JP2706220B2 - 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法 - Google Patents

乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法

Info

Publication number
JP2706220B2
JP2706220B2 JP6205265A JP20526594A JP2706220B2 JP 2706220 B2 JP2706220 B2 JP 2706220B2 JP 6205265 A JP6205265 A JP 6205265A JP 20526594 A JP20526594 A JP 20526594A JP 2706220 B2 JP2706220 B2 JP 2706220B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
nickel
sulfur
upper layer
refining
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6205265A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0867922A (ja
Inventor
恒男 林
中村  元
善作 幸塚
Original Assignee
株式会社大阪鉛錫精錬所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社大阪鉛錫精錬所 filed Critical 株式会社大阪鉛錫精錬所
Priority to JP6205265A priority Critical patent/JP2706220B2/ja
Publication of JPH0867922A publication Critical patent/JPH0867922A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2706220B2 publication Critical patent/JP2706220B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02WCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
    • Y02W30/00Technologies for solid waste management
    • Y02W30/50Reuse, recycling or recovery technologies
    • Y02W30/84Recycling of batteries or fuel cells

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は鉛成分中のニッケルの
除去方法に関し、特に、乾式精錬による鉛中のニッケル
除去方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、ホウエン鉱石などの原料鉱石か
ら鉛を工業的に製造するには、シャフト炉または反射炉
による還元精錬で粗鉛とし、さらに精製を要するものは
乾式または電解精錬を行なって純度の高い鉛地金を得る
ようにしている。
【0003】このような鉛地金に関するJIS規格(J
IS H 2105,1955)に関して規定されてい
る化学成分には、不純物としてのNiの規定はない。
【0004】一方、鉛地金の主たる用途である鉛蓄電池
を精錬原料として再利用する場合、すなわち廃鉛電池の
電極部分等を原料とするリサイクル鉛の精錬では、得ら
れる粗鉛中には、Niが0.006〜0.025%(重
量%、以下同じ)存在することが知られている。そし
て、図1のNi−Pbの状態図からも明らかなように、
金属鉛中では常温でNiは0.023%程度固溶可能で
ある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】このようなNiを含有
する鉛を鉛電池の電極に形成すると、Niは再充電時に
ガス発生の原因となり、電解液中に溶出して汚染する元
素となる。したがって、鉛地金中のNi成分は、可及的
に低くするべきであり、具体的には、鉛電池用電極とな
る鉛地金については、特に、Niの含有量を0.001
0%以下とすることが好ましい。
【0006】これまでに知られたNiその他の不純物の
含有量が低い精錬方法としては、電解精錬法があるが、
これより製造効率のよい精錬方法である乾式精錬におけ
るNiを除去する技術については、これまでに開示され
ていない。
【0007】そこで、この発明の課題は、上記した従来
技術の問題点を解決して、乾式精錬によって鉛中のニッ
ケル含有量を可及的に低レベル化できるようにし、ま
た、Niの含有量を0.0010%以下とすることが可
能である乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法とする
ことである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明においては、ニッケル含有の鉛原料を還元
精錬して粗鉛を製造し、この溶融状態の粗鉛に硫黄また
は硫黄と硫化鉄の混合物を添加混合し、上層に分離生成
した硫化ニッケルを除去することからなる乾式精錬によ
る鉛中のニッケル除去方法としたのである。
【0009】または、ニッケル含有の鉛原料を還元精錬
して粗鉛を製造し、溶融状態の粗鉛に硫黄または硫黄と
硫化鉄の混合物を混合し、次いで酸化剤を混合し加熱昇
