JP6565511B2 - Ore slurry processing method, nickel oxide ore hydrometallurgy method - Google Patents

Ore slurry processing method, nickel oxide ore hydrometallurgy method Download PDF

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Description

本発明は、鉱石スラリーの処理方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法に関するものであり、より詳しくは、酸浸出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て回収する湿式製錬方法において、その浸出処理に供給する鉱石スラリーの処理方法及びその処理工程を含むニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法に関する。   The present invention relates to an ore slurry treatment method and a nickel oxide ore hydrometallurgy method, and more specifically, in a hydrometallurgical method of leaching and recovering nickel and cobalt from nickel oxide ore by acid leaching. The present invention relates to a method for treating ore slurry supplied to leaching treatment and a method for hydrometallizing nickel oxide ore including the treatment step.

近年、鉄、銅、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン等の鉱物資源において、採掘権の寡占化がますます進んでいることにより、金属製錬での原料コストが大幅に上昇している。このコストの大幅な上昇に対処するため、従来、製錬の対象にならなかった低品位鉱石を使用するための技術開発が行われている。   In recent years, as the mining rights have become more and more oligopolistic in mineral resources such as iron, copper, nickel, cobalt, chromium and manganese, the raw material costs in metal smelting have increased significantly. In order to cope with this large increase in cost, technology development for using low-grade ore that has not been the object of smelting has been conducted.

例えばニッケル製錬では、高温高圧下において耐食性に優れた材料が開発されたこともあり、ニッケル酸化鉱石を硫酸で加圧下に酸浸出する高圧酸浸出(HPAL:High Pressure Acid Leach)法に基づく湿式製錬方法が注目されている。   For example, in nickel smelting, a material excellent in corrosion resistance under high temperature and high pressure has been developed, and wet based on a high pressure acid leaching (HPAL) method of acid leaching nickel oxide ore under pressure with sulfuric acid. Smelting methods are attracting attention.

この高圧酸浸出法は、従来の一般的なニッケル酸化鉱石の製錬方法である乾式製錬法と異なり、還元工程、乾燥工程等の乾式工程を有さないため、エネルギーコスト的に有利であり、今後も低品位ニッケル酸化鉱石(以下、単に「鉱石」という)の製錬方法として有力な技術となる。   This high-pressure acid leaching method is advantageous in terms of energy cost because it does not have a dry process such as a reduction process or a drying process, unlike a dry smelting process that is a conventional smelting method of nickel oxide ore. In the future, it will continue to be an effective technique for smelting low-grade nickel oxide ore (hereinafter simply referred to as “ore”).

また、この高圧酸浸出法に基づく湿式製錬法の製錬プロセスとしての完成度を上げるため、高温加圧下での浸出工程を中心として、ニッケル及びコバルトの浸出率の向上、浸出液の浄液、操業資材使用量の低減等に関して様々な提案がなされている。   Moreover, in order to raise the completeness as a smelting process of the hydrometallurgical process based on this high pressure acid leaching method, focusing on the leaching process under high temperature and pressure, improvement of the leaching rate of nickel and cobalt, purification of the leachate Various proposals have been made regarding reductions in the amount of operating materials used.

ところで、高温加圧下での浸出処理を行うプロセスとして、特許文献1には、ニッケル、コバルト、マンガン等の有価金属を含有する鉱石から、下記工程(a)〜(c)からなる方法により、その有価金属を回収する方法が開示されている。
工程(a):スラリー化した鉱石を、工程(b)で得られた加圧酸浸出液により、硫酸酸性下で常圧浸出し、常圧浸出液と常圧浸出残留物を得る。
工程(b):工程(a)で得られた常圧浸出残留物を、高温高圧下の酸化性雰囲気で硫酸と反応させて加圧酸浸出液を得る。
工程(c):工程(a)で得られた常圧浸出液に中和剤を加えて中和し、次いで硫化アルカリ化合物を添加して、浸出液中のニッケル及びコバルトを硫化物として回収する。
By the way, as a process for performing a leaching treatment under high temperature and pressure, Patent Document 1 discloses a method comprising the following steps (a) to (c) from ores containing valuable metals such as nickel, cobalt, and manganese. A method for recovering valuable metals is disclosed.
Step (a): Slurry ore is leached at atmospheric pressure under acidic conditions using sulfuric acid acid obtained in step (b) to obtain atmospheric leaching solution and atmospheric leaching residue.
Step (b): The atmospheric pressure leaching residue obtained in step (a) is reacted with sulfuric acid in an oxidizing atmosphere under high temperature and pressure to obtain a pressurized acid leaching solution.
Step (c): A neutralizing agent is added to the atmospheric leachate obtained in step (a) to neutralize it, and then an alkali sulfide compound is added to recover nickel and cobalt in the leachate as sulfides.

この方法では、鉱石スラリーを工程(a)で常圧浸出し、次いで常圧浸出残渣を工程(b)で加圧酸浸出する2段浸出を行うことにより、鉱石からのニッケル浸出率を向上させ、同時に加圧酸浸出の浸出液中に含まれる過剰な酸を、常圧浸出残渣に含有されるアルカリ成分によって中和し、中和工程(工程(c))の負荷を低減させるものである。   In this method, the nickel leaching rate from the ore is improved by performing two-stage leaching in which the ore slurry is leached at atmospheric pressure in step (a) and then the pressure leaching residue is leached under pressure in step (b). At the same time, excess acid contained in the leaching solution of the pressurized acid leaching is neutralized by the alkali component contained in the atmospheric leaching residue, thereby reducing the load of the neutralization step (step (c)).

しかしながら、2段浸出を行うプロセスであるため、設備点数が増えコストと手間が増加するといった問題や、浸出残渣を洗浄する際に発生する多量の薄液の処理にコストを要するといった問題があった。   However, since this is a two-stage leaching process, there are problems such as an increase in the number of equipment and cost and labor, and a problem in that a large amount of thin liquid generated when cleaning leaching residues is costly. .

これらの問題点を解決するため、特許文献2には、高温加圧下での浸出を利用する他のプロセスとして、下記(i)〜(iv)からなる工程を含む方法が開示されている。
(i)浸出工程:鉱石をスラリー化して硫酸を添加し、220〜280℃の温度で撹拌処理し、浸出スラリーを形成する。
(ii)固液分離工程:浸出スラリーを、多段階のシックナーを用いて洗浄し、ニッケル及びコバルトを含む浸出液と浸出残渣とに分離する。
(iii)中和工程:浸出液の酸化を抑制しながら、炭酸カルシウムを用いてpHが4以下となるよう調整し、3価の鉄を含有する中和澱物を生成し、中和澱物スラリーとニッケル回収用母液とに分離する。
(iv)硫化工程:ニッケル回収用母液に硫化水素ガスを吹きこみ、ニッケル及びコバルトを含む硫化物を生成し、ニッケル及びコバルトを含む硫化物と貧液とに分離する。
In order to solve these problems, Patent Document 2 discloses a method including the following steps (i) to (iv) as another process using leaching under high temperature and pressure.
(I) Leaching step: ore is slurried and sulfuric acid is added and stirred at a temperature of 220 to 280 ° C. to form a leaching slurry.
(Ii) Solid-liquid separation step: The leaching slurry is washed using a multi-stage thickener and separated into a leaching solution containing nickel and cobalt and a leaching residue.
(Iii) Neutralization step: Adjusting the pH to be 4 or less using calcium carbonate while suppressing oxidation of the leachate to produce a neutralized starch containing trivalent iron, and neutralized starch slurry And nickel recovery mother liquor.
(Iv) Sulfurization step: Hydrogen sulfide gas is blown into the mother liquor for nickel recovery to produce a sulfide containing nickel and cobalt, which is separated into a sulfide containing nickel and cobalt and a poor solution.

ここで、特許文献2に開示される技術に基づく実用プラントの概要について図1を用いて説明する。なお、図1は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法に基づく実用プラントの一例における製錬工程図である。   Here, the outline | summary of the practical plant based on the technique disclosed by patent document 2 is demonstrated using FIG. In addition, FIG. 1 is a smelting process figure in an example of the practical plant based on the hydrometallurgy method of nickel oxide ore.

図1の工程図に示すように、最初に、[1]鉱石処理工程において、原料とするニッケル酸化鉱石が水と混合され、得られた混合液から異物が除去され、また鉱石粒度の調整が行われ、ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーが形成される。   As shown in the process diagram of FIG. 1, first, in [1] ore processing step, nickel oxide ore as a raw material is mixed with water, foreign matters are removed from the obtained mixture, and ore particle size is adjusted. This is done to form an ore slurry of nickel oxide ore.

次に、[2]浸出工程において、得られた鉱石スラリーが、硫酸を用いた高温加圧浸出に付され、浸出液と浸出残渣とを含む浸出スラリーが形成される。   Next, in the [2] leaching step, the obtained ore slurry is subjected to high temperature pressure leaching using sulfuric acid to form a leaching slurry containing a leaching solution and a leaching residue.

次に、[3]固液分離工程において、得られた浸出スラリーが多段洗浄された後、ニッケル及びコバルトを含む浸出液と、浸出残渣スラリーとに分離される。   Next, in the [3] solid-liquid separation step, the obtained leaching slurry is subjected to multistage cleaning, and then separated into a leaching solution containing nickel and cobalt and a leaching residue slurry.

次に、[4]中和工程において、分離された浸出液に対する中和処理が施され、3価の鉄水酸化物を含む中和澱物スラリーと、中和後液とに分離される。   Next, in the [4] neutralization step, the separated leachate is neutralized and separated into a neutralized starch slurry containing trivalent iron hydroxide and a post-neutralized solution.

次に、[5]亜鉛除去工程において、中和後液に対して硫化剤が添加され、その溶液中に含まれる亜鉛が硫化物となり、硫化亜鉛を含む硫化亜鉛澱物と、亜鉛を除去したニッケル回収用の母液とに分離される。   Next, in the [5] zinc removal step, a sulfurizing agent is added to the post-neutralization solution, the zinc contained in the solution becomes a sulfide, and the zinc sulfide starch containing zinc sulfide and the zinc are removed. Separated into mother liquor for nickel recovery.

次に、[6]硫化工程において、ニッケル回収用の母液に対して硫化剤が添加され、その母液中に含まれるニッケル及びコバルトが硫化物となり、ニッケル及びコバルトの混合硫化物と、ニッケル等が除去された貧液とに分離される。なお、貧液は、固液分離工程[3]における浸出残渣の洗浄水として使用される。   Next, [6] In the sulfiding step, a sulfiding agent is added to the mother liquor for recovering nickel, and nickel and cobalt contained in the mother liquor become sulfides, and mixed sulfides of nickel and cobalt, nickel, etc. Separated from the removed poor solution. The poor liquid is used as washing water for the leach residue in the solid-liquid separation step [3].

最後に、[7]最終中和工程において、余剰の貧液と、固液分離工程[3]で分離された浸出残渣スラリーとに対して中和処理が施され、中和処理により生成した最終中和残渣がテーリングダムに貯留される。   Finally, in [7] final neutralization step, the excess poor liquid and the leaching residue slurry separated in the solid-liquid separation step [3] are neutralized, and the final produced by the neutralization treatment Neutralization residue is stored in the tailing dam.

このような製錬プロセスの特徴としては、固液分離工程[3]で浸出スラリーを多段階で洗浄することによって、次工程の中和工程[4]での中和剤消費量と澱物量を削減でき、また浸出残渣の真密度を高めることができるため、固液分離特性を改善できることが挙げられる。また、浸出工程[2]での浸出処理を高温加圧浸出のみで行うことにより、プロセスを簡素化することができるという特徴も挙げられ、特許文献1に開示されている方法よりも利点があるとされている。   As a feature of such a smelting process, the leaching slurry is washed in multiple steps in the solid-liquid separation step [3], thereby reducing the consumption of neutralizing agent and the amount of starch in the neutralization step [4] of the next step. It can be reduced, and since the true density of the leach residue can be increased, the solid-liquid separation characteristics can be improved. Further, there is a feature that the process can be simplified by performing the leaching process in the leaching step [2] only by high-temperature pressure leaching, which is advantageous over the method disclosed in Patent Document 1. It is said that.

さらに、固液分離工程[3]で用いる洗浄液として、硫化工程[6]で生じた貧液を使用することで、貧液中に残留する硫酸を利用して浸出残渣に付着したニッケルを浸出させて回収でき、効果的かつ効率的な水の繰り返し使用が可能になるとされている。またさらに、中和工程[4]にて生成した中和澱物のスラリーを固液分離工程[3]に戻すことにより、ニッケルのロスを低減することができ、より有利であるとされている。   Furthermore, by using the poor solution generated in the sulfidation step [6] as the cleaning solution used in the solid-liquid separation step [3], the nickel adhering to the leaching residue is leached using sulfuric acid remaining in the poor solution. It is said that effective and efficient water can be used repeatedly. Furthermore, the loss of nickel can be reduced by returning the slurry of the neutralized starch produced in the neutralization step [4] to the solid-liquid separation step [3], which is more advantageous. .

