JP6593191B2 - Leach tank - Google Patents

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Description

本発明は、スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する浸出槽に関する。   The present invention relates to a leaching tank for leaching a powder of a solid metal-containing material contained in a slurry with an oxidizing gas.

一般的に、固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する方法としては、塩素ガス、空気および酸素ガス等を、固体金属含有物の粉末を酸性水溶液にレパルプしたスラリーに吹込む技術が用いられている。   In general, as a method for leaching a solid metal-containing powder with an oxidizing gas, a technique of blowing chlorine gas, air, oxygen gas, or the like into a slurry obtained by repulping the solid metal-containing powder into an acidic aqueous solution is used. It has been.

一例として、ニッケルおよびコバルトの製錬においては、ニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出し、浸出されたニッケルイオンおよびコバルトイオンを電解採取によって電気ニッケルおよび電気コバルトとして製品化する塩素浸出プロセスが実用化されている。   As an example, in the smelting of nickel and cobalt, sulfides containing nickel and cobalt are leached using the oxidizing action of chlorine gas, and the leached nickel ions and cobalt ions are electrowinned to obtain electric nickel and electric A chlorine leaching process that is commercialized as cobalt has been put into practical use.

塩素浸出プロセスのうち塩素浸出工程において、特許文献1や特許文献2には、以下の技術が開示されている。   In the chlorine leaching process in the chlorine leaching process, Patent Literature 1 and Patent Literature 2 disclose the following techniques.

特許文献1には、邪魔板を設けることによって浸出槽内のスラリーが均一に対流するので、十分な浸出反応時間を確保でき、浸出率が向上することが記載されている。また、特許文献1には、静水筒が、断面がコの字型の長尺部材であり、静水筒の上端が浸出槽の蓋の裏面に取り付けられていることが記載されている。   Patent Document 1 describes that by providing a baffle plate, the slurry in the leaching tank is uniformly convected, so that a sufficient leaching reaction time can be secured and the leaching rate is improved. Patent Document 1 describes that the hydrostatic cylinder is a long member having a U-shaped cross section, and the upper end of the hydrostatic cylinder is attached to the back surface of the lid of the leaching tank.

特許文献2には、バッフルの設置空間を確保するため、撹拌装置を縦長形状にすることにより、撹拌能力を向上させることが記載されている。また、特許文献2には、静水筒が、撹拌槽の側壁に沿って伸びる半筒状の形状を有し、撹拌槽の出口を覆う様に設けられていることが記載されている。   Patent Document 2 describes that the stirring ability is improved by making the stirring device in a vertically long shape in order to secure an installation space for the baffle. Patent Document 2 describes that the hydrostatic cylinder has a semi-cylindrical shape extending along the side wall of the stirring tank and is provided so as to cover the outlet of the stirring tank.

特開2013−166984号公報JP 2013-166984 A 特開2015−054272号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-054272

上述の特許文献1および特許文献2にそれぞれ記載された、静水筒が備わっていても、例えば、浸出槽内の未反応スラリーが静水筒上部の開口部に流入して後段槽へと排出される等、ショートパスが発生していた。そのため、ショートパスを防止することができる静水筒を備えた浸出槽の開発が望まれている。   Even if the hydrostatic cylinders described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above are provided, for example, the unreacted slurry in the leaching tank flows into the opening in the upper part of the hydrostatic cylinder and is discharged to the subsequent tank. Etc., a short pass occurred. Therefore, development of a leaching tank equipped with a hydrostatic cylinder that can prevent a short pass is desired.

特許文献1および特許文献2には、浸出槽に備わった静水筒の記載が認められる。しかしながら、浸出槽の構造や、撹拌構造に関する技術は開示されているものの、静水筒の形状を特徴とするものではなく、静水筒に関する課題は未解決であった。   Patent Document 1 and Patent Document 2 recognize the description of the hydrostatic cylinder provided in the leaching tank. However, although the technology relating to the structure of the leaching tank and the stirring structure has been disclosed, it does not feature the shape of the hydrostatic cylinder, and the problem relating to the hydrostatic cylinder has not been solved.

そこで、本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、完全にショートパスを防止することができる静水筒を備える浸出槽を提供することを目的とする。   Then, this invention is proposed in view of the problem of the said prior art, and it aims at providing the leaching tank provided with the still water cylinder which can prevent a short path | pass completely.

本発明者らは、上記目的を達成するために、特に、静水筒の構造について鋭意検討を重ねた結果、静水筒の下部形状、上部形状を最適化し、静水筒の上昇流速を規定することによって、下部旋回流を構成する反応後のスラリーを捕捉し、ショートパスを防止して、浸出率の向上を図ることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。   In order to achieve the above-mentioned object, the present inventors have made extensive studies on the structure of the hydrostatic cylinder, and as a result, optimized the lower and upper shapes of the hydrostatic cylinder and specified the rising flow velocity of the hydrostatic cylinder. The inventors have found that it is possible to capture the slurry after the reaction constituting the lower swirling flow, prevent a short pass and improve the leaching rate, and complete the present invention.

すなわち、本発明の一態様に係る浸出槽は、スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する浸出槽であって、有底円筒形の浸出槽本体と、前記浸出槽本体の中心軸に対して略平行に設けられた回転軸と、該回転軸に取付けられた撹拌羽根とを有する撹拌機と、前記浸出槽本体の内部に設けられる静水筒と、前記浸出槽本体の気相部を密閉する蓋部とを備え、前記静水筒は、前記浸出槽本体の側壁と対向する側面に開口が形成され、前記開口には、オーバーフロー管が接続され、前記静水筒の下端部には、前記撹拌機により発生する浸出反応後のスラリーの旋回流を捕捉して、該静水筒内で上昇流となるよう誘導する導入口を有し、前記静水筒の上端部が前記浸出槽本体の前記蓋部よりも高い位置に配置され、該静水筒が前記浸出槽本体の該蓋部によって支持されていることを特徴とする。 That is, the leaching tank according to an aspect of the present invention is a leaching tank for leaching a powder of a solid metal-containing material contained in a slurry with an oxidizing gas, the bottomed cylindrical leaching tank body, and the leaching tank A stirrer having a rotating shaft provided substantially parallel to the central axis of the main body, a stirring blade attached to the rotating shaft, a hydrostatic cylinder provided inside the leaching tank body, and the leaching tank body A lid portion that seals the gas phase portion of the hydrostatic tube, and the hydrostatic cylinder is formed with an opening in a side surface facing the side wall of the brewing tank body, an overflow pipe is connected to the opening, and a lower end of the hydrostatic cylinder the parts, captures the swirling flow of the slurry after leaching the reaction generated by said stirrer, have a inlet for induced to the upward flow in the static within the water bottle, the upper end portion of the static water bottle is the leaching It is arranged at a position higher than the lid part of the tank body, and the static Cylinder is characterized in that it is supported by the lid portion of the leaching tank body.

また、本発明の一態様に係る浸出槽は、前記静水筒では、前記スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが好ましい。   In the leaching tank according to an aspect of the present invention, it is preferable that the hydrostatic cylinder is controlled so that the rising speed of the slurry is 0.1 m / second or more and 0.3 m / second or less.

また、本発明の一態様に係る浸出槽は、前記静水筒は、前記浸出槽本体内の前記スラリーの液面よりも高く前記蓋部よりも低い位置に配置され、前記浸出槽本体の側壁と対向しない該静水筒の側面にエアー抜き口を有することが好ましい。   Further, in the brewing tank according to one aspect of the present invention, the hydrostatic cylinder is disposed at a position higher than the liquid level of the slurry in the brewing tank main body and lower than the lid, and the side wall of the brewing tank main body It is preferable to have an air vent on the side of the hydrostatic cylinder that does not face.

また、本発明の一態様に係る浸出槽は、前記静水筒が四角筒で形成され、前記導入口の開口面は、該導入口の下端縁から前記スラリーの旋回流に対向する一側面側に傾斜して切り欠いてなることが好ましい。さらに、本発明の一態様に係る浸出槽は、前記静水筒が四角筒で形成され、前記導入口の開口面は、前記スラリーの旋回流に対向する一側面側が切り欠いてなることが好ましい。さらに、本発明の一態様に係る浸出槽は、前記静水筒が四角筒で形成され、前記導入口の開口面は、前記スラリーの旋回流に対向する一側面側が切り欠き、さらに隣り合う一方の側面側も切り欠いてなることが好ましい。   Further, in the leaching tank according to one aspect of the present invention, the hydrostatic cylinder is formed as a square cylinder, and the opening surface of the introduction port is on one side facing the swirling flow of the slurry from the lower end edge of the introduction port. It is preferable to be inclined and notched. Furthermore, in the leaching tank according to one aspect of the present invention, the hydrostatic cylinder is preferably formed as a square cylinder, and the opening surface of the introduction port is preferably cut out on one side facing the swirling flow of the slurry. Furthermore, in the leaching tank according to one aspect of the present invention, the hydrostatic cylinder is formed as a square cylinder, and the opening surface of the inlet is notched on one side facing the swirling flow of the slurry, and is further adjacent to one side. It is preferable that the side surface is also notched.

