JP2021120476A - 酸化鉱石の製錬方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本実施の形態に係る酸化鉱石の製錬方法は、原料鉱石である酸化鉱石(酸化物)を炭素質還元剤と混合し、その混合物(ペレット)に対して製錬炉(還元炉)内で還元処理を施すことによって、メタルとスラグとを生成させるものである。
混合工程S1は、ニッケル酸化鉱石と還元剤である炭素質還元剤とを混合して混合物を得る。具体的には、この混合工程S1では、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石と共に、炭素質還元剤を添加して混合し、また任意成分の添加剤として、鉄鉱石、フラックス成分、バインダー等の、例えば粒径が0.2〜0.8mm程度の粉末を混合して混合物を得る。なお、混合処理は、混合機等を用いて行うことができる。
還元工程S2は、得られた混合物に対して還元処理を施して還元物を得る。還元工程S2では加熱還元処理により、製錬反応(還元反応)が進行して、フェロニッケルメタル(以下、単に「メタル」という)と、フェロニッケルスラグ(以下、単に「スラグ」という)とが分かれて生成する。
還元物粉砕工程S3は、得られた還元物に対して粉砕処理を施して還元物の粉砕物を得る。具体的には、この還元物粉砕工程S3では、混合物に対する還元加熱処理によって得られた、メタル相(メタル固相)とスラグ相(スラグ固相)とを含む混在物からなる還元物を所定の方法により粉砕処理を施す。
メタル回収工程S4は、粉砕物から磁選によりメタルを回収する。スラグの一部が含まれるようなメタル粒子の発生を抑制していることから、粉砕物から磁選によりメタルを回収ことでメタル回収率が向上し、スラグの一部が含まれるようなメタル粒子の発生を抑制して、得られるメタルの品位を高めることができる。
原料であるニッケル酸化鉱石と炭素質還元剤(石炭粉)を混合機で混合して混合物を得た。炭素質還元剤はニッケル酸化鉱石の原料に対して、ニッケル酸化鉱石に含まれる酸化ニッケルと酸化鉄(Fe2O3)とを過不足なく還元するのに必要な量を100質量%としたときに27質量%の割合となる量で含有した。
各試料を還元炉に装入して、1350℃、30分の還元処理を施した。なお、還元炉の炉床には予め灰(主成分はSiO2、その他の成分としてAl2O3、MgO等の酸化物を少量含有する)を敷き詰め、その上に混合物試料を載置するようにした。
還元処理により得られた還元物を冷却後、還元炉から取り出して粉砕処理を施した。具体的には実施例に関する還元物については、還元物に対して表3に記載の粉砕装置により粉砕処理を施した。
実施例に関する粉砕物から磁力選別によりメタルを回収した。メタルは真空中100℃、2時間の乾燥を行った。なお比較例に関する還元物については還元物に対して粉砕処理を施さず、磁力選別によりメタルを回収した。
ニッケルメタル化率=メタル中のニッケルの質量÷(混合物中のニッケルの質量)×100(%) ・・・(1)式
スラグ随伴率=磁着して回収された粉砕物中のスラグの質量÷(磁着して回収された粉砕物)×100(%) ・・・(2)式
Claims (5)
- 酸化鉱石と炭素質還元剤とを含む混合物を得る混合工程と、
得られた混合物に対して還元処理を施して還元物を得る還元工程と、
得られた還元物に対して粉砕処理を施して還元物の粉砕物を得る還元物粉砕工程と、
前記粉砕物から磁選によりメタルを回収するメタル回収工程と、
を有する
酸化鉱石の製錬方法。 - 前記還元物粉砕工程では、前記粉砕処理を2段階以上に分け、前記還元物を段階的に粉砕する
請求項1に記載の酸化鉱石の製錬方法。 - 前記還元物粉砕工程では、得られた還元物に対してボールミルを用いた粉砕処理を施す
請求項1又は2に記載の酸化鉱石の製錬方法。 - 前記還元物粉砕工程では、ボール直径が2.0mm以上30.0mm以下であるボールミルによる粉砕処理を施す
請求項3に記載の酸化鉱石の製錬方法。 - 前記還元物粉砕工程では、前記粉砕処理を2段階以上に分け、前記還元物をボールミルにより段階的に粉砕し、第2段目以降の粉砕処理で用いたボールミルよりも直径の大きいボールミルを用いて第1段目の粉砕処理に供する
請求項3又は4に記載の酸化鉱石の製錬方法。
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