しかしながら、この製錬プロセスにおいては、以下のような課題がある。   However, this smelting process has the following problems.

第1に、設備の磨耗の抑制が挙げられる。ニッケル酸化鉱石は、鉱石スラリーとして各工程における設備間を搬送されるが、その搬送に際して鉱石スラリーによる設備材料の磨耗が著しく、とりわけ浸出工程における処理設備の配管、ポンプ等では補修頻度が高くなり、メンテナンスコストの上昇やプラント稼働率低下の大きな原因となっている。   First, there is suppression of equipment wear. Nickel oxide ore is transported between facilities in each process as ore slurry, but the equipment material is significantly worn by the ore slurry at the time of transport, especially repair pipes and pumps in the leaching process are frequently repaired, This is a major cause of an increase in maintenance costs and a decrease in plant availability.

第2に、最終中和残渣の量の低減が挙げられる。固液分離工程[3]で生じる浸出残渣スラリーは、硫化工程[6]から産出される余剰の貧液と合一され、最終中和工程[7]において石灰石スラリー又は消石灰スラリーを用いた中和処理が施され、無害化される。この最終中和工程[7]から産出される最終中和残渣は、テーリングダムで貯留されることになるが、この最終中和残渣には浸出残渣スラリー中のヘマタイト、クロマイト等の不純物成分のほか、中和処理により形成される石膏が含有されるため、資源化できず、テーリングダムの建設及び維持管理のための大きなコスト負担が生じていた。   Secondly, there is a reduction in the amount of final neutralization residue. The leaching residue slurry produced in the solid-liquid separation step [3] is combined with the excess poor liquid produced from the sulfidation step [6], and neutralized using limestone slurry or slaked lime slurry in the final neutralization step [7]. Processed and detoxified. The final neutralization residue produced from this final neutralization step [7] is stored in a tailing dam. This final neutralization residue includes impurities such as hematite and chromite in the leach residue slurry. Since gypsum formed by the neutralization treatment is contained, it cannot be recycled, and a large cost burden for the construction and maintenance of the tailing dam has occurred.

このように、従来の高圧酸浸出法に基づく湿式製錬方法を用いた実用プラントでは、上述した課題の解決策が求められている。さらに、その課題を、効果的にかつ経済的に解決するためには、鉱石又は浸出残渣スラリーに含まれる不純物成分を効率的に分離回収することが有効な手段となり、これら不純物成分を資源化して有効活用することも求められている。   Thus, in the practical plant using the hydrometallurgical method based on the conventional high pressure acid leaching method, the solution of the subject mentioned above is calculated | required. Furthermore, in order to solve the problem effectively and economically, it becomes an effective means to efficiently separate and recover the impurity components contained in the ore or the leach residue slurry, and these impurity components can be recycled as resources. Effective utilization is also required.

特許文献3には、高圧酸浸出法に基づく湿式製錬において、鉱石スラリーからシリカ鉱物、クロマイト又はケイ苦土鉱から選ばれる少なくとも1種を含む粒子を物理分離して回収する工程と、浸出残渣スラリー中のヘマタイト粒子を物理分離して回収する工程とを含むニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法が開示されている。しかしながら、鉱石又は浸出残渣に含まれる不純物成分の効率的な分離回収には、更なる改善が求められている。   In Patent Document 3, in hydrometallurgy based on the high pressure acid leaching method, a step of physically separating and recovering particles containing at least one selected from silica mineral, chromite, or siliceous clay from ore slurry, and leaching residue A method of hydrometallizing nickel oxide ore including a step of physically separating and recovering hematite particles in a slurry is disclosed. However, further improvement is required for efficient separation and recovery of impurity components contained in the ore or leach residue.

特開平6−116660号公報JP-A-6-116660 特開2005−350766号公報JP-A-2005-350766 特開2010−95788号公報JP 2010-95788 A

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、酸浸出処理を用いたニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、酸浸出処理に供給する鉱石スラリーによる配管やポンプ等の設備の磨耗を抑制するとともに、湿式製錬プロセスにおける最終中和工程から産出される最終中和残渣量を低減することができる方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such a situation, and in a hydrometallurgical process of nickel oxide ore using acid leaching treatment, equipment such as piping and pumps using ore slurry supplied to the acid leaching treatment is provided. An object of the present invention is to provide a method capable of suppressing wear and reducing the amount of final neutralization residue produced from the final neutralization step in the hydrometallurgical process.

本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、鉱石スラリーに対して分級処理を施してゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物と分離し、次いでそのクロマイトを含む混合物に対して磁力選鉱処理を施すことにより、非着磁物としてクロマイトを分離除去することにより、酸浸出処理に供する鉱石スラリー中のクロマイトを低減させることができ、上述した課題を解決することができることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は以下のものを提供する。   As a result of intensive studies, the inventors performed classification treatment on the ore slurry to separate the mixture containing goethite from the mixture containing chromite, and then the magnetic separation process on the mixture containing chromite. By separating and removing chromite as a non-magnetized material, it is possible to reduce chromite in the ore slurry to be subjected to the acid leaching treatment, and to find out that the above-mentioned problems can be solved. It came to be completed. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法における酸浸出処理に供する鉱石スラリーの処理方法であって、前記ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程と、前記クロマイトを含む混合物から、磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程とを有し、前記分級工程にて得られた前記ゲーサイトを含む混合物と、前記磁力選鉱工程にて分離した前記マグネタイトを含む混合物とを、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーとすることを特徴とする鉱石スラリーの処理方法である。   (1) 1st invention of this invention is a processing method of the ore slurry used for the acid leaching process in the hydrometallurgy method of nickel oxide ore, Comprising: The classification apparatus was used with respect to the ore slurry of the said nickel oxide ore. A classification process is performed to obtain a mixture containing goethite and a mixture containing chromite, and a mixture containing magnetite as a magnetized product is separated from the mixture containing chromite using a magnetic separator. A magnetic separation process for separating a mixture containing chromite as a non-magnetized product, a mixture containing the goethite obtained in the classification process, and a mixture containing the magnetite separated in the magnetic separation process Is an ore slurry used for the acid leaching treatment.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記分級工程にて分離された前記クロマイト含む混合物を、前記磁力選鉱工程にて使用する前記磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する低磁界磁力選鉱工程をさらに有し、前記磁力選鉱工程では、前記低磁界磁力選鉱工程を経て分離された前記クロマイトを含む混合物から、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離し、前記低磁界磁力選鉱工程にて分離したマグネタイトを含む混合物を、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーに含めることを特徴とする鉱石スラリーの処理方法である。   (2) The second invention of the present invention is the first invention, wherein the mixture containing the chromite separated in the classification step is smaller than the magnetic field strength of the magnetic separation apparatus using the magnetic separation process. Using a low-field magnetic separation apparatus that generates magnetic field strength, further comprising a low-field magnetic separation process that separates a mixture containing magnetite as a magnetized material and separates a mixture containing chromite as a non-magnetized material, In the magnetic separation process, the mixture containing chromite as a non-magnetized product is separated from the mixture containing the chromite separated through the low magnetic separation process, and the mixture containing magnetite separated in the low magnetic separation process Is included in the ore slurry to be subjected to the acid leaching treatment.

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記分級工程では、前記分級装置としてハイドロサイクロンを使用し、該ハイドロサイクロンのオーバーフローとして前記ゲーサイトを含む混合物を分離し、アンダーフローとして前記クロマイトを含む混合物を分離することを特徴とする鉱石スラリーの処理方法である。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, in the classification step, a hydrocyclone is used as the classification device, and the mixture containing the goethite is separated as an overflow of the hydrocyclone. Then, the ore slurry is treated by separating the mixture containing the chromite as underflow.

(4)本発明の第4の発明は、第3の発明において、前記分級工程では、アンダーフロー粒子のうち、粒子サイズ−45μmのものの存在比率が30%以下となるように、前記ハイドロサイクロンの圧力と前記分級処理の対象とする鉱石スラリーの濃度を調整することを特徴とする鉱石スラリーの処理方法である。   (4) According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, in the classification step, among the underflow particles, an abundance ratio of particles having a particle size of −45 μm is 30% or less. An ore slurry treatment method comprising adjusting a pressure and a concentration of ore slurry to be classified.

(5)本発明の第5の発明は、ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに対して酸浸出処理を施してニッケルを浸出させて回収するニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法において、前記ニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーのうち、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーからクロマイトを分離する鉱石スラリーの処理工程を含み、前記鉱石スラリーの処理工程は、前記ニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程と、前記クロマイトを含む混合物から、磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程とを有し、前記分級工程にて得られた前記ゲーサイトを含む混合物と、前記磁力選鉱工程にて分離した前記マグネタイトを含む混合物とを、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーと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である。   (5) A fifth invention of the present invention is a method for hydrometallurgy of nickel oxide ore, wherein the nickel oxide ore slurry is subjected to an acid leaching treatment and leached to recover nickel, and prepared from the nickel oxide ore. The ore slurry includes a treatment step of ore slurry that separates chromite from the ore slurry subjected to the acid leaching treatment, and the ore slurry treatment step includes a classification device for the ore slurry prepared from the nickel oxide ore. Separation of the mixture containing magnetite as a magnetized product from the mixture containing the chromite by the classification process to obtain the mixture containing goethite and the mixture containing chromite from the mixture containing the chromite And a magnetic separation process that separates a mixture containing chromite as a non-magnetized product, and obtained in the classification process. A nickel oxide ore hydrometallurgical smelting method characterized in that a mixture containing the goethite and a mixture containing the magnetite separated in the magnetic separation process are used as ore slurry for the acid leaching treatment. .

本発明によれば、酸浸出処理に供する鉱石スラリー中のクロマイトを効率的にかつ効果的に低減させることができる。これにより、鉱石スラリーの移送等に使用する配管やポンプ等の設備の磨耗を抑制することができ、また、湿式製錬プロセスにおける最終中和工程から産出される最終中和残渣量を低減することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the chromite in the ore slurry used for an acid leaching process can be reduced efficiently and effectively. As a result, wear of equipment such as piping and pumps used for transferring ore slurry can be suppressed, and the amount of final neutralization residue produced from the final neutralization step in the hydrometallurgical process can be reduced. Can do.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the hydrometallurgical process of nickel oxide ore. 鉱石スラリーの処理方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the processing method of an ore slurry. 鉱石スラリーの処理方法を適用したニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the hydrometallurgical process of the nickel oxide ore to which the processing method of an ore slurry is applied.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。   Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter referred to as “the present embodiment”) will be described in detail. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.

≪1.鉱石スラリーの処理方法≫
本実施の形態に係る鉱石スラリーの処理方法は、ニッケル酸化鉱石を原料とした湿式製錬プロセスにおける、例えば高温高圧下での酸浸出処理に供する鉱石スラリーを処理するための方法であり、鉱石スラリーに対する酸浸出処理に先立つ前処理方法である。
<< 1. Treatment method of ore slurry >>
The processing method of the ore slurry according to the present embodiment is a method for processing an ore slurry that is subjected to an acid leaching process under high temperature and high pressure, for example, in a hydrometallurgical process using nickel oxide ore as a raw material. This is a pretreatment method prior to the acid leaching treatment.

具体的に、この鉱石スラリーの処理方法は、図2に示す工程図のように、ニッケル酸化鉱石のスラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物とクロマイトを含む混合物とを得る分級工程S21と、分級工程S21にて得られたクロマイトを含む混合物から、磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程S23とを有する。   Specifically, this ore slurry treatment method, as shown in the process diagram of FIG. 2, performs classification using a classifier on the nickel oxide ore slurry, and a mixture containing goethite and a mixture containing chromite. Are separated from the mixture containing chromite obtained in the classification step S21 and the chromite obtained in the classification step S21 by using a magnetic separator, and the chromite is contained as a non-magnetized product. And magnetic separation process S23 for separating the mixture.

また、この鉱石スラリーの処理方法では、分級工程S21に続いて、分級分離されたクロマイト含む混合物を、磁力選鉱工程S23にて使用する磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する低磁界磁力選鉱工程S22を備えるようにすることができる。   Moreover, in this ore slurry processing method, following the classification step S21, a low magnetic field that generates a magnetic field strength smaller than the magnetic field strength of the magnetic separation apparatus used in the magnetic separation process S23 is applied to the mixture containing classified and separated chromite. It is possible to provide a low-field magnetic separation process S22 that separates a mixture containing magnetite as a magnetized product and separates a mixture containing chromite as a non-magnetized product using a magnetic sorting apparatus.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて処理される原料となるニッケル酸化鉱石は、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱である。ラテライト鉱のニッケル含有量は、通常、0.8〜2.5重量%であり、ニッケルは水酸化物、又は含水ケイ苦土(ケイ酸マグネシウム)鉱物として含有されている。また、鉄の含有量は、10〜50重量%であり、主として3価の水酸化物(ゲーサイト)の形態であるが、一部2価の鉄が含水ケイ苦土鉱物等に含有される。   Nickel oxide ore that is a raw material to be processed in the hydrometallurgical process of nickel oxide ore is mainly so-called laterite ore such as limonite or saprolite ore. The nickel content of the laterite ore is usually 0.8 to 2.5% by weight, and nickel is contained as a hydroxide or a hydrous silicic clay (magnesium silicate) mineral. Further, the iron content is 10 to 50% by weight and is mainly in the form of trivalent hydroxide (goethite), but partly divalent iron is contained in the hydrous silicic clay. .

