JP2023172493A - Method for manufacturing ore slurry, and, metal smelting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉱石スラリーの製造方法、金属製錬方法、及び、ニッケル酸化鉱石の製造方法に関する。より詳しくは、鉱石スラリーの粘度の上昇を抑制することができる「鉱石スラリーの製造方法」、及び、「金属製錬方法」に関する。 The present invention relates to a method for producing ore slurry, a method for metal smelting, and a method for producing nickel oxide ore. More specifically, the present invention relates to a "method for producing ore slurry" and a "method for metal smelting" that can suppress an increase in the viscosity of ore slurry.
近年、ニッケルとコバルトを全量に対しそれぞれ１．０～２．０％、０．１～０．５％程度含有するニッケル酸化鉱石からニッケルやコバルトを回収する製錬方法として、湿式製錬法の一つである、硫酸を用いた高温加圧酸浸出法（Ｈｉｇｈ Ｐｒｅｓｓｕｒｅ Ａｃｉｄ Ｌｅａｃｈ：以下、「ＨＰＡＬ法」とも言う）が利用されている。 In recent years, hydrometallurgy has been used as a smelting method to recover nickel and cobalt from nickel oxide ore containing 1.0 to 2.0% and 0.1 to 0.5% of nickel and cobalt, respectively, based on the total amount of nickel and cobalt. One such method, a high pressure acid leaching method (hereinafter also referred to as "HPAL method") using sulfuric acid, is used.
この「ＨＰＡＬ法」は、例えば、ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに硫酸を添加し、高温高圧下で浸出して、ニッケル及びコバルトを含む浸出液を得る浸出処理方法である。そして、この「ＨＰＡＬ法」を適用した浸出工程、不純物元素を含む中和澱物スラリーとニッケル回収用母液を形成する中和工程、及び、ニッケル回収用母液からニッケル・コバルト混合硫化物と貧液を形成する硫化工程、を含む金属製錬方法が広く行われている（特許文献１参照）。 The "HPAL method" is a leaching treatment method in which, for example, sulfuric acid is added to an ore slurry of nickel oxide ore, and the slurry is leached under high temperature and high pressure to obtain a leachate containing nickel and cobalt. Then, a leaching process applying this "HPAL method", a neutralization process to form a neutralized precipitate slurry containing impurity elements and a mother liquor for nickel recovery, and a nickel-cobalt mixed sulfide and poor solution from the mother liquor for nickel recovery. A metal smelting method including a sulfiding step to form a metal is widely used (see Patent Document 1).
ここで、上述の金属製錬方法の実施において、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石は、解砕処理及び多段階からなる分級（篩分け）処理を施す解砕・分級工程と、鉱石成分を濃縮する鉱石スラリー濃縮工程を経て、鉱石スラリーとされた後に、上記の浸出工程に投入されている（特許文献２、３参照）。しかしながら、この鉱石スラリーを製造するプロセスにおいて、投入される原料鉱石の粒度の変動によって、過度に粒度の小さい微細な鉱石粒子が混入する場合があり、その結果、得られる鉱石スラリーの粘度が過剰に高くなってしまうことがあった。これは、過度に粒度の小さい鉱石粒子からなる鉱石スラリーでは、微細な鉱石粒子同士が所定の凝集力によって凝集し、その凝集した粒子間に水分が取り込まれるようになり、スラリー中の見かけの溶媒量が減少し、その結果として鉱石スラリー粘度を上昇させることによるものと考えられる。 Here, in carrying out the above-mentioned metal smelting method, the raw material ore such as nickel oxide ore is subjected to a crushing and classification process that includes a crushing process and a multi-stage classification (sieving) process, and a process that concentrates the ore components. After passing through an ore slurry concentration step and being made into an ore slurry, it is put into the above-mentioned leaching step (see Patent Documents 2 and 3). However, in the process of manufacturing this ore slurry, due to fluctuations in the particle size of the input raw material ore, excessively small ore particles may be mixed in, resulting in an excessively high viscosity of the resulting ore slurry. Sometimes it got expensive. This is because in ore slurry made of extremely small ore particles, the fine ore particles aggregate with each other due to a certain cohesive force, and water becomes trapped between the aggregated particles, causing an apparent solvent in the slurry. This is believed to be due to a decrease in the amount of carbon dioxide and a consequent increase in the viscosity of the ore slurry.
鉱石スラリーのスラリー粘度が過剰に上昇すると、例えば金属製錬処理プロセスに鉱石スラリーを移送する際、通常の移送ポンプでは効果的に移送することができず、配管にスラリーが付着する等の障害をもたらすことになる。金属製錬処理において、このような鉱石スラリーの移送不良が生じると、配管に付着したスラリーを除去するために操業を一時的に停止させなければならず、著しく操業効率を低下させる。 If the slurry viscosity of the ore slurry increases excessively, for example, when transferring the ore slurry to a metal smelting process, it will not be able to be transferred effectively using a normal transfer pump, and problems such as slurry adhering to piping may occur. It will bring. In metal smelting processing, if such a defective transfer of ore slurry occurs, the operation must be temporarily stopped in order to remove the slurry adhering to the pipes, which significantly reduces operational efficiency.
原料鉱石の過剰な細粒化とそれに伴う鉱石スラリーの過度の粘度上昇を回避するための技術的手段として、解砕・分級工程の最終段として、過度に微細な鉱石粒子を除去する工程を新たに設けることが考えられる。しかしながら、このような手段の実施には、新たな設備導入のコストが嵩むこととなる。加えて、このような手段によるとすれば、解砕・分級工程でリジェクトされる鉱石量が増加することによって鉱石資源の有効活用性が低下してしまうリスクも大きい。 As a technical means to avoid excessive fineness of the raw ore and the resulting excessive increase in viscosity of the ore slurry, we have introduced a new process to remove excessively fine ore particles as the final stage of the crushing and classification process. It is conceivable to set it up in However, implementation of such means increases the cost of introducing new equipment. In addition, if such a method is adopted, there is a large risk that the effective utilization of ore resources will decrease due to an increase in the amount of ore rejected during the crushing and classification process.
そこで、上記問題を解決することを企図する他の技術的手段として、解砕・分級工程にて除去されたオーバーサイズの鉱石粒子の一部を固液分離装置に再度装入添加する「鉱石スラリーの製造方法」が提案されている（特許文献４参照）。 Therefore, as another technical means intended to solve the above problem, a part of the oversized ore particles removed in the crushing and classification process is re-charged and added to the solid-liquid separator. has been proposed (see Patent Document 4).
しかしながら、オーバーサイズの鉱石粒子の一部を固液分離装置に再度装入添加する特許文献４に記載の方法は、分級処理により除去回収されたオーバーサイズの鉱石粒子の貯留場所を確保する必要があり、又、これらのオーバーサイズの鉱石粒子を、例えば、２０～１００μｍの粒子となるように調整するための粉砕設備が必要になる。そのため、この方法の実施も、設備コストが著しく高くなるおそれがある。又、不純物の混入度が高いオーバーサイズの鉱石粒子を混合することによる平均不純物品位の上昇により、資材投入量の増加により、生産コストを増加させる一因ともなり得る。 However, in the method described in Patent Document 4 in which a portion of the oversized ore particles is charged and added to the solid-liquid separator again, it is necessary to secure a storage place for the oversized ore particles that have been removed and recovered by the classification process. In addition, crushing equipment is required to adjust these oversized ore particles to particles of, for example, 20 to 100 μm. Therefore, implementation of this method may also result in significantly higher equipment costs. Furthermore, an increase in the average impurity level due to the mixing of oversized ore particles with a high degree of impurity contamination may cause an increase in production costs due to an increase in the amount of input materials.
本発明は、以上述べた実情に鑑みてなされたものであり、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石から鉱石スラリーを得る鉱石スラリーの製造において、従来の手段よりも低コストで、移送不良の原因となるスラリーの過剰な粘度上昇を抑制することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and is lower in cost than conventional means in the production of ore slurry from raw ore such as nickel oxide ore, and eliminates the problem of transport defects. The purpose is to suppress excessive increase in viscosity of slurry.
本発明者らは、上述した目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、原料鉱石から鉱石スラリーを製造する鉱石スラリーの製造方法において、原料の鉱石を粒度分布毎にグループ分けして、それぞれのグループのブレンド比を最適に調整することで、上記課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。本発明は、具体的には、以下のものを提供する。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned object, the present inventors have developed a method for producing ore slurry for producing ore slurry from raw ore, in which the raw ore is divided into groups according to particle size distribution, and each The inventors have discovered that the above problems can be solved by optimally adjusting the blend ratio of the groups, and have completed the present invention. Specifically, the present invention provides the following.
（１） 原料鉱石から鉱石スラリーを製造する鉱石スラリーの製造方法であって、予め、複数の群にグループ分けされている前記原料鉱石について、それぞれの原料鉱石グループ毎に、粒度分布を測定する、粒度分布測定工程と、前記原料鉱石グループ単位での、前記原料鉱石の混合比を決定する混合比決定工程と、前記混合比に基づいて、前記原料鉱石をブレンドする、ブレンド工程と、所定の分級点で分級してオーバーサイズの鉱石粒子を除去し、アンダーサイズの鉱石粒子からなる粗鉱石スラリーを得る分級工程と、前記粗鉱石スラリーに含まれる水分を分離除去して鉱石成分を濃縮する鉱石スラリー濃縮工程と、を含んでなり、前記混合比決定工程では、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が所定値以上となるように、前記混合比を決定する、鉱石スラリーの製造方法。 (1) A method for producing ore slurry from raw material ore, comprising measuring the particle size distribution for each raw material ore group for the raw material ore that has been grouped in advance into a plurality of groups. a particle size distribution measuring step, a mixing ratio determining step of determining a mixing ratio of the raw material ores in units of the raw material ore groups, a blending step of blending the raw material ores based on the mixing ratio, and a predetermined classification. A classification step in which oversized ore particles are removed by point classification to obtain a crude ore slurry consisting of undersized ore particles; and an ore slurry in which water contained in the crude ore slurry is separated and removed to concentrate ore components. a concentration step, and in the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is a predetermined value or more.
（１）の鉱石スラリーの製造方法によれば、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石から鉱石スラリーを得る鉱石スラリーの製造において、従来の手段よりも低コストで、移送不良の原因となるスラリーの粘度上昇を抑制することができる。 According to the method for producing ore slurry (1), in producing ore slurry from raw ore such as nickel oxide ore, the viscosity of the slurry increases, which causes poor transfer, at a lower cost than conventional means. can be suppressed.
尚、ニッケル酸化鉱石等の各種の原料鉱石は、同種の鉱石であっても、通常、銘柄毎、即ち、発生元毎に、平均粒度等の物理的性状に一定の差異があり、又、同一発生元であっても、搬入単位毎、即ち、ロット毎にある程度の物理的性状のバラツキがあることが不可避である。このような原料鉱石の銘柄やロット毎の物理的性状のバラツキは、従来、鉱石スラリーの粘度の過剰な上昇や、最終製造品の品質のバラツキの要因となりかねないところであった。これに対して、（１）の鉱石スラリーの製造方法は、原料鉱石の銘柄毎等の物理的性状のバラツキを、ブレンド工程を行うための「グループ」として巧みに活用することによって、プロセス全体の生産性を向上させることができるようにしている点において、原料鉱石の有効活用と最終製造品の品質の安定性にも寄与し得るプロセスである。 In addition, various raw material ores such as nickel oxide ores usually have certain differences in physical properties such as average particle size depending on the brand, that is, the source, even if they are the same type of ore. Even at the origin, it is inevitable that there will be some degree of variation in physical properties from unit to unit, that is, from lot to lot. Conventionally, such variations in raw material ore brands and physical properties from lot to lot could lead to an excessive increase in the viscosity of the ore slurry and variations in the quality of the final manufactured product. On the other hand, the ore slurry production method (1) skillfully utilizes variations in the physical properties of each brand of raw ore as "groups" for performing the blending process, thereby improving the overall process. In that it enables productivity to be improved, it is a process that can also contribute to the effective use of raw material ore and the stability of the quality of final manufactured products.
（２） 前記混合比決定工程では、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が、前記鉱石スラリーの粘度上昇に起因する移送不良が生じない粒度となるように、前記混合比を決定する、（１）に記載の鉱石スラリーの製造方法。 (2) In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is a particle size that does not cause transfer defects due to an increase in the viscosity of the ore slurry. ) The method for producing ore slurry described in ).
（２）の鉱石スラリーの製造方法によれば、鉱石スラリーの粘度上昇を抑え、スラリーの移送不良による生産性低下を回避することができる。 According to the ore slurry manufacturing method (2), it is possible to suppress an increase in the viscosity of the ore slurry and avoid a decrease in productivity due to poor slurry transfer.
（３） 前記混合比決定工程では、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が、前記鉱石スラリーの降伏応力が２００Ｐａ以下となる粒度となるように、前記混合比を決定する、（１）に記載の鉱石スラリーの製造方法。 (3) In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is a particle size such that the yield stress of the ore slurry is 200 Pa or less. A method for producing ore slurry.
