JP2012001760A - Method for refining nickel chloride solution - Google Patents

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Takao Oishi
貴雄 大石
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce the loss of chlorine in a system and an amount of use of new chlorine, in a method for refining a nickel chloride solution.SOLUTION: In a process S5 for producing nickel carbonate, nickel carbonate 24 is produced from the nickel electrolysis waste liquid 20 of electrolytic nickel 18, produced from a nickel chloride solution 17 by an electrowinning method, and soda lime 22, and the filtrate 26 of the nickel carbonate 24 in an amount corresponding to the liquid amount stored in the production process system of the electrolytic nickel is returned into the system as a recovered chlorine gas 16 source in a cleaning process S3 or as a recovered chlorine gas 15 source in a chlorine leaching process S2. Thereby, the loss of chlorine in the system is reduced and the amount of use of new chlorine is reduced.

Description

本発明は、電気ニッケル製造プロセスにおける塩化ニッケル溶液の精製方法、詳しくは、不純物濃度が低い塩化ニッケル溶液を精製するために必要となる電気ニッケルの製造プロセス系内の塩素のロス(塩素の損失)を低減し、新規な塩素の使用量を削減する塩化ニッケル溶液の精製方法に関する。   The present invention relates to a method for purifying a nickel chloride solution in an electrolytic nickel production process, and more specifically, a loss of chlorine (a loss of chlorine) in an electrolytic nickel production process system required for purifying a nickel chloride solution having a low impurity concentration. The present invention relates to a method for purifying a nickel chloride solution that reduces the amount of chlorine used and a new amount of chlorine.

従来の非鉄金属における湿式精錬方法の中で、ニッケル、コバルト、銅、鉄等の金属成分を含有する硫化物(ニッケル硫化物)から、電解採取法を用いて電気ニッケルを製造する方法として、塩素浸出法が挙げられる(例えば、特許文献1及び特許文献2を参照)。この塩素浸出法は、例えば、図2に示すように、セメンテーション工程S10と、塩素浸出工程S11と、浄液工程S12と、電解採取工程S13と、炭酸ニッケル製造工程S14とを有する。   Among conventional non-ferrous metal hydrometallurgical methods, chlorine is a method for producing electric nickel from sulfides (nickel sulfides) containing metal components such as nickel, cobalt, copper, iron, etc. using electrowinning. Examples include a leaching method (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). For example, as shown in FIG. 2, the chlorine leaching method includes a cementation step S10, a chlorine leaching step S11, a liquid cleaning step S12, an electrowinning step S13, and a nickel carbonate manufacturing step S14.

例えば、塩素浸出法におけるニッケル硫化物(硫化物)100の浸出については、セメンテーション工程S10と塩素浸出工程S11とによって行われる。セメンテーション工程S10では、例えば下記(1)式に示すように、塩素浸出液中の銅イオンをニッケル硫化物100中のメタルニッケルにて還元し、ニッケル硫化物100中の硫黄を用いて硫化銅を含む残渣101として固定化し、銅が除去されたニッケル浸出液102を得る。   For example, leaching of nickel sulfide (sulfide) 100 in the chlorine leaching method is performed by a cementation step S10 and a chlorine leaching step S11. In the cementation step S10, for example, as shown in the following formula (1), copper ions in the chlorine leaching solution are reduced with metal nickel in the nickel sulfide 100, and the copper sulfide is converted using the sulfur in the nickel sulfide 100. A nickel leaching solution 102 from which copper is removed by immobilization as a residue 101 is obtained.

<セメンテーション工程>
2Cu+S+Ni→CuS+Ni(1)
また、塩素浸出工程S11では、例えば下記(2)式及び(3)式に示すように、セメンテーション工程S10で固定化された残渣101中の金属類を、新規な塩素ガス103や、後に詳述するように、例えば電解採取工程S13で回収された塩素ガス105によって液中に浸出させる。なお、ニッケル硫化物100中の硫黄は、塩素浸出工程S11にて浸出残渣へ分配され、系外に払出される。
<Cementation process>
2Cu + + S 0 + Ni 0 → Cu 2 S + Ni + (1)
Further, in the chlorine leaching step S11, for example, as shown in the following formulas (2) and (3), the metals in the residue 101 fixed in the cementation step S10 are replaced with new chlorine gas 103 or later. As described above, for example, the chlorine gas 105 collected in the electrolytic collection step S13 is leached into the liquid. Note that the sulfur in the nickel sulfide 100 is distributed to the leaching residue in the chlorine leaching step S11 and discharged out of the system.

<塩素浸出工程>
NiS+Cl→Ni2++S+2Cl(2)
CuS+2Cl→2Cu2++S+4Cl(3)
以上の工程で得られたニッケル浸出液102から電解採取工程S13で使用する不純物濃度が低い塩化ニッケル溶液(低不純物塩化ニッケル溶液)107を精製するために、浄液工程S12では、ニッケル浸出液102からニッケル以外の不純物を除去する。具体的に、浄液工程S12は、主な工程として、脱鉄工程と、脱コバルト工程と、脱鉛工程と、脱亜鉛工程とがある。脱鉄工程及び脱コバルト工程では、酸化中和法を用いて微量不純物の除去を行っている。酸化中和法とは、酸化剤としての塩素ガスと、アルカリ剤としての炭酸塩とを用いる方法であり、コバルトや鉄などの重金属が高次の酸化イオンになると、低いpH領域で水酸化物になりやすい性質を利用したものである。例えば、浄液工程S12では、下記(4)式に示すように、新規な塩素ガス104や、上述したように例えば電解採取工程S13で回収された塩素ガス106を用いて、ニッケル浸出液102から、対象とする不純物の水酸化物沈殿を形成させ、塩化ニッケル溶液107を得る。
<Chlorine leaching process>
NiS + Cl 2 → Ni 2+ + S 0 + 2Cl (2)
Cu 2 S + 2Cl 2 → 2Cu 2+ + S 0 + 4Cl (3)
In order to purify the nickel chloride solution (low impurity nickel chloride solution) 107 having a low impurity concentration used in the electrowinning step S13 from the nickel leaching solution 102 obtained in the above steps, in the liquid purification step S12, the nickel leaching solution 102 is made of nickel. Remove other impurities. Specifically, liquid purification process S12 has a deironing process, a decobalt process, a deleading process, and a dezincing process as main processes. In the iron removal step and the cobalt removal step, trace impurities are removed using an oxidation neutralization method. The oxidation neutralization method is a method using chlorine gas as an oxidizing agent and carbonate as an alkaline agent. When heavy metals such as cobalt and iron become higher-order oxide ions, hydroxides are produced in a low pH region. It uses the property that tends to become. For example, in the liquid purification step S12, as shown in the following formula (4), using the new chlorine gas 104 or the chlorine gas 106 collected in the electrowinning step S13 as described above, from the nickel leachate 102, A nickel precipitate 107 is obtained by forming a hydroxide precipitate of the impurity of interest.

