JP6206323B2 - Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution - Google Patents
Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution Download PDFInfo
- Publication number
- JP6206323B2 JP6206323B2 JP2014101144A JP2014101144A JP6206323B2 JP 6206323 B2 JP6206323 B2 JP 6206323B2 JP 2014101144 A JP2014101144 A JP 2014101144A JP 2014101144 A JP2014101144 A JP 2014101144A JP 6206323 B2 JP6206323 B2 JP 6206323B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- aqueous solution
- sulfate aqueous
- nickel sulfate
- cobalt
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Description
本発明は、高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法に関する。さらに詳しくは、特にマグネシウム品位が低い高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution. More specifically, the present invention relates to a method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution having particularly low magnesium quality.
硫酸ニッケルは、めっき材料や二次電池材料などに使用されている。特に二次電池材料向けには、不純物であるマグネシウムの品位が低い（例えば、10ppm以下）高純度な硫酸ニッケルが必要となる。 Nickel sulfate is used for plating materials and secondary battery materials. Particularly for secondary battery materials, high-purity nickel sulfate with a low grade (for example, 10 ppm or less) of magnesium as an impurity is required.
図３に、硫酸ニッケル水溶液の製錬プロセスの一例を示す。この製錬プロセスでは、ニッケル硫化物等のニッケル原料を溶解し（溶解工程）、得られた粗硫酸ニッケル水溶液に中和剤を添加して中和澱物として鉄を除去し（脱鉄工程）、脱鉄された粗硫酸ニッケル水溶液からコバルトおよびその他の不純物を分離し（コバルト分離工程）、高純度硫酸ニッケル水溶液を得る。 FIG. 3 shows an example of a smelting process of an aqueous nickel sulfate solution. In this smelting process, nickel raw materials such as nickel sulfide are dissolved (dissolution step), and a neutralizing agent is added to the resulting crude nickel sulfate aqueous solution to remove iron as neutralized starch (deironation step). Then, cobalt and other impurities are separated from the deironated crude nickel sulfate aqueous solution (cobalt separation step) to obtain a high-purity nickel sulfate aqueous solution.
原料であるニッケル硫化物や、脱鉄工程で添加される中和剤には、マグネシウムが含まれている。このマグネシウムはコバルト分離工程においてコバルトとともに分離される（例えば、特許文献１〜４）。また、コバルト分離工程では、コバルトやその他の不純物とともに、一部のニッケルも分離される。分離されたニッケルはニッケル回収液として回収して溶解工程に繰り返し装入することでニッケルのロスを低減している。 Magnesium is contained in the raw material nickel sulfide and the neutralizing agent added in the iron removal process. This magnesium is separated together with cobalt in the cobalt separation step (for example, Patent Documents 1 to 4). In the cobalt separation step, part of nickel is separated together with cobalt and other impurities. The separated nickel is recovered as a nickel recovery liquid and repeatedly charged into the melting process to reduce nickel loss.
しかし、ニッケル回収液にはマグネシウムが含まれているため、ニッケル回収液を製錬プロセスの系内に繰り返すと、操業を継続するに従い徐々に系内のマグネシウムが濃縮されていく。その結果、コバルト分離工程でマグネシウムが十分に分離されず、得られた高純度硫酸ニッケル水溶液のマグネシウム品位が高くなるという問題がある。 However, since the nickel recovery liquid contains magnesium, when the nickel recovery liquid is repeated in the smelting process system, the magnesium in the system is gradually concentrated as the operation is continued. As a result, there is a problem that magnesium is not sufficiently separated in the cobalt separation step, and the resulting high-purity nickel sulfate aqueous solution has high magnesium quality.
本発明は上記事情に鑑み、マグネシム品位が低い高純度硫酸ニッケル水溶液が得られる高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution from which a high-purity nickel sulfate aqueous solution having a low magnetic quality is obtained.
第１発明の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、不純物としてコバルトおよびマグネシウムを含む粗硫酸ニッケル水溶液を得る溶解工程と、溶媒抽出により前記粗硫酸ニッケル水溶液から前記不純物を分離して高純度硫酸ニッケル水溶液を得るコバルト分離工程と、を備え、前記コバルト分離工程において、有機相に担持されたニッケルを逆抽出して、コバルトおよびマグネシウムを含む硫酸ニッケル水溶液であるニッケル回収液を得、前記ニッケル回収液の全部または一部を系外に排出し、残部を前記溶解工程に繰り返すことを特徴とする。
第２発明の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、第１発明において、系外に排出されるニッケル回収液に中和剤を添加して、ニッケルおよびコバルトの中和澱物を得る脱マグネシウム工程を備えることを特徴とする。
第３発明の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、第２発明において、前記中和剤が炭酸ナトリウムであることを特徴とする。
第４発明の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、第３発明において、前記脱マグネシム工程における反応液のｐＨを7.2〜8.2に調整することを特徴とする。
第５発明の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、第１、第２、第３または第４発明において、前記ニッケル回収液の40%〜60%を系外に排出することを特徴とする。
The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution of the first invention includes a dissolution step of obtaining a crude nickel sulfate aqueous solution containing cobalt and magnesium as impurities, and separation of the impurities from the crude nickel sulfate aqueous solution by solvent extraction. comprising cobalt separation step to obtain a solution, and in the cobalt separation step, and back-extracted supported nickel organic phase, to obtain a nickel recovery solution as nickel sulfate aqueous solution containing cobalt and magnesium, wherein the nickel recovery solution All or a part of the above is discharged out of the system, and the remainder is repeated in the dissolution step .