また、本発明の一態様に係る浸出槽は、ニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出する塩素浸出槽として適用されることが好ましい。   In addition, the leaching tank according to one embodiment of the present invention is preferably applied as a chlorine leaching tank for leaching a sulfide containing nickel and cobalt using an oxidizing action of chlorine gas.

本発明によれば、ショートパスを防止することができるので、浸出率の向上を図ることができる。   According to the present invention, it is possible to prevent a short pass, so that the leaching rate can be improved.

従来の静水筒が設置された浸出槽を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the leaching tank in which the conventional hydrostatic cylinder was installed. 本発明の一実施形態に係る浸出槽を示す平面図である。It is a top view which shows the leaching tank which concerns on one Embodiment of this invention. 図2における浸出槽を示すX−X’断面図である。It is X-X 'sectional drawing which shows the leaching tank in FIG. 静水筒を示す斜視図であり、(A)は第1の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒を示す斜視図であり、(B)は従来の静水筒を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a static water cylinder, (A) is a perspective view which shows the static water cylinder with which the leaching tank which concerns on 1st Embodiment is equipped, (B) is a perspective view which shows the conventional static water cylinder. 第2の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the still water cylinder with which the leaching tank which concerns on 2nd Embodiment is equipped. 第3の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the still water cylinder with which the leaching tank which concerns on 3rd Embodiment is equipped. リチウム濃度の経時変化を示す図であり、(A)は実施例1におけるリチウム濃度の経時変化を示す図であり、(B)は比較例1におけるリチウム濃度の経時変化を示す図である。It is a figure which shows a time-dependent change of lithium concentration, (A) is a figure which shows a time-dependent change of lithium concentration in Example 1, (B) is a figure which shows a time-dependent change of lithium concentration in the comparative example 1. FIG.

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The present embodiment described below does not unduly limit the contents of the present invention described in the claims, and all the configurations described in the present embodiment are essential as means for solving the present invention. Not necessarily.

まず、本発明の一実施形態に係る浸出槽は、浸出槽本体と、撹拌機と、静水筒と、蓋部とを備える。さらに、本発明の一実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒の下端部には、導入口を有している。このため、下部旋回流を構成する浸出反応後のスラリーを捕捉し、ショートパスを防止して、浸出率の向上を図ることができる。   First, a leaching tank according to an embodiment of the present invention includes a leaching tank body, a stirrer, a hydrostatic cylinder, and a lid. Furthermore, the lower end part of the still water cylinder provided in the leaching tank according to the embodiment of the present invention has an introduction port. For this reason, the slurry after the leaching reaction constituting the lower swirl flow can be captured, a short pass can be prevented, and the leaching rate can be improved.

本発明の一実施形態に係る浸出槽は、一般的に、スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する浸出槽に適用でき、特に、ニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出する、塩素浸出槽に好適に適用できる。   The leaching tank according to an embodiment of the present invention is generally applicable to a leaching tank in which a solid metal-containing powder contained in a slurry is leached with an oxidizing gas, and in particular, a sulfide containing nickel and cobalt. Can be suitably applied to a chlorine leaching tank that leaches using the oxidizing action of chlorine gas.

ここでは、本発明の一実施形態として、前述のニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出する、塩素浸出槽への適用を例にとって、以下、説明する。   Here, as an embodiment of the present invention, description will be made below by taking as an example an application to a chlorine leaching tank in which the above-described sulfide containing nickel and cobalt is leached using the oxidizing action of chlorine gas.

1.塩素浸出プロセス
(1)概要
ニッケルおよびコバルトの製錬においては、ニッケルおよびコバルトを含有する硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出し、浸出されたニッケルイオンおよびコバルトイオンを電解採取によって電気ニッケルおよび電気コバルトとして製品化する塩素浸出プロセスが実用化されている。
1. Chlorine leaching process (1) Outline In smelting of nickel and cobalt, sulfides containing nickel and cobalt are leached using the oxidizing action of chlorine gas, and the leached nickel ions and cobalt ions are obtained by electrowinning. Chlorine leaching processes commercialized as electrical nickel and electrical cobalt have been put into practical use.

塩素浸出プロセスのうちの塩素浸出工程では、混合硫化物と呼ばれる、硫化ニッケルと硫化コバルトの混合物と後述するセメンテーション残渣を塩化物水溶液にレパルプした後、そのスラリーに塩素ガスを吹込むことによりニッケルおよびコバルトを塩化物水溶液中に浸出する。   In the chlorine leaching process of the chlorine leaching process, a mixture of nickel sulfide and cobalt sulfide, called mixed sulfide, and cementation residue described later are repulped into an aqueous chloride solution, and then nickel gas is injected by blowing chlorine gas into the slurry. And leaching cobalt into aqueous chloride solution.

置換浸出工程では、塩素浸出工程で得られた酸化剤として2価の銅クロロ錯イオンを含んだ塩素浸出液に、粉砕したNiと金属ニッケルを主成分とするニッケルマットを接触させて銅とニッケルの置換反応を行うことにより、ニッケルマット中のニッケルが液に置換浸出され、銅イオンはCuSまたはCu(金属銅)の形態となって固体(セメンテーション残渣の一部)となる。 In the substitution leaching step, a copper leaching solution containing divalent copper chloro complex ions as an oxidant obtained in the chlorine leaching step is brought into contact with a crushed Ni 3 S 2 and a nickel mat containing metal nickel as main components to make copper. And nickel, the nickel in the nickel mat is replaced and leached into the liquid, and the copper ions are in the form of Cu 2 S or Cu 0 (metallic copper) and become solid (part of the cementation residue). Become.

その置換浸出終液と、ニッケルマットの置換浸出残渣と前記CuSまたはCu(金属銅)の形態となって沈澱した固体とからなるセメンテーション残渣は、固液分離された後、置換浸出終液は次の浄液工程へ、固体のセメンテーション残渣は前記塩素浸出工程へ送られる。 The cementation residue composed of the substitution leaching final solution, the nickel mat substitution leaching residue, and the solid precipitated in the form of Cu 2 S or Cu 0 (metal copper) is solid-liquid separated, and then the substitution leaching. The final liquid is sent to the next cleaning process, and the solid cementation residue is sent to the chlorine leaching process.

この浄液工程では、得られた置換浸出終液から鉄、鉛、銅、亜鉛等の不純物を除去すると共に、置換浸出終液中のコバルトを溶媒抽出等の方法を用いて分離する。   In this liquid purification step, impurities such as iron, lead, copper, and zinc are removed from the obtained substitution leaching final solution, and cobalt in the substitution leaching final solution is separated using a method such as solvent extraction.

次いで、ニッケルを電解採取して電気ニッケルを製造する。   Next, nickel is electrolytically collected to produce electric nickel.

前述した、ニッケルおよびコバルトを含有する硫化物から電気ニッケルを製造する方法は、シンプルであり、電解採取で発生した塩素ガスを浸出に再利用する等、効率的かつ経済的な生産を実現しているといえる。   The above-mentioned method for producing electrical nickel from sulfides containing nickel and cobalt is simple and realizes efficient and economical production, such as reusing chlorine gas generated by electrowinning for leaching. It can be said that.

(2)塩素浸出工程
塩素浸出工程では、混合硫化物およびセメンテーション残渣を、塩化物水溶液にレパルプした後、そのスラリーに塩素ガスを吹込むことによって混合硫化物中のニッケルおよびコバルトと、セメンテーション残渣中のニッケルおよび銅を、塩化物水溶液中に塩素浸出して塩素浸出液を得る。
(2) Chlorine leaching process In the chlorine leaching process, the mixed sulfide and cementation residue are repulped into an aqueous chloride solution, and then chlorine and gas are blown into the slurry to mix nickel and cobalt in the mixed sulfide with cementation. Nickel and copper in the residue are leached into an aqueous chloride solution to obtain a chlorine leaching solution.

この塩素浸出工程では、2価の銅のクロロ錯イオンが混合硫化物やセメンテーション残渣中の金属を溶解するための直接的な浸出剤として作用し、塩素ガスは銅の1価イオンを2価イオンに酸化することにより間接的に浸出反応に関与する。   In this chlorine leaching process, chloro complex ions of divalent copper act as a direct leaching agent for dissolving mixed sulfides and metals in cementation residue, and chlorine gas divalently converts copper monovalent ions into divalent ions. It is indirectly involved in the leaching reaction by oxidation to ions.