（３）の鉱石スラリーの製造方法によれば、鉱石スラリーを用いた金属精錬処理において一般的に使用されている移送ポンプにおいて、鉱石スラリーの降伏応力が２００Ｐａを超えるようになる粒度を指標として、ブレンド後の原料鉱石の平均粒度をブレンド時の混合比の最適化によって管理することにより、鉱石スラリーの粘度上昇を抑え、移送不良等の発生を防止することができる。尚、操業現場においては、鉱石スラリーの粘度を表す場合、代替指標として降伏応力の値（単位は「Ｐａ」）を使用するのが一般的であり（特許文献４参照）、本明細書においても、上記のように鉱石スラリーの降伏応力を、必要に応じて、鉱石スラリーの粘度を表す代替指標として用いる。 According to the method for producing ore slurry (3), in a transfer pump commonly used in metal refining processing using ore slurry, the particle size at which the yield stress of ore slurry exceeds 200 Pa is used as an index. By managing the average particle size of the raw material ores after blending by optimizing the mixing ratio during blending, it is possible to suppress an increase in the viscosity of the ore slurry and prevent the occurrence of transport defects. In addition, at operational sites, when expressing the viscosity of ore slurry, it is common to use the value of yield stress (unit: "Pa") as an alternative index (see Patent Document 4), and in this specification as well. , as described above, the yield stress of the ore slurry is optionally used as an alternative indicator of the viscosity of the ore slurry.
（４） 前記混合比決定工程では、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が、８．０μｍ以上となるように、前記混合比を決定する、（１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法。 (4) In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is 8.0 μm or more, according to any one of (1) to (3). A method for producing ore slurry.
（１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法を実施する場合、ニッケル酸化鉱石を原料鉱石とする場合を含め、多くの場合において、鉱石スラリーは、その粒度が、８．０μｍ未満となる場合に降伏応力が２００Ｐａを超えるようになる。このことから、（４）の鉱石スラリーの製造方法によれば、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が８．０μｍ以上となるように、ブレンド時の混合比の最適化によって管理することにより、鉱石スラリーの粘度上昇を抑え、移送不良等の発生を防止することができる。 When implementing the method for producing ore slurry according to any one of (1) to (3), in many cases, including when using nickel oxide ore as the raw material ore, the ore slurry has a particle size of 8. When the thickness is less than 0 μm, the yield stress exceeds 200 Pa. Therefore, according to the ore slurry manufacturing method (4), by optimizing the mixing ratio during blending so that the average particle size of the raw material ore after blending is 8.0 μm or more, It is possible to suppress the increase in the viscosity of the ore slurry and prevent the occurrence of transportation defects.
（５） 前記原料鉱石は、ニッケル酸化鉱石である、（１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法。 (5) The method for producing ore slurry according to any one of (1) to (3), wherein the raw material ore is a nickel oxide ore.
（５）の鉱石スラリーの製造方法によれば、（１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法の奏する上記各効果を享受して、鉱石スラリーの粘度上昇が抑制できることにより、鉱石スラリーの移送不良を効果的に防止することができ、ニッケル酸化鉱石からニッケル及びコバルトを得る金属製錬プロセスにおいて、鉱石スラリーの移送不良に起因する生産性低下を防ぐことができる。 According to the ore slurry manufacturing method (5), the above-mentioned effects of the ore slurry manufacturing method described in any one of (1) to (3) can be enjoyed, and an increase in the viscosity of the ore slurry can be suppressed. , it is possible to effectively prevent poor transportation of ore slurry, and in a metal smelting process for obtaining nickel and cobalt from nickel oxide ore, it is possible to prevent a decrease in productivity due to poor transportation of ore slurry.
（６） （１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法によって製造された前記鉱石スラリーを硫酸に添加して、高温高圧下で、目的金属を含む浸出液を得る、浸出工程を含んでなる、金属製錬方法。 (6) A leaching step in which the ore slurry produced by the ore slurry production method according to any one of (1) to (3) is added to sulfuric acid to obtain a leachate containing the target metal under high temperature and high pressure. A metal smelting method comprising:
（６）の金属製錬方法によれば、（１）から（３）の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法の奏する上記各効果を享受して、鉱石スラリーの粘度上昇が抑制できることにより、新規な設備等を設けることなく、鉱石スラリーの移送不良を効果的に防止することができ、硫酸を用いた高温加圧酸浸出法（ＨＰＡＬ法）を用いて行う金属製錬プロセスにおいて、鉱石スラリーの移送不良に起因する生産性低下を防ぐことができる。 According to the metal smelting method (6), the above-mentioned effects of the ore slurry manufacturing method according to any one of (1) to (3) can be enjoyed, and the viscosity increase of the ore slurry can be suppressed. It is possible to effectively prevent ore slurry transfer defects without installing new equipment, etc., and in metal smelting processes using high temperature pressure acid leaching method (HPAL method) using sulfuric acid, ore slurry It is possible to prevent a decrease in productivity due to poor transportation.
本発明によれば、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石から鉱石スラリーを得る鉱石スラリーの製造において、従来の手段よりも低コストで、移送不良の原因となるスラリーの過剰な粘度上昇を抑制することができる。 According to the present invention, in the production of ore slurry from raw ore such as nickel oxide ore, it is possible to suppress excessive increase in viscosity of slurry, which causes poor transfer, at a lower cost than conventional means. can.
以下、本発明の「鉱石スラリーの製造方法」、及び、「金属製錬方法」について、具体的な実施形態を詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。 Hereinafter, specific embodiments of the "method for producing ore slurry" and "method for metal smelting" of the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the following embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
＜鉱石スラリーの製造方法＞
本発明の鉱石スラリーの製造方法（以下、単に「鉱石スラリーの製造方法」とも言う）は、例えば、ニッケル酸化鉱石からニッケルやコバルトを回収する金属製錬等、各種の金属製錬において、原料鉱石から、「浸出工程」等の下流側の工程に投入するための「鉱石スラリー」を製造する方法である。
<Method for producing ore slurry>
The method for producing ore slurry of the present invention (hereinafter also simply referred to as "method for producing ore slurry") is suitable for use in various metal smelting processes, such as metal smelting in which nickel and cobalt are recovered from nickel oxide ore. This is a method for producing an "ore slurry" to be input into a downstream process such as a "leaching process".
この「鉱石スラリーの製造方法」は、図１に示す、「ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法」の流れの中で、その部分工程である鉱石スラリー製造工程Ｓ１を実施するためのプロセスとして好適なプロセスである。そして、この「鉱石スラリーの製造方法」は、図２に示す通り、粒度分布測定工程Ｓ１１、混合比決定工程Ｓ１２、ブレンド工程Ｓ１３、分級工程Ｓ１４、鉱石スラリー濃縮工程Ｓ１５の各工程を順次行うことにより、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石から、移送不良を引き起こすことがない適度な粘度を有する鉱石スラリーを安定的に製造することができる。 This "method for producing ore slurry" is suitable as a process for carrying out the ore slurry production step S1, which is a partial step, in the flow of "hydro-smelting method for nickel oxide ore" shown in FIG. It's a process. As shown in FIG. 2, this "method for producing ore slurry" includes sequentially performing the following steps: particle size distribution measurement step S11, mixing ratio determination step S12, blending step S13, classification step S14, and ore slurry concentration step S15. As a result, ore slurry having an appropriate viscosity that does not cause transport defects can be stably produced from raw material ore such as nickel oxide ore.
尚、本発明の「鉱石スラリーの製造方法」は、上記のニッケル酸化鉱石金属に限られず、例えば、銅を含有した酸化銅鉱石等、有価金属を含有する各種の原料鉱石の処理に適用することができる。 The "method for producing ore slurry" of the present invention is not limited to the above-mentioned nickel oxide ore metal, but can be applied to the treatment of various raw material ores containing valuable metals, such as copper oxide ore containing copper. I can do it.
［粒度分布測定工程］
粒度分布測定工程Ｓ１１は、予め、複数の群にグループ分けされている原料鉱石について、それぞれの原料鉱石グループ毎の粒度分布を測定する工程である。ここで、それぞれの原料鉱石グループは、同種の鉱石を一定量毎にまとめた任意の量の納品ロット等で構成することができるが、この原料鉱石グループは、比較的性状の均一性が高い、同一銘柄の原料鉱石（同一の鉱石エリアから採掘された原料鉱石）毎にグループ分けされたものであることが好ましい。
[Particle size distribution measurement process]
The particle size distribution measuring step S11 is a step of measuring the particle size distribution of each raw material ore group for raw material ores that have been grouped in advance into a plurality of groups. Here, each raw material ore group can be composed of an arbitrary number of delivery lots of the same type of ore grouped together in fixed quantities, but this raw material ore group has relatively high uniformity of properties. It is preferable that the raw material ores of the same brand (raw material ores mined from the same ore area) be grouped.
各原料鉱石グループの粒度分布の測定は、各原料鉱石グループから採取した統計データとして十分な量のサンプリング試料について、溶媒として純水を加えて粒度分布測定装置へ投入して、平均粒度（５０％径：Ｄ５０）を測定することによって行う。粒度分布測定装置としては、例えば、マイクロトラック粒度測定装置等、各種の公知の粒度分布測定装置を用いることができる。 The particle size distribution of each raw material ore group is measured by adding pure water as a solvent to a sampling sample of sufficient amount as statistical data from each raw material ore group, and feeding it into a particle size distribution measuring device. Diameter: D50). As the particle size distribution measuring device, various known particle size distribution measuring devices such as a Microtrac particle size measuring device can be used.
尚、この粒度分布測定工程Ｓ１１では、粒度の測定に先行して、篩い分けにより、サンプリング試料にから、小石や木の根等の混入物とともに、一定以上の粒度の鉱石粒子を、予め除去する前処理を行っておくことが好ましい。この前処理で分級点とする上記の「一定以上の粒度」とは、後の分級工程Ｓ１４での分級点とする粒度と同じ大きさとすることが好ましい。この前処理は、より具体的には、適切なサイズの（一例として、１．７ｍｍ－２．０ｍｍ）メッシュによる手篩いによって行うことができる。 In this particle size distribution measurement step S11, prior to particle size measurement, pretreatment is performed to remove ore particles of a certain size or more from the sampling sample, along with contaminants such as pebbles and tree roots, by sieving. It is preferable to do so. It is preferable that the above-mentioned "particle size of a certain amount or more" used as a classification point in this pretreatment be the same as the particle size used as a classification point in the subsequent classification step S14. This pretreatment can be more specifically carried out by hand sieving with a mesh of appropriate size (for example, 1.7 mm-2.0 mm).
［混合比決定工程］
混合比決定工程Ｓ１２は、原料鉱石グループ単位での、原料鉱石の混合比を決定する工程である。この混合比決定工程Ｓ１２では、続いて行われるブレンド工程Ｓ１３での「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度（５０％Ｄ）」が、所定値以上となるように、混合比を決定する。このようにして、過剰な粘度上昇が起こらない平均粒度以上になるように、原料鉱石をブレンドすることにより、微細な鉱石粒子同士の物理的な凝集を阻害するようになる。そして、これにより、粒子間に水分が保持されることが抑制され、結果として濃縮後のスラリー粘度を低下させることができる。ブレンド工程Ｓ１３での「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度（５０％Ｄ）」の具体的な値は、各プロセスを実施する操業現場の各種の操業条件や取り扱う原料鉱石の種類によってある程度変動するが、後段の実施例においても実証されている通り、一例として、ニッケル酸化鉱石を原料鉱石とする場合のブレンド後の原料鉱石の平均粒度の好ましい目標所定値は、８．０μｍ以上である。
[Mixing ratio determination process]
The mixing ratio determination step S12 is a step of determining the mixing ratio of raw material ores for each raw material ore group. In this mixing ratio determining step S12, the mixing ratio is determined so that the "average particle size (50% D) of the raw material ore after blending" in the subsequent blending step S13 is equal to or greater than a predetermined value. In this way, by blending the raw material ores so that the particle size is equal to or higher than the average particle size that does not cause an excessive increase in viscosity, physical aggregation of fine ore particles is inhibited. This prevents moisture from being retained between particles, and as a result, the viscosity of the slurry after concentration can be reduced. The specific value of the "average particle size of the raw ore after blending (50% D)" in the blending step S13 varies to some extent depending on the various operating conditions at the operation site where each process is carried out and the type of raw ore handled. As demonstrated in the examples below, for example, when nickel oxide ore is used as the raw material ore, a preferable target predetermined value of the average particle size of the raw material ore after blending is 8.0 μm or more.
尚、「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度」については、それぞれ値が異なるブレンド前の各グループ毎の原料鉱石の平均粒度を、上記の混合比に基づいて加重平均して算出した平均値を、「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度」、或いは、その近似値とみなして本発明を実施することができる。 Regarding the "average particle size of raw material ore after blending", the average value is calculated by weighted averaging the average particle size of raw material ore for each group before blending, which have different values, based on the above mixing ratio, The present invention can be implemented by considering the "average particle size of raw material ores after blending" or an approximate value thereof.
又、混合比決定工程Ｓ１２においては、「鉱石スラリーの粘度とポンプの移送能力との関係」（図５参照）を織り込んで、「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度」について、鉱石スラリーの粘度上昇に起因する上述の移送不良が生じない粒度となるように、上記ブレンドの混合比を決定することがより好ましい。 In addition, in the mixing ratio determination step S12, the viscosity increase of the ore slurry is calculated based on the "average particle size of the raw ore after blending" by taking into account the "relationship between the viscosity of the ore slurry and the transfer capacity of the pump" (see Figure 5). It is more preferable to determine the mixing ratio of the blend so as to have a particle size that does not cause the above-mentioned transfer failure due to.
又、一般的に、多くの金属製錬プロセスにおいて、鉱石スラリーの移送の用いるポンプは、鉱石スラリーの降伏応力が２００Ｐａを超える時に上述の移送不良が生じやすくなるため、「ブレンド後の原料鉱石の平均粒度」は、鉱石スラリーの降伏応力が２００Ｐａ以下となる粒度となるように、混合比を決定することもできる。 In general, in many metal smelting processes, the pumps used to transport ore slurry tend to cause the above-mentioned transport failure when the yield stress of the ore slurry exceeds 200 Pa. The mixing ratio can also be determined so that the "average particle size" is such that the yield stress of the ore slurry is 200 Pa or less.
［ブレンド工程］
ブレンド工程Ｓ１３は、鉱石エリア単位（鉱石種）毎、或いは搬入ロット毎等によってグループ分けされている原料鉱石を、混合比決定工程Ｓ１２において決定された「混合比」に基づいて、ブレンドする工程である。尚、このブレンドのための混合処理は、ショベルローダーやホイールローダー等の重機等を用いて機械的に行うことができる。
[Blending process]
The blending step S13 is a step of blending the raw material ores, which are grouped by ore area unit (ore type) or by each delivery lot, based on the "mixing ratio" determined in the mixing ratio determining step S12. be. Note that this mixing process for blending can be performed mechanically using heavy equipment such as a shovel loader or a wheel loader.
［分級工程］
分級工程Ｓ１４は、ブレンドした原料鉱石を、所定の分級点で分級してオーバーサイズの鉱石粒子を除去し、アンダーサイズの鉱石粒子からなる粗鉱石スラリーを得る工程である。分級工程Ｓ１４における分級処理は、先ず、ブレンドした原料鉱石を、一般的なボールミルや、ロッドミル、ＡＧミル等の解砕機を用いて解砕した後に、グリズリーや振動ふるい等を用いた篩い分けによる、所定の分級点で分級してオーバーサイズの鉱石粒子を除去する手順で行うことが好ましい。
[Classification process]
The classification step S14 is a step in which the blended raw material ore is classified at a predetermined classification point to remove oversized ore particles and obtain a coarse ore slurry made of undersized ore particles. In the classification process S14, the blended raw material ore is first crushed using a crusher such as a general ball mill, rod mill, or AG mill, and then sieved using a grizzly or vibrating sieve. It is preferable to perform classification at a predetermined classification point to remove oversized ore particles.
具体的には、例えば分級点を１．４ｍｍ程度とし、１．４ｍｍの目開きの篩を用いて篩分けすることによって分級処理することができる。このようにして分級処理を行うことによって、篩上の残存した粒径が１．４ｍｍより大きな鉱石粒子、即ちオーバーサイズの鉱石粒子を小石や木の根等とともに除去する。 Specifically, for example, the classification process can be carried out by setting the classification point to about 1.4 mm and sieving using a sieve with an opening of 1.4 mm. By performing the classification process in this manner, ore particles having a particle size larger than 1.4 mm remaining on the sieve, that is, oversized ore particles, are removed together with pebbles, tree roots, and the like.
一方で、篩の目開きを通過した篩下（網下）の鉱石粒子は、１．４～２．０ｍｍ以下の粒径を有する小さな鉱石粒子、即ちアンダーサイズの鉱石粒子である。分級工程Ｓ１４においては、このアンダーサイズの鉱石粒子を回収して粗鉱石スラリーとし、次工程である鉱石スラリー濃縮工程Ｓ１５に移送する。 On the other hand, the ore particles under the sieve that have passed through the openings of the sieve are small ore particles having a particle size of 1.4 to 2.0 mm or less, that is, undersized ore particles. In the classification step S14, the undersized ore particles are collected to form a coarse ore slurry, which is transferred to the next step, the ore slurry concentration step S15.
［鉱石スラリー濃縮工程］
鉱石スラリー濃縮工程Ｓ１５は、分級工程Ｓ１４において得られた上記の粗鉱石スラリーを、固液分離装置に装入し、その粗鉱石スラリー中に含まれる水分を分離除去して鉱石成分を濃縮し、鉱石スラリーを得る工程である。
[Ore slurry concentration process]
The ore slurry concentration step S15 charges the above-mentioned crude ore slurry obtained in the classification step S14 to a solid-liquid separator, separates and removes water contained in the crude ore slurry, and concentrates ore components. This is the process of obtaining ore slurry.
具体的に、鉱石スラリー濃縮工程Ｓ１５では、例えばシックナー等の固液分離装置に粗鉱石スラリーを装入し、固形成分を沈降させて装置の下部から取り出し、一方で上澄みとなった水分を装置の上部からオーバーフローさせる固液分離を行う。この固液分離処理により、粗鉱石スラリー中の水分を低減させ、スラリー中の鉱石成分を濃縮させることによって、例えば固形分濃度として４０重量％程度の鉱石スラリーを得る。 Specifically, in the ore slurry concentration step S15, the crude ore slurry is charged into a solid-liquid separator such as a thickener, and the solid components are sedimented and taken out from the bottom of the device, while the supernatant water is removed from the device. Solid-liquid separation is performed by overflowing from the top. By this solid-liquid separation treatment, water content in the crude ore slurry is reduced and ore components in the slurry are concentrated, thereby obtaining an ore slurry with a solid content concentration of, for example, about 40% by weight.
尚、固液分離装置としては、上記のシックナーを用いることが好ましい。この場合においては、固液分離装置（シックナー）に投入される粗鉱石スラリーの粘度が高いほど、装置内での鉱石粒子の沈降速度が遅くなり、結果として排出される鉱石スラリーの粘度が低下する傾向がある。このことにより、シックナーによっても、鉱石スラリーが極端な粘度上昇を引き起こすリスクが補助的に抑制され、その結果、本発明の効果をより安定的に享受することができるからである。 Note that it is preferable to use the above-mentioned thickener as the solid-liquid separator. In this case, the higher the viscosity of the crude ore slurry fed into the solid-liquid separator (thickener), the slower the sedimentation rate of ore particles within the device, and the lower the viscosity of the ore slurry discharged as a result. Tend. This is because the risk of the thickener causing an extreme increase in viscosity of the ore slurry is supplementarily suppressed, and as a result, the effects of the present invention can be enjoyed more stably.
尚、上記各工程を経て製造された鉱石スラリーの粘度は、例えばレオメーターを用いて測定することができるが、鉱石スラリーの粘度は、スランプ試験による降伏応力として算出することもできる。スランプ試験は、鉱石スラリーを取り扱う実操業の現場では良く知られた方法であり、コンクリートのスランプ試験方法（ＪＩＳ Ａ １１０１）に類似した方法である。スランプ試験は、円筒形パイプにスラリーを充填し、水平面に直立させ、パイプだけを静かに上方に抜き取ると、スラリーの柱は自重によって底部が広がり高さが低くなることを利用して測定される。即ち、円筒形パイプの高さ（≒パイプ抜き取り直後のスラリー柱の高さ）をＨ０とし、その後自重によって変形した後のスラリーの高さをＨ１とし、その変化率をＳとすると、Ｓは次の式（１）で表され、そして、スラリーの密度γ［ｇ／Ｌ］を下記式（２）に代入することによって、降伏応力［Ｐａ］を求めることができる。
Ｓ＝（Ｈ０－Ｈ１）／Ｈ０・・・（１）
降伏応力［Ｐａ］＝０．５×（１－Ｓ０．５）×γ×０．９８×Ｈ０・・・（２）
The viscosity of the ore slurry produced through each of the above steps can be measured using, for example, a rheometer, but the viscosity of the ore slurry can also be calculated as the yield stress by a slump test. The slump test is a well-known method in actual operations where ore slurry is handled, and is similar to the concrete slump test method (JIS A 1101). The slump test is measured by filling a cylindrical pipe with slurry, standing it upright on a horizontal surface, and gently pulling the pipe upwards.The slurry column expands at the bottom due to its own weight and becomes lower in height. . In other words, if the height of the cylindrical pipe (≒ the height of the slurry column immediately after the pipe is removed) is H0, the height of the slurry after it is deformed by its own weight is H1, and its rate of change is S, then S is as follows. The yield stress [Pa] can be determined by substituting the slurry density γ [g/L] into the following equation (2).
S=(H0-H1)/H0...(1)
Yield stress [Pa] = 0.5 x (1-S 0.5 ) x γ x 0.98 x H0... (2)
＜金属製錬方法（ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法）＞
上記において詳細を説明した本発明の「鉱石スラリーの製造方法」は、ニッケル酸化鉱石を原料鉱石として用いる湿式製錬プロセス（以下、「ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法」と言う）の流れの中で、原料鉱石から鉱石スラリーを製造する「鉱石スラリー製造工程Ｓ１」としての実施を好適な実施形態の一例とする工業プロセスである。以下において、本発明の「鉱石スラリーの製造方法」を、その部分プロセスとして実行可能な全体プロセスである「ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法」について説明する。
<Metal smelting method (hydro-smelting method for nickel oxide ore)>
The "method for producing ore slurry" of the present invention, which has been explained in detail above, is part of a hydrometallurgical process that uses nickel oxide ore as a raw material ore (hereinafter referred to as "method for producing nickel oxide ore"). This is an industrial process in which an example of a preferred embodiment is an "ore slurry production process S1" for producing ore slurry from raw material ore. In the following, the "method for producing ore slurry" of the present invention will be explained in terms of the "method for hydrometallurgical smelting of nickel oxide ore" which is an executable overall process as a partial process thereof.
図１示すように、「ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法」は、ニッケル酸化鉱石から鉱石スラリーを製造する鉱石スラリー製造工程Ｓ１、得られた鉱石スラリーからニッケル及びコバルトを浸出して浸出スラリーを得る浸出工程Ｓ２、得られた浸出スラリーを浸出液と浸出残渣とに固液分離する固液分離工程Ｓ３、得られた浸出液を中和しニッケル回収用の母液と中和澱物スラリーとに分離する中和工程Ｓ４、及び、母液である硫酸に硫化水素ガスを吹き込んで硫化反応を進行させてニッケルを含む硫化物と貧液とを得る硫化工程Ｓ５とが順次行われるプロセスである。 As shown in FIG. 1, the "hydro-smelting method for nickel oxide ore" includes an ore slurry production step S1 of producing ore slurry from nickel oxide ore, and leaching nickel and cobalt from the obtained ore slurry to obtain a leaching slurry. Leaching step S2, solid-liquid separation step S3 in which the obtained leaching slurry is solid-liquid separated into a leaching solution and a leaching residue, and the obtained leaching solution is neutralized and separated into a mother liquor for nickel recovery and a neutralized precipitate slurry. This is a process in which a sulfurization step S4 and a sulfurization step S5 in which hydrogen sulfide gas is blown into sulfuric acid, which is a mother liquor, to advance a sulfurization reaction to obtain a nickel-containing sulfide and a poor liquid are sequentially performed.
［鉱石スラリー製造工程］
鉱石スラリー製造工程Ｓ１は、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石から鉱石スラリーを製造する工程である。この鉱石スラリー製造工程Ｓ１を、本発明の「鉱石スラリーの製造方法」によって行うことにより、スラリー粘度の過剰な上昇を抑制した鉱石スラリーを安定的に製造することができ、一般的な移送ポンプ等を用いて、移送不良等を生じさせることなく、次工程の浸出工程に効率的に鉱石スラリーを移送することができる。
[Ore slurry manufacturing process]
The ore slurry manufacturing process S1 is a process of manufacturing ore slurry from nickel oxide ore, which is a raw material ore. By performing this ore slurry manufacturing step S1 according to the "ore slurry manufacturing method" of the present invention, it is possible to stably manufacture ore slurry with suppressed excessive increase in slurry viscosity, and it is possible to stably manufacture ore slurry using a general transfer pump, etc. Using this method, the ore slurry can be efficiently transferred to the next leaching step without causing transfer defects.
尚、上記のニッケル酸化鉱石としては、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱が挙げられる。ラテライト鉱のニッケル含有量は、通常、０．８～２．５重量％であり、水酸化物又はケイ苦土（ケイ酸マグネシウム）鉱物として含有される。又、鉄の含有量は、１０～５０重量％であり、主として３価の水酸化物（ゲーサイト）の形態であるが、一部２価の鉄がケイ苦土鉱物に含有される。又、ラテライト鉱のほかに、ニッケル、コバルト、マンガン、銅等の有価金属を含有する酸化鉱石、例えば深海底に賦存するマンガン瘤等が用いられる。 The above-mentioned nickel oxide ores include mainly so-called laterite ores such as limonite ore and saprolite ore. The nickel content of laterite ore is usually 0.8 to 2.5% by weight, and is contained as a hydroxide or magnesium silicate mineral. Further, the iron content is 10 to 50% by weight, and is mainly in the form of trivalent hydroxide (goethite), but some divalent iron is contained in the siliceous mineral. In addition to laterite ore, oxide ores containing valuable metals such as nickel, cobalt, manganese, and copper, such as manganese nodules existing in the deep seabed, are used.
［浸出工程］
浸出工程Ｓ２は、オートクレーブ等を用いて鉱石スラリー製造工程Ｓ１にて得られた鉱石スラリーからニッケル、コバルト等の有価成分を硫酸で浸出して浸出スラリーを得る工程である。この浸出工程Ｓ２は、鉱石スラリーを硫酸に添加して、高温高圧下で、目的金属を含む浸出液を得る高温加圧酸浸出法（ＨＰＡＬ法）によって行うことが好ましい。
[Leaching process]
The leaching step S2 is a step in which valuable components such as nickel and cobalt are leached with sulfuric acid from the ore slurry obtained in the ore slurry manufacturing step S1 using an autoclave or the like to obtain a leached slurry. This leaching step S2 is preferably performed by a high temperature pressurized acid leaching method (HPAL method) in which the ore slurry is added to sulfuric acid and a leaching solution containing the target metal is obtained under high temperature and high pressure.
［固液分離工程］
固液分離工程Ｓ３は、多段のシックナー等を用いて、上記の浸出スラリーを、ニッケル及びコバルトを含む浸出液と浸出残渣とに分離する工程である。
[Solid-liquid separation process]
The solid-liquid separation step S3 is a step in which the above-mentioned leaching slurry is separated into a leaching liquid containing nickel and cobalt and a leaching residue using a multi-stage thickener or the like.
［中和工程］
中和工程Ｓ４は、上記の浸出液を、ニッケルを含む母液と中和澱物スラリーとに分離する工程である。
[Neutralization process]
The neutralization step S4 is a step of separating the above-mentioned leachate into a mother liquor containing nickel and a neutralized precipitate slurry.
［硫化工程］
硫化工程Ｓ５は、ニッケル回収用の上記母液に硫化剤を添加して、ニッケル及びコバルトを含む混合硫化物（Ｎｉ、Ｃｏ混合硫化物）と貧液とに分離する工程である。
[Sulfurization process]
The sulfiding step S5 is a step in which a sulfiding agent is added to the mother liquor for nickel recovery to separate it into a mixed sulfide containing nickel and cobalt (Ni, Co mixed sulfide) and a poor solution.
この硫化工程Ｓ５においては、平均粒度を所定の大きさ以上となるように調整したニッケルを含む硫化物（ニッケル硫化物）を種晶として硫酸中に添加することもできる。これにより、硫化反応により生成した硫化物スラリーを沈殿物である硫化物と貧液とに分離する沈降分離処理に際して、オーバーフロー液中におけるニッケルを含む微細な浮遊固形分の濃度を低下させることができ、硫化物として沈殿形成させることができるニッケル分を増加させ、ニッケルの回収ロスを低減させることができる。 In this sulfiding step S5, a nickel-containing sulfide (nickel sulfide) whose average particle size is adjusted to a predetermined size or more may be added to the sulfuric acid as a seed crystal. This makes it possible to reduce the concentration of fine suspended solids containing nickel in the overflow liquid during sedimentation separation treatment, which separates the sulfide slurry generated by the sulfurization reaction into sulfide precipitate and poor liquid. , it is possible to increase the amount of nickel that can be precipitated as sulfide, and to reduce recovery loss of nickel.
以下に、実施例により本発明を更に説明するが、本発明は、これらの実施例によって何ら限定されるものではない。 The present invention will be further explained below with reference to Examples, but the present invention is not limited to these Examples in any way.
［実施例１～３］
本発明の「鉱石スラリーの製造方法」による鉱石スラリーの試験製造を、以下に詳細を示す通りの試験条件の下で実施した。原料鉱石としては、「鉱石種Ａ」及び「鉱石種Ｂ」の２種の銘柄のニッケル酸化鉱石を、それぞれ「グループ１」及び「グループ２」の原料鉱石として用いた。
[Examples 1 to 3]
Test production of ore slurry using the "method for producing ore slurry" of the present invention was carried out under test conditions as detailed below. As raw material ores, two brands of nickel oxide ores, "ore type A" and "ore type B", were used as raw material ores for "
（粒度分布測定工程）
「グループ１」及び「グループ２」の各原料鉱石（鉱石種Ａ、鉱石種Ｂ）について、サンプリング試料を採取し、この試料を、先ず、１．７ｍｍ－２．０ｍｍメッシュの手篩いにかけて、アンダーサイズのみを採取し、当該アンダーサイズに対して溶媒として純水を加えたスラリーを、粒度測定用サンプルとしてマイクロトラック粒度測定装置（９３２０－Ｘ１００、日機装株式会社製）に投入し、各原料鉱石（鉱石種Ａ、鉱石種Ｂ）の粒度分布を測定した。結果は表１に示す通りであった。
(Particle size distribution measurement process)
Sampling samples were taken for each raw material ore (ore type A, ore type B) of "
（混合比決定工程）及び（ブレンド工程）
表１に示す粒度分布を有するグループ１（鉱石種Ａ）の原料鉱石とグループ２（鉱石種Ｂ）について、表２に示す通り、実施例１～２として、２つのパターンの混合比でブレンドを行い２種類のブレンド済の原料鉱石を得た。又、ブレンドを行わずに用いる各原料鉱石を比較例１～２の原料鉱石とした。
(Mixing ratio determination process) and (Blending process)
As shown in Table 2, the raw ores of group 1 (ore type A) and group 2 (ore type B) having the particle size distribution shown in Table 1 were blended at the mixing ratio of two patterns as shown in Table 2. Two types of blended raw material ores were obtained. In addition, each raw material ore used without blending was used as the raw material ore of Comparative Examples 1 and 2.
（分級工程）
実施例１～２の２種のブレンド済の原料鉱石、比較例１～２のブレンドを行わなかった原料鉱石それぞれについて、解砕後に、分級点を１．４ｍｍとして分級して、オーバーサイズの鉱石粒子を除去し、アンダーサイズの鉱石粒子からなる粗鉱石スラリーを得た。
(Classification process)
The two types of blended raw material ores of Examples 1 and 2 and the unblended raw material ores of Comparative Examples 1 and 2 were crushed and then classified at a classification point of 1.4 mm to obtain oversized ores. The particles were removed to obtain a crude ore slurry consisting of undersized ore particles.
（鉱石スラリー濃縮工程）
次に、実施例１～４の４種のブレンド済の原料鉱石から得たそれぞれの粗鉱石スラリーを、直径約２５ｍ、高さ約５ｍ、容積約２０００ｍ３のシックナーに、流量として２５０ｍ３／時間で装入し、水分を除去して鉱石成分を濃縮させる濃縮処理を行った。濃縮処理の終了後、得られた各鉱石スラリーをシックナーの下部から取り出した。尚、各実施例１～３それぞれについて、水分の除去率が異なる５種ないし６種の鉱石スラリーのサンプルを製造した。
(ore slurry concentration process)
Next, each crude ore slurry obtained from the four blended raw material ores of Examples 1 to 4 was placed in a thickener having a diameter of about 25 m, a height of about 5 m, and a volume of about 2000 m 3 at a flow rate of 250 m 3 /hour. A concentration process was performed to remove water and concentrate the ore components. After completion of the concentration process, each obtained ore slurry was taken out from the bottom of the thickener. For each of Examples 1 to 3, five or six types of ore slurry samples having different water removal rates were produced.
