JP2015214755A

JP2015214755A - 製鉄用ヘマタイトの製造方法

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Publication number: JP2015214755A
Application number: JP2015132460A
Authority: JP
Inventors: 小原　剛; Takeshi Obara; 剛小原; 康雅菅; Yasumasa Suga; 今村　正樹; Masaki Imamura; 正樹今村
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 2015-07-01
Filing date: 2015-07-01
Publication date: 2015-12-03
Anticipated expiration: 2034-01-17
Also published as: JP5858189B2

Abstract

【課題】製鉄用原料として使用可能なヘマタイト含有物を得ることが可能な、ニッケル酸化鉱石の高温酸浸出法の中和工程から得られる浸出残渣の分離方法を提供。【解決手段】鉄品位３０〜３５％、硫黄品位３〜１０％を含むテーリングスラリー（浸出残渣）を、湿式サイクロンを使用して、分級サイズが、オーバーフローにおいては１〜２μｍとなる設定の分離条件で、オーバーフローとアンダーフローとに分離する第１のステップと、磁力を利用した強磁場磁気分離装置を使用して、前記オーバーフローを、磁場強度が、５〜２０ｋＧｓ（０．５〜２．０Ｔ）の分離条件で、磁性の強い成分と、弱い成分とに分離する第２のステップと、分離された前記磁性の強い成分を、焼結体の密度が４．０〜５．０ｇ／ｃｍ３となるように焼結して焼結体を形成する第３のステップを順次行う製鉄用ヘマタイトの製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は製鉄用ヘマタイトの製造方法に関する。
詳しくは、ニッケル酸化鉱石の高温酸浸出（ＨＰＡＬ）法による湿式精錬プラントの最終中和工程から得られるスラリー状態の浸出残渣（以後、テーリングスラリーと称す）から製鉄用ヘマタイトを回収する技術に関する。

ニッケルはステンレスの原料として幅広く用いられているが、その原料となる硫化鉱石の資源枯渇傾向に伴い、低品位の酸化鉱石を精製する技術が開発、実用化されてきている。
具体的には、リモナイトやサプロライトなどのニッケル酸化鉱石を、硫酸溶液とともにオートクレーブなどの加圧装置に入れ、２４０〜３００℃程度の高温高圧下においてニッケルを浸出する、高温加圧酸浸出（ＨｉｇｈＰｒｅｓｓｕｒｅＡｃｉｄＬｅａｃｈ、以下ＨＰＡＬと表記する。）プロセスと呼ばれる製造プロセスが実用化されている。

図３に、その製造工程の概略フロー図を示す。
このＨＰＡＬプロセスにおける硫酸溶液中に浸出されたニッケルは、中和剤を添加して余剰の酸を中和し、次いで固液分離されて、浸出残渣と分離される。
その後、ニッケルは不純物を分離する工程を経て、水酸化物や硫化物などの形態の中間原料として回収され、この中間原料をさらに精製することにより、ニッケルメタルやニッケル塩化物などの形態で得られる。
なお、余剰の酸を中和する工程では、浸出物は固液分離に適したｐＨに調整され、次工程の固液分離工程において、ＣＣＤ（ＣｏｕｎｔｅｒＣｕｒｒｅｎｔＤｅｃａｎｔａｔｉｏｎ）と呼ばれる設備で、固形分の濃縮および固液分離が行われる。通常ＣＣＤでは、連続する複数段のシックナーが使用されている。

そのＣＣＤから得られる液体成分（以下、オーバーフローという場合がある。）は、硫化工程に適したｐＨに調整するために中和工程に回される。そこではｐＨを調整し、発生する微細な固形物を沈殿除去した後、例えば硫化処理に供され、ニッケル硫化物という中間原料が生成される。

このようなＨＰＡＬプロセスでは、例えばニッケル酸化鉱石の場合、回収目的の有価金属が１〜２重量％以下の低品位鉱石（以下、重量％を％で表記する。）であっても、ほぼ完全にニッケルを浸出できる。即ち、目的金属を従来原料と同程度まで濃縮し、従来原料とほぼ同様の精製方法および工程で目的金属を得ることが出来る。また、このＨＰＡＬプロセスは、ニッケル酸化鉱石のみでなく、ニッケル硫化鉱や硫化銅鉱石、酸化銅鉱石など他の原料にも適用できる。