具体的には、この塩素浸出工程において、主に下記の(1)〜(4)式に示す塩素浸出反応が生じる。
NiS+2CuCl 2−→Ni2++S+2Cl+2CuCl 2− ・・・(1)
CuS+2CuCl 2−+4Cl→4CuCl 2−+S ・・・(2)
Cu+CuCl 2−→2CuCl 2− ・・・(3)
2CuCl 2−+Cl→2CuCl 2− ・・・(4)
Specifically, in this chlorine leaching step, a chlorine leaching reaction mainly represented by the following formulas (1) to (4) occurs.
NiS + 2CuCl 4 2− → Ni 2+ + S 0 + 2Cl + 2CuCl 3 2− (1)
Cu 2 S + 2CuCl 4 2− + 4Cl → 4CuCl 3 2− + S 0 (2)
Cu 0 + CuCl 4 2− → 2CuCl 3 2− (3)
2CuCl 3 2− + Cl 2 → 2CuCl 4 2− (4)

この塩素浸出工程において、塩素浸出反応条件は、反応時の塩化ニッケル水溶液の酸化還元電位が480〜560mV、温度が105〜115℃である。   In this chlorine leaching step, the chlorine leaching reaction conditions are that the oxidation-reduction potential of the nickel chloride aqueous solution during the reaction is 480 to 560 mV, and the temperature is 105 to 115 ° C.

2.浸出槽
(1)従来の塩素浸出槽
図1は、従来の静水筒が設置された浸出槽の模式図である。この浸出槽10は、図1に示すように、浸出槽10内部に備わる静水筒20を有し、この静水筒20には静水筒20の上端部21にオーバーフロー管30を取り付けている。この浸出槽10では、前段槽(不図示)からスラリー供給管(不図示)を介して、スラリーが供給された後、このスラリーが静水筒20の下端部22から上昇しオーバーフロー管30により後段槽(不図示)へ供給される。
2. Leaching tank (1) Conventional chlorine leaching tank FIG. 1 is a schematic view of a leaching tank in which a conventional hydrostatic cylinder is installed. As shown in FIG. 1, the leaching tank 10 has a hydrostatic cylinder 20 provided inside the leaching tank 10, and an overflow pipe 30 is attached to the upper end portion 21 of the hydrostatic cylinder 20. In the leaching tank 10, after slurry is supplied from a preceding tank (not shown) via a slurry supply pipe (not shown), the slurry rises from the lower end portion 22 of the hydrostatic cylinder 20, and the subsequent tank is discharged by the overflow pipe 30. (Not shown).

例えば、静水筒20内における圧力損失が著しく上昇した場合、前段槽から供給されたスラリーの流量に対して、静水筒20内を上昇するスラリーの流量が不足するときがある。   For example, when the pressure loss in the hydrostatic cylinder 20 is significantly increased, the flow rate of the slurry rising in the hydrostatic cylinder 20 may be insufficient with respect to the flow rate of the slurry supplied from the previous stage tank.

そうすると、浸出槽10では、図1に示す黒矢印のように、浸出槽10内の液面レベルが上昇することにより、浸出槽10内に存在する未反応スラリーが、静水筒20の上端部21の開口部21aに流入して後段槽へと供給されることになる。すなわち、従来の静水筒20が設置された浸出槽10では、ショートパスが発生する。   Then, in the leaching tank 10, as the liquid level in the leaching tank 10 increases as shown by the black arrow shown in FIG. It will flow into the opening part 21a of this, and will be supplied to a back | latter stage tank. That is, a short pass occurs in the leaching tank 10 in which the conventional hydrostatic cylinder 20 is installed.

また、浸出槽10では、浸出反応が発熱反応であるため、浸出槽10内の液温が局部的に沸点を超え、突沸と呼ばれる沸き上がり現象が発生することがある。そのときも、従来の静水筒20が設置された浸出槽10では、上記と同様に、ショートパスが発生する。   Moreover, in the leaching tank 10, since the leaching reaction is an exothermic reaction, the liquid temperature in the leaching tank 10 locally exceeds the boiling point, and a boiling phenomenon called bumping may occur. Also at that time, a short pass occurs in the leaching tank 10 in which the conventional hydrostatic cylinder 20 is installed, as described above.

さらに、浸出槽10では、水平断面形状がコの字型の3側面で構成される静水筒20が浸出槽10の内壁に沿って設置されることがある。そのときは、従来の静水筒20が設置された浸出槽10では、静水筒20と浸出槽10の内壁との隙間から、ショートパスが発生する。   Furthermore, in the leaching tank 10, a hydrostatic cylinder 20 configured with three side surfaces having a U-shaped horizontal cross section may be installed along the inner wall of the leaching tank 10. At that time, in the leaching tank 10 in which the conventional hydrostatic cylinder 20 is installed, a short path is generated from the gap between the hydrostatic cylinder 20 and the inner wall of the leaching tank 10.

これらのように、従来の静水筒20が設置された浸出槽10では、ショートパスにより、塩素浸出させることが不十分であるため、目的とする金属であるニッケルおよびコバルトの浸出率が向上しない。   As described above, in the leaching tank 10 in which the conventional hydrostatic cylinder 20 is installed, the leaching rate of nickel and cobalt, which are the target metals, is not improved because chlorine leaching is insufficient by a short path.

(2)第1の実施形態
次に、第1の実施形態に係る浸出槽100を図2、図3、および図4により説明する。図2は、本発明の一実施形態に係る浸出槽を示す平面図である。図3は、図2における浸出槽を示すX−X’断面図である。図4は、浸出槽に備わる静水筒を示す斜視図である。
(2) 1st Embodiment Next, the leaching tank 100 which concerns on 1st Embodiment is demonstrated with FIG.2, FIG.3 and FIG.4. FIG. 2 is a plan view showing a leaching tank according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a sectional view taken along line XX ′ showing the leaching tank in FIG. FIG. 4 is a perspective view showing a hydrostatic cylinder provided in the leaching tank.

第1の実施形態に係る浸出槽1は、図2および図3に示すように、スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を塩素ガスによって浸出する浸出槽100であって、有底円筒形の浸出槽本体110と、浸出槽100本体の中心軸に対して略平行に設けられた回転軸121と、回転軸121に取付けられた撹拌羽根122とを有する撹拌機120と、浸出槽100本体の内部に設けられる静水筒130と、浸出槽本体110の気相部を密閉する蓋部140と、塩素ガスを供給する塩素吹込管150と、スラリーを供給する供給配管160とを備える。   The leaching tank 1 according to the first embodiment is a leaching tank 100 for leaching a powder of a solid metal-containing material contained in a slurry with chlorine gas, as shown in FIGS. A leaching tank main body 110, a rotating shaft 121 provided substantially parallel to the central axis of the leaching tank 100, an agitator 120 having a stirring blade 122 attached to the rotating shaft 121, and the leaching tank 100 main body A hydrostatic cylinder 130 provided inside, a lid 140 that seals the gas phase part of the leaching tank body 110, a chlorine blowing pipe 150 that supplies chlorine gas, and a supply pipe 160 that supplies slurry.

そして、静水筒130は、図3および図4に示すように、四角筒状に形成され、浸出槽本体110の側壁111と対向する側面131に開口131aが形成される。この静水筒130の開口131aには、図2および図3に示すように、オーバーフロー管132が接続されている。さらに、静水筒130の下端部133には、図3に示すように、撹拌機120により発生するスラリーの旋回流を捕捉して、静水筒130内で上昇流となるよう誘導する導入口133aを有する。   As shown in FIGS. 3 and 4, the hydrostatic cylinder 130 is formed in a square cylinder shape, and an opening 131 a is formed in a side surface 131 that faces the side wall 111 of the brewing tank body 110. As shown in FIGS. 2 and 3, an overflow pipe 132 is connected to the opening 131 a of the hydrostatic cylinder 130. Further, as shown in FIG. 3, an inlet 133 a that captures the swirling flow of the slurry generated by the stirrer 120 and guides it to rise in the static water cylinder 130, at the lower end 133 of the static water cylinder 130. Have.

浸出槽本体110の形状は、特に限定されないが、例えば有底円筒形や有底角筒形が挙げられる。また、浸出槽本体110の材質は、槽内に存在するスラリーの性質に応じて、適宜選定すれば良い。例えば、この浸出槽本体100の材質は、前述のニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出する場合、耐酸レンガライニングやチタンが好ましい。   The shape of the leaching tank main body 110 is not particularly limited, and examples thereof include a bottomed cylindrical shape and a bottomed rectangular tube shape. Further, the material of the leaching tank main body 110 may be appropriately selected according to the properties of the slurry existing in the tank. For example, the material of the leaching tank main body 100 is preferably acid-resistant brick lining or titanium when leaching the sulfide containing nickel and cobalt using the oxidizing action of chlorine gas.

