JP2002520483A - マグネシウム金属、塩化マグネシウム、マグネサイトおよびマグネシウムをベースとした生成物の単離並びに製造方法 - Google Patents
マグネシウム金属、塩化マグネシウム、マグネサイトおよびマグネシウムをベースとした生成物の単離並びに製造方法Info
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Abstract
Description
およびマグネシウムをベースとした生成物の単離および製造方法、マグネシウム
をベースとした生成物を単離するためのラテライト物質の浸出方法の使用、並び
に前述の方法に従って単離されるマグネシウムをベースとした生成物に関する。
をベースとした生成物を製造する方法が提供される。
lをスラリーに添加し、酸化マグネシウムの抽出を容易にすることを含めた改良
がなされている。当該スラリーは、(1)500〜800℃でニッケル含有鉱石
をか焼するか、または当該鉱石中に含まれるニッケルを選択的に還元か焼してか
焼鉱石を得、そしてか焼鉱石を水に添加するか、あるいは(2)鉱石中に含まれ
るニッケルを選択的に還元か焼するために500〜800℃に鉱石を加熱してか
焼鉱石を得、そこから有用な金属(例えば、ニッケル)を抽出するために、か焼
した鉱石をイオウを含まないアンモニア水溶液と接触させ、そして得られる抽出
残渣を水に添加することによって得られる。1つの例では、ニッケル鉱石は50
0〜700℃で1時間か焼された。得られたか焼鉱石は、スラリーを得るために
1g/lのNaCl水溶液に添加された。CO2を10%含む廃ガスをスラリー中に導
入してそこから酸化マグネシウムを抽出した。
れている。MgSO4を含む金属硫酸塩溶液からのMgOの製造方法が記載されており、
この方法は、当該溶液からMg以外の金属の、例えば水酸化物を沈殿させ、沈殿物
と溶液を分離し、硫酸カルシウムを含んだ不純物が沈殿するように、分離した溶
液を約1.35〜1.5の比重まで濃縮し、沈殿物と濃縮溶液を分離し、当該濃
縮溶液から無水MgSO4結晶を単離し、そして当該無水MgSO4結晶を分解してMgOを
形成することを含んでなる。従って、マグネシウムとニッケルを含有する鉱石の
精練方法が記載されており、この方法は、当該鉱石を粉砕し、粉砕した鉱石の、
水を10%未満含む硫酸溶液を調製し、酸−鉱石のスラリーに硫酸化反応を開始
するのに十分な量の水を添加し、酸−鉱石の当該スラリーを加熱する硫酸化反応
において加熱することを含んでなり、これによって水溶性金属硫酸塩および不溶
性残渣を形成する。硫酸化生成物を水で浸出して水溶性金属硫酸塩を溶液状態で
抽出し、続いて不溶性残渣と金属硫酸塩溶液を分離する。その後、Mg以外の金属
を水酸化物として沈殿させる。金属水酸化物の沈殿物と溶液を分離し、そして分
離溶液を十分に濃縮して、CaSO4を沈殿させる。その後、濃縮溶液と沈殿物を分
離し、無水MgSO4結晶を当該濃縮溶液から単離する。無水MgSO4結晶を破壊するこ
とにより、制御された表面積を有するMgOを形成する。
ケルを単離する方法を記載している。これは、硫酸で浸出し、それによって分離
した浸出溶液を中和し、重金属を当該溶液から分離することによって行われる。
硫酸マグネシウム含有溶液を少なくとも一部留去し、そして結晶化した硫酸マグ
ネシウムを分離する。二酸化イオウ、水蒸気および酸化マグネシウムが形成する
間、分離した硫酸マグネシウムを還元性雰囲気中で加熱し、生成した二酸化イオ
ウから硫酸が生成し、浸出工程に戻される。
ッケルを単離する方法を記載している。当該鉱石はサプロライト鉱石(saproliti
c ore)と呼ばれ、HCl、H2SO4およびHNO3からなる群からの鉱酸を用いる浸出に供
される。HClを用いて浸出した後、溶解していない固体物質と溶液を分離し、好
ましくは当該溶液を、ニッケルを選択的に吸収する樹脂と接触させることによっ