一方、ＨＰＡＬプロセスでニッケルが回収された後に残される浸出残渣の主な成分は、酸化鉄であり、浸出残渣固形分中の鉄分は、およそ４０〜５０％程度であり、また、浸出残渣の生産量は中間原料の生産量に対しておよそ５０倍から１００倍である。これは原料のニッケル酸化鉱石や硫化鉱石に、ニッケルの含有量をはるかに超える量の鉄を含有しているためである。

この浸出残渣は、高温で生成されているため化学的環境的には安定な酸化物の状態であるが、現状では特段の利用価値もなく、残渣堆積置場に積立保管されている。
従って、ＨＰＡＬプロセスの操業に伴って発生する、膨大な量の浸出残渣を積立保管するための広大な残渣積立置場が必要となっている。

ところで、酸化鉄は鉄鉱石に多く含まれ、製鋼原料としては鉄鉱石が広く利用されている。鉄鋼製錬では酸化鉄が含まれた鉄鉱石を、コークスなどの還元剤と共に高炉に装入、加熱により還元溶融して粗鋼を得る。この粗鋼を転炉で精錬して目的とする鋼を製造している。
一般に、その原料となる鉄鉱石は限られた資源であり、しかも鋼の品質維持に必要な良質な鉄鉱石の入手は次第に難しくなってきている。このため、浸出残渣を鉄鉱石として使用する検討がなされてきている。

しかしながら、ＨＰＡＬプロセスの浸出残渣を製鉄原料用に直接用いることは、以下の理由から困難であった。
ＨＰＡＬプロセスの浸出残渣には、酸化鉄以外にも脈石や不純物、特に硫黄が含まれるため、従来の一般的な製鉄プロセスに用いる原料には適さなかった。具体的には、硫黄の品位が高いためである。
特に、製鉄原料に利用できる酸化鉄中の硫黄品位は、個々の製鉄所の設備能力、生産量などによって異なるが、一般には１％未満に抑制することが必要とされている。

しかしながら、浸出残渣固形分中には５〜８％程度の硫黄が含有されている。この浸出残渣中の硫黄の由来は、その大部分がＨＰＡＬプロセスで混入する硫酸カルシウム（石膏）である。
この石膏は、高圧酸浸出で得られた浸出スラリーに残留する遊離硫酸（遊離硫酸とはＨＰＡＬプロセスで十分な浸出を行うために過剰に加えた硫酸のうち、未反応で残留する酸のことである。）を中和する際に、一般的で安価なカルシウム系の中和剤、例えば、石灰石や消石灰を添加しており、中和剤に含まれるカルシウムと遊離硫酸が反応することで生成し、浸出残渣中に混入しているものである。
なお、浸出残渣固形分中に含有される硫黄の一部（１％程度）は、生成したヘマタイトの粒子中に取り込まれている。

この時点で得られるニッケル浸出後の残渣中の固形分は粒径１μｍ程度のヘマタイトを主とする粒子からなり、固形分中の鉄品位はおよそ３０〜４０％、硫黄品位はおよそ５〜８％となっている。なお、この時点で得られる浸出残渣の水分率は６０％である。
この浸出残渣を製鉄用のヘマタイトとして使用するには、浸出残渣固形分中の鉄品位を５０％以上、硫黄品位を１％以下に精製することが必要である。

その技術としては、例えば、特許文献１に、浸出残渣を、篩い分けによる分離、湿式サイクロンによる分離、磁性による分離に付して、ヘマタイト混合物中の不純物を除去する技術が記載されており、ヘマタイト中の不純物を除去するために一定の効果が認められた。
しかし、特許文献１に開示される発明で得られるヘマタイトは、製鉄用ヘマタイトとして単独で使用するには満足できるものではなかった。特に鉄品位は高くても４０〜４５％程度までのものしか得られず、そのため、製鉄用ヘマタイトとして使用するには、より高品位の鉄を含む製鉄用原料と混合する必要があった。なお、特許文献１では物理分離後に得られる浸出残渣の水分率は４０％程度である。