撹拌機120は、モータ123と、そのモータ123の駆動により回転する回転軸121と、回転軸121に取り付けられた撹拌羽根122とから構成されている。モータ123は、蓋部140の略中心に設けられており、回転軸121は浸出槽本体110の中心軸上に設けられている。この撹拌機120により、浸出槽本体110内のスラリーを撹拌できるようになっている。   The stirrer 120 includes a motor 123, a rotating shaft 121 that rotates by driving the motor 123, and a stirring blade 122 attached to the rotating shaft 121. The motor 123 is provided substantially at the center of the lid 140, and the rotating shaft 121 is provided on the central axis of the brewing tank body 110. With the agitator 120, the slurry in the leaching tank main body 110 can be agitated.

撹拌機120の材質は、特に限定されないが、チタンやステンレスを好適に使用することができる。   Although the material of the stirrer 120 is not specifically limited, Titanium and stainless steel can be used conveniently.

静水筒130の形状は、特に限定されないが、四角筒や円筒が挙げられる。また、静水筒130の材質は、特に限定されないが、チタンやステンレスを好適に使用することができる。   The shape of the hydrostatic cylinder 130 is not particularly limited, and examples thereof include a square cylinder and a cylinder. The material of the hydrostatic cylinder 130 is not particularly limited, but titanium or stainless steel can be preferably used.

第1の実施形態に係る浸出槽100では、静水筒130が、浸出槽本体110の内部に設けられる。この静水筒130は、筒状に形成され、浸出槽本体110の側壁111と対向する側面131に開口131aが形成され、開口131aには、後段槽にスラリーを排出するオーバーフロー管132が接続され、静水筒130の下端部133には、撹拌機120により発生するスラリーの旋回流を捕捉して、静水筒130内で上昇流となるよう誘導する導入口133aを有することを特徴とする。以下、説明する。   In the leaching tank 100 according to the first embodiment, the hydrostatic cylinder 130 is provided inside the leaching tank main body 110. The hydrostatic cylinder 130 is formed in a cylindrical shape, and an opening 131a is formed in a side surface 131 that faces the side wall 111 of the leaching tank main body 110. An overflow pipe 132 that discharges slurry to a subsequent tank is connected to the opening 131a. The lower end 133 of the hydrostatic cylinder 130 has an inlet 133 a that captures the swirling flow of the slurry generated by the stirrer 120 and guides it to rise in the hydrostatic cylinder 130. This will be described below.

塩素浸出工程において固体原料および酸性溶液を含有するスラリーと、酸化性ガスとが混合され、固体原料中の金属が浸出される。その際、塩素浸出工程では、酸性溶液中により多くの金属を効率良く浸出させるために、浸出反応時間、すなわち槽内の滞留時間を確保することが重要である。   In the chlorine leaching step, the slurry containing the solid raw material and the acidic solution and the oxidizing gas are mixed, and the metal in the solid raw material is leached. At that time, in the chlorine leaching step, it is important to secure a leaching reaction time, that is, a residence time in the tank, in order to efficiently leach more metal into the acidic solution.

しかしながら、スラリーと酸化性ガスとの反応では、吹込んだ酸化性ガスがスラリー中に滞留することができる時間には限界があるため、槽内の滞留時間の確保より反応の均一性が強く求められる。   However, in the reaction between the slurry and the oxidizing gas, there is a limit to the time during which the blown oxidizing gas can stay in the slurry. Therefore, the uniformity of the reaction is strongly demanded from securing the residence time in the tank. It is done.

その均一性の手段として、固体原料を小径化して酸化性ガスと接触面積を増加させることや、撹拌を強化して接触する機会を増加させることが行われ、さらに、滞留時間の均一化も重要な手段となる。   As a means of uniformity, it is possible to reduce the diameter of the solid raw material to increase the contact area with the oxidizing gas, to increase the chance of contact by strengthening the stirring, and also to make the residence time uniform It becomes a means.

また、塩素浸出反応を担う浸出槽は、大きな単独の槽で反応を行おうとすると、槽内のスラリーと酸化性ガスの混合状態が不均一となるため、一般的に、スラリーと酸化性ガスとの接触効率を向上させることを目的に、直列につながった複数の浸出槽で構成される。   In addition, in the leaching tank responsible for the chlorine leaching reaction, when the reaction is performed in a large single tank, the mixed state of the slurry and the oxidizing gas in the tank becomes non-uniform. It is composed of a plurality of leaching tanks connected in series for the purpose of improving the contact efficiency.

直列につながった複数の浸出槽において、スラリーの流れ方向に対して、最前段および最後段以外の中段の浸出槽には、前段槽からのオーバーフローによりスラリーが供給され、浸出後のスラリーをオーバーフローによって後段槽へ排出する構造を採ることが多い。   In a plurality of leaching tanks connected in series, the slurry is supplied to the middle leaching tank other than the first and last stages with respect to the flow direction of the slurry by overflow from the previous tank, and the slurry after leaching is overflowed. In many cases, a structure is used to discharge to the subsequent tank.

上述したように、直列につながった複数の浸出槽では、浸出槽内での滞留時間が局所的に大きくバラつき、前段槽から流入したスラリーが浸出槽内で十分に滞留することなく、後段槽へスラリーが流出する、ショートパスと呼ばれる現象が発生することがある。ショートパスが発生すると、十分に浸出されていない原料が後段槽へ排出されるために、浸出されずに固体中に残留した金属含有率が著しく増加する。この塩素浸出工程における浸出不足は、金属ロスの増加、すなわち浸出率の低下に直結する。   As described above, in a plurality of leaching tanks connected in series, the residence time in the leaching tank varies greatly locally, and the slurry flowing in from the previous tank does not sufficiently stay in the leaching tank, and is transferred to the subsequent tank. A phenomenon called a short pass in which the slurry flows out may occur. When a short pass occurs, the raw material that has not been sufficiently leached is discharged to the subsequent tank, so that the metal content remaining in the solid without being leached significantly increases. Lack of leaching in this chlorine leaching process directly leads to an increase in metal loss, that is, a decrease in leaching rate.

そこで、浸出槽100には、浸出反応前のスラリーがショートパスすることを防止するために、オーバーフローによって槽外にスラリーを排出する静水筒130が備わっている必要がある。   Therefore, in order to prevent the slurry before the leaching reaction from short-passing, the leaching tank 100 needs to be equipped with a hydrostatic cylinder 130 for discharging the slurry out of the tank due to overflow.

まず、金属硫化物を含有するスラリーは、図2および図3に示す供給配管160によって、浸出槽本体110内の液相部の上部であり、撹拌機120により発生する水平方向の旋回流部に投入される。次に、この投入されたスラリーは、回転軸121に沿った上下方向の軸流によって槽の下部まで移動した後、下部に備わった塩素吹込管150の先端から添加される塩素ガスと接触する。次に、このスラリーは、浸出槽110内における液相部の下部の旋回流に沿って槽内を一定時間滞留した後、浸出反応の進行に伴い、ニッケルおよびコバルトが浸出されることにより、スラリー内に含有される金属硫化物の粒径が小さくなり、静水筒130内を上昇しオーバーフロー管132を介して後段槽へと排水する。   First, the slurry containing the metal sulfide is formed in the upper part of the liquid phase part in the leaching tank main body 110 by the supply pipe 160 shown in FIGS. It is thrown. Next, the charged slurry moves to the lower part of the tank by an axial flow along the rotating shaft 121 and then comes into contact with chlorine gas added from the tip of the chlorine blowing pipe 150 provided at the lower part. Next, the slurry stays in the tank for a certain time along the swirling flow in the lower part of the liquid phase portion in the leaching tank 110, and then the nickel and cobalt are leached with the progress of the leaching reaction. The particle size of the metal sulfide contained therein is reduced, and the inside of the hydrostatic cylinder 130 is raised and drained to the rear tank through the overflow pipe 132.

一方、静水筒が備わっていても、例えば、図1に示すように、従来より用いられる浸出槽10内の未反応スラリーが静水筒20の上部21の開口部21aに流入して後段槽へと排出される等、前記ショートパスが発生することがあった。この理由は、従来の静水筒20は、図4(B)に示すように、静水筒20の下端部22に設けられる導入口22aがスラリーの旋回流を捕捉することができるような形状を形成していない。そのため、従来の静水筒20を備える浸出槽10では、前段槽より供給されるスラリー量と後段槽に供給するスラリー量とのバランスに不具合が生じるために、前述したようなショートパスが発生する。   On the other hand, even if a hydrostatic cylinder is provided, for example, as shown in FIG. 1, the unreacted slurry in the leaching tank 10 used conventionally flows into the opening 21a of the upper part 21 of the hydrostatic cylinder 20 and flows into the subsequent tank. In some cases, the short pass occurs, such as being discharged. The reason for this is that, as shown in FIG. 4 (B), the conventional hydrostatic cylinder 20 is shaped so that the inlet 22a provided at the lower end 22 of the hydrostatic cylinder 20 can capture the swirling flow of slurry. Not done. For this reason, in the leaching tank 10 having the conventional hydrostatic cylinder 20, a short path as described above occurs because of a problem in the balance between the amount of slurry supplied from the preceding tank and the amount of slurry supplied to the subsequent tank.

