JP2001262389A - 脱銅電解における給液調整方法 - Google Patents
脱銅電解における給液調整方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 塩素浸出工程でのニッケル浸出率を高く維持
できるとともに、脱銅電解工程の電流効率の向上による
ランニングコスト低減を計ることのできる脱銅電解にお
ける給液調整方法を提供する。 【解決手段】 ニッケルおよび銅を含有した原料を塩素
で浸出し、該浸出液中の銅イオンの少なくとも一部を電
解採取法によって除去するニッケル塩素浸出法の脱銅電
解方法において、酸化還元電位調整槽に含銅塩化ニッケ
ル溶液と還元剤と塩酸を供給してｐＨと酸化還元電位を
調整し、液中の２価銅イオンの大部分を還元させた後、
脱銅電解工程へ供給する。また脱銅電解給液の酸化還元
電位を２００ｍＶ〜５００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）
の範囲となるように、さらには前記調整槽へ供給する含
銅塩化ニッケル溶液の流量変動に追随させて、還元剤の
添加量を調整することが好ましい。
できるとともに、脱銅電解工程の電流効率の向上による
ランニングコスト低減を計ることのできる脱銅電解にお
ける給液調整方法を提供する。 【解決手段】 ニッケルおよび銅を含有した原料を塩素
で浸出し、該浸出液中の銅イオンの少なくとも一部を電
解採取法によって除去するニッケル塩素浸出法の脱銅電
解方法において、酸化還元電位調整槽に含銅塩化ニッケ
ル溶液と還元剤と塩酸を供給してｐＨと酸化還元電位を
調整し、液中の２価銅イオンの大部分を還元させた後、
脱銅電解工程へ供給する。また脱銅電解給液の酸化還元
電位を２００ｍＶ〜５００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）
の範囲となるように、さらには前記調整槽へ供給する含
銅塩化ニッケル溶液の流量変動に追随させて、還元剤の
添加量を調整することが好ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、含銅塩化ニッケル
溶液から銅のみを選択的に回収する電解採取方法におい
て、工程中に行われる含銅塩化ニッケル溶液から銅を電
解採取によって除去する脱銅電解工程の改善に関するも
のである。
溶液から銅のみを選択的に回収する電解採取方法におい
て、工程中に行われる含銅塩化ニッケル溶液から銅を電
解採取によって除去する脱銅電解工程の改善に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】高純度ニッケルを製錬するプロセスにお
いて、従来の浸出工程は図１に示される工程からなる。
すなわち浸出工程は、（ａ）含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）中の銅をニッケルマット中のニッケルと置換反応
させ、除銅塩化ニッケル溶液（ＣＭＬ）と、含銅残渣
（ＣＭＲ）を得るセメンテーション（ＣＭ）工程、
（ｂ）該除銅塩化ニッケル溶液（ＣＭＬ）中のコバルト
などの不純物を除去して高純度塩化ニッケル溶液を得る
浄液工程、（ｃ）前記高純度塩化ニッケル溶液を電解し
て高純度ニッケル（Ｅ−Ｎｉ）を得る電解工程からな
り、さらに（ｄ）前記セメンテーション（ＣＭ）工程で
得られた含銅残渣（ＣＭＲ）とニッケルマットを塩素で
浸出し、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）を得る塩素浸
出（ＣＰ）工程、（ｅ）前記含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）の一部を電解給液として用い、陽極に不溶解性電
極、陰極にチタン電極を用いて電解採取により銅粉を得
て、電解廃液（ＣｕＬ）をセメンテーション（ＣＭ）工
程始液として前記セメンテーション（ＣＭ）工程に供給
する脱銅電解工程とからなる。
いて、従来の浸出工程は図１に示される工程からなる。
すなわち浸出工程は、（ａ）含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）中の銅をニッケルマット中のニッケルと置換反応
させ、除銅塩化ニッケル溶液（ＣＭＬ）と、含銅残渣
（ＣＭＲ）を得るセメンテーション（ＣＭ）工程、
（ｂ）該除銅塩化ニッケル溶液（ＣＭＬ）中のコバルト
などの不純物を除去して高純度塩化ニッケル溶液を得る
浄液工程、（ｃ）前記高純度塩化ニッケル溶液を電解し
て高純度ニッケル（Ｅ−Ｎｉ）を得る電解工程からな
り、さらに（ｄ）前記セメンテーション（ＣＭ）工程で
得られた含銅残渣（ＣＭＲ）とニッケルマットを塩素で
浸出し、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）を得る塩素浸
出（ＣＰ）工程、（ｅ）前記含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）の一部を電解給液として用い、陽極に不溶解性電
極、陰極にチタン電極を用いて電解採取により銅粉を得
て、電解廃液（ＣｕＬ）をセメンテーション（ＣＭ）工
程始液として前記セメンテーション（ＣＭ）工程に供給
する脱銅電解工程とからなる。
【０００３】さらに脱銅電解工程について詳細に説明す
る。浸出工程（図１参照）においては、電解採取工程で
発生する塩素ガスと銅イオンを用いて原料であるニッケ
ルマットの浸出を行っているが、ニッケルマット中に含