さらに、ラテライト鉱においてはクロムが含まれており、そのクロム分の多くは、鉄又はマグネシウムを含むクロマイト鉱物として、例えば1〜5重量%程度含有されている。また、マグネシア分は、含水ケイ苦土鉱物のほか、未風化で硬度が高いニッケルをほとんど含有しないケイ苦土鉱物に含有される。珪酸分は、石英、クリストバライト(無定形シリカ)等のシリカ鉱物及び含水ケイ苦土鉱物に含有されている。   Further, the laterite ore contains chromium, and most of the chromium content is contained as a chromite mineral containing iron or magnesium, for example, about 1 to 5% by weight. Further, the magnesia content is contained in hydrous silicic clay minerals as well as silicic clay minerals that are unweathered and contain almost no nickel which has high hardness. Silicic acid content is contained in silica minerals such as quartz and cristobalite (amorphous silica) and hydrous silicic clay.

このように、ラテライト鉱において含有される、クロマイト鉱物、ケイ苦土鉱物、及びシリカ鉱物は、ニッケルをほとんど含有していない、いわゆる脈石成分である。   Thus, the chromite mineral, siliceous clay mineral, and silica mineral contained in the laterite ore are so-called gangue components that hardly contain nickel.

さて、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、主としてラテライト鉱である原料のニッケル酸化鉱石は、鉱石粒度の調整が行われた後に水と混合されて鉱石スラリーとして調製されるが、ニッケル酸化鉱石には上述のようにクロマイトが含まれている。このようなクロマイトを含有する鉱石スラリーを、酸浸出処理に供するために配管やポンプ等の設備を用いて移送すると、それら設備を著しく磨耗させることが知られており、設備のメンテナンスや操業効率に大きな影響を及ぼす。   In the nickel oxide ore hydrometallurgical process, the raw material nickel oxide ore, which is mainly a laterite ore, is mixed with water after the ore particle size is adjusted, and is prepared as an ore slurry. Contains chromite as described above. It is known that when such ore slurry containing chromite is transferred using equipment such as pipes and pumps to be subjected to acid leaching treatment, the equipment is remarkably worn out, and maintenance and operation efficiency of equipment are improved. It has a big effect.

このことから、酸浸出処理に供する鉱石スラリーとしては、その酸浸出処理に先立ってクロマイト分を分離除去したものを用いることが望ましい。   For this reason, as the ore slurry used for the acid leaching treatment, it is desirable to use one obtained by separating and removing the chromite component prior to the acid leaching treatment.

ここで、鉱石スラリーを構成する鉱石粒子中の各成分分布状態について説明する。ニッケル酸化鉱石をEPMA観察すると、クロム含有量の高い部分は、鉄含有量の高い部分とは独立した単独相として存在する比率が高く、かつ20〜1000μmの粒径の鉱石に含まれることが多い。このことは、クロムを含む鉱物は、約20μm以上の粒子に多く含まれており、一方で、ニッケル及び鉄を含む鉱物は、約20μm未満の粒子に多く含まれていることを示している。   Here, each component distribution state in the ore particle which comprises an ore slurry is demonstrated. When the nickel oxide ore is observed by EPMA, the portion having a high chromium content has a high ratio of being present as a single phase independent of the portion having a high iron content, and is often contained in an ore having a particle size of 20 to 1000 μm. . This indicates that the mineral containing chromium is contained in a large amount in particles of about 20 μm or more, while the mineral containing nickel and iron is contained in a large amount in particles of less than about 20 μm.

したがって、鉱石スラリーからクロマイトを効果的に分離回収するためには、原料とするニッケル酸化鉱石から粗大な粒子を除いた後の鉱石をスラリー化し、この鉱石スラリー中のニッケル酸化鉱石を適切な粒度になるように解砕し、適切な分級粒度を設定することが肝要である。なお、このときの解砕粒度としては、鉱石スラリーを形成する際の本来の目的を考慮して決められるが、約2mm以下程度が好ましい。   Therefore, in order to effectively separate and recover chromite from the ore slurry, the ore after removing coarse particles from the nickel oxide ore used as a raw material is slurried, and the nickel oxide ore in the ore slurry is adjusted to an appropriate particle size. It is important to set the appropriate classification particle size. In addition, although the crushing particle size at this time is determined in consideration of the original purpose in forming the ore slurry, it is preferably about 2 mm or less.

表1に、原料のニッケル酸化鉱石を約2mm以下の粒度に破砕して得られた鉱石スラリーの鉱石粒度分布と、各粒度区分での金属元素成分の品位の一例を示す。   Table 1 shows an example of the ore particle size distribution of the ore slurry obtained by crushing the raw material nickel oxide ore to a particle size of about 2 mm or less, and the quality of the metal element component in each particle size category.

Figure 0006565511
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表1に示すように、鉱石スラリー中の鉱石のうち、75μm以上の粗粒部に、クロム、珪素、マグネシウム等が濃縮されることが分かる。一方で、75μm以下の細粒部には、鉄が濃縮されることが分かる。   As shown in Table 1, it can be seen that chromium, silicon, magnesium and the like are concentrated in the coarse grain portion of 75 μm or more in the ore in the ore slurry. On the other hand, it can be seen that iron is concentrated in the fine-grained portion of 75 μm or less.

このことから、先ず、原料のニッケル酸化鉱石の粒度調整を行って得られた、例えば2mm以下の鉱石スラリーに対して、分級装置を用いて所定の分級粒度(分級点)で分級処理を施し、粗粒部と細粒部とに分級する。すると、粗粒部にクロマイトを含む混合物が得られ、細粒部に鉄を含有するゲーサイト等を含む混合物を得ることができる。これにより、第1段階として、鉱石スラリーからクロマイトを分離することができる。以下、より具体的に、このような分級処理を行う分級工程から説明する。   From this, first, for example, 2 mm or less ore slurry obtained by adjusting the particle size of the raw material nickel oxide ore is subjected to classification treatment with a predetermined classification particle size (classification point) using a classification device, Classification into coarse and fine grained parts. Then, a mixture containing chromite in the coarse-grained portion can be obtained, and a mixture containing goethite containing iron in the fine-grained portion can be obtained. Thereby, a chromite can be isolate | separated from an ore slurry as a 1st step. Hereinafter, more specifically, a classification process for performing such classification processing will be described.

<1−1.分級工程>
分級工程S21では、ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに対し、分級装置を使用して分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物とクロマイトを含む混合物とに分級する。ここで分級されたゲーサイトを含む混合物は、クロマイトが分離除去された鉱石スラリーであり、そのまま、湿式製錬プロセスのオートクレーブ等の加圧反応容器にて行われる酸浸出処理に供給する鉱石スラリーとなる。
<1-1. Classification process>
In the classification step S21, the ore slurry of nickel oxide ore is subjected to classification using a classification device, and classified into a mixture containing goethite and a mixture containing chromite. The mixture containing goethite classified here is an ore slurry from which chromite has been separated and removed, and the ore slurry supplied to an acid leaching process performed in a pressure reaction vessel such as an autoclave in a hydrometallurgical process as it is, Become.

分級工程S21では、分級装置を使用しその運転条件を決定することによって、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とに分級分離することができる。この分級処理では、所定の分級粒度に基づいて、細粒部がゲーサイトを含む混合物となり、粗粒部がクロマイトを含む混合物となって分離される。なお、粗粒部に分級されるクロマイトを含む混合物には、主として、クロマイトとマグネタイトとを含み、この粗粒部に混入した一部のゲーサイトが含まれている。   In the classification step S21, classification and separation can be performed into a mixture containing goethite and a mixture containing chromite by determining the operating conditions using a classification device. In this classification treatment, based on a predetermined classification particle size, the fine-grained portion becomes a mixture containing goethite, and the coarse-grained portion becomes a mixture containing chromite and separated. In addition, the mixture containing chromite classified into the coarse-grained portion mainly contains chromite and magnetite, and a part of goethite mixed in the coarse-grained portion is included.

具体的に、この分級工程S21における分級処理では、特に限定されないが、クロマイトを含む混合物中のクロマイト濃度が41重量%以上程度にまで濃縮させるようにすることが好ましい。   Specifically, the classification process in the classification step S21 is not particularly limited, but it is preferable that the chromite concentration in the mixture containing chromite is concentrated to about 41% by weight or more.

具体的に、分級装置の運転条件に関して、処理対象とする鉱石スラリーの分級粒度(分級点)としては、ニッケルが含有されるゲーサイトを細粒部として効率よく分級分離できればよく、好ましくは20〜150μmの範囲、より好ましくは45〜75μmの範囲から選択することが好ましい。すなわち、工業的に実施可能な分級粒度の下限としては、おおむね20μmである。このことから、分級粒度が20μm未満であると、粗粒部へのクロマイトの濃縮が不十分になるとともに、酸浸出処理に供給される鉱石スラリー中のニッケルがロスすることになる。一方で、分級粒度が150μmを超えると、細粒部においてクロマイト、ケイ苦土鉱、及びシリカ鉱物の除去が不十分となってしまう可能性がある。   Specifically, regarding the operating conditions of the classifier, the classification particle size (classification point) of the ore slurry to be processed is not limited as long as the goethite containing nickel can be efficiently classified and separated as a fine particle part, and preferably 20 to It is preferable to select from the range of 150 μm, more preferably from 45 to 75 μm. That is, the lower limit of the classification particle size that can be industrially implemented is approximately 20 μm. From this, when the classified particle size is less than 20 μm, the concentration of chromite to the coarse portion becomes insufficient and nickel in the ore slurry supplied to the acid leaching process is lost. On the other hand, if the classified particle size exceeds 150 μm, the removal of chromite, siliceous clay, and silica minerals may be insufficient in the fine-grained portion.

分級装置としては、特に限定されないが、ハイドロサイクロンを使用することが好ましい。一般的に、クロマイトの比重はゲーサイト等の水酸化鉄の比重よりも大きく、ハイドロサイクロンを用いて分級処理を行うことによって、その鉱石スラリーを粒度に基づき、アンダーフロー(U/F)としてクロマイトを含む混合物を、オーバーフロー(O/F)としてゲーサイトを含む混合物を、精度良く分離することができる。また、ハイドロサイクロンは、大量の鉱石スラリーの処理に適しており、また、オーバーフローへの分配が多い場合の処理に適している。なお、ハイドロサイクロンは、1段のみでもよく、2段以上の複数段を備えるようにしてもよい。   Although it does not specifically limit as a classification apparatus, It is preferable to use a hydrocyclone. In general, the specific gravity of chromite is larger than the specific gravity of iron hydroxide such as goethite, and by performing classification using a hydrocyclone, the ore slurry is chromite as underflow (U / F) based on the particle size. As a result, the mixture containing goethite can be separated with high accuracy from the mixture containing. Hydrocyclone is suitable for processing a large amount of ore slurry, and also suitable for processing when there are many distributions to the overflow. Note that the hydrocyclone may have only one stage, or may have two or more stages.

ハイドロサイクロン等の分級装置の運転圧力、すなわち分級装置に供給するスラリーの圧力としては、特に限定されないが、分級性能や処理速度等を考慮すると、0.1〜0.3MPa程度とすることが好ましい。   The operating pressure of a classifier such as a hydrocyclone, that is, the pressure of the slurry supplied to the classifier is not particularly limited, but is preferably about 0.1 to 0.3 MPa in consideration of classification performance, processing speed, and the like. .

また、分級装置としては、アンダーフローのパルプ濃度が50重量%以上となるように、その形状等を調整することが好ましい。   Moreover, as a classifier, it is preferable to adjust the shape etc. so that the pulp density of an underflow may be 50 weight% or more.