<浄液工程(酸化中和法)>
2M2++Cl+3NiCO+3H
→2M(OH)+3Ni2++2Cl+3CO(4)
(但し、Mは、コバルト又は鉄である。)
電解採取工程S13では、浄液工程S12で得られた塩化ニッケル溶液107を用いて、電気ニッケル108を製造する。例えば、電解採取工程S13において、カソード側では、下記(5)式に示すように塩化ニッケル溶液107中のニッケルイオンがメタルとして析出し、電気ニッケル108が得られる。また、電解採取工程S13において、アノード側では、下記(6)式に示すように塩化ニッケル溶液107中の塩素イオンが塩素ガスとして発生する。
<Purification process (oxidation neutralization method)>
2M 2+ + Cl 2 + 3NiCO 3 + 3H 2 O
→ 2M (OH) 3 + 3Ni 2+ + 2Cl + 3CO 2 (4)
(However, M is cobalt or iron.)
In the electrowinning step S13, electro nickel 108 is produced using the nickel chloride solution 107 obtained in the liquid purification step S12. For example, in the electrowinning step S13, nickel ions in the nickel chloride solution 107 are deposited as metal on the cathode side as shown in the following formula (5), and electro nickel 108 is obtained. In the electrowinning step S13, chlorine ions in the nickel chloride solution 107 are generated as chlorine gas on the anode side as shown in the following formula (6).

<カソード反応>
Ni2++2e→Ni(5)
<アノード反応>
2Cl→Cl↑+2e (6)
炭酸ニッケル製造工程S14では、例えば、下記(7)式に示すように、電解採取工程S13の廃液であるニッケル電解廃液(塩化ニッケル溶液)110と、ソーダ灰(炭酸ナトリウム)114とを混合し、pHを7程度に調整することで、浄液工程S12で使用される炭酸ニッケル116を製造する。通常、ろ液118は、系内保有液量調整のため、系外に払い出される。ろ液118中に含まれるナトリウムは、廃水処理工程にて処理された後、系外に払い出される。
<Cathode reaction>
Ni 2+ + 2e → Ni 0 (5)
<Anode reaction>
2Cl → Cl 2 ↑ + 2e (6)
In the nickel carbonate manufacturing step S14, for example, as shown in the following formula (7), a nickel electrolytic waste liquid (nickel chloride solution) 110, which is a waste liquid in the electrowinning step S13, and soda ash (sodium carbonate) 114 are mixed, By adjusting the pH to about 7, nickel carbonate 116 used in the liquid purification step S12 is manufactured. Usually, the filtrate 118 is discharged out of the system in order to adjust the amount of liquid retained in the system. Sodium contained in the filtrate 118 is discharged out of the system after being treated in the wastewater treatment step.

<炭酸ニッケル製造工程>
NaCO+NiCl→NiCO+2Na+2Cl(7)
ところで、電解採取工程S13のアノード反応で発生する塩素ガスは、理論上析出するニッケル量と等モルの塩素量である。したがって、電解採取工程S13で発生する塩素ガスを全量回収して塩素浸出工程S11で再利用することで、塩素浸出工程S11では、電解採取工程S13で析出したニッケル量と同等のニッケル量を塩素浸出することができる。これにより、塩素量とニッケル量とのバランスが成り立つこととなる。
<Nickel carbonate manufacturing process>
Na 2 CO 3 + NiCl 2 → NiCO 3 + 2Na + + 2Cl (7)
By the way, the chlorine gas generated by the anode reaction in the electrowinning step S13 is a chlorine amount equimolar to the nickel amount theoretically deposited. Therefore, all the chlorine gas generated in the electrowinning step S13 is recovered and reused in the chlorine leaching step S11. In the chlorine leaching step S11, the amount of nickel equivalent to the amount of nickel deposited in the electrowinning step S13 is leached. can do. This establishes a balance between the chlorine content and the nickel content.

しかしながら、塩素ガスは、塩素浸出工程S11だけではなく、例えば、上述したように浄液工程S12でも必要となる。したがって、電解採取工程S13で回収された塩素ガスは、実際には、全量が塩素浸出工程S11に寄与する訳ではない。   However, chlorine gas is required not only in the chlorine leaching step S11 but also in the liquid purification step S12 as described above, for example. Accordingly, the chlorine gas recovered in the electrolytic collection step S13 does not actually contribute to the chlorine leaching step S11.

また、上述した各工程における塩素による反応は、100%の効率では進行しない。塩素は、例えば反応槽の気相側に分配され、排ガスとして図示しない除害工程にて処理されたり、炭酸ニッケル製造工程S14から払い出されるろ液118中にも多く含まれる。したがって、系内の保有塩素量は、減少傾向(塩素ロス)となる。   Moreover, the reaction by chlorine in each process mentioned above does not advance at 100% efficiency. Chlorine is distributed in the gas phase side of the reaction tank, for example, and is contained in a large amount in the filtrate 118 that is treated as exhaust gas in a detoxification process (not shown) or discharged from the nickel carbonate production process S14. Accordingly, the chlorine content in the system tends to decrease (chlorine loss).

以上のように、塩化浴を用いた電気ニッケル108の製造プロセスでは、系内に保有する塩素を繰り返し利用することで、効率のよい塩化ニッケル溶液の精製を実現している。その反面、電気ニッケル108の製造プロセスでは、各工程での塩素ロスがある。そのため、ニッケル硫化物100中のニッケルの浸出に必要な塩素量を確保するためには、例えば、塩素浸出工程S11や浄液工程S12において、塩素ロスに見合う新規な塩素ガス103,104を系内に加えることで、塩素バランスを保たなければならず、例えば、塩素浸出工程S11での浸出効率の悪化が問題となる。また、ニッケル硫化物100中の不純物品位の上昇により、浄液工程S12で必要な塩素量が増加し、これに伴う新規な塩素ガス104の使用量の増加が問題となる。   As described above, in the manufacturing process of the electric nickel 108 using the chloride bath, efficient purification of the nickel chloride solution is realized by repeatedly using the chlorine retained in the system. On the other hand, there is a chlorine loss in each step in the manufacturing process of the electric nickel 108. Therefore, in order to ensure the amount of chlorine necessary for the leaching of nickel in the nickel sulfide 100, for example, in the chlorine leaching step S11 and the liquid purification step S12, new chlorine gases 103 and 104 corresponding to chlorine loss are added in the system. In addition to this, the chlorine balance must be maintained. For example, deterioration of the leaching efficiency in the chlorine leaching step S11 becomes a problem. Further, due to the increase in impurity quality in the nickel sulfide 100, the amount of chlorine required in the liquid purification step S12 increases, and an increase in the amount of new chlorine gas 104 used in connection therewith becomes a problem.

特公平7−91599号公報Japanese Patent Publication No.7-91599 特開2005−248245号公報JP 2005-248245 A

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、電気ニッケルの製造プロセス系内の塩素ロスの低減を図るとともに、新規な塩素の使用量を削減することができる塩化ニッケル溶液の精製方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and a nickel chloride solution that can reduce chlorine loss in a production process system of electronickel and can reduce the amount of new chlorine used. An object is to provide a purification method.

本発明者らは、炭酸ニッケル製造工程での炭酸ニッケルのろ液を系内に繰り返すことによる塩素ロスの低減と新規な塩素の使用量の削減を見出した。   The inventors of the present invention found a reduction in chlorine loss and a reduction in the amount of new chlorine used by repeating the nickel carbonate filtrate in the nickel carbonate production process in the system.