まれる銅は塩素浸出（ＣＰ）工程において殆どが浸出さ
れ銅イオンとなり、一方のセメンテーション工程では、
含銅残渣（ＣＭＲ）として再び塩素浸出工程に繰り返さ
れるために系内に蓄積される。本発明において対象とす
る脱銅電解工程は、この蓄積された余剰の銅を銅粉とし
て回収する工程であり、その銅バランスおよび設備工程
図を図２および図３に示す。前記塩素浸出（ＣＰ）工程
で得られた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の一部を受
入槽に受入し、自動給液銅濃度制御システムを用いて、
ニッケル電解廃液（アノライト）により含銅塩化ニッケ
ル溶液（ＣＰＬ）中の銅濃度が所定の基準値になるよう
に希釈し、ヘッドタンクより各脱銅電解槽に給液する。
また給液の一部は、カソライトとして電解槽よりオーバ
ーフローさせて液面を一定に保持し、電解槽内のアノー
ドボックスから塩素ガスと廃液を同時に吸引し気液分離
した後、塩素ガスはバッファータンクを経て塩素浸出
（ＣＰ）工程に供給される。
る。浸出工程（図１参照）においては、電解採取工程で
発生する塩素ガスと銅イオンを用いて原料であるニッケ
ルマットの浸出を行っているが、ニッケルマット中に含
まれる銅は塩素浸出（ＣＰ）工程において殆どが浸出さ
れ銅イオンとなり、一方のセメンテーション工程では、
含銅残渣（ＣＭＲ）として再び塩素浸出工程に繰り返さ
れるために系内に蓄積される。本発明において対象とす
る脱銅電解工程は、この蓄積された余剰の銅を銅粉とし
て回収する工程であり、その銅バランスおよび設備工程
図を図２および図３に示す。前記塩素浸出（ＣＰ）工程
で得られた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の一部を受
入槽に受入し、自動給液銅濃度制御システムを用いて、
ニッケル電解廃液（アノライト）により含銅塩化ニッケ
ル溶液（ＣＰＬ）中の銅濃度が所定の基準値になるよう
に希釈し、ヘッドタンクより各脱銅電解槽に給液する。
また給液の一部は、カソライトとして電解槽よりオーバ
ーフローさせて液面を一定に保持し、電解槽内のアノー
ドボックスから塩素ガスと廃液を同時に吸引し気液分離
した後、塩素ガスはバッファータンクを経て塩素浸出
（ＣＰ）工程に供給される。
【０００４】なお、前記した脱銅電解工程に使用される
含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）、電解廃液（アノライ
ト）および銅濃度希釈後の給液の液組成の代表値は下記
する表１の通りである。一方電解槽からの廃液は廃液槽
を経てカソライト中継槽へ送られ、そこで廃液中の遊離
塩素はカソライト中の１価銅イオンを酸化することによ
り消費され、残りの含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）と
ともにセメンテーション（ＣＭ）工程に供給される。一
方カソードに電着した銅粉はエヤーシリンダーによりカ
ソードを上下させる振動落下方式で定期的に払い落とさ
れ電解槽底から抜きとられた後、さらに遠心分離機でろ
過、洗浄後、系外へ払い出される。
含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）、電解廃液（アノライ
ト）および銅濃度希釈後の給液の液組成の代表値は下記
する表１の通りである。一方電解槽からの廃液は廃液槽
を経てカソライト中継槽へ送られ、そこで廃液中の遊離
塩素はカソライト中の１価銅イオンを酸化することによ
り消費され、残りの含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）と
ともにセメンテーション（ＣＭ）工程に供給される。一
方カソードに電着した銅粉はエヤーシリンダーによりカ
ソードを上下させる振動落下方式で定期的に払い落とさ
れ電解槽底から抜きとられた後、さらに遠心分離機でろ
過、洗浄後、系外へ払い出される。
【０００５】
【表１】 ＊自動給液銅濃度制御システムにより設定、調整され
る。
る。
【０００６】脱銅電解工程に供給される含銅塩化ニッケ
ル液（ＣＰＬ）中の銅イオンは１価および２価の形態で
存在しており、電解採取に際しては、下記に示す式１と
式２の電解反応が起こり、式１の反応が優先的に進行す
るために全銅中の２価の銅イオン量が占める割合、すな
わちＣｕ２＋／全Ｃｕ（２価銅比）が高くなると銅粉採
取に用いる電力が余分にかかることとなり、脱銅電解の
カソード電流効率（２価銅換算値）の低下を招いてしま
う。
ル液（ＣＰＬ）中の銅イオンは１価および２価の形態で
存在しており、電解採取に際しては、下記に示す式１と
式２の電解反応が起こり、式１の反応が優先的に進行す
るために全銅中の２価の銅イオン量が占める割合、すな
わちＣｕ２＋／全Ｃｕ（２価銅比）が高くなると銅粉採
取に用いる電力が余分にかかることとなり、脱銅電解の
カソード電流効率（２価銅換算値）の低下を招いてしま
う。
【０００７】
【式１】Ｃｕ２＋ ＋ｅ− →Ｃｕ＋
【０００８】
【式２】Ｃｕ＋ ＋ｅ− →Ｃｕ
【０００９】この２価銅比を支配するのは塩素浸出（Ｃ
Ｐ）工程での反応条件の１つである酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ；Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）である。すなわち図４に示す
