法中的应用》

在本实施方式的镍硫化物的制造方法中,作为硫化反应始液,使用包含镍的硫酸酸性溶液,向该溶液加入硫化氢气体来发生硫化反应。作为包含镍的硫酸酸性溶液,例如能够使用对镍氧化物矿实施利用硫酸的浸出处理而得到的浸出液,使该浸出液发生硫化反应而得到镍硫化物。如此地,本实施方式的镍硫化物的制造方法能够应用于从镍氧化物矿回收镍的湿式冶炼方法。

下面,对镍氧化物矿的湿式冶炼方法概要地进行说明,对在该湿式冶炼方法中的硫化工序中的处理使用上述镍硫化物的制造方法的具体的方案进行说明。此外,作为镍氧化物矿的湿式冶炼方法,以利用高温高压下进行浸出的高温加压酸浸出法(HPAL法)的湿式冶炼方法为例进行说明。

<2-1.关于镍氧化物矿的湿式冶炼方法的各工序>

图1是表示镍氧化物矿的湿式冶炼方法的流程的一个例子的工序图。如图1所示,镍氧化物矿的湿式冶炼方法具有:浸出工序S1,在原料的镍氧化物矿的浆料中添加硫酸并在高温高压下实施浸出处理;固液分离工序S2,从浸出浆料分离残渣而得到包含镍、钴的浸出液;中和工序S3,调节浸出液的pH,将浸出液中的杂质元素以中和沉淀物浆料的形式分离而得到中和终液;以及硫化工序(镍回收工序)S4,在中和终液中添加作为硫化剂的硫化氢气体来生成镍硫化物。

(1)浸出工序

在浸出工序S1中,使用高压釜等高温加压反应槽,在镍氧化物矿的浆料(矿石浆料)中添加硫酸并在温度230~270℃左右、压力3~5Mpa左右的条件下进行搅拌,并生成由浸出液和浸出残渣构成的浸出浆料。

作为镍氧化物矿,主要可以举出褐铁矿和腐泥土矿等所谓的红土矿。红土矿的镍含量通常为0.8~2.5重量%,以氢氧化物或硅苦土(硅酸镁)矿物的形式含有。另外,铁的含量为10~50重量%,主要为3价氢氧化物(针铁矿)的形态,但一部分2价铁包含在硅苦土矿物中。另外,在浸出工序S1中,除了这样的红土矿以外,能够使用含有镍、钴、锰、铜等有价金属的氧化矿,例如可以使用贮存于深海底的锰结核等。

在浸出工序S1中的浸出处理中,例如发生由下述式(i)~(v)所示的浸出反应和高温热水解反应,从而以硫酸盐形态浸出镍、钴等,并且将浸出的硫酸铁以赤铁矿形态固定化。但是,因为铁离子的固定化未完全进行,所以通常在得到的浸出浆料的液体部分中含有镍、钴等以外的二价和三价的铁离子。此外,在该浸出工序S1中,从包含在接下来的工序的固液分离工序S2中生成的赤铁矿的浸出残渣的过滤性的观点来看,优选将得到的浸出液的pH值调节至0.1~1.0。

·浸出反应

(其中,式中M表示Ni、Co、Fe、Zn、Cu、Mg、Cr、Mn等)

·高温热水解反应

此外,作为添加至装有矿石浆料的高压釜的硫酸的添加量,没有特别地限定,能够使用过剩量的硫酸以使矿石中的铁浸出。例如,每1吨矿石对应300kg~400kg。

(2)固液分离工序

在固液分离工序S2中,对浸出工序S1中生成的浸出浆料进行多级清洗,从而得到包含镍、钴等有价金属的浸出液和浸出残渣。

在固液分离工序S2中,在将浸出浆料与清洗液混合之后,使用浓缩器等固液分离装置来实施固液分离处理。具体而言,首先,利用清洗液稀释浸出浆料,接着,将浸出浆料中的浸出残渣以浓缩器的沉降物的形式浓缩。由此,能够将附着于浸出残渣的镍组分根据其稀释程度使之减少。此外,在实际作业中,通过将具有这样的功能的浓缩器多级连结而使用,能够实现镍的实际收率的提高。