以上より、第1の実施形態に係る浸出槽100では、静水筒130がショートパスの防止に重要である。   From the above, in the leaching tank 100 according to the first embodiment, the hydrostatic cylinder 130 is important for preventing a short pass.

このように、図3に示す静水筒130の導入口133aは、旋回流の流動方向に対して開かれた形状であることによって、旋回流の流速を利用して静水筒内の上昇流速の低下を防止することができる。さらに、第1の実施形態に係る浸出槽100に備わる静水筒130は、導入口133aの開口面が、図4(A)に示すように、導入口133aの下端縁133bからスラリーの旋回流に対向する一側面側に切り欠いて形成されることによって、旋回流の流速を有効に利用することができる。このため、導入口133aの開口面の大きさを拡大することにより、スラリーの旋回流をより確実に捕捉し、この旋回流による流速を利用して静水筒130内で上昇させることができる。   As described above, the inlet 133a of the hydrostatic cylinder 130 shown in FIG. 3 has a shape that is open with respect to the flow direction of the swirling flow, thereby reducing the rising flow velocity in the hydrostatic cylinder using the flow velocity of the swirling flow. Can be prevented. Furthermore, in the hydrostatic cylinder 130 provided in the leaching tank 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 4A, the opening surface of the inlet 133a is changed to a swirling flow of slurry from the lower edge 133b of the inlet 133a. By forming the cut-out on the opposite side surface side, the flow velocity of the swirling flow can be used effectively. For this reason, by enlarging the size of the opening surface of the inlet 133a, it is possible to capture the swirling flow of the slurry more reliably, and to raise the inside of the hydrostatic cylinder 130 using the flow velocity of the swirling flow.

また、第1の実施形態に係る浸出槽100に備わる静水筒130では、スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが好ましい。   Moreover, in the hydrostatic cylinder 130 with which the leaching tank 100 according to the first embodiment is provided, it is preferable that the rising speed of the slurry is controlled to be 0.1 m / second or more and 0.3 m / second or less.

まず、圧力損失も考慮した静水筒130の断面積、断面形状を決める必要がある。静水筒130内部の上昇流速については静水筒130の断面積によって決定されるが、静水筒130内部の上昇流速が早過ぎると、浸出が十分に行われていない粒径の大きな原料が排出されてしまう。一方で、流速が遅いと、浸出された硫黄を主体とする浸出残渣が静水筒130を通過して後段槽に排出されないため、浸出槽100内に固体である浸出残渣が堆積してしまう。   First, it is necessary to determine the cross-sectional area and cross-sectional shape of the hydrostatic cylinder 130 in consideration of pressure loss. The ascending flow rate inside the still water cylinder 130 is determined by the cross-sectional area of the still water cylinder 130. If the ascending flow rate inside the still water cylinder 130 is too fast, a raw material having a large particle size that is not sufficiently leached is discharged. End up. On the other hand, when the flow rate is slow, the leaching residue mainly composed of leached sulfur does not pass through the hydrostatic cylinder 130 and is not discharged to the subsequent tank, so that the leaching residue that is a solid deposits in the leaching tank 100.

この流速について、スラリーの限界沈降速度が関与する。このスラリーの限界沈降速度は、下記の(5)式に示すストークスの式から算出される。
V=D×(ρ−ρ)×g÷α×(1÷18) ・・・(5)
V:限界沈降速度
D:粒子径
ρ:残渣の密度
ρ:液体の密度
g:重力加速度
α:液体の粘度
The critical settling velocity of the slurry is involved in this flow rate. The critical sedimentation rate of this slurry is calculated from the Stokes equation shown in the following equation (5).
V = D 2 × (ρ s −ρ f ) × g ÷ α × (1 ÷ 18) (5)
V: Limit sedimentation velocity D: Particle size ρ s : Residual density ρ f : Liquid density g: Gravity acceleration α: Liquid viscosity

また、スラリーの上昇流速を増大させるために静水筒130の断面積を小さくすると、圧力損失の増加により、浸出槽内の液面レベルが静水筒の上端部に設けられる開口以上まで上昇し、未浸出残渣を含むスラリーがオーバーフロー管132へと流入し、静水筒130を通過せずに後段槽へと流れ出てしまう。   In addition, if the cross-sectional area of the hydrostatic cylinder 130 is reduced in order to increase the ascending flow rate of the slurry, the liquid level in the leaching tank rises above the opening provided at the upper end of the hydrostatic cylinder due to an increase in pressure loss. The slurry containing the leaching residue flows into the overflow pipe 132 and flows out to the subsequent tank without passing through the hydrostatic cylinder 130.

上記の(5)式等を用いた計算、有限体積法による流体計算、さらには実験により、浸出槽内の液面レベルを上昇させないことはもとより、未反応の固体分(残渣)を排出させない、浸出反応終了後の残渣を浸出槽100内に増加させない、条件を満たさなければならない。以上より、発明者らは、研究の結果、スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが最適であることを見出した。   The calculation using the above formula (5) etc., the fluid calculation by the finite volume method, and further the experiment, not to raise the liquid level in the leaching tank, but also to not discharge the unreacted solid content (residue), The condition that the residue after the leaching reaction is not increased in the leaching tank 100 must be satisfied. As described above, the inventors have found that it is optimal that the ascending flow rate of the slurry is controlled to be 0.1 m / second or more and 0.3 m / second or less as a result of research.

上昇流速が0.1m/秒未満である場合には、浸出された硫黄を主体とする浸出残渣が静水筒130を通過して後段槽に排出されないため、浸出槽100内に固体である浸出残渣が堆積してしまう。一方、上昇流速が0.3m/秒を超える場合には、静水筒130内部におけるスラリーの上昇流速が早過ぎると、浸出が十分に行われていない粒径の大きな原料が後段槽に排出されてしまう。   When the ascending flow rate is less than 0.1 m / sec, the leaching residue mainly composed of leached sulfur does not pass through the hydrostatic cylinder 130 and is not discharged to the subsequent tank, so that the leaching residue that is solid in the leaching tank 100 Will accumulate. On the other hand, when the ascending flow rate exceeds 0.3 m / sec, if the ascending flow rate of the slurry in the hydrostatic cylinder 130 is too fast, a raw material having a large particle size that has not been sufficiently leached is discharged to the rear tank. End up.

したがって、第1の実施形態に係る浸出槽100に備わる静水筒130では、スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが好ましい。
具体的には、上昇流速は、設置される静水筒の断面積によって調整することができる。すなわち、流すべき流量が決まっていれば、それを断面積で除すれば流速となる。その際、静水筒内壁による圧力損失、旋回流の流入速度も考慮される。また、静水筒130内の上昇流速は、断面方向で均一ではないので、さらに、流体解析、流体計算が必要になる。そこで、決定した静水筒130の断面積や形状について、実験で確認をして、最終的に最適な静水筒130を決めることができる。実験は、例えば縮小模型による実験でも良いが、期間を限って実機に取付けて、必要なデータを採取するという方法もある。
Therefore, in the hydrostatic cylinder 130 provided in the leaching tank 100 according to the first embodiment, it is preferable that the ascending flow rate of the slurry is controlled to be 0.1 m / second or more and 0.3 m / second or less.
Specifically, the ascending flow rate can be adjusted by the cross-sectional area of the installed still water cylinder. That is, if the flow rate to be flowed is determined, the flow velocity is obtained by dividing it by the cross-sectional area. At that time, the pressure loss due to the inner wall of the hydrostatic cylinder and the inflow speed of the swirling flow are also taken into consideration. Further, the rising flow velocity in the hydrostatic cylinder 130 is not uniform in the cross-sectional direction, and further fluid analysis and fluid calculation are required. Therefore, the cross-sectional area and shape of the determined hydrostatic cylinder 130 can be confirmed by experiments to finally determine the optimal hydrostatic cylinder 130. The experiment may be, for example, an experiment using a reduced model, but there is also a method of collecting necessary data by attaching to an actual machine for a limited period.