また、ハイドロサイクロン等の分級装置に供する鉱石スラリーのパルプ濃度としては、特に限定されないが、10〜30重量%程度であることが好ましく、15〜20重量%であることがより好ましい。例えばハイドロサイクロンを用いた分級分離においては、パルプ濃度が10重量%未満でも処理は可能であるものの、水を大量に必要とし、さらに後工程の沈降濃縮にも不利となってしまう。また、パルプ濃度が30重量%を超えると、スラリーの粘度が上昇し、分級分離が困難になる場合がある。これらのことから、パルプ濃度としては10〜30重量%の範囲に設定することが好ましく、これにより新たに水を供給する必要がなく、また希釈のためのタンクも不要になる。   Moreover, it is although it does not specifically limit as a pulp density | concentration of the ore slurry used for classifiers, such as a hydrocyclone, It is preferable about 10-30 weight%, and it is more preferable that it is 15-20 weight%. For example, in classification separation using a hydrocyclone, treatment is possible even if the pulp concentration is less than 10% by weight, but a large amount of water is required, and further, it is disadvantageous for sedimentation concentration in the subsequent step. On the other hand, if the pulp concentration exceeds 30% by weight, the viscosity of the slurry increases and classification separation may be difficult. For these reasons, it is preferable to set the pulp concentration in the range of 10 to 30% by weight, so that it is not necessary to supply new water and a tank for dilution is not required.

また、分級処理を行うにあたっては、上述したように分級装置の分級性能や処理速度等を考慮して運転圧力等を調整することが好ましいが、その中でも、得られる粗粒部の粒子のうち、粒子サイズ−45μm(45μm未満)のものの存在比率が30%以下となるように、分級装置に供給するスラリー圧力と分級処理の対象とする鉱石スラリーの濃度を調整することが好ましい。   Moreover, in performing the classification treatment, it is preferable to adjust the operating pressure and the like in consideration of the classification performance of the classification device and the processing speed as described above, among them, among the particles of the coarse portion obtained, It is preferable to adjust the slurry pressure supplied to the classifier and the concentration of the ore slurry to be classified so that the existence ratio of particles having a particle size of −45 μm (less than 45 μm) is 30% or less.

なお、粗粒部に分級される粒子において、粒子サイズが45μm未満の粒子の存在比率としては0%に近いほど望ましいが、その45μm未満の粒子の割合を下げていくと、分離させた細粒部に粗粒の低ニッケル含有粒子が混じってしまうことがあり、湿式製錬プロセスにおけるニッケルの回収ロスの要因となる可能性がある。   In addition, in the particles classified into the coarse particles, it is desirable that the existence ratio of particles having a particle size of less than 45 μm is closer to 0%, but as the proportion of particles having a particle size of less than 45 μm is lowered, the separated fine particles Coarse particles of low nickel content may be mixed in the portion, which may cause nickel recovery loss in the hydrometallurgical process.

このように、パルプ濃度、ハイドロサイクロン等の分級装置の運転圧力、分級装置の形状等を最適化することにより、細粒部へのクロマイトの分配をほとんど無くすことが可能となり、クロマイトを効果的に分離することができる。   In this way, by optimizing the pulp concentration, the operating pressure of the classifier such as hydrocyclone, the shape of the classifier, etc., it becomes possible to eliminate the distribution of chromite to the fine-grained portion, effectively reducing chromite. Can be separated.

<1−2.磁力選鉱工程>
磁力選鉱工程S23では、分級工程S21において分離した、クロマイトを含む混合物に対して、磁力選鉱装置を使用して磁力選鉱処理を施す。
<1-2. Magnetic beneficiation process>
In the magnetic separation process S23, the magnetic separation process is performed on the mixture containing chromite separated in the classification process S21 using a magnetic separation apparatus.

上述したように、分級工程S21にて粗粒部として分級分離したクロマイトを含む混合物には、主として、クロマイトとマグネタイトとが含まれており、一部ゲーサイトも含まれている。磁力選鉱工程S23では、このようなクロマイトを含む混合物に対して磁力選鉱処理を施すことによって、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離することができ、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離することができる。このような磁力選鉱処理によって、クロマイトを効果的に分離することができ、言い換えるとクロマイトをさらに濃縮することができる。一方、分離させた着磁物としてのマグネタイトを含む混合物は、湿式製錬プロセスの酸浸出処理に供給する鉱石スラリーとすることができる。   As described above, the mixture containing chromite classified and separated as the coarse part in the classification step S21 mainly includes chromite and magnetite, and partly includes goethite. In the magnetic separation process S23, a mixture containing magnetite as a magnetized product can be separated by subjecting the mixture containing chromite to a magnetic separation process, and a mixture containing chromite as a non-magnetized product is separated. can do. By such magnetic separation process, chromite can be effectively separated, in other words, chromite can be further concentrated. On the other hand, the mixture containing magnetite as the separated magnetized material can be used as an ore slurry to be supplied to the acid leaching process of the hydrometallurgical process.

なお、磁力選鉱処理の処理対象であるクロマイトを含む混合物に微量含まれているゲーサイトは、この磁力選鉱処理によって、マグネタイトを含む混合物中に含まれることになり、マグネタイトと同様に、酸浸出処理に供給する鉱石スラリーとすることができる。   In addition, goethite that is contained in a small amount in the mixture containing chromite, which is the target of magnetic separation process, will be included in the mixture containing magnetite by this magnetic separation process, and as with magnetite, acid leaching treatment Ore slurry to be supplied to

磁力選鉱装置としては、比較的に高い磁界を発生する高磁界磁力選鉱装置を用いる。具体的に、高磁界磁力選鉱装置としては、特に限定されないが、5KGauss以上の磁界強度を発生させるものであることが好ましい。これにより、マグネタイトを着磁物として効果的に分離することができる。一方で、磁界強度が大きすぎると、分離したいクロマイトも同時に着磁してしまう可能性があることから、高磁界磁力選鉱装置の磁界強度としては20kGauss以下であることが好ましい。このように、磁界強度が5〜20KGaussの範囲の磁力選鉱装置を使用して磁力選鉱処理を行うことにより、より効果的にクロマイトを分離して除去することができる。   As the magnetic separation apparatus, a high magnetic field separation apparatus that generates a relatively high magnetic field is used. Specifically, the high magnetic field magnetic separation apparatus is not particularly limited, but it is preferable to generate a magnetic field strength of 5 KGaus or higher. Thereby, magnetite can be effectively separated as a magnetized material. On the other hand, if the magnetic field strength is too high, the chromite to be separated may be magnetized at the same time. Therefore, the magnetic field strength of the high magnetic field magnetic separator is preferably 20 kGauss or less. Thus, chromite can be separated and removed more effectively by performing the magnetic separation process using a magnetic separation apparatus having a magnetic field strength in the range of 5 to 20 KGaus.

<1−3.低磁界磁力選鉱工程>
さて、磁力選鉱工程S23での高磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理においては、分級工程S21での分級処理により得られたクロマイトを含む混合物から、マグネタイト、ゲーサイトのいずれも分離して除去することが可能であり、マグネタイトは上述のように着磁物として分離することができる。マグネタイトを着磁物として磁力選鉱する効果としては、比較的に低い磁界強度の磁力選鉱装置を使用して処理した場合よりは大きいものの、磁界強度が大きすぎるとマグネタイトを磁石から取り除き難くなる。一方で、ゲーサイトは、比較的に低い磁界強度の磁力選鉱装置による磁力選鉱では着磁しないが、高い磁界強度の磁力選鉱装置による磁力選鉱では着磁する。
<1-3. Low magnetic field magnetic separation process>
Now, in the magnetic separation process using the high magnetic field magnetic separation apparatus in the magnetic separation process S23, both magnetite and goethite are separated and removed from the mixture containing chromite obtained by the classification process in the classification process S21. The magnetite can be separated as a magnetized material as described above. Although the effect of magnetic separation with magnetite as a magnetized material is greater than when processed using a magnetic separation apparatus having a relatively low magnetic field strength, it is difficult to remove magnetite from the magnet if the magnetic field strength is too high. On the other hand, goethite is not magnetized by magnetic separation with a magnetic separator with a relatively low magnetic field strength, but is magnetized with magnetic separation with a magnetic separator with a high magnetic field strength.

このようなことから、本実施の形態に係る鉱石スラリーの処理方法においては、図2の工程図における点線囲み部にて示すように、ハイドロサイクロン等の分級装置を用いた分級工程S21に続けて、低磁界磁力選鉱工程S22を設けることが好ましい。   Therefore, in the ore slurry processing method according to the present embodiment, as shown by the dotted line encircled portion in the process diagram of FIG. 2, following the classification step S21 using a classification device such as a hydrocyclone. It is preferable to provide a low magnetic field magnetic separation process S22.

低磁界磁力選鉱工程S22では、上述した磁力選鉱工程S23にて使用する磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、分級工程S21を経て得られたクロマイトを含む混合物に対して磁力選鉱処理を行う。この低磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理によって、着磁物として、強磁性体であるマグネタイトを含む混合物を分離することができ、非着磁物としてクロマイトとゲーサイトとを含む混合物を分離することができる。   In the low magnetic field beneficiation process S22, the low magnetic field beneficiation apparatus that generates a magnetic field strength smaller than the magnetic field intensity of the magnetic beneficiation apparatus used in the magnetic beneficiation process S23 described above was obtained through the classification process S21. Magnetic beneficiation treatment is performed on the mixture containing chromite. By magnetic separation using this low-field magnetic separation apparatus, a mixture containing magnetite, which is a ferromagnetic material, can be separated as a magnetized product, and a mixture containing chromite and goethite can be separated as a non-magnetized product. can do.

このように、低磁界磁力選鉱工程S22では、強磁性体であるマグネタイトを効率的に分離除去することができ、分離したマグネタイトを含む混合物は、湿式製錬プロセスの酸浸出処理に供給する鉱石スラリーとすることができる。   Thus, in the low magnetic field magnetic beneficiation step S22, magnetite that is a ferromagnetic material can be separated and removed efficiently, and the mixture containing the separated magnetite is supplied to the acid leaching process of the hydrometallurgical process. It can be.

低磁界磁力選鉱装置としては、磁力選鉱工程S23にて使用する磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生するものであれば特に限定されないが、500〜2000Gauss程度の磁界強度で運転できるものが好ましい。この低磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理は、強磁性体のマグネタイトを選択的に除去する処理であるが、使用する装置の磁界強度が500Gauss未満であるとその効果が得られ難くなる。一方で、磁界強度が2000Gaussを超えると、着磁物となったマグネタイトを磁石から取り除くことが困難になる。   The low magnetic field magnetic separation apparatus is not particularly limited as long as it generates a magnetic field intensity smaller than the magnetic field intensity of the magnetic separation apparatus used in the magnetic separation process S23, but can operate with a magnetic field intensity of about 500 to 2000 Gauss. Is preferred. The magnetic separation process using the low magnetic field magnetic separation apparatus is a process for selectively removing the magnetite of the ferromagnetic material. However, if the magnetic field strength of the apparatus used is less than 500 Gauss, it is difficult to obtain the effect. On the other hand, when the magnetic field strength exceeds 2000 Gauss, it becomes difficult to remove the magnetite that has become a magnetized material from the magnet.

この低磁界磁力選鉱工程S22において、非着磁物として分離されたクロマイトとゲーサイトとを含む混合物は、上述した磁力選鉱工程S23における処理に送られる。具体的には、磁力選鉱工程S23において、クロマイトとゲーサイトとを含む混合物が、例えば5〜20KGaussの範囲の磁力選鉱装置を使用する磁力選鉱処理に供され、その処理によって、着磁物としてゲーサイトを含む混合物が分離され、非着磁物としてクロマイトを含む混合物が分離される。   In the low magnetic field magnetic separation process S22, the mixture containing chromite and goethite separated as a non-magnetized product is sent to the process in the magnetic separation process S23 described above. Specifically, in the magnetic separation process S23, the mixture containing chromite and goethite is subjected to a magnetic separation process using a magnetic separation apparatus in the range of, for example, 5 to 20 KGaus, and as a result, the mixture is used as a magnetized product. The mixture containing sites is separated, and the mixture containing chromite as non-magnetized material is separated.

なお、低磁界磁力選鉱工程S22にて分離されたクロマイトとゲーサイトとを含む混合物中には、マグネタイトが含まれていることもあり、そのような場合には、磁力選鉱工程S23における処理により、着磁物として得られるゲーサイトを含む混合物中にマグネタイトも含まれ分離される。   In addition, the mixture containing chromite and goethite separated in the low magnetic field magnetic separation process S22 may contain magnetite. In such a case, by the process in the magnetic separation process S23, Magnetite is also contained and separated in the mixture containing goethite obtained as a magnetized product.

このように、本実施の形態に係る鉱石スラリーの処理方法は、ニッケル酸化鉱石のスラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程S21と、得られたクロマイトを含む混合物から、磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程S23とを有する。また、より好ましくは、低磁界磁力選鉱工程S22として、分級分離されたクロマイト含む混合物を、磁力選鉱工程S23にて使用する磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する。   Thus, the ore slurry processing method according to the present embodiment performs classification using a classification device on the nickel oxide ore slurry to obtain a mixture containing goethite and a mixture containing chromite. Step S21 and a magnetic separation process S23 for separating a mixture containing magnetite as a magnetized product and a mixture containing chromite as a non-magnetized product from a mixture containing the obtained chromite using a magnetic separation apparatus Have More preferably, as the low magnetic field magnetic separation process S22, a low magnetic field magnetic separation apparatus that generates a magnetic field strength smaller than the magnetic field intensity of the magnetic separation apparatus that uses the classified and separated chromite mixture in the magnetic separation process S23. Is used to separate a mixture containing magnetite as a magnetized material and a mixture containing chromite as a non-magnetized material.

ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーを湿式製錬プロセスにおける酸浸出処理に供するに先立ち、その鉱石スラリーに対してこのような一連の処理を施すことによって、鉱石中のクロマイトを効率的にかつ効果的に分離除去することができる。そして、その他の分離成分、すなわち、分級工程S21にて分級分離されたゲーサイトを含む混合物と、磁力選鉱工程S23にて分離された着磁物としてのマグネタイトを含む混合物とを、酸浸出処理に供する鉱石スラリーとすることで、ニッケルの実収率の低下を抑えながら、酸浸出処理において使用する配管やポンプ等の設備の摩耗を防ぐことができる。   Prior to subjecting ore slurry of nickel oxide ore to acid leaching treatment in a hydrometallurgical process, chromite in ore is separated efficiently and effectively by subjecting the ore slurry to such a series of treatments. Can be removed. Then, other separation components, that is, the mixture containing goethite classified and separated in the classification step S21 and the mixture containing magnetite as the magnetized material separated in the magnetic separation process S23 are subjected to acid leaching treatment. By using the ore slurry to be provided, it is possible to prevent wear of equipment such as piping and pumps used in the acid leaching process while suppressing a decrease in the actual yield of nickel.

また、鉱石スラリー中のクロマイトを効果的に除去することができるため、湿式製錬プロセスにて生じる残渣、特に、最終中和工程を経て得られる最終中和残渣の量を低減させることができる。   Moreover, since the chromite in the ore slurry can be effectively removed, the amount of residue generated in the hydrometallurgical process, particularly the final neutralization residue obtained through the final neutralization step can be reduced.

以下では、上述した鉱石スラリーの処理方法を適用した、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスについて具体的に説明する。   Below, the hydrometallurgical process of the nickel oxide ore which applied the processing method of the ore slurry mentioned above is demonstrated concretely.

≪2.ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスについて≫
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスは、例えば高圧酸浸出法(HPAL法)を用いて、ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出させて回収する製錬プロセスである。
≪2. Nickel oxide ore hydrometallurgical process >>
The hydrometallurgical process of nickel oxide ore is a smelting process in which nickel is leached and recovered from nickel oxide ore using, for example, a high-pressure acid leaching method (HPAL method).

図3は、ニッケル酸化鉱石の高圧酸浸出法による湿式製錬プロセスの流れの一例を示す工程図である。図3の工程図に示すように、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスは、ニッケル酸化鉱石をスラリー化する鉱石処理工程S1と、鉱石スラリーに硫酸を添加して高温高圧下で酸浸出処理を施す浸出工程S3と、得られた浸出スラリーを多段洗浄しながら残渣を分離してニッケルと共に不純物元素を含む浸出液を得る固液分離工程S4と、浸出液のpHを調整して不純物元素を含む中和澱物を分離しニッケルを含む中和後液を得る中和工程S5と、中和後液に硫化剤を添加することで亜鉛を含む硫化物(硫化亜鉛澱物)とニッケル回収用の母液を生成する亜鉛除去工程S6と、ニッケル回収用の母液に硫化剤を添加することでニッケルを含む硫化物(ニッケル硫化物)を生成させる硫化工程S7とを有する。さらに、この湿式製錬プロセスは、固液分離工程S4にて分離された浸出残渣スラリーや硫化工程S7にて排出された貧液を回収し、それらを無害化して最終中和残渣を生成する最終中和工程S8を有する。   FIG. 3 is a process diagram showing an example of the flow of a hydrometallurgical process by high pressure acid leaching of nickel oxide ore. As shown in the process diagram of FIG. 3, the hydrometallurgical process of nickel oxide ore is an ore treatment step S1 for slurrying nickel oxide ore, and an acid leaching treatment is performed under high temperature and high pressure by adding sulfuric acid to the ore slurry. Leaching step S3, solid-liquid separation step S4 for obtaining a leachate containing an impurity element together with nickel by separating the residue while washing the obtained leach slurry in multiple stages, and neutralizing starch containing an impurity element by adjusting the pH of the leachate Neutralization step S5 to obtain a post-neutralization solution containing nickel by separating the product, and a sulfide (zinc sulfide starch) containing zinc and a mother liquor for nickel recovery by adding a sulfiding agent to the post-neutralization solution A zinc removing step S6 and a sulfurating step S7 for generating a sulfide (nickel sulfide) containing nickel by adding a sulfurizing agent to the mother liquor for nickel recovery. Further, this hydrometallurgical process collects the leach residue slurry separated in the solid-liquid separation step S4 and the poor liquor discharged in the sulfidation step S7, renders them harmless and produces a final neutralization residue. It has a neutralization step S8.

そして、本実施の形態においては、鉱石スラリーに対する硫酸による酸浸出処理を施すに先立ち、鉱石処理工程S1にてスラリー化した鉱石スラリーに対して、クロマイトを除去する処理を施す鉱石スラリー処理工程S2を有することを特徴としている。   And in this Embodiment, before performing the acid leaching process by the sulfuric acid with respect to an ore slurry, the ore slurry processing process S2 which performs the process which removes a chromite with respect to the ore slurry slurried in the ore processing process S1. It is characterized by having.

(1)鉱石処理工程
鉱石処理工程S1では、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石に対して、所定の分級点で分級してオーバーサイズの鉱石粒子を除去した後に、アンダーサイズの鉱石粒子に水を添加して粗鉱石スラリーとする。
(1) Ore treatment process In the ore treatment process S1, the nickel oxide ore that is the raw ore is classified at a predetermined classification point to remove the oversized ore particles, and then water is added to the undersized ore particles. To make a coarse ore slurry.

ここで、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石は、ニッケルやコバルトを含有する鉱石であり、上述したように、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱である。ラテライト鉱のニッケル含有量は、0.8〜2.5重量%程度であり、ニッケルは水酸化物、又は含水ケイ苦土(ケイ酸マグネシウム)鉱物として含有される。また、鉄の含有量は、10〜50重量%であり、主として3価の水酸化物(ゲーサイト)の形態であるが、一部2価の鉄が含水ケイ苦土鉱物等に含有される。   Here, the nickel oxide ore which is a raw material ore is an ore containing nickel and cobalt, and as described above, is mainly a so-called laterite ore such as limonite or saprolite ore. The nickel content of the laterite ore is about 0.8 to 2.5% by weight, and nickel is contained as a hydroxide or a hydrous siliceous clay (magnesium silicate) mineral. Further, the iron content is 10 to 50% by weight and is mainly in the form of trivalent hydroxide (goethite), but partly divalent iron is contained in the hydrous silicic clay. .

さらに、ラテライト鉱においてはクロムが含まれており、そのクロム分の多くは、鉄又はマグネシウムを含むクロマイト鉱物として、例えば1〜5重量%程度含有されている。また、マグネシア分は、含水ケイ苦土鉱物のほか、未風化で硬度が高いニッケルをほとんど含有しないケイ苦土鉱物に含有される。また、珪酸分は、石英、クリストバライト(無定形シリカ)等のシリカ鉱物及び含水ケイ苦土鉱物に含有されている。   Further, the laterite ore contains chromium, and most of the chromium content is contained as a chromite mineral containing iron or magnesium, for example, about 1 to 5% by weight. Further, the magnesia content is contained in hydrous silicic clay minerals as well as silicic clay minerals that are unweathered and contain almost no nickel which has high hardness. Silicic acid is contained in silica minerals such as quartz and cristobalite (amorphous silica) and hydrous silicic acid clay minerals.

ニッケル酸化鉱石の分級方法については、所望とする粒径に基づいて鉱石を分級できるものであれば特に限定されず、例えば、グリズリーや振動篩等を用いた篩分けによって行うことができる。さらに、その分級点についても、特に限定されず、所望とする粒径値以下の鉱石粒子からなる鉱石スラリーを得るための分級点を適宜設定することができる。   The method for classifying nickel oxide ore is not particularly limited as long as it can classify the ore based on the desired particle size, and for example, it can be performed by sieving using a grizzly or vibrating sieve. Further, the classification point is not particularly limited, and a classification point for obtaining an ore slurry composed of ore particles having a desired particle size or less can be appropriately set.

(2)鉱石スラリー処理工程
本実施の形態においては、鉱石スラリーに対して浸出工程S3にて酸浸出処理を施すに先立ち、鉱石処理工程S1を経て得られた鉱石スラリーに対して、クロマイトを分離除去する処理を施すことを特徴としている。
(2) Ore Slurry Treatment Process In this embodiment, chromite is separated from the ore slurry obtained through the ore treatment process S1 prior to the acid leaching process in the leaching process S3. It is characterized by performing a removal process.

鉱石スラリー処理工程S2は、鉱石スラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程S21と、分級工程S21にて得られたクロマイトを含む混合物から、磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程S23とを有する。   In the ore slurry treatment step S2, the ore slurry is subjected to a classification treatment using a classification device to obtain a mixture containing goethite and a mixture containing chromite, and the chromite obtained in the classification step S21. And a magnetic separation process S23 that separates a mixture containing magnetite as a magnetized product and a mixture containing chromite as a non-magnetized product using a magnetic separation apparatus.

また、鉱石スラリー処理工程S2は、分級工程S21に続いて、分級分離されたクロマイト含む混合物を、磁力選鉱工程S23にて使用する磁力選鉱装置の磁界強度よりも小さい磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物を分離し、非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する低磁界磁力選鉱工程S22を備えるようにしてもよい。   In addition, the ore slurry processing step S2 is a low magnetic field magnetic force that generates a magnetic field strength smaller than the magnetic field strength of the magnetic ore separation apparatus that uses the classified and separated chromite mixture in the magnetic ore separation step S23 following the classification step S21. You may make it provide the low magnetic field magnetic separation process S22 which isolate | separates the mixture containing a magnetite as a magnetized material and isolate | separates the mixture containing a chromite as a non-magnetized material using a beneficiation apparatus.

鉱石スラリー処理工程S2におけるクロマイトの除去処理の詳細な説明は、上述したものと同様であるためここでは省略するが、このように鉱石スラリーに対して処理を施すことによって、鉱石スラリーから、クロマイトを効率的にかつ効果的に分離除去することができ、ニッケル実収率の低下を抑えながら、鉱石スラリーに対して酸浸出処理を施す際の、配管やポイプ等の設備の摩耗を防ぐことができる。また、湿式製錬プロセスにおいて最終的に得られる最終中和残渣の量を低減させることもできる。   The detailed description of the chromite removal process in the ore slurry processing step S2 is the same as described above, and is omitted here. By performing the process on the ore slurry in this manner, the chromite is removed from the ore slurry. Separation and removal can be performed efficiently and effectively, and wear of equipment such as pipes and pipes can be prevented when the acid leaching treatment is performed on the ore slurry while suppressing a decrease in the actual nickel yield. It is also possible to reduce the amount of final neutralization residue finally obtained in the hydrometallurgical process.

なお、鉱石スラリー処理工程S2における、分級工程S21にて分級分離したゲーサイトを含む混合物と、磁力選鉱工程S23にて着磁物として分離したマグネタイトを含む混合物とが、後述する浸出工程S3における浸出処理に供給される鉱石スラリーとなる。なお、これらの鉱石スラリーは、ポンプによる圧力で配管を通って、酸浸出処理を行うオートクレーブ等の加圧反応容器に装入される。   In the ore slurry processing step S2, the mixture containing goethite classified and separated in the classification step S21 and the mixture containing magnetite separated as a magnetized product in the magnetic separation process S23 are leached in the leaching step S3 described later. The ore slurry is supplied to the process. In addition, these ore slurries are charged into a pressure reaction vessel such as an autoclave that performs acid leaching through a pipe with pressure by a pump.

(3)浸出工程
浸出工程S3では、鉱石スラリー処理工程S2を経てクロマイトが分離除去された後の鉱石スラリーに対して、例えば高圧酸浸出法を用いた酸浸出処理を施す。具体的には、オートクレーブ等の加圧反応容器内で、原料となる鉱石スラリーに硫酸を添加し、220〜280℃、好ましくは240〜270℃の高温の温度条件下で加圧しながら鉱石スラリーを攪拌し、浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを生成させる。
(3) Leaching step In the leaching step S3, an acid leaching treatment using, for example, a high-pressure acid leaching method is performed on the ore slurry from which chromite has been separated and removed through the ore slurry treatment step S2. Specifically, sulfuric acid is added to the raw ore slurry in a pressure reaction vessel such as an autoclave, and the ore slurry is pressurized while being pressurized at a high temperature of 220 to 280 ° C, preferably 240 to 270 ° C. Stir to produce a leach slurry consisting of the leachate and leach residue.

