JP5740540B2 - マンガン含有原料の処理 - Google Patents
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Description
3MnO2+2NO+4HNO3 → 3Mn(NO3)2+2H2O
本方法においては、回収されるマンガンの単位量当たり必要なNOの量は、マンガンの単位量当たり必要なSO2の量またはマンガンの単位量当たり必要なNO2の量の3分の1未満で済む。従って本発明の方法は、反応物のコストや廃棄する副産物の大幅な削減をもたらす。
a.二酸化マンガン含有原料を、水溶液中にてHNO3及びNOガスで浸出する(12)ことによって、MnOを形成させる工程であって、ここで、MnOは硝酸中で溶解し、付随する金属類を溶液中に遊離させ、酸不溶性で実質的に金属不含有の残渣を生じる工程、
b.溶液から鉄を残渣として沈殿させる(14)工程、
c.溶液から鉄含有残渣18を分離する(16)工程、及び、
d.溶液からマンガン20を沈殿させて回収する工程。
ニッケル、コバルト、亜鉛、銅、マグネシウム、アルミニウム、鉄、カルシウム、カドミウム、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、チタン、鉛、セリウム、モリブデン、リン、バリウム、及びバナジウム
本発明の方法は、これらの金属有価物の多くを効率的に浸出し回収することを含む。
a.マンガンを含有し、さらにコバルト、ニッケル、鉛、銅、マグネシウム、アルミニウム、鉄、カドミウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、セリウム、モリブデン、リン、バリウム、及びバナジウムからなる群の金属類より選択される少なくとも1種類の金属も含有するマンガン含有団塊22を入手する工程、
b.工程12における団塊を、水溶液中にてHNO3及びNOガスで浸出することによって、溶液中で硝酸マンガンを形成させ、他の金属類を溶液中へ遊離させる工程、
c.溶液26にpH調整剤24を添加することによって、水酸化鉄を沈殿させる工程、
d.沈殿した水酸化鉄を溶液から分離する(28)工程、
e.溶液を低pHになるよう調整し(30)、溶液に硫化物を導入することによって、銅、鉛、カドミウム、及び亜鉛32のいずれかが溶液中にもしも存在する場合はそれを沈殿させる工程、
f.溶液のpHを上昇させ(34)、追加の硫化物を導入することによって、コバルト及び硫化ニッケル36を沈殿させる工程、及び、
g.溶液のpHを約8〜10にまで上昇させることによって、酸化マンガン水和物の産物を沈殿させる工程。
Claims (23)
- 二酸化マンガンを含有する原料からマンガン及び他の金属有価物を回収する方法であって、
a.二酸化マンガン含有原料を水溶液中にてHNO3及びNOガスで浸出することによって、MnOを形成させる工程であって、ここで前記MnOは、硝酸中で溶解し、付随する金属類を溶液中に遊離させ、酸不溶性の残渣を生じる、工程、
b.前記溶液から鉄を残渣として沈殿させる工程、
c.前記溶液から前記鉄含有残渣を分離する工程、及び
d.前記溶液からマンガンを沈殿させて回収する工程
を含む方法。 - 前記HNO 3 及びNOガスによる前記浸出は、前記二酸化マンガン含有原料が硝酸水溶液中で浸出され、続いて該溶液中に酸化窒素ガスが導入されることである、請求項1に記載の方法。
- 前記二酸化マンガン含有原料は、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、アルミニウム、鉄、カルシウム、カドミウム、カリウム、ナトリウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、鉛、セリウム、モリブデン、リン、バリウム、及びバナジウムからなる群の金属類より選択される少なくとも1種類の金属を含有する、請求項1に記載の方法。
- 前記二酸化マンガン含有原料は、海底または湖底を含む任意の水域から得られたマンガン団塊である、請求項1に記載の方法。
- 前記浸出を行う前に、前記団塊から塩化物を除去する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記二酸化マンガン含有原料は、二酸化物または鉱石である、請求項1に記載の方法。
- 前記浸出を行う前に、前記団塊を圧潰または粉砕する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記浸出を行う最中に、湿式ミルまたは湿式粉砕器の中で前記団塊を圧潰または粉砕する工程をさらに含む、請求項4に記載の方法。
- 前記塩化物は、前記原料を洗浄することによって除去される、請求項5に記載の方法。
- 前記塩化物は、湿式ミルまたは湿式粉砕器の中で前記団塊を圧潰または粉砕しながら前記浸出を行うよりも前に、前記原料を洗浄することによって除去される、請求項9に記載の方法。
- 前記鉄の沈殿を行う前に、前記酸不溶性残渣を取り出す工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記浸出を行った後に、浸出液のpHを約0.5〜2.5にまで変化させることにより、水和した酸化鉄を沈殿させる、請求項1に記載の方法。
- 前記溶液にpH調整剤を添加することによって前記浸出液のpHを変化させる、請求項12に記載の方法。
- 前記pH調整剤は、アルカリ、アルカリ土類、及びアンモニアからなる群より選択される、請求項13に記載の方法。
- 前記沈殿させた水酸化鉄は、固体液体分離によって前記溶液から取り出される、請求項12に記載の方法。
- 銅、鉛、カドミウム、または亜鉛が前記溶液中に存在すればいずれも、3.0未満の低いpHにおいて沈殿させることによって取り出され、その後固体液体分離を行う、請求項1に記載の方法。
- 前記沈殿は、前記溶液のpHを3.0未満に調整し、続いて、硫化物を前記溶液中に導入して、前記溶液中に存在する銅、鉛、カドミウム、または亜鉛を硫化物として沈殿させ、沈殿した金属有価物を固体液体分離によって取り出すことによって実現される、請求項16に記載の方法。
- 前記溶液のpHを上昇させ、コバルトまたはニッケルが存在すればいずれも沈殿させて取り出す工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 前記コバルトまたはニッケルの沈殿は、前記溶液のpHを上昇させ、該溶液に硫化物を導入して、コバルトまたはニッケルの硫化物を固体として生成させることによって実行される、請求項18に記載の方法。
- マンガンの沈殿は、前記溶液のpHを約8〜10にまで上昇させることによって実行される、請求項1に記載の方法。
- 最後の工程において前記溶液が硝酸マンガンを含む場合に、該最後の工程に続いて、該硝酸マンガンを熱分解して二酸化マンガンと二酸化窒素を生成させる工程をさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 二酸化マンガン及び他の金属有価物を含有する原料から肥料グレードの硝酸産物を生産する方法であって、
a.二酸化マンガン含有原料を水溶液中にてHNO 3 及びNOガスで浸出することによって、MnOを形成させる工程であって、ここで前記MnOは、硝酸中で溶解し、付随する金属類を溶液中に遊離させ、酸不溶性の残渣を生じる、工程、
b.前記溶液から鉄を残渣として沈殿させる工程、
c.前記溶液から前記鉄含有残渣を分離する工程、
d.前記溶液からマンガンを沈殿させて回収する工程、及び
e.前記マンガンの残渣を分離し、分離した残りの溶液から肥料グレード硝酸産物を取得する工程、を含む方法。 - 深海マンガン団塊から金属有価物を回収する方法であって、
a.20%を超えるマンガン成分を含有し、且つコバルト、ニッケル、鉛、銅、マグネシウム、アルミニウム、鉄、カドミウム、ジルコニウム、チタン、亜鉛、セリウム、モリブデン、リン、バリウム、及びバナジウムからなる群の金属類より選択される少なくとも1種類の金属を含有する、マンガン含有団塊を入手する工程、
b.前記団塊を水溶液中にてHNO3及びNOガスで浸出することによって、硝酸マンガンを形成させ、他の金属類を遊離させる工程、
c.前記溶液にpH調整剤を添加することによって、水酸化鉄を沈殿させる工程;
d.前記沈殿した水酸化鉄を前記溶液から分離する工程、
e.前記溶液を低pHになるよう調整し、該溶液に硫化物を導入することによって、銅、鉛、カドミウム、及び亜鉛のいずれかが前記溶液中にもしも存在する場合はそれを沈殿させる工程、
f.前記溶液のpHを上昇させ、前記溶液に追加の硫化物を導入することによって、コバルト及び硫化ニッケルを沈殿させる工程、及び、
g.前記溶液のpHを約8〜10にまで上昇させることによって、酸化マンガン水和物を沈殿させる工程
を含む方法。
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