すなわち、本発明に係る塩化ニッケル溶液の精製方法は、電気ニッケルの製造プロセス系内において、塩素ガスと炭酸ニッケルとを用いた酸化中和法により、少なくともニッケルを含むニッケル浸出液から不純物を除去して塩化ニッケル溶液を得る塩化ニッケル溶液の精製方法であって、電解採取法により前記塩化ニッケル溶液から製造された電気ニッケルの電解廃液とソーダ灰とから前記炭酸ニッケルを製造し、前記系内の保有液量に応じた量の該炭酸ニッケルのろ液を、該系内の塩素ガス源として該系内に戻すことを特徴とする。   That is, the method for purifying a nickel chloride solution according to the present invention removes impurities from a nickel leachate containing at least nickel by an oxidation neutralization method using chlorine gas and nickel carbonate in an electric nickel production process system. A method for refining a nickel chloride solution to obtain a nickel chloride solution, wherein the nickel carbonate is produced from electrolytic waste liquid of electrolytic nickel produced from the nickel chloride solution and soda ash by electrowinning, and the liquid retained in the system An amount of the nickel carbonate filtrate corresponding to the amount is returned to the system as a chlorine gas source in the system.

本発明に係る塩化ニッケル溶液の精製方法は、前記系内に保有する総液量が、該系内に保有可能な総液量に対して60%以上とならないように、前記炭酸ニッケルのろ液を系内に戻すことを特徴とする。   The nickel chloride solution purification method according to the present invention is such that the total amount of liquid retained in the system does not exceed 60% of the total amount of liquid that can be retained in the system. Is returned to the system.

本発明に係る塩化ニッケル溶液の精製方法は、前記酸化中和法により前記ニッケル浸出液から前記塩化ニッケル溶液を得る浄液工程に、前記炭酸ニッケルのろ液を戻すことを特徴とする。   The method for purifying a nickel chloride solution according to the present invention is characterized in that the nickel carbonate filtrate is returned to a cleaning step for obtaining the nickel chloride solution from the nickel leachate by the oxidation neutralization method.

本発明によれば、従来、電気ニッケルの製造プロセス系外に払い出されていた炭酸ニッケルのろ液を、この系内の保有液量に応じて系内に戻すことにより、塩素ロスを低減するとともに新規な塩素の使用量を削減することができる。したがって、本発明によれば、塩素の回収効率の高い塩化ニッケル溶液の精製を実現することができる。   According to the present invention, the loss of chlorine is reduced by returning the nickel carbonate filtrate that has been dispensed to the outside of the electrolytic nickel manufacturing process system to the system according to the amount of liquid retained in the system. At the same time, the amount of new chlorine used can be reduced. Therefore, according to the present invention, it is possible to achieve the purification of a nickel chloride solution with high chlorine recovery efficiency.

本発明に係る塩化ニッケル溶液の精製方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the purification method of the nickel chloride solution which concerns on this invention. 従来の塩化ニッケル溶液の精製方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the refinement | purification method of the conventional nickel chloride solution.

以下、本発明を適用した具体的な実施の形態(以下、「本実施の形態」という)の一例について、図面を参照しながら以下の順序で説明する。
1.ニッケルの湿式精錬方法
1−1.各工程の処理
1−2.ろ液の繰り返し量について
1−3.ナトリウム濃度について
2.他の実施形態
3.実施例
Hereinafter, an example of a specific embodiment to which the present invention is applied (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in the following order with reference to the drawings.
1. 1. Nickel wet refining method 1-1. Processing of each process 1-2. Repetitive amount of filtrate 1-3. 1. Sodium concentration Other Embodiment 3 Example

<1.塩化ニッケル溶液の精製方法>
(1−1.各工程の処理)
例えば、図1に示すように、本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法は、セメンテーション工程S1と、塩素浸出工程S2と、浄液工程S3と、電解採取工程S4と、炭酸ニッケル製造工程S5とを有する。
<1. Purification method of nickel chloride solution>
(1-1. Process of each process)
For example, as shown in FIG. 1, the nickel chloride purification method according to the present embodiment includes a cementation step S1, a chlorine leaching step S2, a liquid purification step S3, an electrowinning step S4, and a nickel carbonate manufacturing step. S5.

セメンテーション工程S1では、例えば、含銅塩化ニッケル溶液中の銅を、ニッケル硫化物10中のニッケルと置換反応させ、銅が除去されたニッケル浸出液(除銅塩化ニッケル溶液)12と、銅を含む残渣11とを得る。すなわち、セメンテーション工程S1では、ニッケル硫化物10を銅イオンとセメンテーション反応させる。ニッケル硫化物10としては、例えば、硫化ニッケルを主成分とし、コバルト、銅等を不純物として含有するニッケルマットが用いられる。すなわち、セメンテーション工程S1では、例えば(8)式に示すように、銅を含む塩素浸出液(含銅塩化ニッケル溶液)中の銅イオンをニッケル硫化物10中のメタルニッケルにて還元し、ニッケル硫化物10中の硫黄を用いて硫化銅を含む残渣11として固定化し、銅が除去されたニッケル浸出液12を得る。   In the cementation step S1, for example, the copper in the copper-containing nickel chloride solution is subjected to a substitution reaction with the nickel in the nickel sulfide 10 to remove the copper, and the nickel leaching solution (removed copper chloride solution) 12 is included. Residue 11 is obtained. That is, in the cementation step S1, nickel sulfide 10 is subjected to a cementation reaction with copper ions. As the nickel sulfide 10, for example, a nickel mat containing nickel sulfide as a main component and containing cobalt, copper or the like as impurities is used. That is, in the cementation step S1, for example, as shown in the equation (8), copper ions in a chlorine leaching solution (copper-containing nickel chloride solution) containing copper are reduced with metal nickel in the nickel sulfide 10 to obtain nickel sulfide. The sulfur in the product 10 is used to immobilize as a residue 11 containing copper sulfide to obtain a nickel leachate 12 from which copper has been removed.

2Cu+S+Ni→CuS+Ni(8)
塩素浸出工程S2では、例えば、セメンテーション工程S1で得られた残渣11とニッケル硫化物10を、新規な塩素ガス13(以下、「新規塩素ガス13」という)や、例えば後に詳述するように電解採取工程S4で回収された塩素ガス15(以下、「回収塩素ガス15」という)で浸出し、上述した含銅塩化ニッケル溶液を得る。すなわち、塩素浸出工程S2では、セメンテーション工程S1でニッケル浸出液12と残渣11とに分離された残渣11を塩素浸出する。具体的には、塩素浸出工程S2では、例えば(9)式及び(10)式に示すように、セメンテーション工程S1で固定化された残渣11中の金属類を新規塩素ガス13や回収塩素ガス15により液中に浸出させる。なお、図示しないが、塩素浸出工程S2で得られた含銅塩化ニッケル溶液の一部は、電解給液として用いられる。この電解給液と、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るとともに、電解廃液がセメンテーション工程S1に供給される。
2Cu + + S 0 + Ni 0 → Cu 2 S + Ni + (8)
In the chlorine leaching step S2, for example, the residue 11 and the nickel sulfide 10 obtained in the cementation step S1 are converted into a new chlorine gas 13 (hereinafter referred to as “new chlorine gas 13”), for example, as described in detail later. The copper gas-containing nickel chloride solution described above is obtained by leaching with the chlorine gas 15 recovered in the electrowinning step S4 (hereinafter referred to as “recovered chlorine gas 15”). That is, in the chlorine leaching step S2, the residue 11 separated into the nickel leaching solution 12 and the residue 11 in the cementation step S1 is leached with chlorine. Specifically, in the chlorine leaching step S2, for example, as shown in the equations (9) and (10), the metals in the residue 11 fixed in the cementation step S1 are replaced with new chlorine gas 13 or recovered chlorine gas. 15 for leaching into the liquid. Although not shown, a part of the copper-containing nickel chloride solution obtained in the chlorine leaching step S2 is used as an electrolytic feed solution. Copper powder is obtained by electrowinning using this electrolytic feed solution, an insoluble electrode as the anode, and a titanium electrode as the cathode, and the electrolytic waste solution is supplied to the cementation step S1.