ように塩素浸出（ＣＰ）工程終液の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が上昇すると２価銅比が上昇する正の関係があり、
またその酸化還元電位（ＯＲＰ）と脱銅電解カソード電
流効率の関係は図５に示すように負の関係にある。した
がって脱銅電解工程においては、塩素浸出（ＣＰ）工程
での酸化還元電位（ＯＲＰ）が低いほど（含銅塩化ニッ
ケル液（ＣＰＬ）中の２価銅比が低いほど）高い電流効
率を達成することができる。しかしながら塩素を吹込ん
で含銅残渣（ＣＭＲ）効率をよく浸出する塩素浸出（Ｃ
Ｐ）工程において酸化還元電位（ＯＲＰ）を低くするこ
とは、本来のニッケル浸出を妨げる恐れがある。
Ｐ）工程での反応条件の１つである酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ；Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）である。すなわち図４に示す
ように塩素浸出（ＣＰ）工程終液の酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）が上昇すると２価銅比が上昇する正の関係があり、
またその酸化還元電位（ＯＲＰ）と脱銅電解カソード電
流効率の関係は図５に示すように負の関係にある。した
がって脱銅電解工程においては、塩素浸出（ＣＰ）工程
での酸化還元電位（ＯＲＰ）が低いほど（含銅塩化ニッ
ケル液（ＣＰＬ）中の２価銅比が低いほど）高い電流効
率を達成することができる。しかしながら塩素を吹込ん
で含銅残渣（ＣＭＲ）効率をよく浸出する塩素浸出（Ｃ
Ｐ）工程において酸化還元電位（ＯＲＰ）を低くするこ
とは、本来のニッケル浸出を妨げる恐れがある。
【００１０】つまり酸化還元電位（ＯＲＰ）が低くなれ
ばなるほど塩素浸出残渣（ＣＰＲ）中のニッケル品位が
高くなり、浸出率が悪くなることがこれまでの操業経験
から知られている。よって脱銅電解工程でのカソード電
流効率と塩素浸出（ＣＰ）工程でのニッケル浸出率は、
相反する関係にある。従来は塩素浸出（ＣＰ）工程での
ニッケル浸出率を維持させるために所定の酸化還元電位
（ＯＲＰ）以上で操業することが必要であることから、
脱銅電解工程の電流効率が低くなり余分に電力がかかる
ことによりランニングコストの悪化を招くという問題が
あった。
ばなるほど塩素浸出残渣（ＣＰＲ）中のニッケル品位が
高くなり、浸出率が悪くなることがこれまでの操業経験
から知られている。よって脱銅電解工程でのカソード電
流効率と塩素浸出（ＣＰ）工程でのニッケル浸出率は、
相反する関係にある。従来は塩素浸出（ＣＰ）工程での
ニッケル浸出率を維持させるために所定の酸化還元電位
（ＯＲＰ）以上で操業することが必要であることから、
脱銅電解工程の電流効率が低くなり余分に電力がかかる
ことによりランニングコストの悪化を招くという問題が
あった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、塩素浸出
（ＣＰ）工程でのニッケル浸出率を高く維持できるとと
もに、脱銅電解工程の電流効率の向上によるランニング
コスト低減を計ることのできる脱銅電解における給液調
整方法を提供することを目的とするものである。
（ＣＰ）工程でのニッケル浸出率を高く維持できるとと
もに、脱銅電解工程の電流効率の向上によるランニング
コスト低減を計ることのできる脱銅電解における給液調
整方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、主としてニッケルおよび銅を含有した原料を
塩素で浸出し、該浸出液からその中に溶存している銅イ
オンの少なくとも一部を電解採取法によって除去するニ
ッケル塩素浸出法の脱銅電解方法において、酸化還元電
位調整槽に含銅塩化ニッケル溶液と還元剤と塩酸を供給
してｐＨと酸化還元電位を調整し、液中の２価銅イオン
の大部分を１価銅イオンへ還元させた後、脱銅電解工程
へ供給することを特徴とし、また脱銅電解給液の酸化還
元電位を２００ｍＶ〜５００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電
極）の範囲となるように還元剤の添加量を調整し、さら
に酸化還元電位調整槽へ供給する含銅塩化ニッケル溶液
の流量変動に追随させて還元剤の添加量を調整する脱銅
電解における給液調整方法を特徴とするものであり、前
記還元剤として粉砕したニッケルマットおよびニッケル
メタルの中から選ばれた少なくとも１種を含んだ固体を
添加することが好ましい。
本発明は、主としてニッケルおよび銅を含有した原料を
塩素で浸出し、該浸出液からその中に溶存している銅イ
オンの少なくとも一部を電解採取法によって除去するニ
ッケル塩素浸出法の脱銅電解方法において、酸化還元電
位調整槽に含銅塩化ニッケル溶液と還元剤と塩酸を供給
してｐＨと酸化還元電位を調整し、液中の２価銅イオン
の大部分を１価銅イオンへ還元させた後、脱銅電解工程
へ供給することを特徴とし、また脱銅電解給液の酸化還
元電位を２００ｍＶ〜５００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電
極）の範囲となるように還元剤の添加量を調整し、さら
に酸化還元電位調整槽へ供給する含銅塩化ニッケル溶液
の流量変動に追随させて還元剤の添加量を調整する脱銅
電解における給液調整方法を特徴とするものであり、前
記還元剤として粉砕したニッケルマットおよびニッケル
メタルの中から選ばれた少なくとも１種を含んだ固体を
