JP2017155253A - Production method of nickel powder - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a production method to form coarse particles of nickel powder of high-purity from a nickel sulfate ammine complex solution by using an industrially inexpensive hydrogen gas and fine nickel powder.SOLUTION: Provided is a production process of forming nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution, where the following treatment steps (1) to (3) are performed: (1) a seed crystal addition step of adding nickel powder as a seed crystal to a nickel sulfate ammine complex solution to form a mixture slurry; (2) a reduction step of forming a reduced slurry containing nickel powder formed by precipitation of a nickel component in the mixture slurry on seed crystals, by blowing hydrogen gas into the mixture slurry obtained in the seed crystal addition step; and (3) a growth step of performing solid-liquid separation of the reduced slurry obtained in the reduction step to separate and recover nickel powder as a solid phase component and, thereafter, blowing hydrogen gas into a solution obtained by adding a nickel sulfate ammine complex solution to the nickel powder to form a grown slurry containing high purity nickel powder obtained by making nickel powder grow.SELECTED DRAWING: None

Description

本発明は、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液から高純度なニッケル粉やそれを固めたブリケットを得る方法に関するものである。
特に湿式ニッケル製錬プロセスで発生した工程内の中間生成溶液の処理に適用できる。
The present invention relates to a method for obtaining high-purity nickel powder and briquettes obtained by solidifying it from a nickel sulfate ammine complex solution.
In particular, it can be applied to the treatment of an intermediate product solution generated in a wet nickel smelting process.

湿式製錬プロセスを用いてニッケル粉を工業的に製造する方法として、原料を硫酸溶液に溶解後、不純物を除去する工程を経て、得た硫酸ニッケル溶液にアンモニアを添加し、ニッケルのアンミン錯体を形成させ、生成した硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に水素ガスを供給しニッケルを還元することによりニッケル粉を製造する方法がある。   As a method of industrially producing nickel powder using a hydrometallurgical process, after dissolving the raw material in a sulfuric acid solution, through a step of removing impurities, ammonia is added to the obtained nickel sulfate solution, and an nickel ammine complex is formed. There is a method for producing nickel powder by supplying hydrogen gas to a nickel sulfate ammine complex solution formed and reducing nickel.

例えば非特許文献1には還元反応時に鉄化合物を種晶として添加し、鉄化合物上にニッケルを析出させるニッケル粉の製造プロセスが記載されているが、製品中への種晶由来の鉄混入がある点が課題である。   For example, Non-Patent Document 1 describes a manufacturing process of nickel powder in which an iron compound is added as a seed crystal during a reduction reaction, and nickel is deposited on the iron compound. A certain point is a problem.

さらに、水素ガス以外の還元剤を用いてニッケル粉を得る方法もこれまでに提案されてきている。
例えば、特許文献1には安価で、かつ耐侯性に優れ、樹脂と混練した状態で電気抵抗が低く、初期電気抵抗および使用中の電気抵抗を低減し、長期間にわたり安定して使用でき、導電ペーストおよび導電樹脂用の導電性粒子として好適なニッケル粉、およびその製造方法を提供する方法が開示されている。
Furthermore, methods for obtaining nickel powder using a reducing agent other than hydrogen gas have been proposed.
For example, Patent Document 1 is inexpensive and excellent in weather resistance, has low electrical resistance in a kneaded state with a resin, reduces initial electrical resistance and electrical resistance during use, and can be used stably over a long period of time. A nickel powder suitable as conductive particles for a paste and a conductive resin, and a method for providing a method for producing the same are disclosed.

特許文献1に開示されるニッケル粉は、コバルトを1〜20質量%含有し、残部がニッケルおよび不可避不純物からなり、一次粒子が凝集した二次粒子で構成されるニッケル粉であって、酸素含有量が0.8質量%以下である。二次粒子の表層部にのみコバルトを含有し、その表層部におけるコバルト含有量が1〜40質量%とすることが好ましい、とされている。   The nickel powder disclosed in Patent Document 1 is a nickel powder containing secondary particles in which cobalt is contained in an amount of 1 to 20% by mass, the balance is made of nickel and inevitable impurities, and primary particles are aggregated, and contains oxygen. The amount is 0.8% by mass or less. Cobalt is contained only in the surface layer portion of the secondary particles, and the cobalt content in the surface layer portion is preferably 1 to 40% by mass.

この開示される製造方法によって、このニッケル粉を得ようとする場合、コバルトが共存することになり、例えばニッケル酸化鉱石のようにニッケルとコバルトが共存して存在し、これらを分離してそれぞれを高純度かつ経済的に回収しようとする用途には適していない。   When this nickel powder is obtained by the disclosed manufacturing method, cobalt coexists. For example, nickel and cobalt coexist like nickel oxide ore. It is not suitable for high purity and economical recovery applications.

さらに特許文献2には、粒子凝集物を生じにくいように改善された、液相還元法による金属粉末の製造方法が提供されている。
この製造方法は、金属化合物、還元剤、錯化剤、分散剤を溶解することにより、金属化合物に由来する金属イオンを含有する水溶液を作製する第1工程と、水溶液のpH調整をすることにより金属イオンを還元剤により還元させ、金属粉末を析出させる第2工程とを備える金属粉末の製造方法である。
しかし、この製造方法は高価な薬剤を用いて高コストであり、上記ニッケル製錬として大規模に操業するプロセスに適用するには経済面で有利とはいえない。
Furthermore, Patent Document 2 provides a method for producing metal powder by a liquid phase reduction method, which is improved so as not to easily generate particle aggregates.
In this production method, by dissolving a metal compound, a reducing agent, a complexing agent, and a dispersant, a first step of preparing an aqueous solution containing metal ions derived from the metal compound, and adjusting the pH of the aqueous solution And a second step of reducing metal ions with a reducing agent and precipitating the metal powder.
However, this production method is expensive using an expensive chemical and is not economically advantageous when applied to a process that operates on a large scale as the nickel smelting.

以上のように様々なニッケル粉を製造するプロセスが提案されているが、工業的に安価な水素ガスを用いて高純度のニッケル粉を製造する方法は提唱されていなかった。   As described above, processes for producing various nickel powders have been proposed, but a method for producing high-purity nickel powder using industrially inexpensive hydrogen gas has not been proposed.

特開2005−240164号公報JP-A-2005-240164 特開2010−242143号公報JP 2010-242143 A

POWDER METALLURGY、1958、No.1/2、P.40−52POWDER METALLURGY, 1958, No. 1/2, P.40-52

このような状況の中で、工業的に安価な水素ガスを使用し、微小なニッケル粉を用いて硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からの高純度のニッケル粉の粗大な粒を生成する製造方法の提供を目的とするものである。   Under such circumstances, use of industrially inexpensive hydrogen gas and provision of a production method for producing coarse particles of high-purity nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution using fine nickel powder It is the purpose.