The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution according to the second invention is the demagnesium step in the first invention, wherein a neutralizing agent is added to the nickel recovery solution discharged out of the system to obtain a neutralized starch of nickel and cobalt. It is characterized by providing.
The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution of the third invention is characterized in that, in the second invention, the neutralizing agent is sodium carbonate.
The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution of the fourth invention is characterized in that, in the third invention, the pH of the reaction solution in the demagnetization step is adjusted to 7.2 to 8.2.
The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution of the fifth invention is characterized in that, in the first, second, third or fourth invention, 40% to 60% of the nickel recovery solution is discharged out of the system.
第１発明によれば、マグネシウムを含むニッケル回収液の全部または一部が系外に排出されるので、系内でマグネシウムが濃縮されることを抑制できる。その結果、コバルト分離工程でマグネシウムの分離が十分にでき、マグネシウム品位が低い高純度硫酸ニッケル水溶液を得ることができる。
第２発明によれば、系外に排出されるニッケル回収液からニッケルおよびコバルトの中和澱物を得ることができ、中和澱物を資源として利用できる。
第３発明によれば、中和剤として炭酸ナトリウムを用いることで、ニッケル／コバルト炭酸化物を得ることができ、塩化ニッケルの精製プロセスに用いられる中和剤等として利用できる。
第４発明によれば、ｐＨを7.2〜8.2に調整することで、中和澱物のニッケル濃度を高くできるとともに、マグネシウム濃度を低くできる。
第５発明によれば、ニッケル回収液の40%以上を系外に排出するので、マグネシウムの濃縮を抑制でき、マグネシム品位が10ppm以下の硫酸ニッケル結晶が得られる高純度ニッケル水溶液を得ることができる。また、ニッケル回収液の系外への排出を60%以下とすることで、ニッケルおよびコバルトのロスを低減でき、ニッケルおよびコバルトの回収量を維持できる。
According to the first invention, since all or a part of the nickel recovery solution containing magnesium is discharged out of the system, it is possible to prevent the magnesium from being concentrated in the system. As a result, magnesium can be sufficiently separated in the cobalt separation step, and a high-purity nickel sulfate aqueous solution having a low magnesium quality can be obtained.
According to the second invention, a neutralized starch of nickel and cobalt can be obtained from the nickel recovery liquid discharged out of the system, and the neutralized starch can be used as a resource.
According to the third aspect of the invention, nickel / cobalt carbonate can be obtained by using sodium carbonate as a neutralizing agent, and can be used as a neutralizing agent used in a nickel chloride purification process.
According to the fourth invention, the nickel concentration of the neutralized starch can be increased and the magnesium concentration can be decreased by adjusting the pH to 7.2 to 8.2.
According to the fifth invention, since 40% or more of the nickel recovery solution is discharged out of the system, it is possible to obtain a high-purity nickel aqueous solution that can suppress the concentration of magnesium and obtain a nickel sulfate crystal having a magnesium quality of 10 ppm or less. . Further, by setting the discharge of the nickel recovery liquid out of the system to 60% or less, the loss of nickel and cobalt can be reduced, and the recovered amount of nickel and cobalt can be maintained.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の一実施形態に係る高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法は、図１に示す硫酸ニッケル水溶液の製錬プロセスに適用される。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The manufacturing method of the high purity nickel sulfate aqueous solution which concerns on one Embodiment of this invention is applied to the smelting process of the nickel sulfate aqueous solution shown in FIG.
まず、ニッケル硫化物等のニッケル原料を硫酸で溶解して粗硫酸ニッケル水溶液を得る（溶解工程）。原料であるニッケル硫化物にはニッケルおよびコバルトのほか、マグネシウム等の不純物が含まれているため、得られた粗硫酸ニッケル水溶液にもコバルトおよび不純物が含まれている。つぎに、得られた粗硫酸ニッケル水溶液に中和剤を添加して中和することで、粗硫酸ニッケル水溶液に含まれる鉄を中和澱物として除去する（脱鉄工程）。中和剤としては、例えば消石灰が用いられる。消石灰にはマグネシウムが含まれており、このマグネシウムが脱鉄後の粗硫酸ニッケル水溶液に含まれる。 First, a nickel raw material such as nickel sulfide is dissolved with sulfuric acid to obtain a crude nickel sulfate aqueous solution (dissolution step). Since nickel sulfide as a raw material contains impurities such as magnesium in addition to nickel and cobalt, the resulting crude nickel sulfate aqueous solution also contains cobalt and impurities. Next, iron contained in the crude nickel sulfate aqueous solution is removed as a neutralized starch by neutralizing the resulting crude nickel sulfate aqueous solution by adding a neutralizing agent (deironation step). As the neutralizing agent, for example, slaked lime is used. Slaked lime contains magnesium, and this magnesium is contained in the crude nickel sulfate aqueous solution after deironing.