てニッケルを単離する。当該残渣は鉄および塩化マグネシウムを含んでおり、当
該残渣は、それらの各酸化物および浸出系へ再循環する遊離HClを生成するよう
に熱加水分解(pyrohydrolysis)に供してもよい。ニッケルは、当該酸の溶離溶液
を用いることによって樹脂から抽出し、次いでニッケルを多量に含んだ溶離溶液
からニッケルを抽出する。
も含む)の硫酸浸出によって、酸化マグネシウムとセメントを同時に生成しなが
らニッケルを単離する方法が記載されている。この方法は、7〜8.5の間のpH
、100℃未満の温度、および25%未満の硫酸マグネシウム濃度で、被精製物
(refinate)を含む硫酸マグネシウムを二酸化炭素およびアンモニアと反応させる
ことを含んでなり、ここで場合によっては、炭酸マグネシウムまたは水酸化物炭
酸塩(hydroxide carbonate)が沈殿し、硫酸アンモニウム溶液が形成する。沈殿
生成物と硫酸アンモニウム溶液を分離し、当該沈殿生成物をか焼することにより
、酸化マグネシウムと二酸化炭素が形成する。二酸化炭素は沈殿工程に戻される
。焼成したカルシウムを添加することによって当該硫酸アンモニウム溶液から石
膏スラリーが形成し、アンモニアが放出される。アンモニアは次いで、沈殿工程
に戻される。添加物を添加し、石膏スラリーを乾燥し、焼成することにより、セ
メントクリンカーを得る。セメント焼成中に生成するイオウ含有ガスをイオウ工
場で硫酸に転換し、その少なくとも一部は浸出供給原料に戻す。
スではない。しかしながら、ニッケル含有ラテライトに関して、浸出したラテラ
イト物質からの標的金属は現在までニッケルおよびコバルトであった。ニッケル
ラテライト鉱石からニッケルおよび/またはコバルトを単離するために使用され
る浸出プロセスはまた、他の金属イオンを溶解する。これらのイオンのうちの1
つは、とりわけアルミニウムとの合金を作る際に使用されるマグネシウムである
。現在公知の技術を用いれば、マグネシウム製造は高エネルギープロセスである
。
ネシウム、マグネサイトおよびマグネシウムをベースとした生成物の単離および
製造方法に関し、ラテライト物質の浸出の間、任意の工程でマグネシウム金属、
塩化マグネシウムおよびマグネサイトを単離することを特徴とする。
た後、マグネシウム金属、塩化マグネシウムおよびマグネサイトが単離される。
た後、NaCO3および/またはCaCO3を浸出溶液に添加することによって、ラテライ
ト物質の浸出における任意の工程でマグネサイトを製造することを特徴とする。
マグネシウムをベースとした生成物を単離するためのラテライト物質の浸出方法
の使用もまた記載されている。
可能な限り低レベルで維持されている。なぜなら、酸化マグネシウムは加工コス
トを増大させる要素であると考えられており、また廃棄物とも考えられているか
らである。本発明の方法を用いることによって、ラテライトプロセスにおける任
意の工程で有益なマグネシウムをベースとした副生成物が生成される。本質的な
特徴は、物質中のマグネシウム化合物を含む全ての成分を溶解するのに十分な酸
を添加し、所望の鉱石無機物がこの溶液から抽出されるようにすることである。
マグネシウムをベースとした生成物は、任意のラテライト浸出プロセスで製造す
ることができる。従って、本発明によって、ラテライト物質を浸出する公知のプ
ロセスから、以前は廃棄されていた、マグネシウム金属および他のマグネシウム
をベースとした生成物を単離することが可能となる。MgOは浸出プロセスにおい
て酸を消費し、従ってラテライト物質を浸出する公知の方法によるニッケルおよ
びコバルトの製造においてコストを増大させると実際考えられているため、MgO
は現在可能な限り低レベルに維持されている。本発明によってラテライト鉱石か
らマグネシウム金属を製造する際、当該鉱石は大量のMgOを含み、その結果、よ