このような課題を解決する本発明の第1の発明は、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からニッケル粉を生成する製造工程において、(1)前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に、平均粒径0.1〜5μmのニッケル粉を種晶として添加して混合スラリーを形成する種晶添加工程。
(2)前記処理工程(1)の種晶添加工程で得られた前記混合スラリーに水素ガスを吹き込み、前記混合スラリー中のニッケル成分が前記種晶上に析出して形成したニッケル粉を含む還元スラリーを形成する還元工程。
(3)前記処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリーを、固液分離して前記ニッケル粉を固相成分として分離、回収した後、前記回収したニッケル粉に硫酸ニッケルアンミン錯体溶液を加えた溶液に水素ガスを吹き込み、前記ニッケル粉を成長させた高純度ニッケル粉を含む成長スラリーを形成する成長工程の(1)〜(3)に示す処理工程を施すことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。
A first invention of the present invention for solving such problems is a manufacturing process for producing nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution. (1) The nickel sulfate ammine complex solution has an average particle size of 0.1 to 5 μm. A seed crystal addition step of adding a nickel powder as a seed crystal to form a mixed slurry.
(2) Hydrogen gas is blown into the mixed slurry obtained in the seed crystal addition step of the processing step (1), and the nickel component in the mixed slurry is reduced to include nickel powder formed by precipitation on the seed crystal. A reduction process for forming a slurry.
(3) The reduced slurry obtained in the reduction step of the treatment step (2) is solid-liquid separated to separate and recover the nickel powder as a solid phase component, and then the recovered nickel powder is mixed with a nickel sulfate ammine complex solution. (1) to (3) of a growth process for forming a growth slurry containing high purity nickel powder in which hydrogen gas is blown into a solution to which nickel powder has been grown and nickel powder is formed. It is a manufacturing method of powder.

本発明の第2の発明は、第1の発明における処理工程(1)の種晶添加工程における種晶を硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に添加して混合スラリーを形成する際、その混合スラリーに分散剤をさらに添加することを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   In the second invention of the present invention, when the seed crystal in the seed crystal addition step of the processing step (1) in the first invention is added to the nickel sulfate ammine complex solution to form a mixed slurry, a dispersant is added to the mixed slurry. Is a method for producing nickel powder, characterized by further adding.

本発明の第3の発明は、第1及び第2の発明の処理工程(1)の種晶添加工程における添加する種晶の添加量が、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液中のニッケル重量に対し、1〜100%となる量であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   In the third invention of the present invention, the amount of seed crystals added in the seed crystal addition step of the processing step (1) of the first and second inventions is 1 with respect to the weight of nickel in the nickel sulfate ammine complex solution. It is the amount which will be -100%, It is a manufacturing method of the nickel powder characterized by the above-mentioned.

本発明の第4の発明は、第1から第3の発明における硫酸ニッケルアンミン錯体溶液が、コバルトを不純物として含むニッケル含有物を溶解する浸出工程と、その浸出工程で得られたニッケルとコバルトを含む浸出液をpH調整した後、溶媒抽出法により硫酸ニッケル溶液とコバルト回収液に分離する溶媒抽出工程と、得られた硫酸ニッケル溶液をアンモニアにより錯化処理する錯化工程を経て得られた硫酸ニッケルアンミン錯体溶液であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   According to a fourth aspect of the present invention, the nickel sulfate ammine complex solution according to the first to third aspects comprises a leaching step for dissolving a nickel-containing material containing cobalt as an impurity, and the nickel and cobalt obtained in the leaching step. After adjusting the pH of the leachate containing, the nickel sulfate obtained through a solvent extraction step of separating into a nickel sulfate solution and a cobalt recovery solution by a solvent extraction method, and a complexing step of complexing the resulting nickel sulfate solution with ammonia It is a manufacturing method of nickel powder characterized by being an ammine complex solution.

本発明の第5の発明は、第4の発明におけるニッケル含有物が、ニッケルおよびコバルトの混合硫化物、粗硫酸ニッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、金属ニッケルの粉末の少なくとも1種であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   According to a fifth aspect of the present invention, the nickel-containing material in the fourth aspect is at least one of a mixed sulfide of nickel and cobalt, crude nickel sulfate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, and metallic nickel. It is the manufacturing method of the nickel powder characterized by being.

本発明の第6の発明は、第1の発明における硫酸ニッケルアンミン錯体溶液が、水酸化ニッケルを(2)の還元工程から得られる反応後液で溶解して得た硫酸ニッケルアンミン錯体溶液であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   The sixth invention of the present invention is a nickel sulfate ammine complex solution obtained by dissolving the nickel sulfate ammine complex solution in the first invention in a post-reaction solution obtained from the reduction step of (2). This is a method for producing nickel powder.

本発明の第7の発明は、第4及び第5の発明における溶媒抽出法の有機相が、2−エチルヘキシルホスホン酸モノ2−エチルヘキシルエステルまたはジ−(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィン酸であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   According to a seventh aspect of the present invention, the organic phase of the solvent extraction method in the fourth and fifth aspects is 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester or di- (2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid. It is a manufacturing method of nickel powder characterized by being.

本発明の第8の発明は、第4〜第7の発明における硫酸ニッケルアンミン錯体溶液中の硫酸アンモニウム濃度が、100〜500g/L、且つアンモニウム濃度が、前記錯体溶液中のニッケル濃度に対してモル比で1.9以上であることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   In an eighth aspect of the present invention, the ammonium sulfate concentration in the nickel sulfate ammine complex solution in the fourth to seventh aspects is 100 to 500 g / L, and the ammonium concentration is mol relative to the nickel concentration in the complex solution. The nickel powder production method is characterized in that the ratio is 1.9 or more.

本発明の第9の発明は、第1の発明における処理工程(2)の還元工程、及び処理工程(3)の成長工程が、温度を150〜200℃、及び圧力を1.0〜4.0MPaの範囲に維持して各処理を行うことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   In the ninth aspect of the present invention, the reduction step of the treatment step (2) and the growth step of the treatment step (3) in the first aspect are performed at a temperature of 150 to 200 ° C. and a pressure of 1.0 to 4. It is a nickel powder manufacturing method characterized in that each treatment is performed while maintaining the pressure in the range of 0 MPa.

本発明の第10の発明は、第2の発明における分散剤が、アクリル酸塩もしくはスルホン酸を含むことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   A tenth aspect of the present invention is a method for producing nickel powder, wherein the dispersant in the second aspect of the invention contains an acrylate or a sulfonic acid.

本発明の第11の発明は、第1の発明における処理工程(3)の成長工程を経て得られた高純度ニッケル粉を、団鉱機を用いて塊状のニッケルブリケットに加工するニッケル粉団鉱工程と、得られた塊状のニッケルブリケットを、水素雰囲気中で温度500〜1200℃での保持条件により、焼結処理を行い、焼結体のニッケルブリケットを形成するブリケット焼結工程を含むことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   The eleventh invention of the present invention is a nickel dust aggregate that processes high-purity nickel powder obtained through the growth step of the treatment step (3) in the first invention into a massive nickel briquette using a briquetting machine. Including a step and a briquette sintering step in which the obtained bulk nickel briquette is sintered in a hydrogen atmosphere at a temperature of 500 to 1200 ° C. to form a sintered nickel briquette. It is the manufacturing method of the nickel powder characterized.

本発明の第12の発明は、第1の発明における処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリー、及び処理工程(3)の成長工程で得られた成長スラリーの固液分離処理によりニッケル粉を固相成分として分離した後の反応後液を濃縮し、硫酸アンモニウムを晶析させて硫安結晶を回収する硫安回収工程を含むことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   The twelfth invention of the present invention is a solid-liquid separation process of the reducing slurry obtained in the reducing step of the processing step (2) in the first invention and the growing slurry obtained in the growing step of the processing step (3). A nickel powder production method comprising an ammonium sulfate recovery step of concentrating a post-reaction solution after separating nickel powder as a solid phase component and crystallizing ammonium sulfate to recover ammonium sulfate crystals.

