JP5904100B2 - 中和スラリーの沈降分離方法、並びにニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 - Google Patents
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Description
1.概要
2.ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
3.中和スラリーの沈降分離方法
3−1.中和処理
3−2.固液分離処理
本実施の形態に係る中和スラリーの沈降分離方法は、硫酸溶液等を用いた浸出処理によりニッケル酸化鉱石からニッケル及びコバルトを浸出させた浸出液に対して中和処理を施すことで得られる中和スラリーの沈降分離方法である。
ニッケル酸化鉱石のHPAL法を用いた湿式製錬方法は、図1の工程図に示すように、ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸溶液を添加して高温高圧下で浸出する浸出工程S1と、浸出スラリーを多段洗浄しながら浸出残渣を分離してニッケル及びコバルトと共に不純物元素を含む浸出液を得る固液分離工程S2と、浸出液のpHを調整し浸出液中の余剰酸を中和するとともに不純物元素を含む中和澱物を分離除去してニッケル及びコバルトを含む中和終液を得る中和工程S3と、その中和終液に対し硫化処理を施してニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を形成する硫化工程S4とを有する。
浸出工程S1では、高温加圧容器(オートクレーブ)等を用いて、ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸溶液を添加して220〜280℃の温度下で撹拌処理して、浸出残渣と浸出液からなる浸出スラリーを形成する。
固液分離工程S2では、浸出工程S1で形成される浸出スラリーを多段洗浄して、ニッケル及びコバルトを含む浸出液と浸出残渣を分離する。この固液分離工程S2においては、浸出スラリーに対して、例えばアニオン系又はノニオン系(弱アニオン性)凝集剤を添加して固液分離処理を行う。
中和工程S3では、浸出液の酸化を抑制しながら、中和剤を添加して浸出液中の余剰酸を中和するとともに、浸出液中に含まれる3価の鉄等の不純物成分を中和澱物とする中和処理を施す。また、この中和工程S3では、中和処理して得られた中和処理後のスラリー(中和スラリー)中の中和澱物を沈降分離させ、シックナー等の固液分離装置を用いて固液分離処理を施し、中和澱物を分離除去する。これにより、中和澱物スラリーと、ニッケル及びコバルトを回収するための母液となる中和終液とを得る。
硫化工程S4では、ニッケル及びコバルトの回収用の母液である中和終液に対して硫化水素ガスを吹きこみ、不純物成分の少ないニッケル及びコバルトを含む混合硫化物(ニッケル・コバルト混合硫化物)と、ニッケル濃度を低い水準で安定させた貧液(硫化後液)とを得る。なお、この硫化工程S4では、ニッケル及びコバルト回収用の母液に亜鉛が含まれる場合には、ニッケル及びコバルトを硫化物として分離するに先立って、亜鉛を硫化物として選択的に分離することができる。
上述したように、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法では、浸出工程S1にて生成した浸出スラリーを、固液分離工程S2にて固液分離することによって浸出液が得られる。そして、その浸出液に対して中和工程S3にて中和処理を施すことにより、浸出液中に含まれる余剰酸の中和と不純物成分の分離除去が行われる。
本実施の形態における中和工程S3では、浸出スラリーを固液分離して得られた、ニッケル及びコバルトを含む浸出液に対して、マグネシウム酸化物を中和剤として添加して中和処理を施す。この中和処理によって、浸出液中の余剰酸に対する中和と、浸出液中に含まれる不純物成分の水酸化物化(沈殿物化)を行い、中和終液と中和澱物とを含む中和処理後のスラリー(中和スラリー)を得る。
固液分離処理では、上述した中和処理により得られた中和スラリーから、中和澱物を沈降分離させ、シックナー等の固液分離装置を用いて中和澱物を分離除去し、ニッケル及びコバルトの回収用の母液となる中和終液(中和後液)を得る。
ニッケル酸化鉱石をHPAL法にて硫酸浸出し、固液分離して得られた浸出液に対してマグネシウム酸化物(珪酸マグネシウム及び水酸化マグネシウム)を用いて中和処理を施し、浸出液中の余剰酸の中和と不純物成分の水酸化物除去を実施した。この中和処理により、母液と中和澱物とを含む中和スラリーを得た。
次に、浸出液を中和処理して得られた中和スラリーに対して、そのカチオン系凝集剤の添加量を下記表3に示すように変化させたときの、中和終液(母液)中のSS濃度と濾過時間を測定した。
Claims (9)
- ニッケル酸化鉱石からニッケル及びコバルトを浸出させた浸出液に中和処理を施して得られる中和スラリーの沈降分離方法であって、
上記浸出液に対してマグネシウム酸化物を用いて中和処理を施し、得られた中和スラリーにカチオン系凝集剤を添加して中和澱物を分離除去することを特徴とする中和スラリーの沈降分離方法。 - 上記マグネシウム酸化物は、上記ニッケル酸化鉱石の母岩を粉砕したものであることを特徴とする請求項1に記載の中和スラリーの沈降分離方法。
- 上記浸出液は、硫酸溶液を用いた高温加圧酸浸出法により上記ニッケル酸化鉱石からニッケル及びコバルトを浸出して得られたものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の中和スラリーの沈降分離方法。
- 上記カチオン系凝集剤の添加量が、上記中和スラリー中の固形分に対し650〜1350g/t(固形分)の量であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の中和スラリーの沈降分離方法。
- 上記カチオン系凝集剤の添加量が、上記中和スラリー中の固形分に対し900〜1100g/t(固形分)の量であることを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の中和スラリーの沈降分離方法。
- ニッケル酸化鉱石からのニッケル及びコバルトの回収を、浸出工程、固液分離工程、中和工程を含む高温加圧酸浸出法により行う湿式製錬方法において、
上記中和工程にて、浸出して得られた浸出液に対してマグネシウム酸化物を用いて中和処理を施し、得られた中和スラリーにカチオン系凝集剤を添加して中和澱物を分離除去することを特徴とするニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法。 - 上記マグネシウム酸化物は、上記ニッケル酸化鉱石の母岩を粉砕したものであることを特徴とする請求項6に記載のニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法。
- 上記カチオン系凝集剤の添加量が、上記中和スラリー中の固形分に対し650〜1350g/t(固形分)の量であることを特徴とする請求項6又は7に記載のニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法。
- 上記カチオン系凝集剤の添加量が、上記中和スラリー中の固形分に対し900〜1100g/t(固形分)の量であることを特徴とする請求項6又は7に記載のニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法。
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