蓋部140は、浸出槽本体110の気相部を密閉する。蓋部140の形状は、特に限定されない。蓋部140の材質は、特に限定されないが、チタンやステンレスを好適に使用することができる。   The lid part 140 seals the gas phase part of the leaching tank main body 110. The shape of the lid 140 is not particularly limited. Although the material of the cover part 140 is not specifically limited, Titanium and stainless steel can be used conveniently.

また、第1の実施形態に係る浸出槽100は、図3に示すように、静水筒130の上端部135が浸出槽本体110の蓋部140よりも高い位置に配置され、静水筒130が浸出槽本体110の蓋部140によって支持されていることが好ましい。   Further, as shown in FIG. 3, the leaching tank 100 according to the first embodiment is arranged such that the upper end portion 135 of the hydrostatic cylinder 130 is higher than the lid part 140 of the leaching tank main body 110, and the hydrostatic cylinder 130 is leached. It is preferably supported by the lid portion 140 of the tank body 110.

これは、浸出槽本体110では、浸出槽本体110内の気相部と静水筒130内の気相部が静水筒130の側壁136によって隔てられているため、浸出槽本体110内の液面レベルが上昇しても、ショートパスが発生することはない。   This is because, in the leaching tank main body 110, since the gas phase part in the leaching tank main body 110 and the gas phase part in the still water cylinder 130 are separated by the side wall 136 of the still water cylinder 130, the liquid level in the leaching tank main body 110. No short path will occur even if the value rises.

また、第1の実施形態に係る浸出槽100では、図4(A)に示すように、静水筒130が、浸出槽本体の側壁111と対向しない静水筒の側面にエアー抜き口134を有し、エアー抜き口134は、浸出槽本体110内のスラリーの液面より高く、蓋部140より低い位置に配置されることが好ましい。これにより、万が一、浸出槽100内で突沸現象が発生しても、浸出槽本体110内の気相部と静水筒130内の気相部が均圧となるので、静水筒130が煙突の役割をして100℃を超えたスラリーが静水筒130の上部蓋から吹き上げることを防止することができる。   Moreover, in the leaching tank 100 according to the first embodiment, as shown in FIG. 4A, the hydrostatic cylinder 130 has an air vent port 134 on the side surface of the hydrostatic cylinder that does not face the side wall 111 of the leaching tank body. The air vent port 134 is preferably disposed at a position higher than the liquid level of the slurry in the leaching tank main body 110 and lower than the lid portion 140. Thereby, even if a bumping phenomenon occurs in the leaching tank 100, the gas phase part in the leaching tank main body 110 and the gas phase part in the still water cylinder 130 are equalized, so the hydrostatic cylinder 130 serves as a chimney. Thus, the slurry exceeding 100 ° C. can be prevented from being blown up from the upper lid of the hydrostatic tube 130.

塩素吹込管150は、図2および図3に示すように、蓋部140を貫通し、蓋部140に対して垂直に取り付けられている。塩素吹込管150が取り付けられた蓋部140で点検口(不図示)を閉じることで、塩素吹込管150は浸出槽本体110の中心軸と平行に配置されるようになっている。また、塩素吹込管150の一端が浸出槽本体110内のスラリーに挿入され、他端が浸出槽本体110の外部に配置されるようになっている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the chlorine blowing pipe 150 penetrates the lid portion 140 and is attached perpendicularly to the lid portion 140. By closing the inspection port (not shown) with the lid 140 to which the chlorine blowing pipe 150 is attached, the chlorine blowing pipe 150 is arranged in parallel with the central axis of the brewing tank main body 110. Further, one end of the chlorine blowing pipe 150 is inserted into the slurry in the leaching tank main body 110, and the other end is arranged outside the leaching tank main body 110.

塩素吹込管150は、図2および図3に示すように、その一端が浸出槽本体110の底部近傍に達する長さを有しており、他端には塩素ガス供給源が接続されている。そのため、浸出槽本体110の底部近傍から塩素ガスをスラリーに吹きこむことができるようになっている。なお、塩素吹込管150は、撹拌機120に干渉しない位置に配置されている。また、塩素吹込管150は、オーバーフロー管132から離れた2箇所に設けられている。   As shown in FIGS. 2 and 3, the chlorine blowing pipe 150 has a length in which one end reaches the vicinity of the bottom of the brewing tank body 110, and a chlorine gas supply source is connected to the other end. Therefore, chlorine gas can be blown into the slurry from near the bottom of the leaching tank main body 110. Note that the chlorine blowing pipe 150 is disposed at a position where it does not interfere with the stirrer 120. Further, the chlorine blowing pipe 150 is provided at two locations away from the overflow pipe 132.

浸出槽本体110の上端部は、蓋部140により覆われている。この蓋部140には、供給配管160が接続されており、浸出槽本体110の内部にスラリーを供給できるようになっている。このスラリーは、浸出槽本体110内部から前記静水筒130を通った後、オーバーフロー管132を介して排出されるようになっている。   The upper end portion of the leaching tank main body 110 is covered with a lid portion 140. A supply pipe 160 is connected to the lid 140 so that slurry can be supplied to the inside of the leaching tank main body 110. This slurry passes through the hydrostatic cylinder 130 from the inside of the leaching tank main body 110 and is then discharged through the overflow pipe 132.

供給配管160は、蓋部140に接続されており、浸出槽本体110の内部にスラリーを供給することができる。この供給配管160は、撹拌機120に干渉しない位置に配置されている。   The supply pipe 160 is connected to the lid portion 140 and can supply slurry to the inside of the leaching tank main body 110. The supply pipe 160 is disposed at a position that does not interfere with the stirrer 120.

まず、第1の実施形態に係る浸出槽100では、前段槽から供給配管160によりニッケルおよびコバルトからなる硫化物を含有するスラリーが浸出槽本体に投入される。次に、このスラリーは、浸出槽本体110内の液相部の上部であり、撹拌機120により発生する水平方向の旋回流部を撹拌される。次に、この投入されたスラリーは、回転軸121に沿った上下方向の軸流によって槽の下部まで移動した後、浸出槽本体110の下部に備わった塩素吹込管150の先端部から添加される塩素ガスと接触する。次に、浸出槽本体110内の液相部の下部の旋回流に沿って槽内を一定時間滞留した後、塩素浸出反応の進行に伴い、ニッケルおよびコバルトが浸出されることにより、スラリー内に含有される金属硫化物の粒径が小さくなる。これにより、このスラリーは、十分に浸出反応が進んだ浸出反応後のスラリーへと転換される。次に、この浸出反応後のスラリーは、下部の旋回流により、図3に示す黒矢印のように、図4(A)に示す静水筒130の下端部133に設けられる導入口133aに導入される。この浸出反応後のスラリーは、下部の旋回流の流速を利用して、静水筒130の133に設けられる導入口133aから上昇流に従って、静水筒130内を上昇する。そして、浸出反応後のスラリーは、静水筒130で接続されたオーバーフロー管132に到達し、次の浸出槽である後段槽へと排出される。   First, in the leaching tank 100 according to the first embodiment, slurry containing sulfides made of nickel and cobalt is fed into the leaching tank body from the preceding stage through the supply pipe 160. Next, this slurry is the upper part of the liquid phase part in the leaching tank main body 110, and the horizontal swirl part generated by the stirrer 120 is stirred. Next, the charged slurry is moved to the lower part of the tank by the axial flow in the vertical direction along the rotating shaft 121 and then added from the tip of the chlorine blowing pipe 150 provided at the lower part of the leaching tank main body 110. Contact with chlorine gas. Next, after staying in the tank for a certain time along the swirling flow below the liquid phase part in the leaching tank main body 110, nickel and cobalt are leached as the chlorine leaching reaction proceeds, so that The particle size of the contained metal sulfide is reduced. Thereby, this slurry is converted into a slurry after the leaching reaction in which the leaching reaction has sufficiently progressed. Next, the slurry after the leaching reaction is introduced into the inlet 133a provided at the lower end portion 133 of the hydrostatic cylinder 130 shown in FIG. 4 (A) by the swirling flow in the lower part as shown by the black arrow shown in FIG. The The slurry after the leaching reaction rises in the hydrostatic cylinder 130 according to the upward flow from the inlet 133a provided in the hydrostatic cylinder 133 using the flow velocity of the lower swirling flow. Then, the slurry after the leaching reaction reaches the overflow pipe 132 connected by the hydrostatic cylinder 130 and is discharged to the subsequent tank which is the next leaching tank.

(3)第2の実施形態
次に、第2の実施形態に係る浸出槽を図5により説明する。図5は、第2の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒230を示す斜視図である。第2の実施形態に係る浸出槽は、第1の実施形態に係る浸出槽100と同様に、浸出本体槽と撹拌機と静水筒と蓋部と塩素吹込管と供給配管とを備える。
(3) Second Embodiment Next, a leaching tank according to a second embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a perspective view showing the hydrostatic cylinder 230 provided in the leaching tank according to the second embodiment. Similar to the brewing tank 100 according to the first embodiment, the brewing tank according to the second embodiment includes a brewing main body tank, a stirrer, a hydrostatic cylinder, a lid, a chlorine blowing pipe, and a supply pipe.

この静水筒230は、図5に示すように、四角筒に形成され、導入口231の開口面は、スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠いてなることを特徴とする。   As shown in FIG. 5, the hydrostatic cylinder 230 is formed in a square cylinder, and the opening surface of the inlet 231 is characterized by notching one side facing the swirling flow of slurry.

図5に示す静水筒230の導入口231は、旋回流の流動方向に対して開かれた形状であることによって、旋回流の流速を利用して静水筒230内の上昇流速の低下を防止することができる。さらに、スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠いてなることによって、旋回流の流速を有効に利用することができる。このため、導入口231の開口面の大きさを拡大することにより、スラリーの旋回流をより確実に捕捉し、この旋回流による流速を利用して静水筒230内で上昇させることができる。   The inlet 231 of the hydrostatic cylinder 230 shown in FIG. 5 has a shape that is open with respect to the direction of flow of the swirling flow, thereby preventing a decrease in the rising flow velocity in the hydrostatic cylinder 230 using the flow velocity of the swirling flow. be able to. Furthermore, the flow velocity of the swirling flow can be effectively used by cutting out one side facing the swirling flow of the slurry. For this reason, by enlarging the size of the opening surface of the inlet 231, the swirling flow of the slurry can be captured more reliably, and can be raised in the hydrostatic cylinder 230 using the flow velocity of this swirling flow.

また、図5に示す静水筒230には、第1の実施形態に係る浸出槽100と同様に、開口232が形成され、開口232には、オーバーフロー管(不図示)が接続されている。さらに、静水筒230の側面には、エアー抜き口233を有することができる。   In addition, an opening 232 is formed in the hydrostatic cylinder 230 shown in FIG. 5, similarly to the brewing tank 100 according to the first embodiment, and an overflow pipe (not shown) is connected to the opening 232. Furthermore, an air vent 233 can be provided on the side surface of the hydrostatic cylinder 230.

また、第2の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒230では、第1の実施形態に係る浸出槽100に備わる静水筒130と同様に、スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが好ましい。   In addition, in the hydrostatic cylinder 230 provided in the leaching tank according to the second embodiment, the rising flow rate of the slurry is 0.1 m / second or more in the same manner as the hydrostatic cylinder 130 provided in the leaching tank 100 according to the first embodiment. It is preferably controlled to be 3 m / second or less.

第2の実施形態に係る浸出槽では、第1の実施形態に係る浸出槽100と同様に、前段槽から投入されたスラリーは十分に浸出反応が進むことにより浸出反応後のスラリーとなった後、この浸出反応後のスラリーがオーバーフロー管を介して後段槽へとオーバーフローされる。   In the leaching tank according to the second embodiment, similarly to the leaching tank 100 according to the first embodiment, the slurry charged from the preceding tank is sufficiently converted into a slurry after the leaching reaction due to the progress of the leaching reaction. Then, the slurry after the leaching reaction overflows to the subsequent tank through the overflow pipe.

(4)第3の実施形態
次に、第3の実施形態に係る浸出槽を図6により説明する。図6は、第3の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒を示す斜視図である。第3の実施形態に係る浸出槽は、静水筒330が四角筒に形成され、導入口331の開口面は、スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠き、さらに隣り合う一方の側面側を切り欠いてなることを特徴とするものである。
(4) Third Embodiment Next, a leaching tank according to a third embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a perspective view showing a hydrostatic cylinder provided in the leaching tank according to the third embodiment. In the leaching tank according to the third embodiment, the hydrostatic cylinder 330 is formed in a square cylinder, and the opening surface of the inlet 331 is cut out on one side facing the swirling flow of the slurry, and further on one side on the side It is characterized by being cut out.

図6に示す静水筒330の導入口331は、旋回流の流動方向に対して開かれた形状であることによって、旋回流の流速を利用して静水筒330内の上昇流速の低下を防止することができる。さらに、導入口331の開口面は、スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠き、さらに隣り合う一方の側面側を切り欠いて形成することによって、旋回流の流速を有効に利用することができる。なお、第3の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒330の導入口331は、第2の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒330の導入口331と異なり、図1に示す浸出槽本体110の側壁111側に対向する静水筒330の導入口331の側面が切り欠いて形成されている。このため、導入口331の開口面の大きさを拡大することにより、スラリーの旋回流をより確実に捕捉し、この旋回流による流速を利用して静水筒330内で上昇させることができる。   The inlet 331 of the hydrostatic cylinder 330 shown in FIG. 6 has a shape that is open with respect to the direction of flow of the swirling flow, thereby preventing a decrease in the ascending flow velocity in the hydrostatic cylinder 330 using the flow velocity of the swirling flow. be able to. Furthermore, the opening surface of the inlet 331 is formed by cutting out one side facing the swirling flow of the slurry and further cutting out one side of the adjacent side, thereby effectively utilizing the flow velocity of the swirling flow. Can do. In addition, the introduction port 331 of the static water cylinder 330 provided in the leaching tank according to the third embodiment is different from the introduction port 331 of the static water cylinder 330 provided in the brewing tank according to the second embodiment, and the leaching tank main body shown in FIG. The side surface of the inlet 331 of the hydrostatic cylinder 330 facing the side wall 111 side of 110 is cut out. For this reason, by enlarging the size of the opening surface of the inlet 331, the swirl flow of the slurry can be captured more reliably, and can be raised in the hydrostatic cylinder 330 using the flow velocity of the swirl flow.

また、第3の実施形態に係る浸出槽に備わる静水筒330では、第1の実施形態に係る浸出槽100に備わる静水筒130と同様に、スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることが好ましい。   In addition, in the hydrostatic cylinder 330 provided in the leaching tank according to the third embodiment, the rising flow rate of the slurry is 0.1 m / second or more in the same manner as the hydrostatic cylinder 130 provided in the leaching tank 100 according to the first embodiment. It is preferably controlled to be 3 m / second or less.

第3の実施形態に係る浸出槽では、第1の実施形態に係る浸出槽100と同様に、前段槽から投入されたスラリーは十分に浸出反応が進むことにより反応浸出後のスラリーとなった後、この反応浸出後のスラリーがオーバーフロー管を介して後段槽へとオーバーフローされる。   In the leaching tank according to the third embodiment, similarly to the leaching tank 100 according to the first embodiment, the slurry charged from the preceding tank is sufficiently converted into a slurry after reaction leaching due to the progress of the leaching reaction. The slurry after the reaction leaching is overflowed to the subsequent tank through the overflow pipe.

(まとめ)
以上より、本実施の形態に係る浸出槽100は、スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する浸出槽100であって、有底円筒形の浸出槽本体110と、浸出槽本体110の中心軸に対して略平行に設けられた回転軸121と、回転軸121に取付けられた撹拌羽根122とを有する撹拌機120と、浸出槽本体110の内部に設けられる静水筒230と、浸出槽本体110の気相部を密閉する蓋部140とを備える。そして、この本実施の形態に係る浸出槽100では、静水筒130は、浸出槽本体110の側壁111と対向する側面131に開口131aが形成され、開口131aには、オーバーフロー管132が接続され、静水筒130の下端部133には、撹拌機120により発生するスラリーの旋回流を捕捉して、静水筒130で上昇流となるよう誘導する導入口133aを有することを特徴とするものである。
(Summary)
As described above, the leaching tank 100 according to the present embodiment is a leaching tank 100 for leaching a powder of a solid metal-containing material contained in a slurry with an oxidizing gas, and has a bottomed cylindrical leaching tank body 110, A stirrer 120 having a rotating shaft 121 provided substantially parallel to the central axis of the leaching tank main body 110, and a stirring blade 122 attached to the rotating shaft 121, and a hydrostatic cylinder provided inside the leaching tank main body 110. 230 and a lid portion 140 that seals the gas phase portion of the leaching tank main body 110. In the leaching tank 100 according to this embodiment, the hydrostatic cylinder 130 has an opening 131a formed on the side surface 131 facing the side wall 111 of the leaching tank body 110, and an overflow pipe 132 is connected to the opening 131a. The lower end 133 of the hydrostatic cylinder 130 has an introduction port 133a that captures the swirling flow of the slurry generated by the stirrer 120 and guides it to rise in the hydrostatic cylinder 130.