［鉱石スラリーの評価］
実施例１～２及び比較例１～２の４種のブレンド済の原料鉱石から得た各鉱石スラリーのサンプルについて、スラリー密度及び粘度を測定した。測定結果を図３に示す。
[Evaluation of ore slurry]
The slurry density and viscosity were measured for each ore slurry sample obtained from the four blended raw material ores of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. The measurement results are shown in Figure 3.
図３より、平均粒度（５０％Ｄ）が細かいグループ１の鉱石（鉱石種Ａ）のみからなる比較例１のスラリーは、同一密度における粘度が最も高くなっている。又、平均粒度（５０％Ｄ）が粗いグループ１の鉱石（鉱石種Ｂ）のみからなる比較例２のスラリーは、同一密度における粘度が最も低くなっている。
From FIG. 3, the slurry of Comparative Example 1 consisting only of
又、同じく、図３より、実施例１、２のように、平均粒度（５０％Ｄ）が細かいグループ１の鉱石（鉱石種Ａ）を処理する場合であっても、平均粒度（５０％Ｄ）が粗いグループ１の鉱石（鉱石種Ｂ）をブレンドすることにより、スラリーの粘度を低下させることができることが分かる。
Similarly, from FIG. 3, even when processing
図３を対数表示した図４より、スラリー密度１．５ｇ／ｃｍ３のときの各鉱石混合比における粘度を逆算すると、実施例１の鉱石スラリーでは、粘度は、２１７５ｍＰａ・ｓとなる。一方で、比較例１の鉱石スラリーでは、粘度は９６３８ｍＰａ・ｓとなる。 When the viscosity at each ore mixing ratio when the slurry density is 1.5 g/cm 3 is calculated backward from FIG. 4, which is a logarithmic representation of FIG. 3, the viscosity of the ore slurry of Example 1 is 2175 mPa·s. On the other hand, the ore slurry of Comparative Example 1 has a viscosity of 9638 mPa·s.
鉱石スラリーを次工程の浸出工程へ送液するためのポンプの能力曲線である図５に、図４で得た各鉱石スラリーの粘度をプロットすると、吐出できるスラリー流量は、表３に示す通り、比較例１の鉱石スラリーでは、スラリー流量は、２２０ｍ３／ｈであるが、実施例１の鉱石スラリーでは、スラリー流量は、２７０ｍ３／ｈとなる。 When the viscosity of each ore slurry obtained in FIG. 4 is plotted on FIG. 5, which is the capacity curve of the pump for sending the ore slurry to the next leaching step, the flow rate of the slurry that can be discharged is as shown in Table 3. In the ore slurry of Comparative Example 1, the slurry flow rate is 220 m 3 /h, but in the ore slurry of Example 1, the slurry flow rate is 270 m 3 /h.
以上の評価結果より、本発明の鉱石スラリーの製造方法によれば、ニッケル酸化鉱石等の原料鉱石から鉱石スラリーを得る鉱石スラリーの製造において、従来の手段よりも低コストで、移送不良の原因となるスラリーの粘度上昇を抑制することができることが分かる。又、原料鉱石の銘柄やロット毎の物理的性状のバラツキを、ブレンド工程を行うための「グループ」として巧みに活用することによって、プロセス全体の生産性を向上させることができるようにしている点において、原料鉱石の有効活用と最終製造品の品質の安定性にも寄与し得るプロセスであることが分かる。 From the above evaluation results, according to the ore slurry production method of the present invention, it is possible to obtain ore slurry from raw ore such as nickel oxide ore at a lower cost than conventional means, and eliminates the cause of transfer defects. It can be seen that the increase in viscosity of the slurry can be suppressed. In addition, the productivity of the entire process can be improved by skillfully utilizing variations in raw material ore brands and physical properties between lots as "groups" for performing the blending process. It can be seen that this is a process that can contribute to the effective use of raw material ore and the stability of the quality of the final manufactured product.
Ｓ１ 鉱石スラリー製造工程
Ｓ２ 浸出工程
Ｓ３ 固液分離工程
Ｓ４ 中和工程
Ｓ５ 硫化工程
Ｓ１１ 粒度分布測定工程
Ｓ１２ 混合比決定工程
Ｓ１３ ブレンド工程
Ｓ１４ 分級工程
Ｓ１５ 鉱石スラリー濃縮工程
S1 Ore slurry production process S2 Leaching process S3 Solid-liquid separation process S4 Neutralization process S5 Sulfidation process S11 Particle size distribution measurement process S12 Mixing ratio determination process S13 Blending process S14 Classification process S15 Ore slurry concentration process
Claims (6)
予め、複数の群にグループ分けされている前記原料鉱石について、それぞれの原料鉱石グループ毎に、粒度分布を測定する、粒度分布測定工程と、
前記原料鉱石グループ単位での、前記原料鉱石の混合比を決定する混合比決定工程と、
前記混合比に基づいて、前記原料鉱石をブレンドする、ブレンド工程と、
オーバーサイズの鉱石粒子を除去し、アンダーサイズの鉱石粒子からなる粗鉱石スラリーを得る分級工程と、
前記粗鉱石スラリーに含まれる水分を分離除去して鉱石成分を濃縮する鉱石スラリー濃縮工程と、を含んでなり、
前記混合比決定工程では、ブレンド後の前記原料鉱石の平均粒度が所定値以上となるように、前記混合比を決定する、
鉱石スラリーの製造方法。 A method for producing ore slurry for producing ore slurry from raw material ore, comprising:
A particle size distribution measuring step of measuring the particle size distribution for each raw material ore group for the raw material ores that have been grouped into a plurality of groups in advance;
a mixing ratio determining step of determining a mixing ratio of the raw material ores in each raw material ore group;
a blending step of blending the raw material ore based on the mixing ratio;
a classification step for removing oversized ore particles to obtain a coarse ore slurry consisting of undersized ore particles;
an ore slurry concentration step of separating and removing water contained in the crude ore slurry and concentrating ore components,
In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is a predetermined value or more.
A method for producing ore slurry.
請求項１に記載の鉱石スラリーの製造方法。 In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is a particle size that does not cause transfer defects due to an increase in the viscosity of the ore slurry.
The method for producing ore slurry according to claim 1.
請求項１に記載の鉱石スラリーの製造方法。 In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is such that the yield stress of the ore slurry is 200 Pa or less.
The method for producing ore slurry according to claim 1.
請求項１から３の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法。 In the mixing ratio determining step, the mixing ratio is determined so that the average particle size of the raw material ore after blending is 8.0 μm or more.
The method for producing ore slurry according to any one of claims 1 to 3.
請求項１から３の何れかに記載の鉱石スラリーの製造方法。 The raw material ore is a nickel oxide ore,
The method for producing ore slurry according to any one of claims 1 to 3.
金属製錬方法。 The ore slurry produced by the ore slurry production method according to any one of claims 1 to 3 is added to sulfuric acid to obtain a leachate containing the target metal under high temperature and high pressure.
Metal smelting method.
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