浸出工程S3における浸出処理では、下記式(i)〜(iii)で表される浸出反応と下記式(iv)及び(v)で表される高温熱加水分解反応が生じ、ニッケルやコバルト等の硫酸塩としての浸出と、浸出された硫酸鉄のヘマタイトとしての固定化が行われる。   In the leaching process in the leaching step S3, a leaching reaction represented by the following formulas (i) to (iii) and a high-temperature thermal hydrolysis reaction represented by the following formulas (iv) and (v) occur, such as nickel and cobalt. Leaching as sulfate and immobilization of leached iron sulfate as hematite are performed.

・浸出反応
MO+HSO⇒MSO+HO・・・(i)
(なお、式中Mは、Ni、Co、Fe、Zn、Cu、Mg、Cr、Mn等を表す)
2Fe(OH)+3HSO⇒Fe(SO+6HO・・・(ii)
FeO+HSO→FeSO+HO・・・(iii)
・高温熱加水分解反応
2FeSO+HSO+1/2O⇒Fe(SO+HO・・・(iv)
Fe(SO+3HO⇒Fe+3HSO・・・(v)
・ Leaching reaction MO + H 2 SO 4 ⇒MSO 4 + H 2 O (i)
(In the formula, M represents Ni, Co, Fe, Zn, Cu, Mg, Cr, Mn, etc.)
2Fe (OH) 3 + 3H 2 SO 4 ⇒Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O (ii)
FeO + H 2 SO 4 → FeSO 4 + H 2 O (iii)
-High-temperature thermal hydrolysis reaction 2FeSO 4 + H 2 SO 4 + 1 / 2O 2 ⇒Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O (iv)
Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O⇒Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 ··· (v)

酸浸出処理で用いる硫酸の使用量としては、特に限定されず、鉱石中の鉄が浸出され、へマタイトに変化するのに必要な化学当量よりもやや過剰量、例えば、鉱石1トン当り300〜400kgが用いられる。特に、鉱石1トン当りの硫酸添加量が400kgを超えると、硫酸コスト及び後工程での中和剤コストが増加して好ましくない。また、生成物からみた硫酸使用量としては、浸出終了時の遊離硫酸の濃度が25〜50g/Lとなることを目標とし、好ましくは35〜45g/Lになるような硫酸使用量とする。このような条件を満足することによって、浸出残渣の真密度を高めて高密度の浸出残渣を安定的に産出し、スラリーの固液分離性を向上させることができ、次工程の固液分離工程S4の設備の簡素化を行うことができる。   The amount of sulfuric acid used in the acid leaching treatment is not particularly limited, and is slightly larger than the chemical equivalent required for iron in the ore to be leached and changed to hematite, for example, 300 to 1 per ton of ore. 400 kg is used. In particular, if the amount of sulfuric acid added per ton of ore exceeds 400 kg, the sulfuric acid cost and the neutralizing agent cost in the subsequent process increase, which is not preferable. The amount of sulfuric acid used from the viewpoint of the product is set so that the concentration of free sulfuric acid at the end of leaching is 25 to 50 g / L, preferably 35 to 45 g / L. By satisfying such conditions, the true density of the leach residue can be increased to stably produce a high density leach residue and improve the solid-liquid separation property of the slurry. The equipment in S4 can be simplified.

ここで、酸浸出処理においては、鉱石スラリー処理工程S2を経て得られた鉱石スラリーが、配管等の設備を通じて、例えばオートクレーブ等に移送される。このとき、鉱石スラリー中にクロマイトが含まれていると、その配管やポンプ等の設備を著しく摩耗させ、補修頻度を高めてメンテナンスコストを上昇させてしまう。また、補修時にはプラントの稼働を停止させる必要も生じ、操業効率を悪化させる大きな要因となる。   Here, in the acid leaching treatment, the ore slurry obtained through the ore slurry treatment step S2 is transferred to, for example, an autoclave through equipment such as piping. At this time, if chromite is contained in the ore slurry, the equipment such as the pipes and pumps are remarkably worn, increasing the repair frequency and increasing the maintenance cost. In addition, it is necessary to stop the operation of the plant at the time of repair, which is a major factor that deteriorates the operation efficiency.

この点、本実施の形態では、鉱石スラリー処理工程S2において、鉱石スラリーからクロマイトを効率的にかつ効果的に分離除去しているので、浸出工程S3における酸浸出処理に供される鉱石スラリー中のクロマイトが低減されている。その結果、鉱石スラリーを配管等の設備を介して移送するに際しても、その配管等の設備の摩耗を抑制することができ、操業効率の低下を防ぐことが可能となる。   In this respect, in the present embodiment, chromite is efficiently and effectively separated and removed from the ore slurry in the ore slurry treatment step S2, and therefore, the ore slurry in the ore slurry subjected to the acid leaching treatment in the leaching step S3. Chromite is reduced. As a result, when the ore slurry is transferred through equipment such as piping, it is possible to suppress wear of equipment such as piping and to prevent a reduction in operation efficiency.

(4)固液分離工程
固液分離工程S4では、浸出工程S3を経て得られた浸出スラリーを多段で洗浄しながら、ニッケル及びコバルトのほか不純物元素を含む浸出液と、浸出残渣とを分離する。
(4) Solid-liquid separation process In the solid-liquid separation process S4, the leaching liquid containing the impurity element in addition to nickel and cobalt is separated from the leaching residue while washing the leaching slurry obtained through the leaching process S3 in multiple stages.

固液分離工程S4では、例えば、浸出スラリーと洗浄液とを混合した後、シックナー等の固液分離設備により固液分離処理を施す。具体的には、先ず、浸出スラリーが洗浄液により希釈され、次に、スラリー中の浸出残渣がシックナーの沈降物として濃縮される。これにより、浸出残渣に付着するニッケル分をその希釈の度合いに応じて減少させることができる。なお、固液分離処理においては、例えばアニオン系の凝集剤を添加して行うようにしてもよい。   In the solid-liquid separation step S4, for example, after mixing the leaching slurry and the cleaning liquid, a solid-liquid separation process is performed by a solid-liquid separation facility such as a thickener. Specifically, the leaching slurry is first diluted with a cleaning liquid, and then the leaching residue in the slurry is concentrated as a thickener sediment. Thereby, the nickel content adhering to the leaching residue can be reduced according to the degree of dilution. In the solid-liquid separation process, for example, an anionic flocculant may be added.

固液分離工程S4では、このように浸出スラリーを多段洗浄しながら固液分離をすることが好ましい。多段洗浄方法としては、例えば、浸出スラリーに対して洗浄液を向流に接触させる連続向流洗浄法を用いることができる。これにより、系内に新たに導入する洗浄液を削減できるとともに、ニッケル及びコバルトの回収率を95%以上に向上させることができる。また、洗浄液(洗浄水)としては、特に限定されないが、ニッケルを含まず、工程に影響を及ぼさないものを用いることが好ましい。例えば、洗浄液として、好ましくは、後工程の硫化工程S7で得られる貧液を繰り返して利用することができる。   In the solid-liquid separation step S4, it is preferable to perform solid-liquid separation while washing the leaching slurry in multiple stages. As the multistage cleaning method, for example, a continuous countercurrent cleaning method in which the cleaning liquid is brought into contact with the leaching slurry in a countercurrent flow can be used. Thereby, the cleaning liquid newly introduced into the system can be reduced, and the recovery rate of nickel and cobalt can be improved to 95% or more. Further, the cleaning liquid (cleaning water) is not particularly limited, but it is preferable to use a liquid that does not include nickel and does not affect the process. For example, as the cleaning liquid, preferably, the poor liquid obtained in the subsequent sulfurization step S7 can be used repeatedly.

(5)中和工程
中和工程S5では、固液分離工程S4にて分離された浸出液のpHを調整し、不純物元素を含む中和澱物を分離して、ニッケルやコバルトを含む中和後液を得る。
(5) Neutralization step In the neutralization step S5, the pH of the leachate separated in the solid-liquid separation step S4 is adjusted, the neutralized starch containing impurity elements is separated, and after neutralization containing nickel and cobalt Obtain a liquid.

具体的に、中和工程S5では、分離された浸出液の酸化を抑制しながら、得られる中和後液のpHが4以下、好ましくは3.0〜3.5、より好ましくは3.1〜3.2になるように、その浸出液に炭酸カルシウム等の中和剤を添加して、中和後液と不純物元素として3価の鉄やアルミニウム等を含む中和澱物スラリーとを生成させる。中和工程S5では、このようにして不純物を中和澱物として除去し、ニッケル回収用の母液となる中和終液を生成させる。   Specifically, in the neutralization step S5, the pH of the resulting neutralized solution is 4 or less, preferably 3.0 to 3.5, more preferably 3.1 while suppressing oxidation of the separated leachate. A neutralizing agent such as calcium carbonate is added to the leachate so as to be 3.2, and a neutralized starch slurry containing trivalent iron, aluminum, or the like as an impurity element is formed after the neutralization. In the neutralization step S5, impurities are removed as neutralized starch in this way, and a neutralized final solution that becomes a mother liquor for nickel recovery is generated.

(6)亜鉛除去工程
亜鉛除去工程S6では、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、中和工程S5で得られた中和終液に対して、硫化水素ガス等の硫化剤を添加して硫化反応を生じさせ、亜鉛を含む硫化物を生成し、その硫化亜鉛澱物のスラリーとニッケル回収用の母液とを生成する。
(6) Zinc removal step In the zinc removal step S6, a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide gas is added to the neutralized final solution obtained in the neutralization step S5 prior to separating nickel and cobalt as sulfides. Thus, a sulfurization reaction is caused to produce a sulfide containing zinc, and a slurry of the zinc sulfide starch and a mother liquor for recovering nickel are produced.

亜鉛除去工程S6における処理では、硫化反応の際に弱い条件を作り出すことで硫化反応の速度を抑制し、亜鉛と比較して濃度の高い共存するニッケルの共沈を抑制する。このことにより、中和終液から亜鉛を選択的に除去する。この亜鉛除去処理により得られた硫化亜鉛澱物のスラリーは、中和工程S5で得られる中和澱物スラリーと同様に、最終中和工程S8に移送させて処理することができる。   In the treatment in the zinc removal step S6, the speed of the sulfidation reaction is suppressed by creating weak conditions during the sulfidation reaction, and the coprecipitation of nickel having a higher concentration than zinc is suppressed. This selectively removes zinc from the neutralized final solution. The zinc sulfide starch slurry obtained by this zinc removal treatment can be transferred to the final neutralization step S8 for treatment in the same manner as the neutralized starch slurry obtained in the neutralization step S5.

(7)硫化工程
硫化工程S7では、亜鉛除去工程S6を経て得られたニッケル回収用の母液に対して、硫化水素ガス等の硫化剤を添加して硫化反応を生じさせ、ニッケル及びコバルトを含む硫化物(以下、「ニッケル・コバルト混合硫化物」ともいう)と貧液とを生成させる。
(7) Sulfurization step In the sulfidation step S7, a sulfidizing agent such as hydrogen sulfide gas is added to the nickel recovery mother liquor obtained through the zinc removal step S6 to cause a sulfidation reaction, which contains nickel and cobalt. A sulfide (hereinafter also referred to as “nickel / cobalt mixed sulfide”) and a poor solution are generated.

ニッケル回収用の母液は、浸出液から中和工程S5を経て不純物成分が低減され、また亜鉛除去工程S6を経て亜鉛が除去された硫酸酸性溶液である。なお、このニッケル回収用の母液には、不純物成分として鉄、マグネシウム、マンガン等が数g/L程度含まれている可能性があるが、これら不純物成分は、回収するニッケル及びコバルトに対して硫化物としての安定性が低く、したがって生成するニッケル・コバルト混合硫化物に含有されることはない。   The mother liquor for recovering nickel is a sulfuric acid acidic solution from which the impurity components have been reduced from the leachate through the neutralization step S5 and the zinc has been removed through the zinc removal step S6. The nickel recovery mother liquor may contain about several g / L of iron, magnesium, manganese, etc. as impurity components, but these impurity components are sulfided with respect to the recovered nickel and cobalt. Therefore, it is not contained in the resulting nickel / cobalt mixed sulfide.