(3)中和工序

在中和工序S3中,一边抑制浸出液的氧化,一边添加氧化镁、碳酸钙等中和剂以使pH成为4以下,从而得到包含3价铁的中和沉淀物浆料以及作为镍回收用母液的中和终液。

在中和工序S3中,一边抑制被分离的浸出液的氧化,一边在该浸出液中添加碳酸钙等中和剂,以使所得到的中和终液的pH成为4以下、优选为3.0~3.5、更优选为3.1~3.2,由此形成成为镍回收用原始母液的中和终液以及包含作为杂质元素的3价铁的中和沉淀物浆料。在中和工序S3中,通过如此实施对浸出液的中和处理(净化处理),对在利用HPAL法的浸出处理中使用的过量的酸进行中和而生成中和终液,并且将残留在溶液中的3价铁离子、铝离子等杂质以中和沉淀物的形式去除。

此外,中和终液如上述那样是基于对原料的镍氧化物矿实施利用硫酸的浸出处理(浸出工序S1)而得到的浸出液的溶液,是包含镍的硫酸酸性溶液。该中和终液成为后述硫化工序S4中的硫化反应的反应始液,镍浓度大致为0.5~5.0g/L的范围。另外,在该中和终液中,除了镍以外,还包含作为有价金属的钴,另外即使作为实施净化处理而得到的溶液,有时也包含微量残留的铁、锰、镁、铝、铬、铅等。

[硫化工序(镍回收工序)]

在硫化工序S4中,将作为镍回收用母液的中和终液作为硫化反应始液,通过对该硫化反应始液吹入作为硫化剂的硫化氢气体而发生硫化反应,并且生成杂质成分少的镍硫化物以及将镍浓度稳定在低水平的贫液(硫化后的液体)。此外,对于在中和终液中包含锌的情况,能够在以镍硫化物的形式分离镍之前,以硫化物的形式选择性地分离锌。

硫化工序S4中的硫化处理能够使用硫化反应槽等进行,对导入硫化反应槽中的硫化反应始液,向该反应槽内的气相部分吹入硫化氢气体,并且在溶液中溶解硫化氢气体,从而发生硫化反应。通过该硫化处理,将硫化反应始液中包含的镍以镍硫化物的形式固定化而进行回收。

此外,在硫化反应结束后,将包含得到的镍硫化物的浆料装入浓缩器等沉降分离装置中而实施沉降分离处理,并且利用浓缩器的底部仅分离回收镍硫化物。另一方面,水溶液成分从浓缩器的上部溢流而以贫液的形式被回收。

<2-2.关于湿式冶炼方法的硫化工序>

此处,在硫化工序S4中的处理、即从作为包含镍的硫酸酸性溶液的中和终液生成镍硫化物的硫化处理中,能够应用上述镍硫化物的制造方法。

即,在本实施方式的硫化工序S4中,对镍浓度为0.5~5.0g/L的中和终液(包含镍的硫酸酸性溶液),以相对于该中和终液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的粒径5~20μm的镍硫化物。然后,对该中和终液,将吹入量调节为0.30~0.85Nm3/kg-Ni而吹入硫化氢气体,使之发生硫化反应。

关于具体的硫化处理的方法与上述镍硫化物的制造方法相同,因此省略此处的详细的说明。在本实施方式中,如此地,对中和终液,以规定比率添加作为晶种的调节了粒径的镍硫化物,以规定的吹入量加入硫化氢气体而发生硫化反应。由此,能够有效且稳定地得到粒径被控制在规定的合适的范围的镍硫化物。

如图1的工序图中所示,优选的是,对于在该硫化工序S4中得到的镍硫化物,将其一部分作为晶种,反复用于硫化工序S4中的硫化反应(图1中的箭头R)。如上述那样,经过本实施方式中的硫化工序S4而得到的镍硫化物能够将其粒径控制为合适的范围、具体为平均粒径10~60μm左右的范围。因此,通过反复使用如此得到的镍硫化物,对得到的镍硫化物实施分级处理等而将粒径调节为5~20μm的范围,从而能够容易且有效地得到作为晶种添加的镍硫化物。另外,如此反复使用镍硫化物,使硫化反应始液中的镍量成为40~500质量%的比率,从而能够进一步有效地将所得到的镍硫化物的粒径控制为合适的范围。

实施例

下面,示出本发明的实施例来更具体地进行说明,但本发明丝毫不限于下面的实施例。

[实施例]