り大量のニッケルを生成することが可能になるだろう。
合では大気温度および大気圧が使用され、他のプロセスでは高圧および高温が利
用されている。
、同定したマグネシウム生成物を本発明に従って製造することができる。
ソーダ灰」)が添加され、これによりマグネサイトが生成する。 MgCO3 + H2SO4 + H2O → MgSO4 + 2H2O + CO2 MgSO4 + Na2CO3 → MgCO3 + Na2SO4
質の浸出から単離する方法の例を示す例示の実施態様である。
中で混合する。これから1kgの乾燥ラテライト鉱石を取り出し、大気圧でH2SO 4 中、沸騰温度(100℃)で8時間浸出する。水を500gのH2SO4に添加して
総体積4リットルのスラリーを得る。液体が固体物質からろ過されるように、浸
出溶液をブフナーフィルターでろ過する。次いで、NaOHを用いて酸液体を2−5
−3.5のpHに調節し、不純物を沈殿させる。Ni、CoおよびMgはこの時点で溶液
中に存在している。液体を固体物質から再びろ過する。500mlの液体をフラ
スコに通し、マグネチックミキサーで攪拌する。液体の表面下に25g/lのNa 2 Sをピペットで移す。これにより、硫化水素の供給源として硫化ナトリウムを用
いて溶液からNiおよびCoを沈殿させ、NiおよびCoの混合硫化物が形成される。固
体物質から液体をもう一度ろ過する。Na2O2を添加することによってpHを4.5
まで増加させる。これによって少量の不純物が沈殿し、この時点でMgは溶液中に
存在している。次いで、固体物質から液体をろ過する。MgCO3を沈殿させるため
、Na2CO3を添加し、pHを6.0より下とする。MgCO3をろ過し、乾燥する。さら
に精製するため、H2SO4を再度添加し、MgCO3をNa2CO3で再度沈殿させる。
に基づく過飽和を用いることにより、水和MgCl2が当該溶液から結晶化する。
体積が1.5リットルとなるように水を添加する。このスラリーを圧力下、25
5℃で3時間浸出する。反応が終了すると、加圧オートクレーブを室温まで冷却
し、反応したスラリーを取り出す。次いで、当該スラリーをブフナーフィルター
でろ過して液体と固体物質を分離する。500mlのろ液をガラス容器に移し、
攪拌する。再循環/中和パラメーターをシミュレートするために、当該液を約1
00gの固体硫酸マグネシウムでドープして、20g/lのMgからなるものとレ
ベルを等しくする。NaOH溶液を用いてpHを2.0まで増加させる。次いで、硫化
ナトリウム溶液を添加してNiおよびCoを硫化物として除去する。得られるスラリ
ーをろ過する。次いで、硫化物沈殿工程からの溶液を5gの固体MgOで処理して
、pHを4.5まで増加させ、かつ当該溶液のMg含量を増加させる。次いで、30
gの過酸化ナトリウムを当該溶液に添加し、一方で少量の硫酸を添加することに
よってpHを同レベルに保持する。これによって、溶液のORPがAgClに対して約6
55mVまで増加し、鉄のような不純物を効率的に沈殿させることが可能となる。
得られるスラリーをろ過する。
70mlの溶液で処理する。pHが9.0〜9.5に達するまでこれを添加する。
マグネシウムは炭酸マグネシウム(マグネサイト)として液体から効率的に沈殿
する。得られるスラリーをろ過して液体から固体物質を分離する。この手順を使
用することによって、約30gの乾燥炭酸マグネシウムが生成した。
濃HClと反応させる。炭酸マグネシウムを溶解するためにこの混合物をホットプ
レート上の容器中で加熱攪拌する。次いで当該溶液をろ過する。過飽和によって
塩化マグネシウム結晶を沈殿させるため、透明なろ液を沸騰させる。得られるス
ラリーをろ過する。この手順を使用することによって、20gの固体塩化マグネ
シウムが生成した。
ぼに添加する。次いで、この物質を900℃で2時間火炉に移す。二酸化炭素を
除去し、残存する固体物質は酸化マグネシウムである。結果として、約2.40