特開２０１０−０９５７８８号公報

本発明は、このような状況を解決するためになされたものであり、製鉄用原料として使用可能なヘマタイト含有物を得ることが可能な浸出残渣の分離方法を提案し、浸出残渣から製鉄用ヘマタイトを生成する製造方法を提供するものである。

本発明者らは、湿式サイクロンによる分離ステップと、適正な磁性分離のステップと、適正な焼結のステップを順次おこなうことで、製鉄用原料に適した鉄品位と、硫黄品位を同時に得られることを見出し、本発明の完成に至ったものである。

本発明の第１の発明は、鉄品位３０〜３５％、硫黄品位３〜１０％を含むテーリングスラリーを原料とする製鉄用ヘマタイトの製造方法であって、そのスラリー状態の浸出残渣を、湿式サイクロンを使用して、分級サイズが、オーバーフローにおいては１μｍ以下となる設定以上、２μｍ以下となる設定以下の分離条件で、オーバーフローとアンダーフローとに分離する第１のステップと、磁力を利用した強磁場磁気分離装置を使用して、前記オーバーフローを、磁場強度が、５〜２０[ｋＧａｕｓｓ]の分離条件で、磁性の強い成分と、弱い成分とに分離する第２のステップと、その分離された磁性の強い成分を、焼結体の密度が４．０〜５．０ｇ／ｃｍ^３となるように焼結して焼結体を形成する第３のステップの少なくとも１〜３のステップを順次行うことを特徴とする製鉄用ヘマタイトの製造方法である。

本発明の第２の発明は、第１の発明における磁性の強い成分が含有する水分の水分率を、１０ｗｔ％〜１７ｗｔ％に調整する脱水工程を含むことを特徴とする製鉄用ヘマタイトの製造方法である。

本発明の第３の発明は、第１の発明における第３のステップ後に、形成された焼結体の粒径を３〜２０ｍｍとする粉砕工程を含むことを特徴とする製鉄用ヘマタイトの製造方法である。

本発明の製鉄用ヘマタイトの製造方法によれば、製鉄用原料として使用可能な品位のヘマタイト含有物を、酸化鉱石の製錬工程から容易に得ることを可能とし、工業上顕著な効果を奏するものである。

本発明のテーリングスラリーから製鉄用ヘマタイトを製造する製造工程フロー図である。従来のテーリングスラリーから製鉄用ヘマタイトを製造する製造工程フロー図である。ＨＰＡＬプロセスの製造工程における概略フロー図である。

以下、本発明の、製鉄用ヘマタイトの製造方法を、図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明の製鉄用ヘマタイトを製造する製造工程フロー図である。
本発明は、図３のＨＰＡＬプロセスの製造工程概略フロー図に示されるような高圧酸浸出（ＨＰＡＬ）法を利用したニッケル酸化鉱石の湿式精錬プラントから排出される中和処理したスラリー状態の浸出残渣（以下、図３の「テーリングダム」に貯留される「テーリングスラリー（最終中和残渣）」を意味する。）から有益な成分組成を有する材料を分離するもので、その製造工程が、テーリングスラリーの構成成分を湿式サイクロンを使用して、オーバーフローとアンダーフローとに成分分離する第１のステップと、分離したオーバーフロー成分を、磁力を利用して成分分離する強磁場磁気分離装置を使用して、磁性の強い成分と、弱い成分とに分離し、ヘマタイトケーキを得る第２のステップと、得られたヘマタイトケーキを１１５０〜１３５０℃の温度で焼結し、ヘマタイトの焼結体を得る第３のステップの少なくとも１〜３のステップを順次行うことを特徴とするものである。

このため、例えば、鉄品位：３０〜３５％、硫黄（Ｓ）品位：３〜１０％を含むテーリングスラリーから、鉄品位５３重量％程度、硫黄（Ｓ）品位１％以下の高鉄品位低硫黄品位の製鉄用ヘマタイトを得ることが可能である。
この品位の組成であれば、単独で製鉄用に供することが可能であり、他の製鉄原料と混合して使用する場合も調整の余裕が大きく使用しやすい。

［第１のステップ］
本発明に係る製鉄用ヘマタイトの製造方法に用いる原料は、ＨＰＡＬプロセスにおける浸出残渣スラリーを中和処理したテーリングスラリーを原料として用いるが、その固形分において、鉄はヘマタイト、硫黄（Ｓ）は石膏の形として含まれている。