本発明の第13の発明は、第1の発明における処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリー、及び処理工程(3)の成長工程で得られた成長スラリーの固液分離処理によりニッケル粉を固相成分として分離した後の反応後液にアルカリを加えて加熱し、アンモニアガスを揮発させ回収するアンモニア回収工程を含むことを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   The thirteenth invention of the present invention is a solid-liquid separation process of the reducing slurry obtained in the reducing step of the processing step (2) in the first invention and the growing slurry obtained in the growing step of the processing step (3). A nickel powder production method comprising an ammonia recovery step of adding an alkali to a post-reaction solution after separation of nickel powder as a solid phase component and heating to volatilize and recover ammonia gas.

本発明の第14の発明は、第13の発明におけるアンモニア回収工程で回収したアンモニアが、第4の発明に記載の溶媒抽出工程のpH調整、及び錯化工程における硫酸ニッケルアンミン錯体溶液の生成に用いるアンモニアに循環使用されることを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   In the fourteenth aspect of the present invention, the ammonia recovered in the ammonia recovery step in the thirteenth aspect is used to adjust the pH in the solvent extraction step described in the fourth aspect and to produce a nickel sulfate ammine complex solution in the complexation step. It is a nickel powder production method characterized in that it is recycled to the ammonia used.

本発明の第15の発明は、第2の発明の処理工程(2)の還元工程における分散剤に、ポリアクリル酸ナトリウム水溶液を種晶量に対して2.0wt%添加することを特徴とするニッケル粉の製造方法である。   The fifteenth aspect of the present invention is characterized in that an aqueous sodium polyacrylate solution is added to the dispersing agent in the reduction step of the treatment step (2) of the second aspect in an amount of 2.0 wt% with respect to the seed crystal amount. It is a manufacturing method of nickel powder.

本発明によれば、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液から、水素ガスを用いてニッケル粉を生成する製造方法において、その製品を汚染しない種晶を用いることにより、高純度な、ニッケル粉を容易に得ることができる。   According to the present invention, in a production method for producing nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution using hydrogen gas, high purity nickel powder can be easily obtained by using seed crystals that do not contaminate the product. Can do.

本発明のニッケル粉の製造フロー図である。It is a manufacturing flow figure of nickel powder of the present invention. 分散剤としてアクリル酸塩もしくはスルホン酸塩を使用し、繰返し還元を実施した時のニッケル粉の嵩密度と粒径の結果である。It is a result of the bulk density and particle size of nickel powder when acrylate or sulfonate is used as a dispersant and repeated reduction is performed. 本願実施例4において分散剤としてアクリル酸塩もしくはスルホン酸塩を使用し、繰り返し還元を実施した後のニッケル粉SEM像である。It is a nickel powder SEM image after implementing reduction repeatedly using an acrylate or a sulfonate as a dispersing agent in Example 4 of this application.

本発明では、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からニッケル粉を得る製造方法において、湿式製錬プロセスの工程液に下記(1)〜(3)に示す工程を施すことによって、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液から、より不純物の少ない高純度ニッケル粉を製造することを特徴とするものである。   In this invention, in the manufacturing method which obtains nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution, by giving the process shown to following (1)-(3) to the process liquid of a hydrometallurgical process, it is more from a nickel sulfate ammine complex solution. It is characterized by producing high-purity nickel powder with few impurities.

以下、図1に示す本発明の高純度ニッケル粉の製造フロー図を参照して、本発明の高純度ニッケル粉の製造方法を説明する。   Hereinafter, with reference to the manufacturing flow chart of the high purity nickel powder of the present invention shown in FIG. 1, the manufacturing method of the high purity nickel powder of the present invention will be described.

[浸出工程]
先ず、浸出工程は、出発原料となる、ニッケルおよびコバルト混合硫化物、粗硫酸ニッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、ニッケル粉などから選ばれる一種、または複数の混合物から成る工業中間物などのニッケル含有物を、硫酸により溶解して、ニッケルを浸出させて浸出液(ニッケルを含む溶液)を生成する工程で、特開2005−350766号公報などに開示された公知の方法を用いて行われる。
[Leaching process]
First, the leaching step is a starting material, such as nickel or cobalt mixed sulfide, crude nickel sulfate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, nickel powder, industrial intermediate made of one or more mixtures, etc. In this step, the nickel-containing material is dissolved with sulfuric acid to leached nickel to produce a leachate (a solution containing nickel), which is performed using a known method disclosed in JP-A-2005-350766. .

[溶媒抽出工程]
次に、この浸出液にPH調整を行い、溶媒抽出工程に供する。
この工程は、浸出工程で得られた後、pH調整された浸出液と有機相を接触させ、各相中の成分を交換することで、水相中のある成分の濃度を高め、他の異なる成分の濃度を低くするものである。
[Solvent extraction step]
Next, the pH of this leachate is adjusted and subjected to a solvent extraction step.
After this step is obtained in the leaching step, the pH-adjusted leachate is brought into contact with the organic phase, and the components in each phase are exchanged to increase the concentration of certain components in the aqueous phase and other different components Is to lower the concentration of.

本発明では有機相に2−エチルヘキシルホスホン酸モノ2−エチルヘキシルエステルまたはジ−(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィン酸を用いて浸出液中の不純物元素、特にコバルトを選択的に抽出し、高純度の硫酸ニッケル溶液を得るものである。   In the present invention, 2-ethylhexylphosphonic acid mono-2-ethylhexyl ester or di- (2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid is selectively used for the organic phase, and an impurity element in the leachate, particularly cobalt, is selectively extracted. A pure nickel sulfate solution is obtained.

また、この工程時にpH調整のため用いられるアンモニア水には、後述するアンモニア回収工程で生成されるアンモニア水を使用することができる。   Moreover, the ammonia water produced | generated at the ammonia recovery process mentioned later can be used for the ammonia water used for pH adjustment at this process.

[錯化工程]
この錯化工程は、溶媒抽出工程で得られた高純度の硫酸ニッケル溶液に、アンモニアガスまたはアンモニア水のアンモニアを添加、錯化処理し、ニッケルのアンミン錯体である硫酸ニッケルアンミン錯体を生成し、その硫酸ニッケルアンミン錯体溶液を形成する工程である。
この時のアンモニウム濃度は、溶液中のニッケル濃度に対しモル比で1.9以上になるようにアンモニアを添加する。添加するアンモニアのアンモニウム濃度が1.9未満ではニッケルがアンミン錯体を形成せず、水酸化ニッケルの沈殿が生成してしまう。
[Complexing process]
In this complexing step, ammonia gas or ammonia water is added to the high-purity nickel sulfate solution obtained in the solvent extraction step and complexed to produce a nickel sulfate ammine complex, which is a nickel ammine complex. In this step, the nickel sulfate ammine complex solution is formed.
At this time, ammonia is added so that the ammonium concentration is 1.9 or more in molar ratio with respect to the nickel concentration in the solution. When the ammonium concentration of the ammonia to be added is less than 1.9, nickel does not form an ammine complex, and nickel hydroxide precipitates are generated.