添加することが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明をさらに詳細に説明
する。例えば還元剤としてニッケル金属を添加した場
合、下記する式３に示すように給液中の２価の銅イオン
が１価の銅イオンになるために脱銅電解工程での電流効
率が向上する。
する。例えば還元剤としてニッケル金属を添加した場
合、下記する式３に示すように給液中の２価の銅イオン
が１価の銅イオンになるために脱銅電解工程での電流効
率が向上する。
【００１４】
【式３】２Ｃｕ２＋＋Ｎｉ→２Ｃｕ＋＋Ｎｉ２＋
【００１５】しかしながら、ここで過剰に還元剤を添加
すると下記する式４に示すように１価の銅イオンが金属
銅まで還元され、液中の銅濃度管理がし難くなる。
すると下記する式４に示すように１価の銅イオンが金属
銅まで還元され、液中の銅濃度管理がし難くなる。
【００１６】
【式４】２Ｃｕ＋ ＋Ｎｉ→２Ｃｕ＋Ｎｉ２＋
【００１７】したがって本発明では、塩化ニッケルを主
たる成分とした塩化物溶液中に含有する銅を除去するた
めの脱銅電解工程の電解給液にニッケルマットなどの還
元剤を添加して酸化還元電位（ＯＲＰ）を調整する方法
において、酸化還元電位を調整するための酸化還元電位
（ＯＲＰ）調整槽内の実測値に連動させて還元剤を添加
することに加え、さらに電解給液の流量変動に追随させ
て還元剤の停止ならびに添加を行うことにより電解給液
の酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動を少なくして安定化さ
せること可能としたものである。高純度電気ニッケル製
造工程の一部として、原料であるニッケルマットを塩素
ガスで浸出し得られた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）
から銅を電解採取により除去する脱銅電解工程があり、
この脱銅電解工程に供給される含銅塩化ニッケル溶液は
塩素浸出を終えた直後の溶液であることから酸化還元電
位（ＯＲＰ）が高く、また含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰ
Ｌ）中の銅イオンの大部分が２価であるために脱銅電解
での電流効率の低下を招くこととなる。これらを回避す
るため、塩素浸出（ＣＰ）工程から得られた含銅塩化ニ
ッケル溶液（ＣＰＬ）にニッケルメタルなどの還元剤を
接触させることにより溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を
下げ、２価の銅イオンを１価の銅イオンに還元してから
脱銅電解を行い電流効率を向上させることが試みられて
いる。
たる成分とした塩化物溶液中に含有する銅を除去するた
めの脱銅電解工程の電解給液にニッケルマットなどの還
元剤を添加して酸化還元電位（ＯＲＰ）を調整する方法
において、酸化還元電位を調整するための酸化還元電位
（ＯＲＰ）調整槽内の実測値に連動させて還元剤を添加
することに加え、さらに電解給液の流量変動に追随させ
て還元剤の停止ならびに添加を行うことにより電解給液
の酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動を少なくして安定化さ
せること可能としたものである。高純度電気ニッケル製
造工程の一部として、原料であるニッケルマットを塩素
ガスで浸出し得られた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）
から銅を電解採取により除去する脱銅電解工程があり、
この脱銅電解工程に供給される含銅塩化ニッケル溶液は
塩素浸出を終えた直後の溶液であることから酸化還元電
位（ＯＲＰ）が高く、また含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰ
Ｌ）中の銅イオンの大部分が２価であるために脱銅電解
での電流効率の低下を招くこととなる。これらを回避す
るため、塩素浸出（ＣＰ）工程から得られた含銅塩化ニ
ッケル溶液（ＣＰＬ）にニッケルメタルなどの還元剤を
接触させることにより溶液の酸化還元電位（ＯＲＰ）を
下げ、２価の銅イオンを１価の銅イオンに還元してから
脱銅電解を行い電流効率を向上させることが試みられて
いる。
【００１８】例えば特開平１１−８０９３６号公報の記
載のように、脱銅電解槽直前にニッケルメタルを充填し
たカラム槽を設け、このカラム槽を通過させることによ
り酸化還元電位（ＯＲＰ）を調整する方法が提案されて
いた。しかしこの方法では酸化還元電位（ＯＲＰ）を自
由に調整できるものではなく、液の通過によって４００
ｍＶ〜４４０ｍＶの酸化還元電位（ＯＲＰ）を３８０ｍ
Ｖ〜４２０ｍＶ程度まで約２０ｍＶ程度低下させるもの
で、操作範囲が狭いものであった。
載のように、脱銅電解槽直前にニッケルメタルを充填し
たカラム槽を設け、このカラム槽を通過させることによ
り酸化還元電位（ＯＲＰ）を調整する方法が提案されて
いた。しかしこの方法では酸化還元電位（ＯＲＰ）を自
由に調整できるものではなく、液の通過によって４００
ｍＶ〜４４０ｍＶの酸化還元電位（ＯＲＰ）を３８０ｍ
Ｖ〜４２０ｍＶ程度まで約２０ｍＶ程度低下させるもの
で、操作範囲が狭いものであった。
【００１９】そこで本発明の一実施例に係るニッケルマ
ットを用いた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の酸化還
元電位（ＯＲＰ）調整設備のフローを図７に示す。塩素