将镍浓度为1.0~3.0g/L的硫酸镍溶液作为始液使用,导入4级连续搅拌反应槽中,并且以相对于该始液中包含的镍量成为40~500质量%(为40质量%以上且为500质量%以下)的范围的量进行变化添加作为晶种的粒径被调节为7~15μm的范围的镍硫化物。此外,如下述表1所示,分别以相对于始液的镍量为40质量%以上且小于100质量%、为100质量%以上且为150质量%以下、大于150质量%且为200质量%以下、大于200质量%且为500质量%以下的比率添加镍硫化物。

此处,对于作为晶种的镍硫化物,反复使用下述镍硫化物:将包含对硫酸镍溶液进行硫化反应而得到的镍硫化物的浆料用浓缩器进行浓缩分离,并从浓缩器底部回收,并且通过液体旋风器进行分级,从而将粒径调节为7~15μm的范围的镍硫化物。

更具体而言,在实施例中,在4级连续搅拌反应槽中的最初的反应槽(第一硫化反应槽)中,与作为始液的硫酸镍溶液一起添加晶种,并且以硫化氢(H2S)气体的吹入量(添加量)成为0.33~0.82Nm3/kg·Ni的范围的方式,将供给的硫化氢气体的总量供给到第一硫化反应槽中,或者使第一硫化反应槽中的硫化氢气体的吹入量成为0.33~0.82Nm3/kg-Ni的范围的基础上,将所述硫化氢(H2S)气体还分开供给到第二硫化反应槽中,使之硫化反应。

将包含通过这样的硫化反应生成的镍硫化物的浆料送入浓缩器,并且进行分离为镍硫化物与贫液(终液)的沉降分离处理。求出此时的沉降于浓缩器中的镍硫化物的粒径以及成为贫液的浓缩器溢流液中的镍浓度。此外,使用激光衍射粒度分布装置测定镍硫化物的粒径。另外,使用ICP发射光谱分析装置测定溢流液中的镍浓度。

在下述表1示出各自的的测定结果。另外,在图2中示出了表示相对于硫化氢气体的吹入量生成的镍硫化物的平均颗粒径的关系的曲线图。

表1

如表1和图2所示,将作为晶种的、调节了粒径的镍硫化物例如以相对于始液中包含的镍量成为100质量%以上且为150质量%以下的量的方式添加到硫酸镍溶液中,并且调节硫化氢气体的供给量,以使第一硫化反应槽中的硫化氢气体的添加速度成为0.36~0.82Nm3/kg-Ni的范围,从而能够将通过硫化反应析出的镍硫化物的平均粒径合适地控制在15~55μm的范围内。

另外,在将晶种添加量设为50质量%以上且小于100质量%并且将第一硫化反应槽中的硫化氢气体添加速度调节为0.33~0.37Nm3/kg-Ni左右的情况下,镍硫化物的粒径趋于变得较大,但能够控制为平均粒径40~60μm的范围。此外可知,与将作为晶种的镍硫化物的添加量设为100质量%以上且为150质量%以下的情况相比,硫化反应后的终液中的镍浓度变高,并且镍的实际收率有降低的倾向。

另外,在将晶种添加量设为150质量%以上且为500质量%以下并且将第一硫化反应槽中的硫化氢气体添加速度调节为0.38~0.74Nm3/Kg-Ni的情况下,镍硫化物的粒径有变得较小的倾向,但能够将平均粒径控制为12.4~32.0μm的规定范围。此外可知,与将作为晶种的镍硫化物的添加量设为100质量%以上且为150质量%以下的情况相比,硫化反应后的终液中的镍浓度变高,镍的实际收率有降低的倾向。

由以上的实施例的结果可知,使作为晶种的调节了粒径的镍硫化物的添加量相对于硫化反应始液中的镍量成为40质量%以上且为500质量%以下的量,并且将相对于该硫化反应始液的吹入量调节为0.30~0.85Nm3/kg-Ni的范围并吹入硫化氢气体而发生硫化反应,从而能够将所得到的镍硫化物的粒径合适地控制在规定范围。

其中,可知,将作为晶种的镍硫化物的添加量相对于始液中的镍量设为100质量%以上且为150质量%以下的范围,从而能够将镍硫化物的粒径控制为更优选的合适的范围,并且能够低地抑制终液中的镍浓度,更有效地抑制镍的实际收率的降低。