NiS+Cl→Ni2++S+2Cl(9)
CuS+2Cl→2Cu2++S+4Cl(10)
NiS + Cl 2 → Ni 2+ + S 0 + 2Cl (9)
Cu 2 S + 2Cl 2 → 2Cu 2+ + S 0 + 4Cl (10)

浄液工程S3では、ニッケル浸出液12に、酸化剤としての新規な塩素ガス14(以下、「新規塩素ガス14」という)や、例えば上述した電解採取工程S4で回収された塩素ガス16(以下、「回収塩素ガス16」という)とアルカリ剤としての炭酸ニッケル24とを添加して酸化中和反応を行う。これにより、浄液工程S3では、ニッケル浸出液12からニッケル以外の不純物が除去された塩化ニッケル溶液17を得る。このように、浄液工程S3では、電解採取工程S4で使用する不純物濃度が低い塩化ニッケル溶液を精製する。例えば、浄液工程S3は、主な工程として、脱鉄工程と、脱コバルト工程と、脱鉛工程と、脱亜鉛工程とを有する。脱鉄工程及び脱コバルト工程では、酸化中和法を用いて微量不純物の除去を行う。   In the liquid purification step S3, the nickel leachate 12 is subjected to a new chlorine gas 14 (hereinafter referred to as “new chlorine gas 14”) as an oxidant, or a chlorine gas 16 (hereinafter referred to as “electrolytic collection step S4” described above). The "recovered chlorine gas 16") and nickel carbonate 24 as an alkaline agent are added to carry out an oxidation neutralization reaction. Thereby, in liquid purification process S3, the nickel chloride solution 17 from which impurities other than nickel were removed from the nickel leaching solution 12 is obtained. Thus, in the liquid purification step S3, the nickel chloride solution having a low impurity concentration used in the electrowinning step S4 is purified. For example, liquid purification process S3 has a deironing process, a decobalt process, a deleading process, and a dezincing process as main processes. In the iron removal process and the cobalt removal process, trace amounts of impurities are removed using an oxidation neutralization method.

酸化中和法に用いられる薬剤について、酸化剤として塩素ガスを用いるのは、塩素ガスが工程内で発生する強酸化剤であり、利用しやすいためである。また、アルカリ剤として炭酸ニッケルを用いるのは、電解採取工程S4の廃液と炭酸ナトリウムとを反応させて生成させた炭酸ニッケルの方が、例えば苛性ソーダと反応させて生成した水酸化ニッケルよりも、生成物のろ過性が良いこと、また、酸化中和の際の反応性が良いためである。   The reason why chlorine gas is used as an oxidant for chemicals used in the oxidative neutralization method is that chlorine gas is a strong oxidant generated in the process and is easy to use. In addition, nickel carbonate is used as an alkaline agent because nickel carbonate produced by reacting the waste liquid from the electrolytic collection step S4 with sodium carbonate is produced, for example, than nickel hydroxide produced by reacting with sodium hydroxide. This is because the filterability of the product is good, and the reactivity during oxidation neutralization is good.

浄液工程S3では、例えば、酸化については新規塩素ガス14や回収塩素ガス16、中和については炭酸ニッケル24を用いるとともに、pHを3.8〜4.8とし、ORP(Oxidation-reduction Potential)を1000〜1100mV(Ag/AgCl電極)にて制御する。これにより、浄液工程S3では、例えば(11)式に示すように、対象とする不純物の水酸化物沈殿を形成させる。   In the liquid purification step S3, for example, new chlorine gas 14 or recovered chlorine gas 16 is used for oxidation, nickel carbonate 24 is used for neutralization, pH is set to 3.8 to 4.8, and ORP (Oxidation-reduction Potential). Is controlled at 1000 to 1100 mV (Ag / AgCl electrode). Thereby, in liquid purification process S3, as shown to (11) Formula, the hydroxide precipitation of the target impurity is formed, for example.

2M2++Cl+3NiCO+3H
→2M(OH)+3Ni2++2Cl+3CO (11)
(但し、Mは、コバルト又は鉄である。)
2M 2+ + Cl 2 + 3NiCO 3 + 3H 2 O
→ 2M (OH) 3 + 3Ni 2+ + 2Cl + 3CO 2 (11)
(However, M is cobalt or iron.)

電解採取工程S4では、浄液工程S3で浄液された塩化ニッケル溶液17を用いて、電解採取法により電気ニッケル18を製造する。電解採取工程S4において、カソード側では、例えば(12)式に示すように、塩化ニッケル溶液17中のニッケルイオンがメタル(電気ニッケル18)として析出する。また、電解採取工程S4において、アノード側では、例えば(13)式に示すように、塩化ニッケル溶液17中の塩素イオンが塩素ガスとして発生する。この塩素ガスは、例えば、上述した回収塩素ガス15及び回収塩素ガス16として用いられる。   In the electrolytic collection process S4, the nickel electrolysis 18 is manufactured by the electrolytic collection method using the nickel chloride solution 17 purified in the liquid purification process S3. In the electrowinning step S4, nickel ions in the nickel chloride solution 17 are deposited as metal (electrical nickel 18) on the cathode side, for example, as shown in equation (12). In the electrowinning step S4, chlorine ions in the nickel chloride solution 17 are generated as chlorine gas on the anode side, for example, as shown in equation (13). This chlorine gas is used as, for example, the recovered chlorine gas 15 and the recovered chlorine gas 16 described above.

Ni2++2e→Ni (12)
2Cl→Cl↑+2e(13)
Ni 2+ + 2e → Ni 0 (12)
2Cl → Cl 2 ↑ + 2e (13)

炭酸ニッケル製造工程S5では、(14)式に示すように、電解採取工程S4の廃液である塩化ニッケル溶液(以下、「ニッケル電解廃液」という)20と、ソーダ灰(炭酸ナトリウム)22とを混合し、pH=7〜8程度に調整することで、炭酸ニッケル24を製造する。この炭酸ニッケル24は、上述した浄液工程S3で使用される。炭酸ニッケル製造工程S5では、例えば、連続式の固液分離装置が用いられる。炭酸ニッケル製造工程S5で炭酸ニッケル24が製造された後のろ液(排液)26中には、例えば(14)式に示すように、ナトリウムイオン(Na)と、塩化物イオン(Cl)とが分配される。 In the nickel carbonate manufacturing step S5, as shown in the equation (14), a nickel chloride solution (hereinafter referred to as “nickel electrolytic waste solution”) 20 which is a waste solution of the electrowinning step S4 and soda ash (sodium carbonate) 22 are mixed. And nickel carbonate 24 is manufactured by adjusting pH to about 7-8. This nickel carbonate 24 is used in the above-described liquid purification step S3. In the nickel carbonate manufacturing step S5, for example, a continuous solid-liquid separator is used. In the filtrate (drainage) 26 after the nickel carbonate 24 is produced in the nickel carbonate production step S5, for example, as shown in the equation (14), sodium ions (Na + ) and chloride ions (Cl ) And are distributed.