浸出（ＣＰ）工程で得られた含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）は脱銅給液酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽に受入
れられる。該酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽では、調整
槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）が設定値となるように、
還元剤を加えて還元を行う。この際には還元剤として
は、ニッケルマットをスラリーとして添加するのがもっ
とも好都合であり、さらに還元反応に伴い溶液のｐＨが
上昇し、反応効率が悪化するために塩酸を添加しｐＨを
一定に保持している。その後遠心分離機でろ過され、未
反応のニッケルマット及び反応後の残渣などは脱銅給液
レパルプ槽を中継してセメンテーション（ＣＭ）工程に
送られ、ろ液は脱銅給液ろ液槽を経由してタンクフィル
ターで精ろ過された後に脱銅電解工程に供給される。
ットを用いた含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の酸化還
元電位（ＯＲＰ）調整設備のフローを図７に示す。塩素
浸出（ＣＰ）工程で得られた含銅塩化ニッケル溶液（Ｃ
ＰＬ）は脱銅給液酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽に受入
れられる。該酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽では、調整
槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）が設定値となるように、
還元剤を加えて還元を行う。この際には還元剤として
は、ニッケルマットをスラリーとして添加するのがもっ
とも好都合であり、さらに還元反応に伴い溶液のｐＨが
上昇し、反応効率が悪化するために塩酸を添加しｐＨを
一定に保持している。その後遠心分離機でろ過され、未
反応のニッケルマット及び反応後の残渣などは脱銅給液
レパルプ槽を中継してセメンテーション（ＣＭ）工程に
送られ、ろ液は脱銅給液ろ液槽を経由してタンクフィル
ターで精ろ過された後に脱銅電解工程に供給される。
【００２０】また本発明では還元剤（ニッケルマット）
の添加量調整は酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽内の酸化
還元電位（ＯＲＰ）を測定し行っている。しかし、含銅
塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の流量が大きく変化した場
合など、例えば遠心分離機の状態により含銅塩化ニッケ
ル溶液（ＣＰＬ）の供給が停止した時は還元剤が過剰に
添加され、また滞留中にさらに反応が進むなどして酸化
還元電位（ＯＲＰ）が大きく低下し、このような含銅塩
化ニッケル溶液（ＣＰＬ）が脱銅電解工程に供給される
と、銅粉の析出状態が悪くなり電解槽内でショートが発
生するなどの問題が起こす可能性がある。このような可
能性を防止するためと、さらに脱銅電解工程の操業を安
定化させるための酸化還元電位（ＯＲＰ）の調整方法を
採用した。
の添加量調整は酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽内の酸化
還元電位（ＯＲＰ）を測定し行っている。しかし、含銅
塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の流量が大きく変化した場
合など、例えば遠心分離機の状態により含銅塩化ニッケ
ル溶液（ＣＰＬ）の供給が停止した時は還元剤が過剰に
添加され、また滞留中にさらに反応が進むなどして酸化
還元電位（ＯＲＰ）が大きく低下し、このような含銅塩
化ニッケル溶液（ＣＰＬ）が脱銅電解工程に供給される
と、銅粉の析出状態が悪くなり電解槽内でショートが発
生するなどの問題が起こす可能性がある。このような可
能性を防止するためと、さらに脱銅電解工程の操業を安
定化させるための酸化還元電位（ＯＲＰ）の調整方法を
採用した。
【００２１】すなわち本発明の酸化還元電位（ＯＲＰ）
の調整方法において、酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽の
酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動に応じて還元剤の添加量
を調整するのみでは、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）
の流量が低下した時に、還元剤が過剰に添加されること
になる。そこで含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の脱銅
給液酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽への入り側に流量計
を設置し、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の流量に適
正な設定値を設け、この設定流量値以下となった場合に
は還元剤の添加を強制的に停止させ、また設定流量値以
上に復帰した時点で還元剤の添加を再開する自動制御を
導入した。
の調整方法において、酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽の
酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動に応じて還元剤の添加量
を調整するのみでは、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）
の流量が低下した時に、還元剤が過剰に添加されること
になる。そこで含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の脱銅
給液酸化還元電位（ＯＲＰ）調整槽への入り側に流量計
を設置し、含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の流量に適
正な設定値を設け、この設定流量値以下となった場合に
は還元剤の添加を強制的に停止させ、また設定流量値以
上に復帰した時点で還元剤の添加を再開する自動制御を
導入した。
【００２２】
【実施例】以下本発明を下記する実施例によってより詳
細に説明する。 ［実施例１］温度６０℃、容量２リットルの含銅塩化ニ
ッケル溶液（ＣＰＬ）にニッケルマットを定量づつ添加
していき、その際の酸化還元電位（ＯＲＰ）、２価銅比
および全銅濃度を測定した結果を図６に示す。ニッケル
マットの添加量の増加とともに酸化還元電位（ＯＲＰ）
が徐々に低下し、また２価の銅イオン比率の低下（Ｃｕ
２＋→Ｃｕ＋の反応が進行）が認められた。そして酸化
還元電位（ＯＲＰ）は約４２０ｍＶ付近を境に急激に低
下し、１６０ｍＶ付近まで低下すると２価の銅イオンが
殆ど無くなり、１価の銅イオンの還元反応（Ｃｕ＋→Ｃ
ｕ）が進行して全銅濃度の低下が認められた。したがっ
て脱銅電解給液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）の調整とし
ては、２００ｍＶ〜５００ｍＶの範囲が適正であり、好
ましくは３００ｍＶ〜４００ｍＶの範囲が効果的である
ことが確認できた。
細に説明する。 ［実施例１］温度６０℃、容量２リットルの含銅塩化ニ
ッケル溶液（ＣＰＬ）にニッケルマットを定量づつ添加
していき、その際の酸化還元電位（ＯＲＰ）、２価銅比
および全銅濃度を測定した結果を図６に示す。ニッケル
マットの添加量の増加とともに酸化還元電位（ＯＲＰ）
が徐々に低下し、また２価の銅イオン比率の低下（Ｃｕ
２＋→Ｃｕ＋の反応が進行）が認められた。そして酸化
還元電位（ＯＲＰ）は約４２０ｍＶ付近を境に急激に低
下し、１６０ｍＶ付近まで低下すると２価の銅イオンが
殆ど無くなり、１価の銅イオンの還元反応（Ｃｕ＋→Ｃ
ｕ）が進行して全銅濃度の低下が認められた。したがっ
て脱銅電解給液中の酸化還元電位（ＯＲＰ）の調整とし
ては、２００ｍＶ〜５００ｍＶの範囲が適正であり、好
ましくは３００ｍＶ〜４００ｍＶの範囲が効果的である
ことが確認できた。
【００２３】［実施例２］図７において、脱銅給液酸化
還元電位（ＯＲＰ）調整設備は、まず脱銅給液酸化還元
電位（ＯＲＰ）調整槽にて含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰ
Ｌ）を受入れ、該調整槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）計
により還元剤（ニッケルマットスラリー）を設定した酸
化還元電位（ＯＲＰ）値になるように自動添加すると同
時に、前記調整槽内のｐＨ計にて設定したｐＨになるよ
うに塩酸を添加した。また設定した酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）に調整された反応スラリーは、遠心分離機にて一次
ろ過し、タンクフィルターで二次ろ過（精ろ過）され
た。
還元電位（ＯＲＰ）調整設備は、まず脱銅給液酸化還元
電位（ＯＲＰ）調整槽にて含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰ
Ｌ）を受入れ、該調整槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）計
により還元剤（ニッケルマットスラリー）を設定した酸
化還元電位（ＯＲＰ）値になるように自動添加すると同
時に、前記調整槽内のｐＨ計にて設定したｐＨになるよ
うに塩酸を添加した。また設定した酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）に調整された反応スラリーは、遠心分離機にて一次
ろ過し、タンクフィルターで二次ろ過（精ろ過）され
た。
【００２４】つぎに図８に脱銅給液酸化還元電位（ＯＲ
Ｐ）と脱銅電解電流効率の設備導入の前後での関係を示
したが、図８より分る通り従来は電流効率が１００〜１
１０％で推移していたのに対し、本発明によれば脱銅電
解給液酸化還元電位（ＯＲＰ）を３５０ｍＶ付近で調整
できるようになり、電流効率を１８０％まで向上させる
ことができた。つまり従来の電力コストが約４５％削減
できた。
Ｐ）と脱銅電解電流効率の設備導入の前後での関係を示
したが、図８より分る通り従来は電流効率が１００〜１
１０％で推移していたのに対し、本発明によれば脱銅電
解給液酸化還元電位（ＯＲＰ）を３５０ｍＶ付近で調整
できるようになり、電流効率を１８０％まで向上させる
ことができた。つまり従来の電力コストが約４５％削減
できた。
【００２５】［実施例３］塩素浸出（ＣＰ）工程の後で
脱銅電解給液酸化還元電位（ＯＲＰ）を自由に調整でき
るようになったことから、塩素浸出（ＣＰ）工程での酸
化還元電位（ＯＲＰ）を従来に比べて高くすることがで
き、その結果として図９に示すように原料マットの浸出