[比较例1]

将作为晶种的镍硫化物的添加量相对于始液中包含的镍量设为20质量%,将对第一硫化反应槽吹入的硫化氢气体的吹入量设为0.20Nm3/kg-Ni,使之发生硫化反应。此外,其它与实施例相同。

其结果,导致生成的镍硫化物的平均粒径变得过大,达到100μm以上。

[比较例2]

将作为晶种的镍硫化物的添加量相对于始液中包含的镍量设为600质量%,将对第一硫化反应槽吹入的硫化氢气体的吹入量设为0.90Nm3/kg-Ni,使之发生硫化反应。此外,其它与实施例相同。

其结果,硫化反应结束后的终液中的镍浓度非常高,达到0.32g/L,镍的实际收率降低。另外,得到的镍硫化物的平均粒径为8μm。

[比较例3]

将作为晶种的镍硫化物的添加量相对于始液中包含的镍量设为20质量%,将对第一硫化反应槽吹入的硫化氢气体的吹入量设为0.37Nm3/kg-Ni,使之发生硫化反应。此外,其它与实施例相同。

其结果,导致生成的镍硫化物的平均粒径过大,达到100μm以上。

[比较例4]

将作为晶种的镍硫化物的添加量相对于始液中包含的镍量设为600质量%,将对第一硫化反应槽吹入的硫化氢气体的吹入量设为0.37Nm3/kg-Ni,使之发生硫化反应。此外,其它与实施例相同。

其结果,硫化反应结束后的终液中的镍浓度变得非常高,达到0.30g/L,镍的实际收率降低。另外,得到的镍硫化物的平均粒径为8μm。

由该比较例1~4的结果可知,在超过作为晶种的镍硫化物的添加量的范围的40~500质量%、作为硫化氢气体的吹入量的范围的0.30~0.85Nm3/kg-Ni的条件下,所生成的镍硫化物的粒径极小化或极大化,导致镍的实际收率降低。

Claims (5)

1.一种镍硫化物的制造方法,其通过向包含镍的硫酸酸性溶液中吹入硫化氢气体使发生硫化反应而得到镍硫化物,其特征在于,
使用复数个硫化反应槽,
在最初发生硫化反应的第一硫化反应槽中,在镍浓度为0.5~5.0g/L的所述硫酸酸性溶液中,以相对于该硫酸酸性溶液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的平均粒径5~20μm的镍硫化物,
将向所述第一硫化反应槽中吹入的硫化氢气体的吹入量调节为0.33~0.82Nm3/kg-Ni,
由此,回收平均粒径为10~60μm的镍硫化物。
2.根据权利要求1所述的镍硫化物的制造方法,其特征在于,
在所述第一硫化反应槽中,以相对于所述包含镍的硫酸酸性溶液中包含的镍量为100~150质量%的比率添加所述作为晶种的平均粒径5~20μm的镍硫化物,
将向所述第一硫化反应槽中吹入的硫化氢气体的吹入量调节为0.33~0.82Nm3/kg-Ni,
由此,回收平均粒径为15~55μm的镍硫化物。
3.根据权利要求1所述的镍硫化物的制造方法,其特征在于,
作为所述作为晶种添加的镍硫化物,反复使用通过所述硫化反应得到的镍硫化物。
4.根据权利要求1所述的镍硫化物的制造方法,其特征在于,
所述包含镍的硫酸酸性溶液是在镍氧化物矿的湿式冶炼方法中对该镍氧化物矿实施使用了硫酸的浸出处理而得到的浸出液。
5.一种镍氧化物矿的湿式冶炼方法,其对镍氧化物矿使用硫酸而将镍浸出,并从得到的浸出液生成包含镍的硫化物,其特征在于,
其包括硫化工序,该硫化工序中,使用复数个硫化反应槽,在最初发生硫化反应的第一硫化反应槽中,在镍浓度为0.5~5.0g/L的浸出液中,以相对于该浸出液中包含的镍量为40~500质量%的比率的量添加作为晶种的平均粒径5~20μm的镍硫化物,将向该第一硫化反应槽中吹入的硫化氢气体的吹入量调节为0.33~0.82Nm3/kg-Ni,由此,回收平均粒径为10~60μm的镍硫化物。
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