脱鉄された粗硫酸ニッケル水溶液には、不純物としてコバルトおよびマグネシウム等が含まれている。コバルト分離工程では、溶媒抽出により粗硫酸ニッケル水溶液からコバルトおよびその他の不純物を分離して高純度硫酸ニッケル水溶液を得る。コバルト分離工程では、高純度硫酸ニッケル水溶液のほかに、後述のコバルト回収液およびニッケル回収液が回収される。 The crude nickel sulfate aqueous solution from which iron has been removed contains cobalt, magnesium and the like as impurities. In the cobalt separation step, cobalt and other impurities are separated from the crude nickel sulfate aqueous solution by solvent extraction to obtain a high purity nickel sulfate aqueous solution. In the cobalt separation step, a later-described cobalt recovery solution and nickel recovery solution are recovered in addition to the high-purity nickel sulfate aqueous solution.
コバルト分離工程で得られた高純度硫酸ニッケル水溶液は、そのままで、または濃縮して硫酸ニッケル結晶として回収される。また、コバルト回収液は、不純物を除去した後、コバルト製品の製造に用いられる。 The high-purity nickel sulfate aqueous solution obtained in the cobalt separation step is recovered as nickel sulfate crystals as it is or after being concentrated. Further, the cobalt recovery liquid is used for manufacturing a cobalt product after removing impurities.
つぎに、図２に基づきコバルト分離工程の詳細を説明する。なお、図２において実線矢印は水相の流れを意味し、破線矢印は有機相の流れを意味する。
コバルト分離工程は、酸性有機抽出剤によりナトリウムやアンモニア等のニッケルよりも低いｐＨで抽出される不純物をわずかに含む硫酸ニッケル水溶液からニッケルを抽出してニッケル保持有機相を得る抽出工程と、抽出工程で得られたニッケル保持有機相を、ニッケルを含む洗浄液で洗浄する洗浄工程と、洗浄工程で得られた洗浄後のニッケル保持有機相とコバルトを多く含む粗硫酸ニッケル水溶液とを反応させて、粗硫酸ニッケル水溶液中のコバルト等の不純物とニッケル保持有機相中のニッケルとを置換する置換工程とを備える。置換工程により高純度硫酸ニッケル水溶液を得るとともに、コバルトが濃縮した有機相を得ることができる。
Next, details of the cobalt separation step will be described with reference to FIG. In FIG. 2, the solid line arrow means the flow of the aqueous phase, and the broken line arrow means the flow of the organic phase.
The cobalt separation step is an extraction step in which nickel is extracted from an aqueous nickel sulfate solution containing a slight amount of impurities extracted by an acidic organic extractant at a pH lower than that of nickel, such as sodium and ammonia, to obtain a nickel-retaining organic phase, and an extraction step The nickel-retained organic phase obtained in step 1 is washed with a washing solution containing nickel, and the washed nickel-retained organic phase obtained in the washing step is reacted with a crude nickel sulfate aqueous solution containing a large amount of cobalt to obtain a crude product. A substitution step of substituting impurities such as cobalt in the nickel sulfate aqueous solution with nickel in the nickel-retaining organic phase. A high purity nickel sulfate aqueous solution can be obtained by the substitution step, and an organic phase enriched with cobalt can be obtained.
置換工程で得られた不純物を含む有機相は、ニッケル逆抽出工程、コバルト回収工程、最終逆抽出工程からなる一連の回収工程に送られる。これらの工程により、有機相に担持されたニッケルの回収、コバルトの回収、その他の不純物の除去を行い、有機相を清浄化して再び抽出工程および置換工程に供給する。 The organic phase containing impurities obtained in the replacement step is sent to a series of recovery steps including a nickel back extraction step, a cobalt recovery step, and a final back extraction step. Through these steps, nickel supported on the organic phase is recovered, cobalt is recovered, and other impurities are removed. The organic phase is cleaned and supplied again to the extraction step and the replacement step.
以下、各工程の詳細を説明する。
抽出工程では、酸性有機抽出剤を用いた溶媒抽出法により、抽出・洗浄用硫酸ニッケル水溶液中のニッケルを有機相に抽出し、ニッケル保持有機相を調製する。ニッケル保持有機相には、抽出・洗浄用硫酸ニッケル水溶液に含まれるカルシウム、マグネシウム等のニッケルよりも低いｐＨで有機相中に抽出される不純物の大部分が同時抽出され含まれている。
Hereinafter, details of each process will be described.