率の向上、すなわち塩素浸出残渣中のニッケル品位の低
下をさせることができた。
脱銅電解給液酸化還元電位（ＯＲＰ）を自由に調整でき
るようになったことから、塩素浸出（ＣＰ）工程での酸
化還元電位（ＯＲＰ）を従来に比べて高くすることがで
き、その結果として図９に示すように原料マットの浸出
率の向上、すなわち塩素浸出残渣中のニッケル品位の低
下をさせることができた。
【００２６】［実施例４］下記する表２に脱銅給液酸化
還元電位（ＯＲＰ）調整槽の入り側で流量を測定し、酸
化還元電位（ＯＲＰ）の変動に追随させて還元剤の添加
量を調整することに加えて、流量変動による制御をさら
に実施した時の酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動を示す。
測定は８時間行い、測定回数は９６回であった。
還元電位（ＯＲＰ）調整槽の入り側で流量を測定し、酸
化還元電位（ＯＲＰ）の変動に追随させて還元剤の添加
量を調整することに加えて、流量変動による制御をさら
に実施した時の酸化還元電位（ＯＲＰ）の変動を示す。
測定は８時間行い、測定回数は９６回であった。
【００２７】
【表２】
【００２８】酸化還元電位（ＯＲＰ）のみに還元剤の添
加量制御では、標準偏差が４３ｍＶであるのに対し、流
量変動に追随させる制御を併用することにより、１２ｍ
Ｖと大幅に酸化還元電位（ＯＲＰ）を安定させることが
できた。
加量制御では、標準偏差が４３ｍＶであるのに対し、流
量変動に追随させる制御を併用することにより、１２ｍ
Ｖと大幅に酸化還元電位（ＯＲＰ）を安定させることが
できた。
【００２９】
【発明の効果】以上述べた通り本発明によれば、脱銅電
解工程における電流効率の向上による電力のランニング
コストの低減を計ることができ、かつ塩素浸出（ＣＰ）
工程でのニッケル浸出率を向上させることが可能になっ
た。
解工程における電流効率の向上による電力のランニング
コストの低減を計ることができ、かつ塩素浸出（ＣＰ）
工程でのニッケル浸出率を向上させることが可能になっ
た。
【図１】浸出工程のフロー図である。
【図２】図１の精錬法の銅バランスを示す図である。
【図３】脱銅電解工程のフロー図である。
【図４】塩素浸出（ＣＰ）工程の終液酸化還元電位（Ｏ
ＲＰ）と２価銅比の関係を示すグラフ図である。
ＲＰ）と２価銅比の関係を示すグラフ図である。
【図５】塩素浸出（ＣＰ）工程の終液反応酸化還元電位
（ＯＲＰ）と脱銅電解の電流効率（カソード）の関係を
示すグラフ図である。
（ＯＲＰ）と脱銅電解の電流効率（カソード）の関係を
示すグラフ図である。
【図６】含銅塩化ニッケル溶液（ＣＰＬ）の酸化還元電
位（ＯＲＰ）と銅イオン濃度に及ぼすニッケルマット添
加量の影響についての試験データ（ビーカー試験デー
タ）を示す図である。
位（ＯＲＰ）と銅イオン濃度に及ぼすニッケルマット添
加量の影響についての試験データ（ビーカー試験デー
タ）を示す図である。
【図７】本発明に係る脱銅給液調整設備の一実施例を示
す概略図である。
す概略図である。
【図８】本発明による脱銅給液酸化還元電位（ＯＲＰ）
と脱銅電解電流効率との関係を示すグラフ図である。
と脱銅電解電流効率との関係を示すグラフ図である。
【図９】本発明による塩素浸出（ＣＰ）調整槽内の酸化
還元電位（ＯＲＰ）と塩素浸出残渣中のニッケル品位の
関係を示すグラフ図である。
還元電位（ＯＲＰ）と塩素浸出残渣中のニッケル品位の
関係を示すグラフ図である。
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ２２Ｂ 23/00 Ｃ２２Ｂ 23/04 (72)発明者 松本 伸弘 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山株式会社別子事業所内 (72)発明者 西川 勲 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山株式会社別子事業所内 (72)発明者 家守 伸正 愛媛県新居浜市西原町３−５−３ 住友金 属鉱山株式会社別子事業所内 Ｆターム(参考） 4K001 AA09 AA19 BA10 DB04 DB21 HA02 HA12 4K058 AA14 AA21 BA21 BB04 CA05 CA08 CA12 CA20 FA02
Claims (4)
- 【請求項１】 主としてニッケルおよび銅を含有した原
料を塩素で浸出し、該浸出液からその中に溶存している
銅イオンの少なくとも一部を電解採取法によって除去す
るニッケル塩素浸出法の脱銅電解方法において、酸化還
元電位調整槽に含銅塩化ニッケル溶液と還元剤と塩酸と
を供給してｐＨと酸化還元電位を調整し、液中の２価銅
イオンの大部分を１価銅イオンへ還元させた後、脱銅電
解工程へ供給することを特徴とする脱銅電解における給
液調整方法。 - 【請求項２】 脱銅電解給液の酸化還元電位を２００ｍ
Ｖ〜５００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極）の範囲となるよ
うに還元剤の添加量を調整することを特徴とする請求項
１記載の脱銅電解における給液調整方法。 - 【請求項３】 酸化還元電位調整槽へ供給する含銅塩化
ニッケル溶液の流量変動に追随させて還元剤の添加量を
調整することを特徴とする請求項２記載の脱銅電解にお
ける給液調整方法。 - 【請求項４】 前記還元剤としてニッケルマットおよび
ニッケルメタルの中から選ばれた少なくとも１種を含ん
だ固体を添加することを特徴とする請求項１〜３のいず
れか１項記載の脱銅電解における給液調整方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077736A JP2001262389A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 脱銅電解における給液調整方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000077736A JP2001262389A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 脱銅電解における給液調整方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001262389A true JP2001262389A (ja) | 2001-09-26 |
Family
ID=18595242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000077736A Pending JP2001262389A (ja) | 2000-03-21 | 2000-03-21 | 脱銅電解における給液調整方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001262389A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240009A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル硫化物の塩素浸出方法 |
| JP2012036420A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル及びコバルトの浸出方法、及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 |
| JP2017155342A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-09-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル塩素浸出工程における塩素浸出液の銅濃度の調整方法 |
| JP2018199858A (ja) * | 2017-05-29 | 2018-12-20 | 住友金属鉱山株式会社 | 銅の除去方法、電気ニッケルの製造方法 |
| CN110062820A (zh) * | 2016-12-16 | 2019-07-26 | 柯尼卡美能达株式会社 | 透明导电膜的形成方法以及电镀用镀敷液 |
| JP2019178354A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
| JP2019178353A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
-
2000
- 2000-03-21 JP JP2000077736A patent/JP2001262389A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240009A (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-09 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル硫化物の塩素浸出方法 |
| JP2012036420A (ja) * | 2010-08-03 | 2012-02-23 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | ニッケル及びコバルトの浸出方法、及びリチウムイオン電池からの有価金属の回収方法 |
| CN110062820A (zh) * | 2016-12-16 | 2019-07-26 | 柯尼卡美能达株式会社 | 透明导电膜的形成方法以及电镀用镀敷液 |
| CN110062820B (zh) * | 2016-12-16 | 2021-07-20 | 柯尼卡美能达株式会社 | 透明导电膜的形成方法以及电镀用镀敷液 |
| JP2017155342A (ja) * | 2017-05-19 | 2017-09-07 | 住友金属鉱山株式会社 | ニッケル塩素浸出工程における塩素浸出液の銅濃度の調整方法 |
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| JP2019178354A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
| JP2019178353A (ja) * | 2018-03-30 | 2019-10-17 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
| JP7022331B2 (ja) | 2018-03-30 | 2022-02-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
| JP7022332B2 (ja) | 2018-03-30 | 2022-02-18 | 住友金属鉱山株式会社 | 脱銅電解処理方法、脱銅電解処理装置 |
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