NaCO+NiCl→NiCO+2Na+2Cl(14)
本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法では、炭酸ニッケル製造工程S5において、塩化ニッケル溶液17から電解採取法により製造された電気ニッケル18のニッケル電解廃液20とソーダ灰22とから炭酸ニッケル24を製造し、電気ニッケル18の製造プロセス系内(以下、単に「系内」という)の保有液量に応じた量の炭酸ニッケル24のろ液26を浄液工程S3での塩素ガス源、又は、塩素浸出工程S2での塩素ガス源として系内に戻す。すなわち、本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法では、上述した新規塩素ガス13、新規塩素ガス14、回収塩素ガス15及び回収塩素ガス16の他に、塩素ガス源として、従来、炭酸ニッケル製造工程S5において系外に払い出されていたろ液26を系内の保有液量に応じて繰り返し利用する。
Na 2 CO 3 + NiCl 2 → NiCO 3 + 2Na + + 2Cl (14)
In the nickel chloride purification method according to the present embodiment, in the nickel carbonate production step S5, the nickel carbonate 24 is obtained from the nickel electrolytic waste liquid 20 of the electric nickel 18 and the soda ash 22 produced from the nickel chloride solution 17 by the electrolytic collection method. The amount of the filtrate 26 of nickel carbonate 24 corresponding to the amount of liquid stored in the manufacturing process system of the electric nickel 18 (hereinafter simply referred to as “in the system”) is the chlorine gas source in the liquid purification step S3, or It returns to the system as a chlorine gas source in the chlorine leaching step S2. That is, in the method for purifying nickel chloride according to the present embodiment, in addition to the above-described new chlorine gas 13, new chlorine gas 14, recovered chlorine gas 15 and recovered chlorine gas 16, conventionally, the production of nickel carbonate is used as a chlorine gas source. The filtrate 26 that has been dispensed out of the system in step S5 is repeatedly used according to the amount of liquid retained in the system.

これにより、系内の塩素ロスを低減するとともに、例えば、塩素浸出工程S2での新規塩素ガス13や浄液工程S3での新規塩素ガス14の使用量を削減し、塩素の回収効率の高い塩化ニッケル溶液の精製を実現することができる。また、系内の塩素ロスを低減することにより、ろ液26を廃水処理する手間や、ろ液26の廃水処理に伴う処理コストを削減することができる。さらに、ろ液26を系内の保有液量に応じて系内に戻すことにより、系内の液量バランスを制御しながら系内の塩素ロスを低減することができる。   This reduces chlorine loss in the system and, for example, reduces the amount of new chlorine gas 13 used in the chlorine leaching step S2 and the new chlorine gas 14 used in the liquid purification step S3, resulting in high chlorine recovery efficiency. Purification of the nickel solution can be realized. Further, by reducing the chlorine loss in the system, it is possible to reduce the trouble of treating the filtrate 26 with wastewater and the processing cost associated with the wastewater treatment of the filtrate 26. Furthermore, by returning the filtrate 26 to the system according to the amount of liquid retained in the system, chlorine loss in the system can be reduced while controlling the liquid volume balance in the system.

ここで、炭酸ニッケル製造工程S5から電解採取工程S4にろ液26を戻した場合には、電解採取で用いる塩化ニッケル溶液17の組成が変化してしまい、塩化ニッケル溶液17を再調製するのに手間がかかり、処理効率が低下してしまう。そこで、本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法では、炭酸ニッケル24のろ液26を電解採取工程S4以外の工程、例えば、浄液工程S3に戻すことが好ましい。   Here, when the filtrate 26 is returned from the nickel carbonate production step S5 to the electrowinning step S4, the composition of the nickel chloride solution 17 used in the electrowinning changes, and the nickel chloride solution 17 is re-prepared. It takes time and processing efficiency decreases. Therefore, in the nickel chloride purification method according to the present embodiment, it is preferable to return the filtrate 26 of the nickel carbonate 24 to a process other than the electrowinning process S4, for example, the liquid purification process S3.

(1−2.ろ液の繰り返し量について)
炭酸ニッケル製造工程S5では、系内の保有液量が所定量内である場合には、系内の保有液量に応じた量のろ液26を塩素ガス源として浄液工程S3に戻す。一方、炭酸ニッケル製造工程S5では、系内の保有液量が所定量を超えている場合には、ろ液26を系外に払い出すようにする。これにより、系内に保有する液が溢れ出さないようにしながら、塩素ロスを低減して新規な塩素の使用量を削減することができる。
(1-2. Repetitive amount of filtrate)
In the nickel carbonate manufacturing step S5, when the amount of liquid retained in the system is within a predetermined amount, the amount of the filtrate 26 corresponding to the amount of liquid retained in the system is returned to the liquid purification step S3 as a chlorine gas source. On the other hand, in the nickel carbonate manufacturing step S5, when the amount of liquid retained in the system exceeds a predetermined amount, the filtrate 26 is discharged out of the system. Thereby, while preventing the liquid held in the system from overflowing, chlorine loss can be reduced and the amount of new chlorine used can be reduced.

例えば、炭酸ニッケル製造工程S5では、系内に保有する総液量が、系内に保有可能な総液量に対して60%以上とならないように、ろ液26を系内に戻すことが好ましい。炭酸ニッケル製造S6から浄液工程S3に戻すろ液26の量が少なすぎると、塩素回収量が少なくなってしまい、新規塩素ガスの使用量を削減できないため、処理が非効率的となってしまう。また、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3に戻すろ液26の量が多すぎると、系内に保有する液の水バランスが悪くなってしまい、系内に保有する液量が急激に増加する傾向となってしまう。ここで、系内の液量が急激に増加してしまう場合とは、例えば、系内に保有する総液量が、1日あたり10%以上増えた場合をいう。また、浄液工程S3に戻すろ液26の量が多すぎると、系内に保有する液中のナトリウム濃度が上昇しすぎてしまい、電解採取工程S4で得られる電気ニッケル18の品質に影響が出てしまうおそれがある。   For example, in the nickel carbonate production step S5, it is preferable to return the filtrate 26 to the system so that the total amount of liquid retained in the system does not exceed 60% of the total amount of liquid that can be retained in the system. . If the amount of the filtrate 26 returned from the nickel carbonate production S6 to the liquid purification step S3 is too small, the amount of chlorine recovered decreases, and the amount of new chlorine gas used cannot be reduced, so that the processing becomes inefficient. . Moreover, when there is too much quantity of the filtrate 26 which returns to the liquid purification process S3 from nickel carbonate manufacturing process S5, the water balance of the liquid held in a system will worsen, and the liquid quantity held in a system will increase rapidly. Will tend to. Here, the case where the amount of liquid in the system suddenly increases means, for example, the case where the total amount of liquid held in the system increases by 10% or more per day. Moreover, when there is too much quantity of the filtrate 26 returned to liquid purification process S3, the sodium concentration in the liquid held in a system will rise too much, and the quality of the electric nickel 18 obtained by electrowinning process S4 will be affected. There is a risk of getting out.

より具体的には、例えば、系内に保有可能な総液量が1000mの場合には、系内に保有する総液量が600m以上とならないように、炭酸ニッケル製造工程S5から、炭酸ニッケル24のろ液26を浄液工程S3に戻す。この場合において、炭酸ニッケル製造工程S5では、約5〜20L/分の割合で、ろ液26を浄液工程S3に戻し、系内に保有する総液量が600m以上となった場合には、浄液工程S3に戻すろ液26の量を一時的に少なくするか、炭酸ニッケル製造工程S5からろ液26を全て系外に払い出すようにする。このように、本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法では、系内に保有する液量の変動を見ながら、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3に繰り返し戻すろ液26の流量を調整することが好ましい。これにより、例えば、系内に保有する液が蒸発により減少する傾向にあったとしても、効率良く、安価な塩化ニッケル溶液を精製することができる。
(1−3.ナトリウム濃度について)
上述したように、本実施の形態に係る塩化ニッケルの精製方法では、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3にろ液26を戻して再利用する。しかし、ろ液26を系内で繰り返し再利用すると、系内に保有する液中のナトリウムイオン濃度が上昇し、電気ニッケル18の硬度が上昇し、電気ニッケル18の品質を一定に保てなくなるおそれがある。そこで、実操業においては、例えば、電解採取工程S4で採取した塩化ニッケル溶液中のナトリウム濃度を測定することで、ナトリウム濃度を管理することが望ましい。例えば、系内に保有する液中のナトリウム濃度が高くなりすぎた場合には、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3に戻すろ液26の量を調整し、系内に保有する液中のナトリウムイオン濃度を下げることが好ましい。これにより、電解採取工程S4で製造される電気ニッケル18の品位を一定に保つことができる。
More specifically, for example, when the total amount of liquid that can be retained in the system is 1000 m 3 , the carbonic acid production process S5 is performed so that the total amount of liquid retained in the system does not exceed 600 m 3. The filtrate 26 of nickel 24 is returned to the liquid purification step S3. In this case, in the nickel carbonate manufacturing step S5, when the filtrate 26 is returned to the cleaning step S3 at a rate of about 5 to 20 L / min, and the total amount of liquid retained in the system is 600 m 3 or more. The amount of the filtrate 26 returned to the liquid purification step S3 is temporarily reduced, or all the filtrate 26 is discharged out of the system from the nickel carbonate production step S5. As described above, in the method for purifying nickel chloride according to the present embodiment, the flow rate of the filtrate 26 that is repeatedly returned from the nickel carbonate production step S5 to the liquid purification step S3 is adjusted while observing fluctuations in the amount of liquid retained in the system. It is preferable to do. Thereby, for example, even if the liquid held in the system tends to decrease due to evaporation, an inexpensive and inexpensive nickel chloride solution can be purified.
(1-3. Sodium concentration)
As described above, in the method for purifying nickel chloride according to the present embodiment, the filtrate 26 is returned from the nickel carbonate manufacturing step S5 to the cleaning step S3 and reused. However, if the filtrate 26 is repeatedly reused in the system, the sodium ion concentration in the liquid held in the system increases, the hardness of the electrical nickel 18 increases, and the quality of the electrical nickel 18 may not be kept constant. There is. Therefore, in actual operation, for example, it is desirable to manage the sodium concentration by measuring the sodium concentration in the nickel chloride solution collected in the electrolytic collection step S4. For example, when the sodium concentration in the liquid retained in the system becomes too high, the amount of the filtrate 26 returned from the nickel carbonate production process S5 to the liquid purification process S3 is adjusted, It is preferable to reduce the sodium ion concentration. Thereby, the quality of the electric nickel 18 manufactured in the electrowinning step S4 can be kept constant.

以上説明したように、本実施の形態に係る塩化ニッケル溶液の精製方法では、従来、炭酸ニッケル製造工程S5において系外に払い出されていた炭酸ニッケル24のろ液26を、系内に保有する液量に応じて戻すようにする。これにより、系内の塩素ロスを低減するとともに、新規な塩素の使用量を削減し、例えば、浄液工程S3での新規塩素ガス14の使用量を削減するとともに、塩素浸出工程S2での新規塩素ガス13の使用量を削減することができる。このように、本実施の形態に係る塩化ニッケル溶液の精製方法では、塩素の回収効率の高い塩化ニッケル溶液17の精製を実現することができる。また、本実施の形態に係る塩化ニッケル溶液の精製方法では、炭酸ニッケル24のろ液26を系内に保有する液量に応じて戻すことにより、ろ液26を廃水処理する手間や、ろ液26の廃水処理に伴う処理コストを削減することができる。   As described above, in the method for purifying a nickel chloride solution according to the present embodiment, the filtrate 26 of nickel carbonate 24 that has conventionally been dispensed out of the system in the nickel carbonate manufacturing step S5 is retained in the system. Return according to the liquid volume. This reduces chlorine loss in the system, reduces the amount of new chlorine used, for example, reduces the amount of new chlorine gas 14 used in the liquid purification step S3, and reduces the amount of new chlorine used in the chlorine leaching step S2. The amount of chlorine gas 13 used can be reduced. Thus, in the purification method of the nickel chloride solution according to the present embodiment, the purification of the nickel chloride solution 17 with high chlorine recovery efficiency can be realized. Further, in the method for purifying the nickel chloride solution according to the present embodiment, it is possible to return the filtrate 26 of the nickel carbonate 24 in accordance with the amount of liquid retained in the system, so that it is possible to treat the filtrate 26 with wastewater, or the filtrate. The processing cost accompanying the 26 wastewater treatment can be reduced.

<2.他の実施形態>
上記説明では、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3にろ液26を戻すものとして説明した。しかし、本発明は、この例に限定されるものではない。例えば、ろ液26は、系内の配管構成等を考慮して、電解採取工程S4以外の工程、例えば、セメンテーション工程S1や塩素浸出工程S2に戻すようにしてもよい。
<2. Other embodiments>
In the above description, the filtrate 26 is described as being returned from the nickel carbonate production step S5 to the liquid purification step S3. However, the present invention is not limited to this example. For example, the filtrate 26 may be returned to a process other than the electrolytic collection process S4, for example, the cementation process S1 or the chlorine leaching process S2 in consideration of the piping configuration in the system.

また、上記説明では、系内に保有する総液量が、系内に保有可能な総液量に対して60%以上とならないように、炭酸ニッケル製造工程S5から浄液工程S3にろ液26を戻すものとして説明した。しかし、設備規模や設備の処理能力に応じて、炭酸ニッケル製造工程S5から系内に戻すろ液26の量を変更してもよい。   In the above description, the filtrate 26 is changed from the nickel carbonate production process S5 to the liquid purification process S3 so that the total liquid volume in the system does not exceed 60% of the total liquid volume that can be held in the system. It was explained as returning. However, the amount of the filtrate 26 returned from the nickel carbonate manufacturing step S5 to the system may be changed according to the equipment scale and the processing capacity of the equipment.