In the extraction step, nickel in an aqueous solution of nickel sulfate for extraction and washing is extracted into an organic phase by a solvent extraction method using an acidic organic extractant to prepare a nickel-retaining organic phase. The nickel-retaining organic phase contains most of impurities extracted into the organic phase at a lower pH than nickel such as calcium and magnesium contained in the aqueous nickel sulfate solution for extraction and washing.
抽出工程で得られたニッケル保持有機相は洗浄工程に送られ、ニッケル含有溶液で洗浄される。洗浄工程に供給される洗浄液としては、抽出・洗浄用硫酸ニッケル水溶液（置換工程にて精製された高純度硫酸ニッケル水溶液や工程内繰返し粗硫酸ニッケル水溶液）を水で希釈したものが用いられる。 The nickel-retained organic phase obtained in the extraction step is sent to a washing step and washed with a nickel-containing solution. As the cleaning liquid supplied to the cleaning process, a nickel sulfate aqueous solution for extraction / cleaning (a high-purity nickel sulfate aqueous solution purified in the replacement process or an intra-process repeated crude nickel sulfate aqueous solution) diluted with water is used.
洗浄工程を経たニッケル保持有機相および最終逆抽出工程で得られた有機相は置換工程に送られ、コバルト分離工程に供給された粗硫酸ニッケル水溶液（置換硫酸ニッケル水溶液）と置換反応が行われる。例えば、３段向流ミキサーセトラーを用い、その最上段、すなわち１段目のミキサーセトラーにニッケル保持有機相を供給し、最下段、すなわち３段目のミキサーセトラーに置換硫酸ニッケル水溶液を供給し、両者を向流的に反応させる。このようにすると、置換硫酸ニッケル水溶液中のコバルト、鉄、亜鉛、銅、カルシウム、マグネシウム等の不純物とニッケル保持有機相中のニッケルが置換反応によって交換される。有機相中のニッケルは水相中へ、置換硫酸ニッケル水溶液中のコバルト等の不純物は有機相中へとそれぞれ移行し、高純度に精製された高純度硫酸ニッケル水溶液を得ることができる。 The nickel-retained organic phase that has passed through the washing step and the organic phase obtained in the final back-extraction step are sent to the substitution step, and a substitution reaction is performed with the crude nickel sulfate aqueous solution (substituted nickel sulfate aqueous solution) supplied to the cobalt separation step. For example, using a three-stage counterflow mixer settler, supplying the nickel-retaining organic phase to the uppermost stage, that is, the first stage mixer settler, supplying the substituted nickel sulfate aqueous solution to the lowermost stage, that is, the third stage mixer settler, Both are reacted countercurrently. If it does in this way, impurities, such as cobalt, iron, zinc, copper, calcium, and magnesium in substituted nickel sulfate aqueous solution, and nickel in a nickel maintenance organic phase will be exchanged by substitution reaction. Nickel in the organic phase is transferred into the aqueous phase, and impurities such as cobalt in the substituted nickel sulfate aqueous solution are transferred into the organic phase, so that a high purity nickel sulfate aqueous solution purified to a high purity can be obtained.
ニッケル保持有機相のニッケル濃度は、置換反応後に得られる有機相にある程度の量のニッケルが残留するような過剰量に調整されている。すなわち、置換後有機相にはニッケルが担持されている。ニッケル逆抽出工程では、硫酸を使用してｐＨ4.0付近で反応させることにより、有機相に担持されたニッケルの大部分を逆抽出して、ニッケル回収液を回収する。ニッケル回収液はコバルトおよびマグネシウムを含む硫酸ニッケル水溶液である。 The nickel concentration of the nickel-retaining organic phase is adjusted to an excessive amount so that a certain amount of nickel remains in the organic phase obtained after the substitution reaction. That is, nickel is supported on the organic phase after substitution. In the nickel back-extraction step, the reaction is performed at a pH around 4.0 using sulfuric acid, so that most of the nickel supported on the organic phase is back-extracted to recover the nickel recovery solution. The nickel recovery liquid is an aqueous nickel sulfate solution containing cobalt and magnesium.
ニッケルを逆抽出した後のニッケル回収後有機相は、コバルト回収工程に送られる。コバルト回収工程では、塩酸を使用してｐＨを1.0付近に調整することで、有機相中のコバルトを硫酸に逆抽出して、コバルト回収液を回収する。コバルト回収液は塩化コバルト水溶液であり、カルシウム、マグネシウム、銅、亜鉛などが同時に逆抽出されて含まれている。 The organic phase after nickel recovery after back-extracting nickel is sent to a cobalt recovery process. In the cobalt recovery step, by adjusting the pH to around 1.0 using hydrochloric acid, cobalt in the organic phase is back-extracted into sulfuric acid, and the cobalt recovery solution is recovered. The cobalt recovery solution is a cobalt chloride aqueous solution and contains calcium, magnesium, copper, zinc and the like which are back-extracted simultaneously.