温して上層に分離したニッケルの酸化物を除去すること
からなる乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法とした
のである。
【0010】または、上記のニッケル除去処理を行なっ
た後、さらに硝酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを
混合して上層に分離したニッケルの複合酸化物を除去す
ることからなる乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法
としたのである。
【0011】または、上記したいずれかのニッケル除去
処理を行なった後、さらにリンまたは金属−リン化合物
を混合して上層に分離したニッケルのリン化物を除去す
ることからなる乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法
としたのである。
【0012】以下に、その詳細を述べる。この発明にお
けるニッケル含有の鉛原料は、主として鉛蓄電池の電極
部分等のリサイクル原料の他、これとホウエン鉱などの
鉱石との混合物その他であってもよく、特に限定して用
いるものではない。
【0013】この発明に用いる粗鉛を製造するための還
元精錬方法としては、焙焼反応法、または焙焼還元法と
いったいずれも周知の粗鉛の精製方法を採用すればよ
い。収率のよい後者の場合では、シャフト炉、反射炉に
より脱硫と還元を行ない、さらに石灰石、ケイ酸塩鉱、
鉄鉱、クズ鉄、コークスなどと共に溶融すると、カラ
ミ、カワ、ヒカワ、粗鉛の順に4層に分離するので、最
下槽の粗鉛をサイフォン式に流出させて得ることができ
る。
【0014】このようにして得られる粗鉛に添加する硫
黄、または硫黄と硫化鉄の混合物のうち、硫化鉄は、F
eS、Fe2 3 、FeS2 のいずれの化合物であって
もよい。硫黄(S)と前記硫化鉄の混合比率は、粗鉛中
のNi含有量(予想量)に対応して適宜に変更するの
で、限定されるものではないが、主として鉛蓄電池の電
極部分を原料とした場合に、硫黄:硫化鉄=1:3(重
量比)として好ましい結果を得ている。
【0015】また、上記同様の理由によって、粗鉛に対
する硫黄、または硫黄と硫化鉄の混合物の配合量は、限
定されるものではないが、主として鉛蓄電池の電極部分
を原料とした粗鉛1000重量部に対して、0.5〜
2.0重量部の硫黄または硫黄と硫化鉄の1:3混合物
を添加して好ましい結果を得ている。
【0016】この発明において、粗鉛に硫黄または硫黄
と硫化鉄の混合物を添加混合し、続いて添加する酸化剤
は、前記硫黄などの添加混合により生じた硫化ニッケル
を酸化するために添加するものであり、たとえば、硝酸
ナトリウム、硝酸カリウム、二酸化鉛(PbO2 )を具
体例として挙げることができる。このような酸化剤の粗
鉛に対する配合量は、前述のとおり、粗鉛中のNi含有
量(予想量)に対応して適宜に変更するので、限定され
るものではないが、前記同じ材料からなる粗鉛1000
重量部に対して、1〜2重量部を添加して好ましい結果
を得ている。
【0017】なお、このように酸化剤を添加した後、3
30〜420℃の溶融粗鉛を480〜520℃に昇温す
る。なぜなら、480℃未満の低温では、酸化反応が遅
くて実用性が低く、520℃を越える高温では、鉛の酸
化が過度に進むので好ましくないからである。
【0018】上記したニッケル酸化物の除去処理後、さ
らに硝酸ナトリウムおよび水酸化ナトリウムを混合して
上層に分離したニッケルの酸化物を除去する方法は、通
常、脱アンチモン、脱錫、脱砒素に適用するハリス法と
呼ばれる複合酸化物の生成反応による精製方法を応用し
たものである。この方法により、Na−Ni−Oの複合
酸化物が生成され、Niを含む化合物として分離除去で
きるようになる。
【0019】上記したニッケル除去処理を行なった後、
さらに添加するリンとしては、リンの同素体である赤リ
ン(白リンと黒リンの固溶体)、紅リン(赤リンの微細
なもの)、紫リン、黒リンなどを挙げることができる。
また、このようなリンを溶融粗鉛中に添加すると、酸化
して消耗しやすく、また刺激臭が発生して作業に不都合
であるため、前記したリンに代えて金属−リン化合物を
用いることが好ましい。このような金属−リン化合物と
しては、たとえば、リン化カルシウム(Ca32 )、
リン化鉛(PbP5 )が挙げられる。
【0020】このようなリンまたは金属−リン化合物の
粗鉛中への配合割合は、粗鉛1000重量部に対して
0.1〜0.2重量部である。なぜなら、0.1重量部
未満の少量では、通常の攪拌では接触反応が遅くなり、
0.2重量部を越えて多量に添加すると、リンの損失が
多くなって好ましくないからである。
【0021】
【作用】この発明の乾式精錬による鉛中のニッケル除去
方法において、粗鉛に硫黄または硫黄を添加混合する
と、Ni3 2 などのニッケルの硫化物が生成し、溶融
粗鉛中の上層に分離したものを除去できる。
【0022】上記処理に代えて硫黄と硫化鉄の混合物を
添加混合すると、さらに効率よくニッケルの硫化物が生
成し、溶融粗鉛中の上層に分離したものを除去(除滓)
できる。
【0023】以上の硫化処理による除滓の後、直ちに加
熱昇温し、酸化剤を添加混合すると、粗鉛中に残留する
硫化物以外のニッケル成分が、2NiS+O2 →2Ni
O+S2 の反応にしたがい、酸化ニッケルとなって溶融
粗鉛中の上層に分離し、これを除去できる。
【0024】このことは、図2に示した2MS+O2
2MO+S2 (式中、MはNiまたはPbを表わす。)
反応の標準自由エネルギー変化と温度の関係図におい