さらに、上述した塩化ニッケル溶液の精製方法では、各工程を実行するための処理設備が、各工程の液を貯留するタンクの液量を検出する検出部と、検出部での検出結果に応じて系内に保有する総液量を監視し、ろ液26の供給量を制御する制御部とを備えてもよい。このような処理設備を用いることにより、ろ液26の供給量の制御を自動的に行うことができる。
<3.実施例>
Furthermore, in the nickel chloride solution purification method described above, the processing equipment for executing each step includes a detection unit that detects the amount of liquid in a tank that stores the liquid in each step, and a detection result in the detection unit. A control unit that monitors the total amount of liquid retained in the system and controls the supply amount of the filtrate 26 may be provided. By using such processing equipment, the supply amount of the filtrate 26 can be automatically controlled.
<3. Example>

以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明の範囲は、下記のいずれかの実施例に限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the present invention will be described. The scope of the present invention is not limited to any of the following examples.

(試験内容について)
炭酸ニッケル製造工程における炭酸ニッケルの繰り返し方法について説明する。固液分離された炭酸ニッケルに関して、固体側には、脱水された炭酸ニッケルケーキが排出される。炭酸ニッケルケーキは、レパルプ槽にて塩化ニッケル溶液を用いてスラリー化された後、浄液工程(不純物除去工程)にて使用される。固液分離された炭酸ニッケルのろ液は、一旦、ろ液槽に貯留され、送液配管により廃水処理工程に送液されるが、送液配管から分岐させてレパルプ槽に一部繰り返すことで、系内への取り込みを行った。
(About test contents)
A method for repeating nickel carbonate in the nickel carbonate production process will be described. With respect to the solid-liquid separated nickel carbonate, a dehydrated nickel carbonate cake is discharged on the solid side. The nickel carbonate cake is slurried with a nickel chloride solution in a repulp tank and then used in a liquid purification step (impurity removal step). The solid-liquid separated nickel carbonate filtrate is once stored in the filtrate tank and sent to the wastewater treatment process through the liquid feed pipe, but is branched into the repulp tank by branching from the liquid feed pipe. Incorporated into the system.

(実施例)
実施例1では、炭酸ニッケル製造工程から浄液工程に戻す炭酸ニッケルのろ液の量(以下、「ろ液繰り返し量」という。)を5L/minとした。実施例2では、ろ液繰り返し量を10L/minとした。実施例3では、ろ液繰り返し量を20L/minとした。これらの実施例1〜実施例3におけるろ液繰り返し量は、系内に保有する総液量が、系内に保有可能な総液量(1000m)に対して60%以上とならないように設定した。
(Example)
In Example 1, the amount of nickel carbonate filtrate returned from the nickel carbonate production process to the liquid purification process (hereinafter referred to as “filtrate repeat amount”) was 5 L / min. In Example 2, the filtrate repeat amount was 10 L / min. In Example 3, the filtrate repeat amount was 20 L / min. The filtrate repeat amount in Examples 1 to 3 is set so that the total liquid amount retained in the system does not exceed 60% with respect to the total liquid amount (1000 m 3 ) that can be retained in the system. did.

(比較例(従来操業))
比較例では、ろ液繰り返し量を0L/minとした。すなわち、比較例では、炭酸ニッケル製造工程から浄液工程にろ液を戻さずに、全て廃水処理工程に送液した。
(Comparative example (conventional operation))
In the comparative example, the filtrate repeat amount was set to 0 L / min. That is, in the comparative example, all the liquids were sent to the wastewater treatment process without returning the filtrate from the nickel carbonate production process to the liquid purification process.

実施例1〜実施例3及び比較例の結果を表1に示す。   Table 1 shows the results of Examples 1 to 3 and the comparative example.

Figure 2012001760
Figure 2012001760

表1において、「炭酸ニッケルろ液繰り返し量」とは、上述したろ液繰り返し量、すなわち、炭酸ニッケル製造工程から浄液工程に戻された炭酸ニッケルのろ液の量を示す。また、「新規塩素使用量」とは、例えば、塩素浸出工程や浄液工程において使用するために、新たに系内に導入された塩素ガスの量を示す。また、「塩素回収量」とは、炭酸ニッケル製造工程で回収されたろ液中に含まれる塩素の量を示す。これら新規塩素使用量と、塩素回収量との合計が、系内で使用される塩素の総使用量となる。また、「系内ナトリウム濃度」とは、例えば、電解採取工程で用いる塩化ニッケル溶液17中のナトリウム濃度を示す。   In Table 1, “nickel carbonate filtrate repeat amount” refers to the filtrate repeat amount described above, that is, the amount of nickel carbonate filtrate returned from the nickel carbonate production process to the liquid purification process. Further, the “new chlorine use amount” indicates the amount of chlorine gas newly introduced into the system for use in, for example, a chlorine leaching process or a liquid purification process. The “chlorine recovery amount” indicates the amount of chlorine contained in the filtrate recovered in the nickel carbonate production process. The total of the new chlorine usage and the chlorine recovery is the total usage of chlorine used in the system. The “in-system sodium concentration” indicates, for example, the sodium concentration in the nickel chloride solution 17 used in the electrowinning process.

(塩素回収量についての評価)
比較例では、炭酸ニッケルのろ液繰り返し量を0L/minとしたため、塩素回収量が0t/月であった。
(Evaluation of chlorine recovery)
In the comparative example, since the filtrate repetition amount of nickel carbonate was 0 L / min, the chlorine recovery amount was 0 t / month.

実施例1では、炭酸ニッケルのろ液繰り返し量を5L/minとすることで、塩素回収量が5.6t/月であった。したがって、実施例1では、比較例よりも、塩素ロスを約1.7%低減することができた。また、実施例1では、比較例よりも、新規塩素使用量を約8t/月削減することができた。   In Example 1, the chlorine recovery amount was 5.6 t / month by setting the filtrate repetition amount of nickel carbonate to 5 L / min. Therefore, in Example 1, the chlorine loss could be reduced by about 1.7% compared to the comparative example. Moreover, in Example 1, the new chlorine usage was able to be reduced about 8 t / month compared with the comparative example.

実施例2では、炭酸ニッケルのろ液繰り返し量を10L/minとすることで、塩素回収量が11.5t/月であった。したがって、実施例2では、比較例よりも、塩素ロスを約3.6%低減することができた。また、実施例2では、比較例よりも、新規塩素使用量を約12t/月削減することができた。   In Example 2, the chlorine recovery amount was 11.5 t / month by setting the filtrate repetition amount of nickel carbonate to 10 L / min. Therefore, in Example 2, the chlorine loss could be reduced by about 3.6% compared to the comparative example. Moreover, in Example 2, the amount of new chlorine used could be reduced by about 12 t / month compared with the comparative example.

実施例3では、炭酸ニッケルのろ液繰り返し量を20L/minとすることで、塩素回収量が23.5t/月であった。したがって、実施例3では、比較例よりも、塩素ロスを約7.3%低減することができた。また、実施例3では、比較例よりも、新規塩素使用量を約24t/月削減することができた。   In Example 3, the chlorine recovery amount was 23.5 t / month by setting the filtrate repetition amount of nickel carbonate to 20 L / min. Therefore, in Example 3, the chlorine loss could be reduced by about 7.3% as compared with the comparative example. Moreover, in Example 3, the amount of new chlorine used could be reduced by about 24 t / month compared with the comparative example.

このように、実施例1〜実施例3では、炭酸ニッケルのろ液繰り返し量の増加に伴い、比較例と比較して塩素回収量が増加し、塩素ロス量を減少させることで、比較例よりも新規塩素使用量を削減することができた。   Thus, in Examples 1 to 3, with the increase in the amount of nickel carbonate filtrate repeated, the amount of chlorine recovered increases compared to the comparative example, and the amount of chlorine loss is reduced, thereby reducing the amount of chlorine loss. Was able to reduce the amount of new chlorine used.

(系内ナトリウム濃度についての評価)
比較例では、系内ナトリウム濃度が12.5g/Lであった。一方、実施例1では、系内ナトリウム濃度が12.8g/Lであった。また、実施例2では、系内ナトリウム濃度が13.6g/Lであった。また、実施例3では、系内ナトリウム濃度が15.8g/Lであった。このように、実施例1〜実施例3では、比較例よりも系内のナトリウム濃度が多少増加したものの、電解採取工程で得られる電気ニッケルの品質に問題がない程度の濃度である16g/L程度に留まった。
(Evaluation of sodium concentration in the system)
In the comparative example, the sodium concentration in the system was 12.5 g / L. On the other hand, in Example 1, the sodium concentration in the system was 12.8 g / L. In Example 2, the in-system sodium concentration was 13.6 g / L. In Example 3, the in-system sodium concentration was 15.8 g / L. As described above, in Examples 1 to 3, although the sodium concentration in the system was slightly increased as compared with the comparative example, the concentration was 16 g / L, which was not a problem with the quality of the electric nickel obtained in the electrowinning process. Stayed around.

(系内液量についての評価)
実施例1〜実施例3では、炭酸ニッケルのろ液の繰り返しに伴い系内液量が急激な増加傾向とならなかったため、系内保有液量については特に問題が無かった。
(Evaluation of the amount of liquid in the system)
In Examples 1 to 3, there was no particular problem with respect to the amount of liquid retained in the system because the amount of liquid in the system did not rapidly increase with repeated nickel carbonate filtrate.

なお、炭酸ニッケルのろ液の繰り返し量を段階的に30L/分、40L/分、50L/分と増加させた試験を実施した場合には、試験開始後、数日間で系内液量が急激な増加傾向となったため、ろ液繰り返し量の低下を余儀なくされた。この結果から、炭酸ニッケルろ液繰り返しによる塩素ロスの低減と、新規塩素使用量の削減とについては、系内に保有する総液量によって制限されることが分かった。   In addition, when a test in which the repetitive amount of the nickel carbonate filtrate was increased stepwise to 30 L / min, 40 L / min, and 50 L / min was carried out, the amount of liquid in the system rapidly increased within a few days after the start of the test. Because of the increasing tendency, it was forced to reduce the filtrate repeat amount. From this result, it was found that the reduction of chlorine loss due to repeated nickel carbonate filtrate and the reduction of the amount of new chlorine used are limited by the total amount of liquid held in the system.

以上の結果から、実施例1〜実施例3では、系内に保有する総液量が、系内に保有可能な総液量に対して60%以上とならないように、炭酸ニッケルのろ液を系内に戻したため、塩素ロスを低減するとともに新規な塩素の使用量を削減することができた。また、実施例1〜実施例3では、炭酸ニッケルのろ液の繰り返し量に伴う系内保有液量の増加について、特に問題が無かった。したがって、実施例1〜実施例3では、系内の液量バランスを調整して系内に保有する液が溢れ出さないようにしながら、塩素ロスを低減して新規な塩素ガスの使用量を削減することができることがわかった。   From the above results, in Examples 1 to 3, the nickel carbonate filtrate was added so that the total amount of liquid retained in the system did not exceed 60% of the total amount of liquid retained in the system. Since it was returned to the system, chlorine loss was reduced and the amount of new chlorine used could be reduced. Moreover, in Example 1- Example 3, there was no problem in particular about the increase in the amount of liquid held in the system accompanying the repetition amount of the nickel carbonate filtrate. Therefore, in Examples 1 to 3, the amount of new chlorine gas used is reduced by reducing the chlorine loss while adjusting the liquid amount balance in the system so that the liquid held in the system does not overflow. I found out that I can do it.

10,100 ニッケル硫化物、11,101 残渣、12,102 ニッケル浸出液、13,14,15,16,103,104,105,106 塩素ガス、17,107 塩化ニッケル溶液、18,108 電気ニッケル、20,110 ニッケル電解廃液、22,114 ソーダ灰、24,116 炭酸ニッケル、26,118 ろ液   10,100 Nickel sulfide, 11,101 Residue, 12,102 Nickel leachate, 13, 14, 15, 16, 103, 104, 105, 106 Chlorine gas, 17,107 Nickel chloride solution, 18,108 Electro nickel, 20 , 110 Nickel electrolytic waste liquid, 22,114 Soda ash, 24,116 Nickel carbonate, 26,118 Filtrate

Claims (3)

電気ニッケルの製造プロセス系内において、塩素ガスと炭酸ニッケルとを用いた酸化中和法により、少なくともニッケルを含むニッケル浸出液から不純物を除去して塩化ニッケル溶液を得る塩化ニッケル溶液の精製方法であって、
電解採取法により前記塩化ニッケル溶液から製造された電気ニッケルの電解廃液とソーダ灰とから前記炭酸ニッケルを製造し、前記系内の保有液量に応じた量の該炭酸ニッケルのろ液を、該系内の塩素ガス源として該系内に戻すことを特徴とする塩化ニッケル溶液の精製方法。
A method for refining a nickel chloride solution in which a nickel chloride solution is obtained by removing impurities from a nickel leachate containing at least nickel by an oxidation neutralization method using chlorine gas and nickel carbonate in an electric nickel production process system. ,
The nickel carbonate is produced from electrolytic nickel electrolytic waste solution and soda ash produced from the nickel chloride solution by electrowinning, and the nickel carbonate filtrate in an amount corresponding to the amount of liquid retained in the system, A method for purifying a nickel chloride solution, characterized by being returned to the system as a chlorine gas source in the system.
前記系内に保有する総液量が、該系内に保有可能な総液量に対して60%以上とならないように、前記炭酸ニッケルのろ液を該系内に戻すことを特徴とする請求項1記載の塩化ニッケル溶液の精製方法。   The nickel carbonate filtrate is returned to the system so that the total amount of liquid retained in the system does not exceed 60% of the total amount of liquid that can be retained in the system. Item 2. A method for purifying a nickel chloride solution according to Item 1. 前記酸化中和法により前記ニッケル浸出液から前記塩化ニッケル溶液を得る浄液工程に、前記炭酸ニッケルのろ液を戻すことを特徴とする請求項1又は2記載の塩化ニッケル溶液の精製方法。   The method for purifying a nickel chloride solution according to claim 1 or 2, wherein the filtrate of the nickel carbonate is returned to a cleaning step for obtaining the nickel chloride solution from the nickel leachate by the oxidation neutralization method.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015124134A (en) * 2013-12-27 2015-07-06 住友金属鉱山株式会社 Nickel carbonate production method in electric nickel production process

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