コバルトを逆抽出した後のコバルト回収後有機相は、最終逆抽出工程に送られる。最終逆抽出工程では、硫酸を使用して有機相に残存する鉄などの不純物を除去する。以上のように一連の回収工程を経ることで有機相が浄化され、有機相を抽出工程および置換工程に繰り返すことができる。 The organic phase after cobalt recovery after back-extracting cobalt is sent to the final back-extraction step. In the final back extraction step, sulfuric acid is used to remove impurities such as iron remaining in the organic phase. As described above, the organic phase is purified through a series of recovery steps, and the organic phase can be repeated in the extraction step and the replacement step.
図１に戻り説明する。
従来、コバルト分離工程のニッケル逆抽出工程で回収されたニッケル回収液は、その全部が溶解工程に繰り返されていた（図３参照）。本実施形態は、このニッケル回収液の全部または一部を製錬プロセスの系外に排出するところに特徴を有する。ニッケル回収液の一部を系外に排出する場合には、その残部が系内、例えば溶解工程に繰り返される。
Returning to FIG.
Conventionally, the nickel recovery liquid recovered in the nickel back-extraction step of the cobalt separation step has been entirely repeated in the dissolution step (see FIG. 3). This embodiment is characterized in that all or part of this nickel recovery liquid is discharged out of the smelting process. When a part of the nickel recovery liquid is discharged out of the system, the remaining part is repeated in the system, for example, in the dissolution step.
前述のごとく、ニッケル原料や脱鉄工程に添加される中和剤にはマグネシウムが含まれる。このマグネシウムはコバルト分離工程で分離され、その一部がニッケル回収液に含まれている。このマグネシウムを含むニッケル回収液の全部または一部が系外に排出されるので、系内でマグネシウムが濃縮されることを抑制できる。その結果、コバルト分離工程でマグネシウムの分離が十分にでき、マグネシウム品位が低い高純度硫酸ニッケル水溶液を得ることができる。 As described above, the nickel raw material and the neutralizing agent added to the iron removal process include magnesium. This magnesium is separated in the cobalt separation step, and a part thereof is contained in the nickel recovery liquid. Since all or part of the nickel recovery solution containing magnesium is discharged out of the system, it is possible to suppress the concentration of magnesium in the system. As a result, magnesium can be sufficiently separated in the cobalt separation step, and a high-purity nickel sulfate aqueous solution having a low magnesium quality can be obtained.
また、ニッケル回収液の残部を溶解工程に繰り返すことで、ニッケル回収液に含まれるニッケルおよびコバルトのロスを低減し、高純度硫酸ニッケル水溶液およびコバルト回収液として回収できる。 Moreover, the loss of nickel and cobalt contained in the nickel recovery liquid can be reduced by repeating the remainder of the nickel recovery liquid in the dissolution step, and the nickel recovery liquid can be recovered as a high-purity nickel sulfate aqueous solution and cobalt recovery liquid.
ニッケル回収液のうち系外に排出する割合は特に限定されないが、ニッケル回収液の発生量の40%〜60%とすることが好ましい。 The ratio of the nickel recovery liquid discharged outside the system is not particularly limited, but is preferably 40% to 60% of the amount of nickel recovery liquid generated.
ニッケル回収液の40%以上を系外に排出すれば、マグネシウムの濃縮を抑制でき、マグネシム品位が10ppm以下の硫酸ニッケル結晶が得られる高純度ニッケル水溶液を得ることができる。また、ニッケル回収液の系外への排出を60%以下とすれば、ニッケルおよびコバルトのロスを低減でき、ニッケルおよびコバルトの回収量を維持できる。 If 40% or more of the nickel recovery solution is discharged out of the system, it is possible to obtain a high-purity nickel aqueous solution that can suppress the concentration of magnesium and obtain nickel sulfate crystals with a magnesium quality of 10 ppm or less. Further, if the discharge of the nickel recovery liquid to the outside of the system is 60% or less, the loss of nickel and cobalt can be reduced, and the recovered amount of nickel and cobalt can be maintained.
また、本実施形態は、系外に排出されるニッケル回収液に中和剤を添加して中和することで、ニッケルおよびコバルトの中和澱物を得る（脱マグネシウム工程）ところに特徴を有する。系外に排出されるニッケル回収液からニッケルおよびコバルトの中和澱物を得ることができ、中和澱物を資源として利用できる。なお、マグネシウムは排水として排出される。 Further, the present embodiment is characterized in that a neutralized starch of nickel and cobalt is obtained by adding a neutralizing agent to the nickel recovery solution discharged out of the system and neutralizing it (demagnesium step). . A neutralized starch of nickel and cobalt can be obtained from the nickel recovery solution discharged out of the system, and the neutralized starch can be used as a resource. Magnesium is discharged as waste water.