硫化工程S7における硫化処理は、ニッケル及びコバルトの回収設備にて実行される。回収設備は、例えば、母液に対して硫化水素ガス等を吹き込んで硫化反応を行う硫化反応槽と、硫化反応後液からニッケル・コバルト混合硫化物を分離回収する固液分離槽とを備える。固液分離槽は、例えばシックナー等によって構成され、生成した硫化物を含んだ硫化反応後のスラリーに対して沈降分離処理を施すことで、沈殿物であるニッケル・コバルト混合硫化物をシックナーの底部より分離回収する。一方で、水溶液成分はオーバーフローさせて貧液として回収する。なお、回収した貧液は、ニッケル等の有価金属濃度が極めて低い溶液であり、硫化されずに残留した鉄、マグネシウム、マンガン等の不純物元素を含む。この貧液は、後述する最終中和工程S8に移送されて無害化処理される。   The sulfiding treatment in the sulfiding step S7 is performed in a nickel and cobalt recovery facility. The recovery equipment includes, for example, a sulfurization reaction tank that performs a sulfurization reaction by blowing hydrogen sulfide gas or the like into the mother liquor, and a solid-liquid separation tank that separates and recovers the nickel / cobalt mixed sulfide from the liquid after the sulfurization reaction. The solid-liquid separation tank is constituted by, for example, a thickener or the like, and by subjecting the slurry after the sulfurization reaction containing the generated sulfide to sedimentation separation, the nickel-cobalt mixed sulfide as a precipitate is removed at the bottom of the thickener. More separated and recovered. On the other hand, the aqueous solution component overflows and is recovered as a poor solution. The recovered poor solution is a solution having a very low concentration of valuable metals such as nickel and contains impurity elements such as iron, magnesium, and manganese remaining without being sulfided. This poor solution is transferred to a final neutralization step S8, which will be described later, and detoxified.

(8)最終中和工程
最終中和工程S8では、上述した硫化工程S7にて排出された鉄、マグネシウム、マンガン等の不純物元素を含む貧液に対して、排出基準を満たす所定のpH範囲に調整する中和処理(無害化処理)を施す。この最終中和工程S8では、固液分離工程S4における固液分離処理から排出された浸出残渣スラリーも併せて処理することもできる。また、必要に応じて、亜鉛除去工程S6にて得られる硫化亜鉛澱物のスラリーを併せて処理することもできる。
(8) Final neutralization step In the final neutralization step S8, the poor pH containing impurity elements such as iron, magnesium and manganese discharged in the sulfurization step S7 described above is within a predetermined pH range that satisfies the discharge standard. Apply neutralization treatment (detoxification treatment) to be adjusted. In this final neutralization step S8, the leach residue slurry discharged from the solid-liquid separation process in the solid-liquid separation step S4 can also be processed together. Moreover, the slurry of the zinc sulfide starch obtained in zinc removal process S6 can also be processed as needed.

最終中和工程S8における無害化処理の方法、すなわちpHの調整方法としては、特に限定されないが、例えば炭酸カルシウム(石灰石)スラリーや水酸化カルシウム(消石灰)スラリー等の中和剤を添加することによって所定の範囲に調整することができる。具体的には、pHを8〜9程度に調整する。   The method of detoxification treatment in the final neutralization step S8, that is, the pH adjustment method is not particularly limited, but for example, by adding a neutralizing agent such as calcium carbonate (limestone) slurry or calcium hydroxide (slaked lime) slurry. It can be adjusted to a predetermined range. Specifically, the pH is adjusted to about 8-9.

このような中和剤を用いた中和処理によって、最終中和残渣が生成され、テーリングダムに貯留される。一方で、中和処理後の溶液は、排出基準を満たすものとなり、系外に排出される。   By the neutralization treatment using such a neutralizing agent, a final neutralization residue is generated and stored in the tailing dam. On the other hand, the neutralized solution satisfies the discharge standard and is discharged out of the system.

ここで、最終中和工程S8にて生成される最終中和残渣には、浸出残渣中のヘマタイトやクロマイト等の不純物成分のほか、中和工程S5等にて発生した石膏等を含有する。そして、当然に、これらの不純物成分等の量が多ければ、最終中和残渣の量も多くなり、テーリングダムの建設や維持管理のコスト負担も大きくなる。   Here, the final neutralization residue produced in the final neutralization step S8 contains gypsum generated in the neutralization step S5 and the like in addition to impurity components such as hematite and chromite in the leaching residue. Naturally, if the amount of these impurity components is large, the amount of the final neutralization residue also increases, and the cost burden for the construction and maintenance of the tailing dam increases.

この点に、本実施の形態では、鉱石スラリー処理工程S2において、鉱石スラリーからクロマイトを効率的にかつ効果的に分離除去しているので、浸出工程S3における酸浸出処理に供される鉱石スラリー中のクロマイトが低減されている。このことにより、その酸浸出処理により生成する浸出残渣中のクロマイトの量も抑制させることができ、したがって、最終中和工程S8にて生成される最終中和残渣の量も有効に低減させることができる。これにより、テーリングダムの建設や維持管理のコスト上昇も抑えることができ、効率的な操業を行うことが可能となる。   In this regard, in the present embodiment, chromite is efficiently and effectively separated and removed from the ore slurry in the ore slurry processing step S2, so that in the ore slurry used for the acid leaching process in the leaching step S3. The chromite has been reduced. As a result, the amount of chromite in the leaching residue produced by the acid leaching treatment can also be suppressed, and therefore the amount of the final neutralization residue produced in the final neutralization step S8 can be effectively reduced. it can. As a result, the cost of construction and maintenance of the tailing dam can be suppressed, and efficient operation can be performed.

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。なお、実施例及び比較例における金属の分析は、蛍光X線分析法又はICP発光分析法を用いて行った。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples. In addition, the analysis of the metal in an Example and a comparative example was performed using the fluorescent X ray analysis method or the ICP emission analysis method.

≪鉱石スラリーに対する処理≫
[実施例1]
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス(図1の工程図を参照)において、オートクレーブを使用した硫酸による酸浸出処理を行うにあたって、ニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーのうち、その酸浸出処理に供する鉱石スラリーからクロマイトを分離する鉱石スラリーの処理(図2の工程図を参照)を行った。
≪Processing for ore slurry≫
[Example 1]
Ore used for acid leaching out of ore slurry prepared from nickel oxide ore when performing acid leaching treatment with sulfuric acid using an autoclave in a hydrometallurgical process of nickel oxide ore (refer to the flow chart of FIG. 1) Treatment of the ore slurry to separate chromite from the slurry (see the process diagram of FIG. 2) was performed.

(分級工程)
先ず、分級工程として、湿式製錬の原料となるニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーに対し、ハイドロサイクロン(アタカ大機株式会社製、MD−9型)を使用して分級処理を行った。なお、ハイドロサイクロンにおいては、その圧力を0.1MPa、0.2MPa、0.3MPaとしてそれぞれの条件で分級処理を行った。また、下記表2に、分級処理の対象とした鉱石スラリーの組成を示す。
(Classification process)
First, as a classification process, a hydrocyclone (MD-9 type, manufactured by Ataka Daiki Co., Ltd.) was subjected to classification treatment on ore slurry prepared from nickel oxide ore as a raw material for hydrometallurgy. In addition, in the hydrocyclone, the pressure was set to 0.1 MPa, 0.2 MPa, and 0.3 MPa, and classification treatment was performed under the respective conditions. In addition, Table 2 below shows the composition of the ore slurry that was subjected to the classification treatment.

Figure 0006565511
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ハイドロサイクロンを用いた分級処理により、ハイドロサイクロンのオーバーフロー(O/F)としてゲーサイトを含む混合物を、ハイドロサイクロンのアンダーフロー(U/F)としてクロマイトとマグネタイトと一部のゲーサイトとを含む混合物を、それぞれ分離した。下記表3に分級後のハイドロサイクロンU/Fに含まれる−45μm粒子の存在比率(wt%)を示し、また下記表4に分級後のハイドロサイクロンU/Fに含まれるクロマイト(Cr)の濃度(wt%)を示す。なお、表3及び表4中におけるSolid%(w/w)とは、分級処理の対象とした鉱石スラリー中の固形分濃度を示す。 A mixture containing goethite as hydrocyclone overflow (O / F) by classification using hydrocyclone, and a mixture containing chromite, magnetite and some goethite as hydrocyclone underflow (U / F) Were separated from each other. Table 3 below shows the abundance (wt%) of -45 μm particles contained in the hydrocyclone U / F after classification, and Table 4 below shows chromite (Cr 2 O 3 contained in the hydrocyclone U / F after classification. ) Concentration (wt%). In addition, Solid% (w / w) in Table 3 and Table 4 shows the solid content density | concentration in the ore slurry made into the object of a classification process.

Figure 0006565511
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Figure 0006565511
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表3及び表4に示すように、この分級処理では、ハイドロサイクロンのスラリー圧力が0.2MPa以下、スラリーの固形分濃度(Solid%)が23重量%以下の条件とすることにより、このハイドロサイクロンにより得られる粗粒部(ハイドロサイクロンU/F)において−45μmサイズの粒子の存在割合が30%以下になり、このときのCrの濃度は13.5%以上まで濃縮されていることが分かる。 As shown in Table 3 and Table 4, in this classification treatment, the hydrocyclone slurry pressure is 0.2 MPa or less, and the solid content concentration (Solid%) of the slurry is 23 wt% or less. In the coarse-grained part (hydrocyclone U / F) obtained by the above, the proportion of particles having a size of −45 μm is 30% or less, and the concentration of Cr 2 O 3 at this time is concentrated to 13.5% or more. I understand.

(磁力選鉱工程)
次に、磁力選鉱工程として、分級処理により得られたハイドロサイクロンU/F、すなわち、クロマイトとマグネタイトと一部のゲーサイトとを含む混合物に対して、高磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理を施した。
(Magnetic separation process)
Next, as a magnetic beneficiation process, the hydrocyclone U / F obtained by the classification process, that is, a magnetic beneficiation process using a high magnetic field magnetic beneficiation apparatus for a mixture containing chromite, magnetite and some goethite. Was given.

具体的には、ハイドロサイクロンに投入した鉱石スラリーの濃度(固形分濃度)が23重量%、ハイドロサイクロンのスラリー圧力を0.2MPaとして物理分級して得られたハイドロサイクロンU/Fのスラリーを、15KGaussの高磁界磁力選鉱装置を使用して磁力選鉱処理を行った。   Specifically, a hydrocyclone U / F slurry obtained by physical classification with the concentration of the ore slurry (solid content concentration) charged into the hydrocyclone being 23 wt% and the hydrocyclone slurry pressure being 0.2 MPa, Magnetic beneficiation treatment was performed using a 15 KGaus high magnetic field beneficiation device.

その結果、非着磁物としてクロマイトを分離することができ、その非着磁物中の−45μmサイズの微細粒子の存在比率は5%であった。また、Cr濃度は42質量%であった。 As a result, chromite could be separated as a non-magnetized substance, and the abundance ratio of the fine particles having a size of −45 μm in the non-magnetized substance was 5%. The Cr 2 O 3 concentration was 42% by mass.

[実施例2]
実施例2では、ハイドロサイクロンに投入した鉱石スラリーの濃度(固形分濃度)が23重量%、ハイドロサイクロンのスラリー圧力を0.2MPaとして物理分級して得られたU/Fスラリーに対して、低磁界磁力選鉱工程として、1000Gaussの低磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理を施した。
[Example 2]
In Example 2, the concentration of the ore slurry (solid content concentration) charged into the hydrocyclone was 23% by weight, and the U / F slurry obtained by physical classification at a hydrocyclone slurry pressure of 0.2 MPa was low. As the magnetic field magnetic separation process, a magnetic separation process using a 1000 Gauss low magnetic field separation apparatus was performed.

この磁力選鉱処理により、非着磁物としてクロマイトを含む混合物が得られ、その混合物中における−45μmサイズの微細粒子の存在比率は15%であり、Cr濃度は32質量%であった。 By this magnetic separation process, a mixture containing chromite was obtained as a non-magnetized substance, the abundance ratio of fine particles having a size of −45 μm in the mixture was 15%, and the Cr 2 O 3 concentration was 32% by mass. .

そして、得られた非着磁物であるクロマイトを含む混合物に対して、実施例1と同様に磁力選鉱処理として、15KGaussの高磁界磁力選鉱装置を使用した磁力選鉱処理を行った。   Then, the magnetic mixture beneficiation process using a 15 KGaus high magnetic field beneficiation apparatus was performed on the obtained mixture containing chromite, which is a non-magnetized substance, in the same manner as in Example 1.

その結果、非着磁物としてクロマイトを分離することができ、その非着磁物中の−45μmサイズの微細粒子の存在比率は4%まで低下させることができた。また、Cr濃度は44質量%まで上昇した。 As a result, chromite could be separated as a non-magnetized material, and the abundance ratio of -45 μm-sized fine particles in the non-magnetized material could be reduced to 4%. Further, the Cr 2 O 3 concentration increased to 44% by mass.

[参照例1]
ハイドロサイクロンに投入した鉱石スラリーの濃度(固形分濃度)が23重量%、ハイドロサイクロンのスラリー圧力を0.2MPaとして物理分級して得られたU/Fスラリーを3KGaussの高磁界磁力選鉱装置で処理した。
[Reference Example 1]
The U / F slurry obtained by physical classification with the ore slurry concentration (solid content concentration) of 23% by weight and hydrocyclone slurry pressure of 0.2MPa was processed with a 3KGaus high magnetic field magnetic separator. did.

その結果、非着磁物としてクロマイトを分離することができたものの、その非着磁物中の−45μmサイズの微細粒子の存在比率は12%であり、またCr濃度は34質量%であった。 As a result, although chromite could be separated as a non-magnetized material, the abundance ratio of fine particles having a size of −45 μm in the non-magnetized material was 12%, and the Cr 2 O 3 concentration was 34% by mass. Met.

[参照例2]
ハイドロサイクロンに投入した鉱石スラリーの濃度(固形分濃度)が30重量%、ハイドロサイクロンのスラリー圧力を0.3MPaとして物理分級して得られたU/Fスラリーを15KGaussの高磁界磁力選鉱装置で処理した。
[Reference Example 2]
The U / F slurry obtained by physical classification with the ore slurry concentration (solid content concentration) of 30% by weight and hydrocyclone slurry pressure of 0.3MPa was processed in a 15KGaus high magnetic field magnetic separator. did.

その結果、非着磁物としてクロマイトを分離することができたものの、その非着磁物中の−45μmサイズの微細粒子の存在比率は10%であり、またCr濃度は38質量%であった。 As a result, although chromite could be separated as a non-magnetized material, the abundance ratio of the fine particles of −45 μm size in the non-magnetized material was 10%, and the Cr 2 O 3 concentration was 38% by mass. Met.

≪処理後の鉱石スラリーを用いた酸浸出処理≫
[実施例3]
実施例1の処理において、分級工程にて得られたハイドロサイクロンO/Fのスラリーと、磁力選鉱工程にて得られた着磁物のスラリーとを、酸浸出処理に供する鉱石スラリーとし、オートクレーブに装入した。これに、濃度98%の硫酸を添加して、以下の条件で高温加圧硫酸浸出を行い、浸出スラリーを得た。
≪Acid leaching treatment using ore slurry after treatment≫
[Example 3]
In the treatment of Example 1, the hydrocyclone O / F slurry obtained in the classification process and the magnetized slurry obtained in the magnetic separation process are used as an ore slurry to be subjected to an acid leaching treatment. I was charged. To this, sulfuric acid having a concentration of 98% was added, and high-temperature pressure sulfuric acid leaching was performed under the following conditions to obtain a leaching slurry.

(浸出処理条件)
浸出温度:245℃
浸出時間:60分
最終(浸出終了時の)遊離硫酸濃度:40g/L
鉱石スラリー濃度(固形分濃度):30重量%
オートクレーブの容量:5L
(Leaching treatment conditions)
Leaching temperature: 245 ° C
Leaching time: 60 minutes Final (at the end of leaching) Free sulfuric acid concentration: 40 g / L
Ore slurry concentration (solid content concentration): 30% by weight
Autoclave capacity: 5L

次に、得られた浸出スラリーに対して固液分離処理を施し、浸出液と浸出残渣スラリーとに分離した。   Next, the obtained leaching slurry was subjected to a solid-liquid separation treatment to separate into a leaching solution and a leaching residue slurry.

分離した浸出残渣スラリー中のCr品位を知るために、浸出残渣スラリーに濃度20重量%のMg(OH)スラリーを中和剤として添加し、70℃の温度条件で、スラリーのpHが2.5になるように中和した。そして、そのスラリーに対して5C濾紙を用いて固液分離処理を施し、さらにMg(OH)スラリーをpH6になるまで添加した後、さらに5C濾紙を用いて固液分離処理を施し、最終中和残渣を得た。 In order to know the quality of Cr 2 O 3 in the separated leaching residue slurry, Mg (OH) 2 slurry having a concentration of 20% by weight was added as a neutralizing agent to the leaching residue slurry, and the pH of the slurry was adjusted at 70 ° C. Was neutralized to 2.5. Then, the slurry is subjected to solid-liquid separation using 5C filter paper, and after further adding Mg (OH) 2 slurry to pH 6, further subjected to solid-liquid separation using 5C filter paper. A Japanese residue was obtained.

得られた最終中和残渣のCr品位は0.8重量%と少なかった。なお、生成するMgSOの溶解度が大きいため、残渣のイオウ品位は0.65重量%であった。 The final neutralization residue obtained had a Cr 2 O 3 grade of 0.8% by weight. Since the solubility of MgSO 4 for generating a large, residual sulfur grade was 0.65 wt%.

[比較例1]
比較例1では、原料とするニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーに対して、ハイドロサイクロンを用いた分級処理や、磁力選鉱装置を用いた磁力選鉱処理を施すことなく、調製した鉱石スラリーのすべてをそのままオートクレーブに装入して、高温加圧硫酸浸出を行った。なお、酸浸出処理の条件は、実施例1と同様とした。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, the ore slurry prepared from the nickel oxide ore used as a raw material was subjected to all the prepared ore slurry without performing classification treatment using a hydrocyclone or magnetic separation using a magnetic separation apparatus. The autoclave was charged as it was, and hot sulfuric acid leaching was performed. The conditions for the acid leaching treatment were the same as in Example 1.

その後、固液分離して得られた浸出残渣スラリーに対して中和処理を施し、実施例1と同様に最終中和残渣を得た。   Then, the neutralization process was performed with respect to the leaching residue slurry obtained by solid-liquid separation, and the final neutralization residue was obtained similarly to Example 1.

得られた最終中和残渣中のCr品位を測定したところ、Cr品位は2.0重量%と多かった。なお、生成するMgSOの溶解度が大きいため、残渣のイオウ品位は0.53重量%であった。 When Cr 2 O 3 quality in the obtained final neutralization residue was measured, the Cr 2 O 3 quality was as high as 2.0% by weight. In addition, since the solubility of produced MgSO 4 was large, the sulfur quality of the residue was 0.53% by weight.

実施例3、比較例1の比較結果から明らかなように、調製した鉱石スラリーに対して、ハイドロサイクロン等の分級装置による分級処理を行い、次に、得られたクロマイトを含む混合物に対して磁力選鉱装置を用いて処理することで、鉱石スラリー中のクロマイトを効果的に分離除去することができ、酸浸出処理を経て得られる残渣中のCr品位を低減させることができることが分かった。 As is clear from the comparison results of Example 3 and Comparative Example 1, the prepared ore slurry was subjected to a classification treatment by a classification device such as a hydrocyclone, and then the magnetic force was applied to the obtained mixture containing chromite. It was found that the chromite in the ore slurry can be effectively separated and removed by processing using the beneficiation device, and the quality of Cr 2 O 3 in the residue obtained through the acid leaching process can be reduced. .

このことから、鉱石スラリーを浸出処理に供するために配管やポンプ等を用いて移送させた場合でも、それら設備の摩耗を防ぐことができることが期待される。また、最終中和残渣の量も低減できることが期待される。   From this, it is expected that even when the ore slurry is transferred using a pipe, a pump or the like to be subjected to the leaching process, it is possible to prevent wear of these facilities. It is also expected that the amount of final neutralization residue can be reduced.

Claims (4)

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法における酸浸出処理に供する鉱石スラリーの処理方法であって、
前記ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程と、
前記分級工程にて分離された前記クロマイト含む混合物は一部にゲーサイトを含み、該クロマイトを含む混合物から、0.5〜2KGaussの磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物と非着磁物としてクロマイト及びゲーサイトを含む混合物とを分離する低磁界磁力選鉱工程と、
前記クロマイト及びゲーサイトを含む混合物から、磁界強度が5〜20KGaussの磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてゲーサイトを含む混合物と非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程と、を有し、
前記分級工程にて得られた前記ゲーサイトを含む混合物と、前記低磁界磁力選鉱工程にて分離した前記マグネタイトを含む混合物と、前記磁力選鉱工程にて分離した前記ゲーサイトを含む混合物とを、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーとする
ことを特徴とする鉱石スラリーの処理方法。
A method for treating an ore slurry to be subjected to an acid leaching treatment in a hydrometallurgical method of nickel oxide ore,
Classifying the nickel oxide ore ore slurry using a classification device to obtain a mixture containing goethite and a mixture containing chromite;
The mixture containing the chromite separated in the classification step partially includes goethite, and the mixture containing the chromite is applied using a low-field magnetic separation apparatus that generates a magnetic field strength of 0.5 to 2 KGaus. A low-field magnetic separation process for separating a mixture containing magnetite as a magnetic material and a mixture containing chromite and goethite as non-magnetized materials;
From a mixture containing the chromite and goethite, and magnetic field strength by using a magnetic separator apparatus 5~20KGauss, magnetic separation to separate the mixture containing chromite as a mixture with non-wearing磁物containing goethite as Chaku磁物And having a process
A mixture containing the goethite obtained in the classification step, a mixture containing the magnetite separated in the low magnetic field magnetic separation process, and a mixture containing the goethite separated in the magnetic separation process, A method for treating an ore slurry, wherein the ore slurry is used for the acid leaching treatment.
前記分級工程では、前記分級装置としてハイドロサイクロンを使用し、該ハイドロサイクロンのオーバーフローとして前記ゲーサイトを含む混合物を分離し、アンダーフローとして前記クロマイトを含む混合物を分離する
ことを特徴とする請求項1に記載の鉱石スラリーの処理方法。
In the classification step, claim 1 using a hydrocyclone as the classifier, separating a mixture containing the goethite as an overflow of the hydrocyclone, and separating the mixture containing the chromite as underflow method of processing ore slurry according to.
前記分級工程では、アンダーフロー粒子のうち、粒子サイズ−45μmのものの存在比率が30%以下となるように、前記ハイドロサイクロンの圧力と前記分級処理の対象とする鉱石スラリーの濃度を調整する
ことを特徴とする請求項に記載の鉱石スラリーの処理方法。
In the classification step, the hydrocyclone pressure and the concentration of the ore slurry to be classified are adjusted so that the abundance ratio of the underflow particles having a particle size of −45 μm is 30% or less. The processing method of the ore slurry of Claim 2 characterized by the above-mentioned.
ニッケル酸化鉱石の鉱石スラリーに対して酸浸出処理を施してニッケルを浸出させて回収するニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法において、
前記ニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーのうち、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーからクロマイトを分離する鉱石スラリーの処理工程を含み、
前記鉱石スラリーの処理工程は、
前記ニッケル酸化鉱石から調製した鉱石スラリーに対して分級装置を使用した分級処理を施し、ゲーサイトを含む混合物と、クロマイトを含む混合物とを得る分級工程と、
前記分級工程にて分離された前記クロマイト含む混合物は一部にゲーサイトを含み、該クロマイトを含む混合物から、0.5〜2KGaussの磁界強度を発生する低磁界磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてマグネタイトを含む混合物と非着磁物としてクロマイト及びゲーサイトを含む混合物とを分離する低磁界磁力選鉱工程と、
前記クロマイト及びゲーサイトを含む混合物から、磁界強度が5〜20KGaussの磁力選鉱装置を使用して、着磁物としてゲーサイトを含む混合物と非着磁物としてクロマイトを含む混合物を分離する磁力選鉱工程と、を有し、
前記分級工程にて得られた前記ゲーサイトを含む混合物と、前記低磁界磁力選鉱工程にて分離した前記マグネタイトを含む混合物と、前記磁力選鉱工程にて分離した前記ゲーサイトを含む混合物とを、前記酸浸出処理に供する鉱石スラリーとする
ことを特徴とするニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法。
In the method of hydrometallurgy of nickel oxide ore, the acid leaching treatment is performed on the ore slurry of nickel oxide ore so that nickel is leached and recovered.
Of the ore slurry prepared from the nickel oxide ore, including a treatment step of ore slurry to separate chromite from the ore slurry to be subjected to the acid leaching treatment,
The ore slurry processing step includes:
Classifying step using a classifier for ore slurry prepared from the nickel oxide ore, and obtaining a mixture containing goethite and a mixture containing chromite;
The mixture containing the chromite separated in the classification step partially includes goethite, and the mixture containing the chromite is applied using a low-field magnetic separation apparatus that generates a magnetic field strength of 0.5 to 2 KGaus. A low-field magnetic separation process for separating a mixture containing magnetite as a magnetic material and a mixture containing chromite and goethite as non-magnetized materials;
From a mixture containing the chromite and goethite, and magnetic field strength by using a magnetic separator apparatus 5~20KGauss, magnetic separation to separate the mixture containing chromite as a mixture with non-wearing磁物containing goethite as Chaku磁物And having a process
A mixture containing the goethite obtained in the classification step, a mixture containing the magnetite separated in the low magnetic field magnetic separation process, and a mixture containing the goethite separated in the magnetic separation process, A method for hydrometallizing nickel oxide ore, characterized in that the slurry is ore used for the acid leaching treatment.
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