gの酸化マグネシウムが生成した。
びマグネシウムをベースとした生成物を製造する方法を記載する。ラテライトニ
ッケル鉱石の加工ではマグネシウムは溶液中にあり、次いで本発明による沈殿に
よってマグネシウムをベースとした生成物およびマグネシウム金属を生成するこ
とができる。これは注目すべき進歩を表しており、マグネシウムの他の製造方法
と比較してコストの大幅な節約になる。マグネシウム金属は、とりわけ天然マグ
ネサイトまたは海水から生成される。マグネシウム金属の製造に要する高コスト
は、どのようなプロセスもマグネシウムイオンのホストからの放出を必要とし、
そしてマグネシウムイオンの溶解を必要とすることが多いせいである。マグネシ
ウムがラテライト物質の公知の浸出プロセスで溶解させられるという事実は、本
発明による廃棄物質からのマグネシウム製造が経済的に非常に好ましいことを意
味する。任意の従来の浸出プロセスに従ってマグネシウムを溶解した後、本発明
に従って、Na2CO3および/またはCaCO3を添加するか、あるいは電着または電気
分解することによってマグネシウムを沈殿させる。マグネサイトはとりわけセメ
ントの添加物として使用され、マグネサイトレンガがほとんどの工業炉で使用さ
れている。公知の浸出プロセスでは、供給原料中にMgOを含まないようにする試
みがなされる。なぜなら、MgOはニッケルおよびコバルトの製造コストを増加さ
せるからである。技術の変化、主としてプロセスのオートクレーブ部分における
変化は、ニッケルおよびコバルトの製造にとって、従って、本発明によるマグネ
シウム金属、塩化マグネシウム、マグネサイトおよびマグネシウムをベースとし
た生成物の製造にとって、浸出プロセスを経済的により好ましいものにしたので
ある。
の方法。
Claims (8)
- 【請求項1】 マグネシウム金属、塩化マグネシウムおよびマグネサイトを
、ラテライト物質を浸出する際の任意の工程から単離することを特徴とする、ラ
テライト物質の浸出からのマグネシウム金属、塩化マグネシウム、マグネサイト
およびマグネシウムをベースとした生成物の単離および製造方法。 - 【請求項2】 天然ラテライト中の天然マグネシウム化合物を溶解した後、
マグネシウム金属、塩化マグネシウムおよびマグネサイトを単離することを特徴
とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 天然ラテライト中の天然マグネシウム化合物を溶解した後、
NaCO3および/またはCaCO3を浸出溶液に添加することによって、ラテライト物質
を浸出する際の任意の工程においてマグネサイトを製造することを特徴とする、
請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 酸、例えばHCl、を添加するか、または別の塩素反応により
、請求項3において製造したマグネサイトを変換して塩化マグネシウムを製造す
ることを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項5】 MgCO3をMgOに変換することによってマグネサイトがマグネシ
アに変換する温度で、請求項3に従って製造したマグネサイトをか焼してマグネ
シアを製造することを特徴とする、請求項1に記載の方法。 - 【請求項6】 請求項3、4および5に従って調製したマグネシウムをベー
スとした生成物を用いてマグネシウム金属を製造することを特徴とする、請求項
1に記載の方法。 - 【請求項7】 マグネシウムをベースとした生成物を単離するための、ラテ
ライト物質の浸出方法の使用。 - 【請求項8】 マグネシウムをベースとした生成物を請求項1、2、3、4
および5の方法に従って単離することを特徴とする、マグネシウムをベースとし
た生成物。
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