中和剤としては特に限定されないが、炭酸ナトリウムを用いれば、中和澱物としてニッケル／コバルト炭酸化物を得ることができる。ニッケル回収液は、ニッケル濃度が15〜50g/L、コバルト濃度が1〜10g/L、マグネシウム濃度が0.2〜1.0g/Lである。また、ニッケル、コバルト、マグネシウムの重量比は、およそ100:20:2である。すなわち、ニッケル回収液に含まれるマグネシウムは量的にはわずかである。しかも、脱マグネシウム工程により、マグネシムの大部分が除去される。したがってマグネシウムは中和澱物の不純物とみなすことができる。そのため、得られた中和澱物をわずかな量のマグネシウムの混入が問題とならない工程に利用することができる。例えば、特許文献５に記載されるような、塩化ニッケルの精製プロセスの中和工程に添加される中和剤として利用できる。 Although it does not specifically limit as a neutralizing agent, If sodium carbonate is used, nickel / cobalt carbonate can be obtained as a neutralized starch. The nickel recovery solution has a nickel concentration of 15 to 50 g / L, a cobalt concentration of 1 to 10 g / L, and a magnesium concentration of 0.2 to 1.0 g / L. The weight ratio of nickel, cobalt, and magnesium is approximately 100: 20: 2. That is, the amount of magnesium contained in the nickel recovery solution is very small. Moreover, most of the magnesium is removed by the magnesium removal step. Thus, magnesium can be considered an impurity of neutralized starch. Therefore, the obtained neutralized starch can be used in a process in which a slight amount of magnesium is not a problem. For example, it can utilize as a neutralizing agent added to the neutralization process of the refinement | purification process of nickel chloride as described in patent document 5. FIG.
脱マグネシム工程における反応液のｐＨは、特に限定されないが、7.2〜8.2に調整することが好ましい。ｐＨを7.2〜8.2に調整することで、中和澱物のニッケル濃度を高くできるとともに、マグネシウム濃度を低くできる。 The pH of the reaction solution in the demagnetization step is not particularly limited, but is preferably adjusted to 7.2 to 8.2. By adjusting the pH to 7.2 to 8.2, the nickel concentration of the neutralized starch can be increased and the magnesium concentration can be decreased.
つぎに、実施例を説明する。
（実施例１）
図１に示す硫酸ニッケル水溶液の製錬プロセスの実操業を行い、コバルト分離工程で得られたニッケル回収液をサンプリングした。ニッケル回収液は、ニッケル濃度が15〜50g/L、コバルト濃度が1〜10g/L、マグネシウム濃度が0.2〜1.0g/Lであった。このニッケル回収液に中和剤として濃度150〜250g/Lの炭酸ナトリウム水溶液を添加して、ｐＨを6.8、7.2、8.2、8.9のそれぞれに調整した。
Next, examples will be described.
Example 1
The actual operation of the smelting process of the nickel sulfate aqueous solution shown in FIG. 1 was performed, and the nickel recovery liquid obtained in the cobalt separation step was sampled. The nickel recovery solution had a nickel concentration of 15-50 g / L, a cobalt concentration of 1-10 g / L, and a magnesium concentration of 0.2-1.0 g / L. A sodium carbonate aqueous solution having a concentration of 150 to 250 g / L was added to the nickel recovery solution as a neutralizing agent to adjust the pH to 6.8, 7.2, 8.2, and 8.9, respectively.
中和反応後、中和澱物と濾液とに固液分離し、濾液へのマグネシウム分配率および濾液のニッケル濃度を測定した。ここで、濾液へのマグネシウム分配率とは、ニッケル回収液に対する濾液のマグネシウム濃度比である。その結果を表１に示す。
表１より、濾液へのマグネシウム分配率を上昇させると、濾液のニッケル濃度も上昇することが分かる。また、反応液のｐＨを高くするほど、濾液へのマグネシウム分配率が低下することが分かる。また、ｐＨを7.2以上に調整することで、濾液のニッケル濃度が375mg/L以下になり、ニッケルのロスを低減できることが確認された。また、ｐＨを8.2以下に調整することで、マグネシウム分配率が28%以上になり、マグネシムを十分に除去できることが確認された。以上より、脱マグネシム工程における反応液のｐＨを7.2〜8.2に調整することが好ましいことが確認された。 From Table 1, it can be seen that increasing the magnesium partition rate in the filtrate increases the nickel concentration in the filtrate. Moreover, it turns out that the magnesium partition rate to a filtrate falls, so that pH of a reaction liquid is made high. Moreover, it was confirmed that by adjusting the pH to 7.2 or more, the nickel concentration of the filtrate was 375 mg / L or less, and nickel loss could be reduced. In addition, it was confirmed that by adjusting the pH to 8.2 or less, the magnesium partition rate was 28% or more, and magnesium could be removed sufficiently. From the above, it was confirmed that it is preferable to adjust the pH of the reaction solution in the demagnesimization step to 7.2 to 8.2.
（実施例２）
図１に示す硫酸ニッケル水溶液の製錬プロセスのシミュレーションを以下の条件にて行った。ニッケル原料はニッケル品位57%、マグネシウム品位60ppmとした。また、脱鉄工程に添加される消石灰のマグネシウム品は0.2%とした。
(Example 2)
A simulation of the smelting process of the nickel sulfate aqueous solution shown in FIG. 1 was performed under the following conditions. The nickel raw material was 57% nickel grade and 60ppm magnesium grade. Further, the magnesium product of slaked lime added to the iron removal process was 0.2%.