て、2PbS−2PbOと2NiS−2NiOのΔF°
〔kcal〕の差を利用した処理法であるといえる。
【0025】このようにしてニッケル除去処理を行なっ
た後、粗鉛中にさらに硝酸ナトリウムおよび水酸化ナト
リウムを混合すると、分離していない酸化ニッケルおよ
び未酸化のニッケル成分が、Na−Ni−Oの複合酸化
物となって、溶融粗鉛中の上層に分離し、これを除去で
きる。
【0026】前記溶融粗鉛中にリンまたは金属−リン化
合物を混合すると、Na−Ni−Oの複合酸化物以外の
ニッケル成分が、Ni−P化合物となって、溶融粗鉛中
の上層に分離し、これを除去できる。(参考のため、図
3にNi−P化合物生成の自由エネルギー変化ΔG°/
kcalと温度の関係を示した。)
【0027】
【実施例】
〔実施例1〕鉛蓄電池の電極部分等のリサイクル原料を
シャフト炉により脱硫と還元を行ない、さらに石灰石、
ケイ酸塩鉱、鉄鉱、クズ鉄、コークスと共に溶融し、最
下槽の粗鉛をサイフォン式に流出させて分離した。
【0028】この粗鉛を330〜380℃に保持し、粗
鉛1000重量部に対して0.5〜2.0重量部の硫黄
を添加し、20〜30分間攪拌して溶融粗鉛中の上層に
分離したニッケルの硫化物を除去した。なお、前記硫黄
の添加量は、Ni3 2 としてニッケル化合物を除去す
ると仮定した理論量の10〜50倍量であるが、粗鉛中
に銅を共存させてもよい場合は、前記硫黄の混合量より
低い量であってもよい。
【0029】この処理は異なる原料サンプル5種類につ
いて行ない、処理前の粗鉛中のNi%と処理後のNi%
を調べて表1に示した。
【0030】
【表1】
【0031】〔実施例2〕実施例1のNi除去処理にお
いて、粗鉛を330〜380℃に保持し、粗鉛1000
重量部に対して0.5〜2.0重量部の硫黄と硫化鉄の
1:3(重量比)混合物を添加すること以外は全く同様
にして粗鉛中の上層に分離したニッケルの硫化物を除去
した。
【0032】この処理は異なる原料サンプル5種類につ
いて行ない、処理前の粗鉛中のNi%と処理後のNi%
を調べて表2に示した。
【0033】
【表2】
【0034】表2の結果からも明らかなように、実施例
2のNi除去処理は、実施例1に比べてニッケル含有量
を可及的に低レベル化できることがわかる。
【0035】〔実施例3〕実施例2のNi除去処理後、
溶融粗鉛を480〜520℃に加熱昇温し、硝酸ナトリ
ウムからなる酸化剤10を溶融粗鉛1000重量部に対
して1.0〜2.0重量部を添加し、粗鉛中の上層に分
離したニッケルの酸化物を除去した。
【0036】この処理は異なる原料サンプル5種類につ
いて行ない、処理前(硫化処理後)の粗鉛中のNi%と
処理後のNi%を調べて表3に示した。
【0037】
【表3】
【0038】表3の結果からも明らかなように、実施例
3のNi除去処理は、硫化処理による実施例2に比べて
ニッケル含有量を低レベル化できることがわかる。ま
た、処理効率からみると、硫化処理のほうが有効であっ
た。
【0039】〔実施例4〕実施例3のNi除去処理後、
溶融粗鉛を480〜520℃に保持し、硝酸ナトリウム
および水酸化ナトリウムの5:3(重量比)混合物を溶
融粗鉛1000重量部に対して8〜10重量部を数回に
分けて添加し、攪拌して粗鉛中の上層に分離したNa−
Ni−Oの複合酸化物を除去した。
【0040】この処理は異なる原料サンプル5種類につ
いて行ない、処理前(硫化処理後)の粗鉛中のNi%と
処理後のNi%を調べて表3に示した。
【0041】
【表4】
【0042】表4の結果からも明らかなように、実施例
4のNi除去処理は、実施例1、実施例2および硝酸ナ
トリウムを用いた酸化処理によりNi除去を行なった実
施例3に比べて、ニッケル含有量を可及的に低レベル化
できることがわかる。
【0043】〔実施例5〕実施例4のNi除去処理後、
溶融粗鉛を480〜520℃に保持し、赤リン粉末を溶
融粗鉛1000重量部に対して0.1〜0.2重量部を
添加し、5〜15分攪拌して粗鉛中の上層に分離したN
i−P化合物を除去した。なお、前記赤リンの添加量
は、Ni3 Pとして化合する理論量の20〜60倍量と
した。
【0044】この処理は異なる原料サンプル5種類につ
いて行ない、リン化処理前(酸化処理後)の粗鉛中のN
i%と処理後のNi%を調べて表5に示した。
【0045】
【表5】
【0046】表5の結果からも明らかなように、実施例
5のNi除去処理は、アルカリ混合物を用いた酸化処理
による実施例4に比べてニッケル含有量を可及的に低レ
ベル化でき、Niの含有量を全て0.0010%以下と
することが可能になることがわかる。
【0047】
【効果】この発明は、以上説明したように、粗鉛に硫黄
または硫黄と硫化鉄の混合物を添加混合する処理、次い
で酸化剤を混合し加熱昇温する処理、硝酸ナトリウムお
よび水酸化ナトリウムを混合する処理、さらには上記各
処理を行なった後、さらにリンまたは金属−リン化合物
を混合する処理を行ない、各処理毎または所定の一連の
処理後に溶融粗鉛中に分離したニッケル化合物を除去す
るようにしたので、乾式精錬によって鉛中のニッケル含
有量を可及的に低レベル化できる利点がある。
【0048】また、上記全ての処理を組み合わせて行な
うことにより、Niの含有量を0.0010%以下とす
ることが可能になる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図1】Niの固溶域を示すPb−Niの状態図
【図2】2MS+O2 =2MO+S2 なる反応の標準自
由エネルギー変化と温度の関係を示す図表
【図3】Ni−P化合物生成の標準自由エネルギー変化
と温度の関係を示す図表