また、硫酸アンモニウム濃度を調整するために、本工程において硫酸アンモニウムを添加することができる。このときの硫酸アンモニウム濃度は100〜500g/Lが好ましく、500g/L以上では溶解度を超えてしまい、結晶が析出してしまい、プロセスのメタルバランス上、100g/L未満を達成するのは困難である。
さらに、この工程で用いるアンモニアガスまたはアンモニア水にも、後述するアンモニア回収工程で生成されるアンモニアガスまたはアンモニア水を使用することができる。
In order to adjust the ammonium sulfate concentration, ammonium sulfate can be added in this step. The ammonium sulfate concentration at this time is preferably 100 to 500 g / L, and if it is 500 g / L or more, the solubility is exceeded, crystals are precipitated, and it is difficult to achieve less than 100 g / L on the metal balance of the process. .
Furthermore, ammonia gas or ammonia water produced in the ammonia recovery step described later can also be used for ammonia gas or ammonia water used in this step.

さらに、ニッケル含有物の水酸化をニッケル用い、(2)還元工程で得られた還元スラリーを固液分離処理して得た反応後液に水酸化ニッケルを溶解することによって、反応後液中の硫酸アンモニウムと反応して硫酸ニッケルアンミン錯体溶液の生成が可能である。なお、使用する反応後液には製造工程上硫酸アンモニウムが残存している。また、アンモニウム濃度や硫酸アンモニウム濃度が上記適正範囲に達していない場合、アンモニアや硫酸アンモニウムを適量補充しても良い。   Furthermore, nickel hydroxide is used in the nickel-containing material, and (2) by dissolving nickel hydroxide in the post-reaction liquid obtained by solid-liquid separation treatment of the reduction slurry obtained in the reduction step, It can react with ammonium sulfate to form a nickel sulfate ammine complex solution. In the post-reaction solution used, ammonium sulfate remains in the manufacturing process. Further, when the ammonium concentration or the ammonium sulfate concentration does not reach the appropriate range, an appropriate amount of ammonia or ammonium sulfate may be supplemented.

[硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からのニッケル粉製造工程]
図1の破線で囲まれた(1)〜(3)の処理工程で示される硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からニッケル粉を製造する工程を以下に説明する。なお、図中の黒太矢印は、この工程における工程フローを示している。
[Nickel powder production process from nickel sulfate ammine complex solution]
The process for producing nickel powder from the nickel sulfate ammine complex solution shown in the processing steps (1) to (3) surrounded by the broken line in FIG. 1 will be described below. In addition, the thick black arrow in a figure has shown the process flow in this process.

(1)種晶添加工程
上記錯化工程で得られた硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に、平均粒径が0.1〜5μmのニッケル粉を種晶としてニッケル粉スラリーの形態で添加して種晶を含む混合スラリーを形成する。なお、この種晶とするニッケル粉は、後述の「種晶生成工程」で作製することが可能である。
このときに添加する種晶の重量は、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液中のニッケル重量に対し1〜100%が好ましい。1%未満では次工程の還元時の反応効率が著しく低下する。また100%以上では使用量が多く、種晶製造にコストが掛かり、経済的ではない。
(1) Seed crystal addition step To the nickel sulfate ammine complex solution obtained in the complexing step, nickel powder having an average particle size of 0.1 to 5 μm is added as a seed crystal in the form of a nickel powder slurry, and the seed crystal is added. A mixed slurry is formed. The nickel powder used as the seed crystal can be produced by the “seed crystal generation step” described later.
The weight of the seed crystal added at this time is preferably 1 to 100% with respect to the weight of nickel in the nickel sulfate ammine complex solution. If it is less than 1%, the reaction efficiency at the time of reduction in the next step will be significantly reduced. On the other hand, if it is 100% or more, the amount used is large, and the seed crystal production costs high, which is not economical.

また、同時に分散剤を添加しても良い。この分散剤を添加することにより種晶が分散するため、次工程の還元工程の効率を上昇させることができる。
ここで使用する分散剤としては、アクリル酸塩もしくはスルホン酸塩を有するものであれば特に限定されないが、工業的に安価に入手できるものとしてポリアクリル酸塩が好ましい。
Moreover, you may add a dispersing agent simultaneously. Since the seed crystal is dispersed by adding this dispersant, the efficiency of the reduction process of the next process can be increased.
The dispersant used here is not particularly limited as long as it has an acrylate or a sulfonate, but a polyacrylate is preferable because it can be obtained industrially at low cost.

(2)還元工程
処理工程(1)の種晶添加工程で得られた混合スラリーに水素ガスを吹き込み、溶液中のニッケルを種晶上に析出させるニッケル粉生成処理により、その種晶上に析出して形成したニッケル粉を含む還元スラリーを形成する。
このとき、反応温度は150〜200℃が好ましい。150℃未満では還元効率が低下し、200℃以上にしても反応への影響はなく熱エネルギー等のロスが増加する。
また、反応時の圧力は1.0〜4.0MPaが好ましい。1.0MPa未満では反応効率が低下し、4.0MPaを超えても反応への影響はなく水素ガスのロスが増加する。
(2) Reduction step Hydrogen gas is blown into the mixed slurry obtained in the seed crystal addition step of the processing step (1), and nickel powder in the solution is deposited on the seed crystal by nickel powder generation treatment. Then, a reducing slurry containing the nickel powder formed is formed.
At this time, the reaction temperature is preferably 150 to 200 ° C. If it is less than 150 degreeC, reduction efficiency will fall, and even if it is 200 degreeC or more, there will be no influence on reaction and loss, such as a heat energy, will increase.
Further, the pressure during the reaction is preferably 1.0 to 4.0 MPa. If the pressure is less than 1.0 MPa, the reaction efficiency decreases, and if it exceeds 4.0 MPa, the reaction is not affected and the loss of hydrogen gas increases.

処理工程(1)の種晶添加工程で得られた混合スラリーの液中には、不純物として主にマグネシウムイオン、ナトリウムイオン、硫酸イオン、アンモニウムイオンが存在するが、いずれも溶液中に残留するため、高純度のニッケル粉を生成することができる。   In the mixed slurry obtained in the seed crystal addition step of the processing step (1), mainly magnesium ions, sodium ions, sulfate ions and ammonium ions are present as impurities, but all remain in the solution. High-purity nickel powder can be produced.

(3)成長工程
処理工程(2)の還元工程で生成した還元スラリーを固液分離後、回収した高純度のニッケル粉に、前述の錯化工程で得られた硫酸ニッケルアンミン錯体溶液を加え、(2)の還元工程と同じ方法により水素ガスを供給する粒成長処理を施し、粒成長したニッケル粉を含む成長スラリーを形成する。これにより高純度のニッケル粉上にニッケルが還元析出するため、粒子を成長させることができる。
(3) Growth step After the reduced slurry produced in the reduction step of the treatment step (2) is solid-liquid separated, the nickel sulfate ammine complex solution obtained in the complexing step is added to the recovered high-purity nickel powder, A grain growth process for supplying hydrogen gas is performed by the same method as in the reduction step (2) to form a growth slurry containing nickel powder that has undergone grain growth. Thereby, since nickel is reduced and deposited on the high-purity nickel powder, the particles can be grown.

また、本成長工程を複数回繰り返して行なうことにより、より嵩密度が高く、より粒径が大きな高純度のニッケル粉を生成することができる。
また、得たニッケル粉に対して、以下のニッケル粉団鉱工程やブリケット焼成工程を経てより粗大で酸化し難く取り扱いしやすいブリケットの形状に仕上げても良い。
さらにアンモニア回収工程を設けても良い。
Further, by repeating this growth step a plurality of times, a high-purity nickel powder having a higher bulk density and a larger particle size can be produced.
Further, the obtained nickel powder may be finished into a briquette shape that is coarser, less oxidizable and easy to handle through the following nickel powder ore step and briquette firing step.
Further, an ammonia recovery step may be provided.

種晶添加工程に先立ち、使用する種晶を作製する工程として、「種晶生成工程」を実施しても良く、以下に、その概要を述べる。
この工程は、溶媒抽出工程で得られた高純度の硫酸ニッケル溶液と、ヒドラジンを混合し、種晶とする微小ニッケル粉を生成する工程である。
このとき、さらにアルカリを混合しても良く、用いるアルカリとしてアンモニアを硫酸ニッケル溶液中のニッケル量に対し、モル比で2倍以上添加し、苛性ソーダを用いてpHを7〜12に調整すると良い。
Prior to the seed crystal addition step, a “seed crystal generation step” may be performed as a step of preparing a seed crystal to be used, and an outline thereof will be described below.
This step is a step of mixing the high-purity nickel sulfate solution obtained in the solvent extraction step and hydrazine to produce fine nickel powder as seed crystals.
At this time, an alkali may be further mixed, and as an alkali to be used, ammonia is preferably added in a molar ratio of 2 times or more with respect to the amount of nickel in the nickel sulfate solution, and the pH is adjusted to 7 to 12 using caustic soda.

用いるヒドラジンの添加量としては、硫酸ニッケル中のニッケル量に対し、モル比で0.5〜2.5倍が好ましい。0.5倍未満ではニッケルが全量反応せず、2.5倍を超えても反応効率に影響を及ぼさず薬剤ロスが増加する。
また、反応温度は25〜80℃が好ましく、25℃未満では反応時間が長時間になり工業的に適用するには現実的ではない。一方、80℃以上では反応槽の材質が限られるため設備費がかさんでくる。さらに、この際に界面活性剤を少量添加することにより生成するニッケル粉の粒径を細かくすることができる。
こうして生成した種晶となる平均粒径0.1〜5μmの微小ニッケル粉は、固液分離され、スラリー状のニッケル粉スラリーとして供給される。
The amount of hydrazine to be used is preferably 0.5 to 2.5 times in molar ratio to the amount of nickel in nickel sulfate. If it is less than 0.5 times, the total amount of nickel does not react, and if it exceeds 2.5 times, the reaction efficiency is not affected and drug loss increases.
The reaction temperature is preferably 25 to 80 ° C., and if it is less than 25 ° C., the reaction time becomes long and it is not practical for industrial application. On the other hand, since the material of the reaction vessel is limited at 80 ° C. or higher, the equipment cost is increased. Furthermore, the particle diameter of the nickel powder produced | generated by adding a small amount of surfactant in this case can be made fine.
The fine nickel powder having an average particle diameter of 0.1 to 5 μm that is the seed crystal thus produced is solid-liquid separated and supplied as a slurry-like nickel powder slurry.

[ニッケル粉団鉱工程]
本発明により製造される高純度のニッケル粉は、製品形態として、乾燥後に団鉱機等により成形加工を行ない塊状のニッケルブリケットを得る。
また、このブリケットへの成形性を向上させるために、場合によってはニッケル粉に水等の製品品質を汚染しない物質をバインダーとして添加する。
[Nickel dust ore process]
The high-purity nickel powder produced according to the present invention is molded into a product form after drying using a briquetting machine or the like to obtain a massive nickel briquette.
In order to improve the formability of the briquette, in some cases, a substance that does not contaminate the product quality such as water is added to the nickel powder as a binder.

[ブリケット焼結工程]
団鉱工程で作製したニッケルブリケットは、水素雰囲気中で焙焼、焼結を行ない、ブリケット焼結体を作製する。この処理では強度を高めると共に、微量残留するアンモニア、硫黄成分の除去を行なうもので、その焙焼・焼結温度は、500〜1200℃が好ましい。500℃未満では焼結が不十分となり、1200℃を超えても効率がほとんど変わらずエネルギーのロスが大きくなる。
[Briquette sintering process]
The nickel briquette produced in the briquetting process is roasted and sintered in a hydrogen atmosphere to produce a briquette sintered body. This treatment increases strength and removes trace amounts of ammonia and sulfur components. The roasting and sintering temperature is preferably 500 to 1200 ° C. If it is less than 500 degreeC, sintering will become inadequate and even if it exceeds 1200 degreeC, efficiency will hardly change and the loss of energy will become large.

[硫安回収工程]
処理工程(2)の還元工程および処理工程(3)の成長工程における各スラリーを、ニッケル粉を固相として分離する固液分離処理により発生する反応後液中には硫酸アンモニウムおよびアンモニアが含まれる。
そこで、硫酸アンモニウムは、硫安回収工程を施すことで、反応後液を加熱濃縮して硫酸アンモニウムを晶析させ、硫安結晶として回収することができる。
[Ammonium sulfate recovery process]
Ammonium sulfate and ammonia are contained in the post-reaction liquid generated by the solid-liquid separation process in which each slurry in the reduction process of the processing process (2) and the growth process of the processing process (3) is separated using nickel powder as a solid phase.
Therefore, ammonium sulfate can be recovered as ammonium sulfate crystals by subjecting the solution after the reaction to heat concentration to crystallize ammonium sulfate by performing an ammonium sulfate recovery step.

[アンモニア回収工程]
また、アンモニアは、上記反応後液にアルカリを添加しpHを10〜13に調整後、加熱することによりアンモニアガスを揮発させ回収することができる。
ここで用いるアルカリは特に限定されるものではないが、苛性ソーダ、消石灰などが工業的に安価であり好適である。
また、回収したアンモニアガスは水と接触させることによりアンモニア水を生成することができ、得たアンモニア水は工程内に繰り返し使用することができる。
[Ammonia recovery process]
In addition, ammonia can be recovered by volatilizing ammonia gas by adding alkali to the post-reaction solution and adjusting the pH to 10 to 13, followed by heating.
The alkali used here is not particularly limited, but caustic soda, slaked lime and the like are industrially inexpensive and suitable.
The recovered ammonia gas can be brought into contact with water to generate ammonia water, and the obtained ammonia water can be repeatedly used in the process.

以下、実施例を用いて本発明を、より詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

[種晶の生成]
25%アンモニア水73mlに、水酸化ナトリウムを36gと60%ヒドラジン溶液53mlを添加し、合計の液量を269mlに調整した。
ウォーターバスを用いて、その液温が75℃になるように保持、撹拌しながら、硫酸ニッケル溶液(100g/L)273gをビーカー内の液に滴下して反応させ、30分間保持した。その後、固液分離を行ない、生成したニッケル粉を回収した。得られたニッケル粉の平均粒径は2μmであった。
[Generation of seed crystals]
To 73 ml of 25% aqueous ammonia, 36 g of sodium hydroxide and 53 ml of 60% hydrazine solution were added to adjust the total liquid volume to 269 ml.
Using a water bath, 273 g of nickel sulfate solution (100 g / L) was dropped into the solution in the beaker while maintaining and stirring so that the liquid temperature became 75 ° C., and held for 30 minutes. Thereafter, solid-liquid separation was performed, and the produced nickel powder was recovered. The average particle diameter of the obtained nickel powder was 2 μm.

(1)種晶添加工程
ニッケル75gが含まれる硫酸ニッケル溶液と硫酸アンモニウム330gを含む溶液に、25%アンモニア水を191ml添加し、合計の液量が1000mlになるように調整した。この溶液に上記「種晶の生成」で得られたニッケル粉を種晶として7.5gを添加して混合スラリーを作製した。
(1) Seed crystal addition step To a solution containing nickel sulfate solution containing 75 g of nickel and 330 g of ammonium sulfate, 191 ml of 25% aqueous ammonia was added to adjust the total liquid volume to 1000 ml. 7.5 g of the nickel powder obtained in the above “generation of seed crystal” was added to this solution as a seed crystal to prepare a mixed slurry.

(2)還元工程
(1)で作製した混合スラリーを、オートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給して還元処理であるニッケル粉生成処理を行った。
(2) Reduction process The mixed slurry prepared in (1) is heated to 185 ° C. while stirring in an autoclave, and hydrogen gas is blown and supplied so that the pressure in the autoclave becomes 3.5 MPa. The nickel powder production | generation process which is was performed.

水素ガスの供給後、1時間が経過した後に水素ガスの供給を停止し、オートクレーブを冷却した。冷却後に得られた還元スラリーを濾過による固液分離処理し、高純度の小径ニッケル粉を回収した。このときの回収したニッケル粉は70gであった。   One hour after the supply of hydrogen gas, the supply of hydrogen gas was stopped and the autoclave was cooled. The reduced slurry obtained after cooling was subjected to solid-liquid separation treatment by filtration to recover high-purity small-diameter nickel powder. The nickel powder recovered at this time was 70 g.

(3)成長工程
次に、硫酸ニッケル336g、硫酸アンモニウム濃度330gを含む溶液に、25%アンモニア水を191ml添加し、合計の液量が1000mlになるように調整した。
この溶液に上記(2)で得られた高純度の小径ニッケル粉を全量添加してスラリーを作製した。
(3) Growth process Next, 191 ml of 25% ammonia water was added to a solution containing 336 g of nickel sulfate and a concentration of 330 g of ammonium sulfate to adjust the total liquid volume to 1000 ml.
A total amount of the high-purity small-diameter nickel powder obtained in (2) above was added to this solution to prepare a slurry.

このスラリーをオートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給した。
水素ガスの供給後、1時間が経過した後に水素ガスの供給を停止し、オートクレーブを冷却した。冷却後に得られた成長スラリーを濾過による固液分離処理し、高純度の粒成長したニッケル粉を回収した。
The slurry was heated to 185 ° C. while stirring in an autoclave, and hydrogen gas was blown and supplied so that the pressure in the autoclave became 3.5 MPa.
One hour after the supply of hydrogen gas, the supply of hydrogen gas was stopped and the autoclave was cooled. The growth slurry obtained after cooling was subjected to solid-liquid separation treatment by filtration, and high-pure grain-grown nickel powder was recovered.

表1に示す硫酸ニッケルアンミン錯体溶液1000mlに、種晶として平均粒径1μmのニッケル粉を75g添加した後、オートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給した。   After adding 75 g of nickel powder having an average particle diameter of 1 μm as a seed crystal to 1000 ml of the nickel sulfate ammine complex solution shown in Table 1, the temperature was raised to 185 ° C. while stirring in the autoclave, and the pressure in the autoclave became 3.5 MPa. Hydrogen gas was blown in and supplied.

水素ガスの供給後、1時間が経過した後に水素ガスの供給を停止し、オートクレーブを冷却した。冷却後に得られた還元スラリーを濾過による固液分離処理を施し、回収したニッケル粉を純水で洗浄した後、ニッケル粉の不純物品位を分析した。結果を表1に示す。MgやNaはニッケル粉への混入はなく、高純度のNi粉を生成することができた。   One hour after the supply of hydrogen gas, the supply of hydrogen gas was stopped and the autoclave was cooled. The reduced slurry obtained after cooling was subjected to solid-liquid separation by filtration, and the recovered nickel powder was washed with pure water, and then the impurity quality of the nickel powder was analyzed. The results are shown in Table 1. Mg and Na were not mixed into the nickel powder, and high-purity Ni powder could be generated.

実施例1の「成長工程」にて作製した種晶75gとポリアクリル酸ナトリウム1.5g、硫酸ニッケル336g、硫酸アンモニウム濃度330gを含む溶液に、25%アンモニア水を191ml添加し、合計の液量が1000mlになるように調整した混合スラリーを作製した。   191 ml of 25% ammonia water was added to a solution containing 75 g of seed crystals prepared in the “growth step” of Example 1, 1.5 g of sodium polyacrylate, 336 g of nickel sulfate, and 330 g of ammonium sulfate, and the total liquid volume was A mixed slurry adjusted to 1000 ml was prepared.

次に、その混合スラリーをオートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給した。水素ガスの供給後、1時間が経過した後に水素ガスの供給を停止した。
オートクレーブの冷却後、得られた還元スラリーを濾過による固液分離処理し、小径ニッケル粉を回収した。このとき、反応後液中のニッケル濃度は0.4g/Lであり、99%以上の還元率が得られた。
Next, the mixed slurry was heated to 185 ° C. while being stirred in an autoclave, and hydrogen gas was blown and supplied so that the pressure in the autoclave became 3.5 MPa. After the supply of hydrogen gas, the supply of hydrogen gas was stopped after 1 hour had passed.
After cooling the autoclave, the resulting reduced slurry was subjected to solid-liquid separation treatment by filtration to recover small-diameter nickel powder. At this time, the nickel concentration in the solution after the reaction was 0.4 g / L, and a reduction rate of 99% or more was obtained.

実施例3で回収した小径ニッケル粉と硫酸ニッケル336g、硫酸アンモニウム濃度330gを含む溶液に、25%アンモニア水を191ml添加し、合計の液量が1000mlになるように調整してスラリーを作製した。
再びオートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給して粒成長処理を施した後、濾過による固液分離処理を経て、粒成長したニッケル粉を回収した。
この操作を繰り返し、ニッケル粉をより成長させた。
191 ml of 25% aqueous ammonia was added to a solution containing small-diameter nickel powder collected in Example 3, 336 g of nickel sulfate, and 330 g of ammonium sulfate concentration, and the total liquid volume was adjusted to 1000 ml to prepare a slurry.
The temperature was raised to 185 ° C. while stirring in the autoclave again, and hydrogen gas was blown and supplied so that the pressure in the autoclave became 3.5 MPa. After the grain growth treatment was performed, solid-liquid separation treatment by filtration was performed. The grain-grown nickel powder was recovered.
This operation was repeated to further grow nickel powder.

実施例4で得られるニッケル粉は、図2に示すように、成長工程を繰り返し、還元を実施することによって、その粒径が大きくなり粒子成長している。対して、繰返し還元回数が増加するにつれて嵩密度は低下している。また、図3のSEM像より生成したニッケル粉は表面に凹凸を有した粒子形状をしているため、比較例3に示す分散剤としてリグニンスルホン酸塩を用いた場合のニッケル粉より粗大で易溶性のニッケル粉を得ることができた。   As shown in FIG. 2, the nickel powder obtained in Example 4 is grown by repeating the growth process and performing reduction to increase the particle size. On the other hand, the bulk density decreases as the number of repeated reductions increases. Moreover, since the nickel powder produced | generated from the SEM image of FIG. 3 is carrying out the particle | grain shape with the unevenness | corrugation on the surface, it is coarser and easier than nickel powder at the time of using lignin sulfonate as a dispersing agent shown in the comparative example 3. Soluble nickel powder could be obtained.

なお、得られたニッケル粉中の硫黄品位は0.04%であった。
そこで、このニッケル粉を、2%水素雰囲気中にて1000℃に加熱し60分間保持する焙焼処理を行った。焙焼後に得られたニッケル粉中の硫黄品位は0.008%であり、焙焼により硫黄品位を低減させることができた。
In addition, the sulfur quality in the obtained nickel powder was 0.04%.
Therefore, the nickel powder was heated to 1000 ° C. in a 2% hydrogen atmosphere and roasted for 60 minutes. The sulfur quality in the nickel powder obtained after roasting was 0.008%, and the sulfur quality could be reduced by roasting.

ニッケル濃度120g/Lの硫酸ニッケル液1000mlにスラリー濃度200g/Lに調整した消石灰を800ml添加することにより、120gの水酸化ニッケルを得た。
その水酸化ニッケルを、還元工程で得られる反応後液に模した、ニッケル濃度30g/Lの硫酸ニッケル液とアンモニア濃度40g/Lの硫酸アンモニウム溶液の混合液1700mlに投入、撹拌、溶解することにより混合スラリーを作製した。
By adding 800 ml of slaked lime adjusted to a slurry concentration of 200 g / L to 1000 ml of nickel sulfate solution having a nickel concentration of 120 g / L, 120 g of nickel hydroxide was obtained.
The nickel hydroxide was mixed into 1700 ml of a mixed solution of nickel sulfate solution having a nickel concentration of 30 g / L and ammonium sulfate solution having an ammonia concentration of 40 g / L imitating the post-reaction solution obtained in the reduction step, and mixed by stirring and dissolving. A slurry was prepared.

次に、このスラリーをオートクレーブにて撹拌しながら185℃に昇温し、オートクレーブ内の圧力が3.5MPaになるように水素ガスを吹き込み、供給して粒成長処理を施した後、濾過による固液分離処理を経て、粒成長したニッケル粉を回収した。   Next, the slurry is heated to 185 ° C. while being stirred in an autoclave, and hydrogen gas is blown and supplied so that the pressure in the autoclave becomes 3.5 MPa. Through the liquid separation process, the grain-grown nickel powder was recovered.

(比較例1)
種晶を添加せずに、純水45ml、硫酸ニッケル六水和物20g、硫酸アンモニウム15g、28%アンモニア水10mlを混合した溶液をオートクレーブに入れ、撹拌しながら水素ガスを3.5MPaまで供給し、185℃に昇温後、6時間保持した。冷却後、オートクレーブ内を確認すると、析出物は容器と撹拌羽根上にスケールとして付着しており、粉状のニッケルを生成することはできなかった。
(Comparative Example 1)
Without adding seed crystals, 45 ml of pure water, 20 g of nickel sulfate hexahydrate, 15 g of ammonium sulfate, and 10 ml of 28% ammonia water were placed in an autoclave, and hydrogen gas was supplied to 3.5 MPa while stirring. After raising the temperature to 185 ° C., the temperature was maintained for 6 hours. When the inside of the autoclave was confirmed after cooling, the deposit adhered as a scale on the container and the stirring blade, and powdered nickel could not be produced.

(比較例2)
リグニンスルホン酸ナトリウムを添加せずに、その他は実施例3の条件と同様にして還元工程を実施した。その結果、回収できたニッケル粉は33gであり、14%の回収率に留まった。
(Comparative Example 2)
The reduction process was carried out in the same manner as in Example 3 except that sodium lignin sulfonate was not added. As a result, the recovered nickel powder was 33 g and remained at a recovery rate of 14%.

(比較例3)
分散剤として、リグニンスルホン酸ナトリウムを7.5g添加し、その他は実施例4の条件と同様にして繰り返し成長試験を実施した。
その結果、図2に示すようにニッケル粉の粒径は繰返し還元回数を重ねるごとに大きくなっている。しかし、嵩密度に関しては約5g/cm付近から変化することなく推移した。
(Comparative Example 3)
As a dispersant, 7.5 g of sodium lignin sulfonate was added, and the others were subjected to repeated growth tests in the same manner as in Example 4.
As a result, as shown in FIG. 2, the particle size of the nickel powder increases as the number of reductions is repeated. However, the bulk density remained unchanged from around 5 g / cm 3 .

Claims (15)

硫酸ニッケルアンミン錯体溶液からニッケル粉を生成する製造工程において、
下記(1)から(3)に示す処理工程を施すことを特徴とするニッケル粉の製造方法。

(1)前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に、平均粒径0.1〜5μmのニッケル粉を種晶として添加して混合スラリーを形成する種晶添加工程。
(2)前記処理工程(1)の種晶添加工程で得られた前記混合スラリーに水素ガスを吹き込み、前記混合スラリー中のニッケル成分が前記種晶上に析出して形成したニッケル粉を含む還元スラリーを形成する還元工程。
(3)前記処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリーを、固液分離して前記ニッケル粉を固相成分として分離、回収した後、前記回収したニッケル粉に硫酸ニッケルアンミン錯体溶液を加えた溶液に水素ガスを吹き込み、前記ニッケル粉を成長させた高純度ニッケル粉を含む成長スラリーを形成する成長工程。
In the production process of producing nickel powder from a nickel sulfate ammine complex solution,
The manufacturing method of the nickel powder characterized by performing the process shown to following (1) to (3).
(1) A seed crystal addition step of adding nickel powder having an average particle size of 0.1 to 5 μm as a seed crystal to the nickel sulfate ammine complex solution to form a mixed slurry.
(2) Hydrogen gas is blown into the mixed slurry obtained in the seed crystal addition step of the processing step (1), and the nickel component in the mixed slurry is reduced to include nickel powder formed by precipitation on the seed crystal. A reduction process for forming a slurry.
(3) The reduced slurry obtained in the reduction step of the treatment step (2) is solid-liquid separated to separate and recover the nickel powder as a solid phase component, and then the recovered nickel powder is mixed with a nickel sulfate ammine complex solution. A growth step of forming a growth slurry containing high-purity nickel powder, in which hydrogen gas is blown into the solution to which nickel is added, and the nickel powder is grown.
前記処理工程(1)の種晶添加工程における前記種晶を前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液に添加して混合スラリーを形成する際、前記混合スラリーに分散剤をさらに添加することを特徴とする請求項1に記載のニッケル粉の製造方法。   The dispersant is further added to the mixed slurry when the seed crystal in the seed crystal addition step of the processing step (1) is added to the nickel sulfate ammine complex solution to form a mixed slurry. The manufacturing method of the nickel powder of 1. 前記処理工程(1)の種晶添加工程における前記添加する種晶の添加量が、硫酸ニッケルアンミン錯体溶液中のニッケル重量に対し、1〜100%となる量であることを特徴とする請求項1又は2に記載のニッケル粉の製造方法。   The addition amount of the seed crystal to be added in the seed crystal addition step of the treatment step (1) is an amount that becomes 1 to 100% with respect to the weight of nickel in the nickel sulfate ammine complex solution. The manufacturing method of the nickel powder of 1 or 2. 前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液が、
コバルトを不純物として含むニッケル含有物を溶解する浸出工程と、
前記浸出工程で得られたニッケルとコバルトを含む浸出液をpH調整した後、溶媒抽出法により硫酸ニッケル溶液とコバルト回収液に分離する溶媒抽出工程と、
前記硫酸ニッケル溶液をアンモニアにより錯化処理する錯化工程を、
経て得られた硫酸ニッケルアンミン錯体溶液であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のニッケル粉の製造方法。
The nickel sulfate ammine complex solution is
A leaching step of dissolving a nickel-containing material containing cobalt as an impurity;
After adjusting the pH of the leachate containing nickel and cobalt obtained in the leaching step, a solvent extraction step of separating into a nickel sulfate solution and a cobalt recovery solution by a solvent extraction method;
A complexing step of complexing the nickel sulfate solution with ammonia,
It is a nickel sulfate ammine complex solution obtained by passing through, The manufacturing method of the nickel powder of any one of Claims 1-3 characterized by the above-mentioned.
前記ニッケル含有物が、ニッケルおよびコバルトの混合硫化物、粗硫酸ニッケル、酸化ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸ニッケル、金属ニッケルの粉末の少なくとも1種であることを特徴とする請求項4に記載のニッケル粉の製造方法。   5. The nickel according to claim 4, wherein the nickel-containing material is at least one of a mixed sulfide of nickel and cobalt, crude nickel sulfate, nickel oxide, nickel hydroxide, nickel carbonate, and metal nickel powder. Powder manufacturing method. 前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液が、
水酸化ニッケルを前記還元工程から得られる反応後液で溶解して得た硫酸ニッケルアンミン錯体溶液であることを特徴とする請求項1に記載のニッケル粉の製造方法。
The nickel sulfate ammine complex solution is
2. The method for producing nickel powder according to claim 1, which is a nickel sulfate ammine complex solution obtained by dissolving nickel hydroxide in a post-reaction solution obtained from the reduction step.
前記溶媒抽出法の有機相が、2−エチルヘキシルホスホン酸モノ2−エチルヘキシルエステルまたはジ−(2,4,4−トリメチルペンチル)ホスフィン酸であることを特徴とする請求項4又は5に記載のニッケル粉の製造方法。   Nickel according to claim 4 or 5, characterized in that the organic phase of the solvent extraction method is 2-ethylhexylphosphonic acid mono 2-ethylhexyl ester or di- (2,4,4-trimethylpentyl) phosphinic acid. Powder manufacturing method. 前記硫酸ニッケルアンミン錯体溶液中の硫酸アンモニウム濃度が、100〜500g/L、
且つアンモニウム濃度が、前記錯体溶液中のニッケル濃度に対してモル比で1.9以上であることを特徴とする請求項4〜7のいずれか1項に記載のニッケル粉の製造方法。
The ammonium sulfate concentration in the nickel sulfate ammine complex solution is 100 to 500 g / L,
And the ammonium concentration is 1.9 or more by molar ratio with respect to the nickel concentration in the said complex solution, The manufacturing method of the nickel powder of any one of Claims 4-7 characterized by the above-mentioned.
前記処理工程(2)の還元工程、及び処理工程(3)の成長工程が、温度を150〜200℃、及び圧力を1.0〜4.0MPaの範囲に維持して各処理を行うことを特徴とする請求項1に記載のニッケル粉の製造方法。   The reduction step of the treatment step (2) and the growth step of the treatment step (3) perform each treatment while maintaining the temperature in the range of 150 to 200 ° C. and the pressure in the range of 1.0 to 4.0 MPa. The method for producing nickel powder according to claim 1, characterized in that: 前記分散剤が、アクリル酸塩もしくはスルホン酸を含むことを特徴とする請求項2に記載のニッケル粉の製造方法。   The said dispersing agent contains an acrylate or a sulfonic acid, The manufacturing method of the nickel powder of Claim 2 characterized by the above-mentioned. 前記処理工程(3)の成長工程を経て得られた高純度ニッケル粉を、団鉱機を用いて塊状のニッケルブリケットに加工するニッケル粉団鉱工程と、
得られた塊状のニッケルブリケットを、水素雰囲気中で温度500〜1200℃での保持条件により、焼結処理を行い、焼結体のニッケルブリケットを形成するブリケット焼結工程を含むことを特徴とする請求項1記載のニッケル粉の製造方法。
Nickel dust ore step for processing the high-purity nickel powder obtained through the growth step of the treatment step (3) into a massive nickel briquette using a briquetting machine,
The obtained bulk nickel briquette is subjected to a sintering process under a holding condition at a temperature of 500 to 1200 ° C. in a hydrogen atmosphere, and includes a briquette sintering step of forming a nickel briquette of a sintered body. The manufacturing method of the nickel powder of Claim 1.
前記処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリー、及び処理工程(3)の成長工程で得られた成長スラリーの固液分離処理によりニッケル粉を固相成分として分離した後の反応後液を濃縮し、硫酸アンモニウムを晶析させて硫安結晶を回収する硫安回収工程を含むことを特徴とする請求項1記載のニッケル粉の製造方法。   After reaction after separating the nickel powder as a solid phase component by solid-liquid separation of the reducing slurry obtained in the reducing step of the treating step (2) and the growing slurry obtained in the growing step of the treating step (3) The method for producing nickel powder according to claim 1, further comprising an ammonium sulfate recovery step of concentrating the liquid and crystallizing ammonium sulfate to recover ammonium sulfate crystals. 前記処理工程(2)の還元工程で得られた還元スラリー、及び処理工程(3)の成長工程で得られた成長スラリーの固液分離処理によりニッケル粉を固相成分として分離した後の反応後液に、アルカリを加えて加熱し、アンモニアガスを揮発させ回収するアンモニア回収工程を含むことを特徴とする請求項1に記載のニッケル粉の製造方法。   After reaction after separating the nickel powder as a solid phase component by solid-liquid separation of the reducing slurry obtained in the reducing step of the treating step (2) and the growing slurry obtained in the growing step of the treating step (3) The method for producing nickel powder according to claim 1, further comprising an ammonia recovery step in which an alkali is added to the liquid and heated to volatilize and recover the ammonia gas. 前記アンモニア回収工程で回収したアンモニアが、請求項4記載の溶媒抽出工程のpH調整、及び錯化工程における硫酸ニッケルアンミン錯体溶液の生成に用いるアンモニアに循環使用されることを特徴とする請求項13記載のニッケル粉の製造方法。   The ammonia recovered in the ammonia recovery step is circulated and used as ammonia used for pH adjustment in the solvent extraction step according to claim 4 and generation of a nickel sulfate ammine complex solution in the complexation step. The manufacturing method of the nickel powder of description. 前記処理工程(2)の還元工程における分散剤にポリアクリル酸ナトリウム水溶液を種晶量に対して2.0wt%添加することを特徴とする請求項2に記載のニッケル粉の製造方法。   The method for producing nickel powder according to claim 2, wherein a sodium polyacrylate aqueous solution is added in an amount of 2.0 wt% with respect to the seed crystal amount to the dispersant in the reduction step of the treatment step (2).
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