なお、図３に示すようにニッケル回収液の全部を溶解工程に繰り返した場合は、高純度硫酸ニッケル水溶液へのマグネシウム分配率は7.8%、ニッケル回収液へのマグネシウム分配率は83.4%であった。ここで、高純度硫酸ニッケル水溶液へのマグネシウム分配率とは、置換硫酸ニッケル水溶液に対する高純度硫酸ニッケル水溶液のマグネシウム濃度比である。また、ニッケル回収液へのマグネシウム分配率とは、ニッケル回収後有機相に対する置換後有機相のマグネシウム濃度比である。 As shown in FIG. 3, when all of the nickel recovery liquid was repeated in the dissolution step, the magnesium distribution ratio in the high-purity nickel sulfate aqueous solution was 7.8%, and the magnesium distribution ratio in the nickel recovery liquid was 83.4%. . Here, the magnesium distribution ratio to the high purity nickel sulfate aqueous solution is the magnesium concentration ratio of the high purity nickel sulfate aqueous solution to the substituted nickel sulfate aqueous solution. Further, the magnesium distribution ratio to the nickel recovery liquid is a magnesium concentration ratio of the organic phase after substitution to the organic phase after nickel recovery.
ニッケル回収液の系外に排出する割合を60%とした。また、脱マグネシウム工程における反応液のｐＨを6.8、7.2、8.2、8.9のそれぞれに調整した。その結果を表２に示す。
表２より、脱マグネシウム工程における反応液のｐＨを7.2以上の調整した場合、排水のニッケル濃度が375mg/L以下になり、ニッケルのロスを低減できることが確認された。また、反応液のｐＨが8.2を超えると中和剤の添加量が多くなってしまう。以上より、脱マグネシム工程における反応液のｐＨを7.2〜8.2に調整することが好ましいことが確認された。 From Table 2, it was confirmed that when the pH of the reaction solution in the magnesium removal step was adjusted to 7.2 or more, the nickel concentration in the wastewater was 375 mg / L or less, and nickel loss could be reduced. In addition, when the pH of the reaction solution exceeds 8.2, the amount of neutralizing agent added increases. From the above, it was confirmed that it is preferable to adjust the pH of the reaction solution in the demagnesimization step to 7.2 to 8.2.
（実施例３）
実施例２と同様の条件で、ニッケル回収液の系外に排出する割合を100、80、70、60、40、0%とした。また、脱マグネシウム工程における反応液のｐＨを7.2に調整した（ニッケル回収液の排出割合が0%の場合を除く）。その結果を表３に示す。
Under the same conditions as in Example 2, the proportion of nickel recovery solution discharged out of the system was 100, 80, 70, 60, 40, and 0%. Further, the pH of the reaction solution in the magnesium removal step was adjusted to 7.2 (except when the discharge rate of the nickel recovery solution was 0%). The results are shown in Table 3.
表３より、ニッケル回収液の排出割合を40%以上とすることで、硫酸ニッケル結晶のマグネシウム品位が10ppm以下となり、製品の要求を満たすことが分かった。また、ニッケル回収液の排出割合が60%を超えると、製品の要求よりも高純度にはなるがニッケルが系外に多く排出されるため、硫酸ニッケル水溶液の生産性が低下する。以上より、ニッケル回収液の40%〜60%を系外に排出することが好ましいことが確認された。 From Table 3, it was found that by setting the discharge rate of the nickel recovery liquid to 40% or more, the magnesium quality of nickel sulfate crystals was 10 ppm or less, and the product requirements were satisfied. Further, if the discharge rate of the nickel recovery liquid exceeds 60%, the purity of the product is higher than that required by the product, but a large amount of nickel is discharged out of the system, so the productivity of the nickel sulfate aqueous solution decreases. From the above, it was confirmed that it is preferable to discharge 40% to 60% of the nickel recovery liquid out of the system.
Claims (5)
溶媒抽出により前記粗硫酸ニッケル水溶液から前記不純物を分離して高純度硫酸ニッケル水溶液を得るコバルト分離工程と、を備え、
前記コバルト分離工程において、有機相に担持されたニッケルを逆抽出して、コバルトおよびマグネシウムを含む硫酸ニッケル水溶液であるニッケル回収液を得、
前記ニッケル回収液の全部または一部を系外に排出し、残部を前記溶解工程に繰り返す
ことを特徴とする高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法。 A dissolution step of obtaining a crude nickel sulfate aqueous solution containing cobalt and magnesium as impurities;
By solvent extraction to separate the impurities from the crude nickel sulfate aqueous solution with a cobalt separation step to obtain a high purity nickel sulfate aqueous solution, a
In the cobalt separation step, nickel supported on the organic phase is back-extracted to obtain a nickel recovery solution that is an aqueous nickel sulfate solution containing cobalt and magnesium,
A method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution, wherein all or part of the nickel recovery liquid is discharged out of the system, and the remainder is repeated in the dissolution step .