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケル含有の鉛原料を還元精錬して粗
    鉛を製造し、この溶融状態の粗鉛に硫黄または硫黄と硫
    化鉄の混合物を添加混合し、上層に分離生成した硫化ニ
    ッケルを除去し、さらにリンまたは金属−リン化合物を
    混合して上層に分離したニッケルのリン化物を除去する
    ことからなる乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法。
  2. 【請求項2】 ニッケル含有の鉛原料を還元精錬して粗
    鉛を製造し、溶融状態の粗鉛に硫黄または硫黄と硫化鉄
    の混合物を混合し、次いで酸化剤を混合し加熱昇温して
    上層に分離したニッケルの酸化物を除去し、さらにリン
    または金属−リン化合物を混合して上層に分離したニッ
    ケルのリン化物を除去することからなる乾式精錬による
    鉛中のニッケル除去方法。
  3. 【請求項3】 ニッケル含有の鉛原料を還元精錬して粗
    鉛を製造し、溶融状態の粗鉛に硫黄または硫黄と硫化鉄
    の混合物を混合し、次いで酸化剤を混合し加熱昇温して
    上層に分離したニッケルの酸化物を除去し、次に硝酸ナ
    トリウムおよび水酸化ナトリウムを混合して上層に分離
    したニッケルの複合酸化物を除去し、さらにリンまたは
    金属−リン化合物を混合して上層に分離したニッケルの
    リン化物を除去することからなる乾式精錬による鉛中の
    ニッケル除去方法。
JP6205265A 1994-08-30 1994-08-30 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法 Expired - Lifetime JP2706220B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6205265A JP2706220B2 (ja) 1994-08-30 1994-08-30 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6205265A JP2706220B2 (ja) 1994-08-30 1994-08-30 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0867922A JPH0867922A (ja) 1996-03-12
JP2706220B2 true JP2706220B2 (ja) 1998-01-28

Family

ID=16504124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6205265A Expired - Lifetime JP2706220B2 (ja) 1994-08-30 1994-08-30 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2706220B2 (ja)

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI49186C (fi) * 1972-01-07 1975-04-10 Outokumpu Oy Menetelmä arvometallien erottamiseksi emäksistä tai ultraemäksisistä m almeista diffuusiomenetelmällä
JPH0235014B2 (ja) * 1982-10-25 1990-08-08 Sumitomo Metal Mining Co Namarinokanshikiseiseiho
JP3261473B2 (ja) * 1992-08-05 2002-03-04 住友金属鉱山株式会社 低鉛高純度金属ニッケルの製造法

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0867922A (ja) 1996-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH10509212A (ja) 金属及び化学的価値の回収方法
US6117209A (en) Hydrometallurgical process for treating alloys and drosses to recover the metal components
US20120227544A1 (en) Process for refining lead bullion
CN106834709A (zh) 一种含砷烟尘综合利用及沉淀转化法合成固砷矿物的方法
US3969202A (en) Process for the recovery of antimony values from ores containing sulfo-antimony compounds of copper, and arsenic
CA1086073A (en) Electric smelting of lead sulphate residues
JP2706220B2 (ja) 乾式精錬による鉛中のニッケル除去方法
US4043804A (en) Recovery of metal values from copper reverberatory slag
US4333762A (en) Low temperature, non-SO2 polluting, kettle process for the separation of antimony values from material containing sulfo-antimony compounds of copper
US2049633A (en) Reclamation of battery plate scrap
US4737187A (en) Method of treating nickel-containing and vanadium-containing residues
US4909839A (en) Secondary lead production
US1513200A (en) Treatment of vanadium ores
US4427629A (en) Process for metal-enrichment of lead bullion
JPS6119718B2 (ja)
RU2254385C1 (ru) Способ восстановления меди из сульфидных соединений
US1989734A (en) Production of bismuth
US1098854A (en) Process for separating bismuth from copper.
US1806310A (en) Recovery of metals
US1827754A (en) Reduction of metallic compounds and production of arsenates
US1964781A (en) Process for separating gold and antimony contained in antimony sulphide ores
US1377217A (en) Process of recovering metallic constituents from a mixture thereof
US1827821A (en) Reduction of metal compounds
US2364815A (en) Method of treating tin hardhead to recover tin
US2115299A (en) Process for refining lead alloys

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071009

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081009

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091009

Year of fee payment: 12

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101009

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111009

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121009

Year of fee payment: 15

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131009

Year of fee payment: 16

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term