さらに、それぞれの粒径は、例えば、ニッケル酸化鉱石をＨＰＡＬ方式の湿式精錬で処理し、最終中和工程から得られる浸出残渣の固形分に含まれるヘマタイトは１μｍ程度、石膏は３０μｍ程度の粒径となることが一般的であることから湿式サイクロンの分級サイズの設定として、先ず、オーバーフローの設定は、含まれているヘマタイト及び石膏の粒径によって適宜調整すればよいが、湿式サイクロンの分級サイズが、「オーバーフローが１μｍ以下となる設定以上、２μｍ以下となる設定以下となるように設定することが好ましい。
特に、上記範囲において、湿式サイクロンでの分級効果を高めることが可能となる。

また、磁性はヘマタイトが弱い磁性をもち、他に磁性を示す成分は含まれていない。なお、その粒径は、例えばレーザー回折方式などにより測定したＤ５０粒径である。以下、単に粒径とよぶ。
本発明では、このようなテーリングスラリーは、湿式サイクロンに装入されると、粒径の大きな石膏の大部分がアンダーフローとして除去される。一方、オーバーフローには粒径の小さいヘマタイトが濃縮される。

［第２のステップ］
次に、得られたオーバーフローを、ヘマタイトとクロマイトに分離可能な程度に磁化できる「強磁場磁気分離装置」を用いて分離処理する。
通常の磁力選鉱において使用する磁力は、高々２０００[Ｇａｕｓｓ]程度であるが、例えば、実施例で使用している「強磁場磁気分離装置」では、粉体に対してメッシュを通過する際に磁力を掛ける方式を採用しているため、非常に強力な磁力を掛けることができる。なお、このメッシュは分離対象の粉体に最適な目開きとなるように設定されている。

このような構成により、通常の磁力選鉱では実質的に分離が不可能なヘマタイトとクロマイトを分離することが可能となる。また、少量残留している石膏も磁性が無いため、ヘマタイトから分離可能である。
その結果、最終的に、上記磁力選鉱装置の磁性体側の排出物（磁着物）として、鉄：５３重量％程度、硫黄（Ｓ）：１重量％程度の品位を有する製鉄用ヘマタイトが、ヘマタイトケーキとして回収される。

さらに、磁力を利用して分離する際の好ましい磁界強度の条件は、５〜２０[ｋＧａｕｓｓ]である。
基本的に磁界強度は強いほうが好ましいが、５[ｋＧａｕｓｓ]未満だと、ヘマタイトの分離が不充分になるからである。また、２０[ｋＧａｕｓｓ]より大きい場合、それ以上の効果が期待できないばかりでなく、経済的にも好ましくない。

［第３のステップ］
回収されたヘマタイトケーキでも製鉄用原料として使用可能であるが、極微粒子で構成されているために、極微粒子のままでは、高炉で目詰まりを起こしやすいので、少量しか用いることが出来ない。そこで、好ましくは、超微粒子の粉であるヘマタイトケーキを焼結して、粗粒子の粉とした方が好ましい。
第２ステップにより形成したヘマタイトケーキは、平均粒径が１μｍ以下である。このような極微細な粉末は焼結特性が良いため、焼結時に添加する焼結助剤の石灰などが不要になる。焼結は１１５０〜１３５０℃で行い、密度が４．０ｇ／ｃｍ^３〜５．０ｇ／ｃｍ^３の焼結体を得る。

このヘマタイトの焼結体の密度は、４．０ｇ／ｃｍ^３〜５．０ｇ／ｃｍ^３が好ましい。ヘマタイトの焼結体の密度が４．０ｇ／ｃｍ^３未満であると、ヘマタイトの焼結体内の空孔が多くなり、ヘマタイトの焼結体にクラックが生じる原因となる。また、ヘマタイトの焼結体の密度が５．０ｇ／ｃｍ^３を超えると、このヘマタイトの焼結体内の空孔は大幅に減少し、ヘマタイトの焼結体内部への還元ガスの拡散が遅くなり、還元ガスの還元効率が悪くなるので好ましくない。