ことを特徴とする請求項１記載の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法。 The production of a high-purity nickel sulfate aqueous solution according to claim 1, further comprising a magnesium removal step of adding a neutralizing agent to the nickel recovery liquid discharged out of the system to obtain a neutralized starch of nickel and cobalt. Method.
ことを特徴とする請求項２記載の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法。 The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution according to claim 2, wherein the neutralizing agent is sodium carbonate.
ことを特徴とする請求項３記載の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法。 4. The method for producing a high-purity nickel sulfate aqueous solution according to claim 3, wherein the pH of the reaction solution in the demagnetization step is adjusted to 7.2 to 8.2.
ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の高純度硫酸ニッケル水溶液の製造方法。 5. The method for producing a high purity nickel sulfate aqueous solution according to claim 1, wherein 40% to 60% of the nickel recovery solution is discharged out of the system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014101144A JP6206323B2 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014101144A JP6206323B2 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2015218075A JP2015218075A (en) | 2015-12-07 |
| JP6206323B2 true JP6206323B2 (en) | 2017-10-04 |
Family
ID=54777772
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014101144A Active JP6206323B2 (en) | 2014-05-15 | 2014-05-15 | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6206323B2 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6481542B2 (en) * | 2015-07-21 | 2019-03-13 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution |
| JP7251406B2 (en) * | 2019-08-26 | 2023-04-04 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for producing cobalt aqueous solution |
| JP7251405B2 (en) * | 2019-08-26 | 2023-04-04 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for producing nickel aqueous solution |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3440752B2 (en) * | 1997-04-30 | 2003-08-25 | 住友金属鉱山株式会社 | Purification method of nickel sulfate containing cobalt |
| JP4216626B2 (en) * | 2003-03-20 | 2009-01-28 | 新日本製鐵株式会社 | Method for recovering nickel sulfate from nickel-containing waste liquid sludge |
| JP5904459B2 (en) * | 2011-11-22 | 2016-04-13 | 住友金属鉱山株式会社 | Manufacturing method of high purity nickel sulfate |
| JP5867015B2 (en) * | 2011-11-24 | 2016-02-24 | 住友金属鉱山株式会社 | Manufacturing method of high purity nickel sulfate |
| JP5867710B2 (en) * | 2012-01-24 | 2016-02-24 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for producing high-purity nickel sulfate and method for removing impurity element from solution containing nickel |
| JP5672560B2 (en) * | 2012-03-29 | 2015-02-18 | 住友金属鉱山株式会社 | Manufacturing method of high purity nickel sulfate |
-
2014
- 2014-05-15 JP JP2014101144A patent/JP6206323B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2015218075A (en) | 2015-12-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5598778B2 (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate and method for removing impurity element from solution containing nickel | |
| KR20190082167A (en) | A method for producing nickel sulfate, manganese, lithium, cobalt and cobalt oxide from battery waste | |
| JP6481542B2 (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution | |
| JP5686258B2 (en) | Solvent extraction method for obtaining high purity nickel sulfate | |
| CN103771526B (en) | A kind of take industrial manganic sulfate as the method that high purity manganese sulfate prepared by raw material | |
| CA2868086C (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate | |
| JP5514844B2 (en) | Method for separating valuable metals from waste secondary batteries and method for recovering valuable metals using the same | |
| CN103060562B (en) | Purification method of inorganic highly-acidic nickel salt solution | |
| JP5867710B2 (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate and method for removing impurity element from solution containing nickel | |
| JP6206323B2 (en) | Method for producing high-purity nickel sulfate aqueous solution | |
| WO2012081897A3 (en) | Method for enrichment-recovering ferronickel from raw material containing nickel, method for recovering nickel from enriched ferronickel, and method for recycling solution containing iron produced from same | |
| CN109319819B (en) | Process for preparing 6N-grade strontium nitrate | |
| CN102021339A (en) | Method for eliminating cobalt redissolution in haydrometallurgy of zinc | |
| JP3440752B2 (en) | Purification method of nickel sulfate containing cobalt | |
| JP6337708B2 (en) | Method for separating nickel from nickel sludge | |
| CN102010999A (en) | Method for separating impurities from cobalt and/or nickel solution by non-saponifiable extraction | |
| EA004600B1 (en) | Process for electrolytic production of highly pure zinc or zinc compounds from primary and secondary zinc raw material | |
| JP2012072480A (en) | Method for selectively recovering indium from mixture of indium and tin | |
| JP7360091B2 (en) | Solvent extraction method and method for producing cobalt aqueous solution | |
| JP3546911B2 (en) | Purification method of high purity nickel sulfate | |
| JP6340980B2 (en) | Purification method of cobalt chloride solution | |
| JP2004307270A (en) | Method of refining nickel sulfate aqueous solution containing cobalt and calcium | |
| JP2015212424A (en) | Method for producing cobalt sulfate | |
| JP4779163B2 (en) | Method for producing copper sulfate solution | |
| JP6221968B2 (en) | Purification method of cobalt chloride solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160428 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170425 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170616 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170808 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170821 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6206323 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |