JP6428525B2 - 酸化中和設備および酸化中和方法 - Google Patents
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Description
第2発明の酸化中和設備は、第1発明において、前記消泡剤の添加量は、前記反応始液に対して、有効成分で5ppm以上20ppm以下であることを特徴とする。
第3発明の酸化中和設備は、第1または第2発明において、前記消泡剤を前記反応始液で希釈した後に、前記始液槽に添加することを特徴とする。
第4発明の酸化中和設備は、第1、第2または第3発明において、前記反応槽には、その内部の気相部を負圧に維持するための環集配管が接続されており、前記環集配管の開口端の周囲に、発生した泡に対して液を散布する消泡ノズルが設けられていることを特徴とする。
第5発明の酸化中和設備は、第4発明において、前記消泡ノズルから前記反応始液を散布することを特徴とする。
第6発明の酸化中和方法は、酸化中和反応によって反応始液に含まれる不純物を水酸化物として除去する酸化中和方法であって、前記反応始液に消泡剤を添加して、該反応始液と該消泡剤とを混合し、ついで、前記反応始液に酸化剤として塩素ガスおよび中和剤として炭酸ニッケルを添加して、酸化中和反応を生じさせることを特徴とする。
第7発明の酸化中和方法は、第6発明において、前記消泡剤の添加量は、前記反応始液に対して、有効成分で5ppm以上20ppm以下であることを特徴とする。
第2発明によれば、消泡剤の添加量が一般的な添加量に比べて少なく、不純物の混入を低減できる。
第3発明によれば、消泡剤を反応始液で希釈するので、新規の水を供給する必要がなく、プロセスの水バランスを維持できる。
第4発明によれば、消泡剤により泡の発生を抑制するとともに、消泡ノズルからの散布液により発生した泡を物理的に壊せるので、消泡効果が高くなる。
第5発明によれば、消泡ノズルから反応始液を散布するので、新規の水を供給する必要がなく、プロセスの水バランスを維持できる。
第6発明によれば、予め反応始液と消泡剤とを混合することで、消泡剤の添加量を低減しても、泡の発生を抑制できる。
第7発明によれば、消泡剤の添加量が一般的な添加量に比べて少なく、不純物の混入を低減できる。
(湿式製錬プロセス)
まず、図4に基づき、ニッケル硫化物を原料とした湿式製錬プロセスの一例を説明する。
本発明の第1実施形態に係る酸化中和設備1は、前記湿式製錬プロセスの酸化中和工程(第1酸化中和工程および第2酸化中和工程)に好適に適用される。なお、本酸化中和設備1は、酸化中和反応によって液中の不純物を水酸化物として除去する酸化中和工程であれば、いかなるプロセスの酸化中和工程にも適用し得る。
(化1)
M2+ + 1/2Cl2 + 3/2NiCO3 + 3/2H2O → M(OH)3 + 3/2NiCl2 + 3/2CO2
なお、式中Mは、Co、Feなどを示す。
つぎに、本発明の第2実施形態に係る酸化中和設備2を説明する。
図2に示すように、本実施形態の酸化中和設備2は、第1実施形態に係る酸化中和設備1において、消泡剤の希釈槽21を設けたものである。その余の構成は、第1実施形態に係る酸化中和設備1と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。
つぎに、本発明の第3実施形態に係る酸化中和設備3を説明する。
図3に示すように、本実施形態の酸化中和設備3は、第1実施形態に係る酸化中和設備1において、反応槽12に消泡ノズル31を設けたものである。その余の構成は、第1実施形態に係る酸化中和設備1と同様であるので、同一部材に同一符号を付して説明を省略する。
(共通の条件)
始液槽と反応槽とからなる酸化中和設備を実験室系で再現した。始液槽および反応槽として、それぞれ方形セパラブルフラスコ(容量5L、長さ:幅=2:3)を用いた。
前記湿式製錬プロセスのセメンテーション終液をサンプリングして、これを反応始液とした。始液槽に反応始液を流量51ml/分で供給した。始液槽と反応槽とは管で接続されており、始液槽が所定の液位に達したら、反応始液が反応槽に移送するよう構成されている。また、反応槽が所定の液位に達したら、反応終液が排出されるよう構成されている。反応槽中の反応始液の平均滞留時間は90分である。
始液槽に消泡剤を添加した。消泡剤の添加量は、始液槽への反応始液の供給量に対して、消泡剤の有効成分で20ppmとした。消泡剤として信越化学株式会社製KM-98を用いた。
始液槽に消泡剤を添加した。消泡剤の添加量は、始液槽への反応始液の供給量に対して、消泡剤の有効成分で5ppmとした。消泡剤として信越化学株式会社製KM-98を用いた。
始液槽に消泡剤を添加しなかった。
その結果を表1に示す。反応槽の気相部に泡が発生し、液面からの泡の高さが58〜68mmとなった。また、酸化中和反応の進行が不調であり、反応終液の鉄濃度が650ppmであった。これは、泡の影響によりpHを正確に測定することができておらず、炭酸ニッケルスラリーの添加量を適切に制御できなかったことが原因と考えられる。
11 始液槽
12 反応槽
13 配管
14 撹拌機
15 環集配管
21 希釈槽
31 消泡ノズル
Claims (7)
- 酸化中和反応によって反応始液に含まれる不純物を水酸化物として除去する酸化中和設備であって、
前記反応始液が一時貯留される始液槽と、
前記始液槽から前記反応始液が供給されるとともに、酸化剤として塩素ガスおよび中和剤として炭酸ニッケルが添加され、酸化中和反応を生じさせる反応槽と、を備え、
前記始液槽に消泡剤が添加され、前記反応始液と該消泡剤とが混合される
ことを特徴とする酸化中和設備。 - 前記消泡剤の添加量は、前記反応始液に対して、有効成分で5ppm以上20ppm以下である
ことを特徴とする請求項1記載の酸化中和設備。 - 前記消泡剤を前記反応始液で希釈した後に、前記始液槽に添加する
ことを特徴とする請求項1または2記載の酸化中和設備。 - 前記反応槽には、その内部の気相部を負圧に維持するための環集配管が接続されており、
前記環集配管の開口端の周囲に、発生した泡に対して液を散布する消泡ノズルが設けられている
ことを特徴とする請求項1、2または3記載の酸化中和設備。 - 前記消泡ノズルから前記反応始液を散布する
ことを特徴とする請求項4記載の酸化中和設備。 - 酸化中和反応によって反応始液に含まれる不純物を水酸化物として除去する酸化中和方法であって、
前記反応始液に消泡剤を添加して、該反応始液と該消泡剤とを混合し、
ついで、前記反応始液に酸化剤として塩素ガスおよび中和剤として炭酸ニッケルを添加して、酸化中和反応を生じさせる
ことを特徴とする酸化中和方法。 - 前記消泡剤の添加量は、前記反応始液に対して、有効成分で5ppm以上20ppm以下である
ことを特徴とする請求項6記載の酸化中和方法。
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