一方、ヘマタイトの焼結体を得る際の焼結温度が１１５０℃未満であると、このヘマタイトの焼結体の密度が４．０ｇ／ｃｍ^３未満になってしまい、焼結温度が１３５０℃よりも高くなると、ヘマタイトの焼結体の密度は５．０ｇ／ｃｍ^３を超えてしまう。
従って、ヘマタイトケーキを焼結する温度は１１５０〜１３５０℃が好ましい。

このヘマタイトケーキに残留する硫黄の大部分は、中和剤として添加された石膏由来の硫黄ではなく、高温加圧酸浸出の工程で、ヘマタイト粒子の中に取り込まれた硫酸成分の硫黄と考えられており、ヘマタイトケーキを上記１１５０℃〜１３５０℃で焼結することにより、高温加圧酸浸出工程の硫酸由来の硫黄はほぼ全量をＳＯ_ｘとして除去することが可能である。
即ち、硫黄（Ｓ）品位１％以下の高鉄品位低硫黄品位の製鉄用ヘマタイトを得ることができる。

このヘマタイトの焼結体の粒径は、３〜２０ｍｍとすることが好ましい。
その粒径が３ｍｍ未満であると高炉内での目詰まりの原因になり、還元ガスの流れが悪くなる。一方、２０ｍｍを超えると、反応時間が長くなり生産性悪化の原因となる。

これまで述べたように本発明の製鉄用ヘマタイトの製造方法では、まず湿式サイクロンで分離し、次いで、強磁場磁気分離装置で分離することに最大の特徴を有しているが、湿式サイクロンで分離するステップと、強磁場磁気分離装置で分離するステップとを、単純に組み合わせただけ、例えば、上記と逆の順番では製鉄用ヘマタイトを効率良く回収することは困難である。

即ち、強磁場磁気分離装置での分離ステップを先に行うと、粒径が大きく異なる石膏が存在するために、小粒径のヘマタイトとクロマイトに対して、両者を分離するのに十分な磁力を与えることが難しくなるためである。また、使用する強磁場磁気分離装置の磁力を掛ける方式によっても分離が難しくなる。
例えば、粉体に対してメッシュを通過する際に磁力を掛ける方式である実施例でも使用した「強磁場磁気分離装置」では、運転直後から粒径の大きな石膏が上記メッシュを目詰まりさせ、分離操作が進行しなくなるからである。

［脱水工程：水分含有量の調整］
一方、本発明の製造方法において、物理分離処理後に得られる磁性の強い成分（水分率４０％程度）に、一般的な脱水処理を施して得られるヘマタイトケーキは、その硫黄分が１％未満と低いが、水分含有率は２２ｗｔ％程度と比較的高いものが得られる。
一般的に固体物質の運送においては、水分含有量が多いと船舶輸送中に液状化現象を引き起こし、船舶の転覆を引き起こす可能性があると言われ、日本海事検定協会の調査結果では、本発明ヘマタイトの運送許容水分値（ＴｒａｎｓｐｏｒｔａｂｌｅＭｏｉｓｔｕｒｅＬｉｍｉｔ：ＴＭＬ）は１７％ｗｔ以下であった。このため、船舶搬送する場合に、本発明によるヘマタイトケーキを製造する場合、その水分含有率を下げる必要がある。

同時に得られるヘマタイトケーキのヘマタイト粒径は１μｍ程度と非常に細かいので、発塵の可能性が非常に高い。この発塵は水分量が多くなると少なくなる。水分量を１７ｗｔ％から下げていくと１０ｗｔ％程度から発塵が著しく多くなる傾向がみられるので、水分含有量は１０ｗｔ％〜１７ｗｔ％が好ましく、ハンドリング時にフレコンを使用するなど防塵対策が可能である場合には、その水分含有量はより低い方が好ましい。

そこで、水分含有量の調整を行うと良い。本発明ではヘマタイトケーキから水分を除去して、水分含有量が上記１０ｗｔ％〜１７ｗｔ％になるように脱水処理を行う脱水工程を施す。
その脱水方法は、加熱法、フィルタープレス法、遠心分離法などがあるが、水分除去効率の高さや経済性からフィルタープレスによる方法が望ましい。

以下、実施例、比較例により本発明をより詳細に説明する。実施例、比較例に共通の製造条件及び特性測定を表１に纏めて示す。

表１記載のテーリングスラリーを分離する際に、本発明を適用し、まず、表１に示す分級条件としてオーバーフローが１．２μｍ以下となる設定の湿式サイクロンで処理し、得られたオーバーフローを引き続き、上記の磁力選鉱装置で分離した。
固形分の処理量として、１０トンのテーリングスラリーを処理し、得られたスラリー状のオーバーフローの重量は９．１トンであった。
磁力選鉱の結果、鉄品位：５３％、硫黄（Ｓ）品位：０．７％の、固形分重量２．２トンのヘマタイトケーキを得た。ヘマタイトの粒径は０．６μｍであった。
そのヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を、１１５０℃で１０分間かけて焼結させた。得られたヘマタイトの焼結体は、密度４．０ｇ／ｃｍ^３、鉄品位５４％、硫黄（Ｓ）品位：０．０８％であった。

表１記載のテーリングスラリーを分離する際に、本発明を適用し、まず、表１に示す分級条件としてオーバーフローが１．２μｍ以下となる設定の湿式サイクロンで処理し、得られたオーバーフローを引き続き、磁力選鉱装置で分離した。
固形分の処理量は、１０トンのテーリングスラリーを処理し、得られたスラリー状のオーバーフローの重量は９．１トンであった。
磁力選鉱で得られたヘマタイトケーキ２．２トンを、高圧フィルタープレス（高圧加熱濾過装置）をすることで、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：０．８％、水分率１５％、固形分重量２．０トンのヘマタイトケーキを得た。得られたヘマタイト粒径は０．７μｍであった。
このヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を、１３５０℃で１０分間かけて加熱させた。得られたヘマタイトの焼結体は、密度５．０ｇ／ｃｍ^３、鉄品位：５３％、硫黄（Ｓ）品位：０．０１％であった。

表１記載のテーリングスラリーを分離する際に、本発明を適用し、まず、表１に示す分級条件としてオーバーフローが１．２μｍ以下となる設定の湿式サイクロンで処理し、得られたオーバーフローを引き続き、上記の磁力選鉱装置で分離した。固形分の処理量として、１０トンのテーリングスラリーを処理した。得られたスラリー状のオーバーフローの重量は９．１トンであった。
磁力選鉱で得られたヘマタイトケーキ２．２トンを高圧フィルタープレス（高圧加熱濾過装置）することで、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：０．８％、水分率１５％、２．０トンのヘマタイトケーキを得た。得られたヘマタイトの粒径は０．７μｍであった。
得られたヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を、１１５０℃で、１０分間かけて焼結させた。
得られた焼結体は、鉄品位：５３％、硫黄（Ｓ）品位：０．０８％、密度４．３ｇ／ｃｍ^３であった。

実施例１の処理条件において、湿式サイクロンの設定を１μｍ以下、磁力選鉱装置の磁界の強度を５[ｋＧａｕｓｓ]とした以外は、全て同じ方法で実施例４の処理を行った。
得られたスラリー状のオーバーフローの重量は８トンであった。
磁力選鉱処理を行ったところ、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：０．８％、固形分重量１．６トンのヘマタイトケーキが得られた。
得られたヘマタイトの粒径は０．５μｍであった。
前記ヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を、１１５０℃で１０分間かけて焼結させた後、この焼結体をジョークラッシャーにより粉砕した。粉砕により得られたヘマタイトの焼結体は、密度４．０ｇ／ｃｍ^３、鉄品位：５３％、硫黄（Ｓ）品位：０．０８％、粒径３ｍｍであった。

実施例１の処理条件において、湿式サイクロンの設定を２μｍ以下、磁力選鉱装置の磁界の強度を２０[ｋＧａｕｓｓ]とした以外は、全て同じ方法で実施例５の処理を行った。
得られたスラリー状のオーバーフローの重量は９．３トンであった。
磁力選鉱処理を行ったところ、鉄品位：５５％、硫黄（Ｓ）品位：０．９％、固形分重量２．３トンのヘマタイトケーキが得られた。そのヘマタイトの粒径は０．９μｍであった。
このヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を１１５０℃で１０分間かけて焼結させた後、ジョークラッシャーを使用して粉砕した。
粉砕後に得られたヘマタイトの焼結体は、密度４．０ｇ／ｃｍ^３、鉄品位：５６％、硫黄（Ｓ）品位：０．０８％、粒径２０ｍｍであった。

（比較例１）
本発明を適用せず、表１記載の磁力選鉱装置を用いた磁力選鉱による分離をしなかったこと、並びに焼結も行わなかったこと以外は、実施例１と同条件で、テーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
その結果、鉄品位：３７％、硫黄（Ｓ）品位：５％で、７．９トンの固形分を得ることができたが、製鉄用ヘマタイトとして、単独では利用不可能なヘマタイトしか製造できなかった。

（比較例２）
本発明を適用せず、表１記載の湿式サイクロンによる分離をしなかったこと、並びに焼結も行わなかったこと以外は、実施例１と同条件で、テーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
その結果、磁力選鉱において、表１記載の装置における磁力を印加するメッシュが運転直後に目詰まりしたため、製造を継続することが出来なかった。

（比較例３）
実施例１の処理条件において、湿式サイクロンの設定を０．４μｍ以下、磁力選鉱装置の磁界の強度を４[ｋＧａｕｓｓ]としたこと、及び焼結を行わなかったこと以外は、全て同条件でテーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
得られたスラリー状のオーバーフローの重量は０．５トンであった。
磁力選鉱処理を行ったところ、鉄品位：４９％、硫黄（Ｓ）品位：１．２％、固形分重量０．０１トンと、非常に少量の低品位ヘマタイトが得られた。
得られたヘマタイト粒径は０．２μｍであった。

（比較例４）
実施例１の処理条件において、湿式サイクロンの設定を２．５μｍ以下、磁力選鉱装置の磁界の強度を２２[ｋＧａｕｓｓ]としたこと、及び焼結を行わなかったこと以外は、全て同条件でテーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
得られたスラリー状のオーバーフローの重量は９．３トンであった。
磁力選鉱処理を行ったところ、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：１．５％、固形分重量２．１トンと、硫黄（Ｓ）品位が高いヘマタイトが得られた。
得られたヘマタイト粒径は１．３μｍであった。

（比較例５）
焼結温度を１４００℃にした以外は、実施例２と同じ条件でテーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
得られたヘマタイトの粒径は０．６μｍであった。
得られたヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を１４００℃、１０分の焼結を施した。
得られた焼結体は、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：０．０１％、密度５．２ｇ／ｃｍ^３であった。

（比較例６）
焼結温度を１０５０℃にした以外は実施例２と同じ条件でテーリングスラリーからヘマタイトの製造を行った。
得られたヘマタイトの粒径は０．６μｍであった。
得られたヘマタイトケーキ（１０ｃｍ×２０ｃｍ×１ｃｍ）を、１０５０℃、１０分の焼結を施した。
得られた焼結体は、鉄品位：５２％、硫黄（Ｓ）品位：０．２％、密度３．８ｇ／ｃｍ^３であった。

Claims

鉄品位３０〜３５％、硫黄品位３〜１０％を含むテーリングスラリーを原料とする製鉄用ヘマタイトの製造方法であって、
前記浸出残渣を、湿式サイクロンを使用して、分級サイズが、オーバーフローにおいては１μｍ以下となる設定以上、２μｍ以下となる設定以下の分離条件で、オーバーフローとアンダーフローとに分離する第１のステップと、
磁力を利用した強磁場磁気分離装置を使用して、前記オーバーフローを、磁場強度が、５〜２０[ｋＧａｕｓｓ]の分離条件で、磁性の強い成分と、弱い成分とに分離する第２のステップと、
分離された前記磁性の強い成分を、焼結体の密度が４．０〜５．０ｇ／ｃｍ^３となるように焼結して焼結体を形成する第３のステップ
の少なくとも前記１〜３のステップを順次行うことを特徴とする製鉄用ヘマタイトの製造方法。
前記磁性の強い成分が含有する水分の水分率を、１０ｗｔ％〜１７ｗｔ％に調整する脱水工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の製鉄用ヘマタイトの製造方法。
前記第３のステップ後に、前記焼結体の粒径を３〜２０ｍｍとする粉砕工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の製鉄用ヘマタイトの製造方法。