これにより、本実施の形態に係る浸出槽100は、ショートパスが全く起きないので、目的とする金属の浸出率を向上させることができる。   Thereby, in the leaching tank 100 according to the present embodiment, since a short pass does not occur at all, the leaching rate of the target metal can be improved.

以下、実施例および比較例を用いて、本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例および比較例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated further in detail using an Example and a comparative example, this invention is not limited to these Examples and a comparative example.

(実施例1)
実施例1では、図4(A)に示した静水筒130を備えた、図3に示した浸出槽100を用いて、塩素浸出操業を行った。なお、この塩素浸出操業における塩素浸出反応条件は、反応時の塩化ニッケル水溶液の酸化還元電位が480〜560mV、温度が105〜115℃に設定した。
Example 1
In Example 1, the chlorine leaching operation was performed using the leaching tank 100 shown in FIG. 3 provided with the hydrostatic cylinder 130 shown in FIG. The chlorine leaching reaction conditions in this chlorine leaching operation were set such that the oxidation-reduction potential of the nickel chloride aqueous solution during the reaction was 480 to 560 mV and the temperature was 105 to 115 ° C.

実施例1では、本実施形態に係る浸出槽100として、浸出槽Aおよび浸出槽Bを用意した。この浸出槽Aは、直列につながった7段の浸出槽系列のうちの3段目に対応し、この浸出槽Bは、浸出槽Aの後段である4段目に対応するものであった。   In Example 1, the leaching tank A and the leaching tank B were prepared as the leaching tank 100 according to this embodiment. The leaching tank A corresponds to the third stage of the series of seven leaching tanks connected in series, and the leaching tank B corresponds to the fourth stage, which is the latter stage of the leaching tank A.

実施例1では、塩素浸出反応に関与しないリチウムイオンをスラリーに添加し、浸出槽Aおよび浸出槽Bにおけるショートパスの発生を確認した。なお、このスラリー自体には、リチウムイオンが含有されていない。   In Example 1, lithium ions not involved in the chlorine leaching reaction were added to the slurry, and the occurrence of short paths in the leaching tank A and the leaching tank B was confirmed. The slurry itself does not contain lithium ions.

具体的には、実施例1では、塩素浸出反応に関与しないリチウムイオンを浸出槽Aの前段槽の出口のオーバーフロー管に添加し、浸出槽Aの出口のオーバーフロー管からスラリー試料を採取して塩化物水溶液中のリチウム濃度を測定し、そのリチウム濃度の経時変化を確認した。   Specifically, in Example 1, lithium ions that are not involved in the chlorine leaching reaction are added to the overflow pipe at the outlet of the preceding tank of the leaching tank A, and a slurry sample is collected from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A and then chlorinated. The lithium concentration in the aqueous solution was measured, and the change with time of the lithium concentration was confirmed.

また、上記浸出槽Aの前段槽の出口のオーバーフロー管に添加したのとは別の時期に、リチウムイオンを浸出槽Aの出口のオーバーフロー管に添加し、浸出槽Bの出口のオーバーフロー管からスラリー試料を採取して塩化物水溶液中のリチウム濃度を測定し、そのリチウム濃度の経時変化を確認した。なお、リチウム濃度の測定は、原子吸光法により実施した。その結果を、図7(A)に示した。   In addition, lithium ions are added to the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A at a different time from that added to the overflow pipe at the outlet of the preceding tank of the leaching tank A, and the slurry is discharged from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank B. A sample was taken and the lithium concentration in the aqueous chloride solution was measured, and the change over time in the lithium concentration was confirmed. The lithium concentration was measured by atomic absorption method. The result is shown in FIG.

また、浸出槽Aの出口のオーバーフロー管から採取したスラリー、および浸出槽Bの出口のオーバーフロー管から採取したスラリーを、小型遠心分離機によって固液分離して得られた浸出残渣のニッケル含有率を分析した。なお、ニッケル含有率の測定は、ICP(Inductively Coupled Plasma)発光分光分析法により行った。その結果を、表1に示した。   Further, the nickel content of the leaching residue obtained by solid-liquid separation of the slurry collected from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A and the slurry collected from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank B by a small centrifuge analyzed. The nickel content was measured by ICP (Inductively Coupled Plasma) emission spectroscopy. The results are shown in Table 1.

実施例1における浸出残渣中のニッケル含有率は、浸出槽Aが6.0重量%であり、浸出槽Bが3.7重量%であることを確認した。   The nickel content in the leaching residue in Example 1 was confirmed to be 6.0% by weight for leaching tank A and 3.7% by weight for leaching tank B.

また、実施例1では、静水筒130内の上昇流速を計測した結果、0.12m/秒であった。   Moreover, in Example 1, as a result of measuring the ascending flow velocity in the hydrostatic cylinder 130, it was 0.12 m / sec.

(比較例1)
比較例1では、図4(B)に示した従来の静水筒20を備えた、図1に示した浸出槽10を用いて、塩素浸出操業を行った。なお、この塩素浸出操業における塩素浸出反応条件は、反応時の塩化ニッケル水溶液の酸化還元電位が480〜560mV、温度が105〜115℃に設定した。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, a chlorine leaching operation was performed using the leaching tank 10 shown in FIG. 1 provided with the conventional hydrostatic cylinder 20 shown in FIG. 4 (B). The chlorine leaching reaction conditions in this chlorine leaching operation were set such that the oxidation-reduction potential of the nickel chloride aqueous solution during the reaction was 480 to 560 mV and the temperature was 105 to 115 ° C.

比較例1における浸出槽10は、実施例1と同様に、浸出槽Aおよび浸出槽Bを用意した。この浸出槽Aは、直列につながった7段の浸出槽系列のうちの3段目に対応し、この浸出槽Bは、浸出槽Aの後段である4段目に対応するものであった。   In the leaching tank 10 in Comparative Example 1, as in Example 1, the leaching tank A and the leaching tank B were prepared. The leaching tank A corresponds to the third stage of the series of seven leaching tanks connected in series, and the leaching tank B corresponds to the fourth stage, which is the latter stage of the leaching tank A.

比較例1では、実施例1と同様に、ショートパスの発生を確認するため、リチウムイオンを浸出槽Aの前段槽の出口のオーバーフロー管に添加し、浸出槽Aの出口のオーバーフロー管からスラリー試料を採取して塩化物水溶液中のリチウム濃度を測定し、そのリチウム濃度の経時変化を確認した。   In Comparative Example 1, as in Example 1, in order to confirm the occurrence of a short path, lithium ions were added to the overflow pipe at the outlet of the preceding tank of the leaching tank A, and the slurry sample was discharged from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A. The lithium concentration in the aqueous chloride solution was measured and the change over time in the lithium concentration was confirmed.

また、上記浸出槽Aの前段槽の出口のオーバーフロー管に添加したのとは別の時期に、リチウムイオンを浸出槽Aの出口のオーバーフロー管に添加し、浸出槽Bの出口のオーバーフロー管からスラリー試料を採取して塩化物水溶液中のリチウム濃度を測定し、そのリチウム濃度の経時変化を確認した。なお、リチウム濃度の測定は、原子吸光法により実施した。その結果を、図7(B)に示した。   In addition, lithium ions are added to the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A at a different time from that added to the overflow pipe at the outlet of the preceding tank of the leaching tank A, and the slurry is discharged from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank B. A sample was taken and the lithium concentration in the aqueous chloride solution was measured, and the change over time in the lithium concentration was confirmed. The lithium concentration was measured by atomic absorption method. The result is shown in FIG.

比較例1では、添加初期にリチウム濃度のピークが発現しており、浸出槽Aでは、添加後0.003時間、すなわち11秒で浸出槽出口のリチウム濃度が上昇して、その後、低下していた。また、浸出槽Bでは、添加後0.01時間、すなわち36秒で浸出槽出口のリチウム濃度が上昇して、その後、低下していた。   In Comparative Example 1, a lithium concentration peak appears in the initial stage of addition, and in the leaching tank A, the lithium concentration at the leaching tank outlet increased after 0.003 hours, that is, 11 seconds, and then decreased. It was. In addition, in the leaching tank B, the lithium concentration at the leaching tank outlet increased after 0.01 hours, that is, 36 seconds after the addition, and then decreased.

また、比較例1では、実施例1と同様に、浸出槽Aの出口のオーバーフロー管から採取したスラリー、および浸出槽Bの出口のオーバーフロー管から採取したスラリーを、小型遠心分離機によって固液分離して得られた浸出残渣のニッケル含有率を分析した。なお、ニッケル含有率の測定は、ICP発光分光分析法により行った。その結果を、表1に示した。   In Comparative Example 1, as in Example 1, the slurry collected from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank A and the slurry collected from the overflow pipe at the outlet of the leaching tank B were solid-liquid separated by a small centrifuge. The leaching residue obtained was analyzed for nickel content. The nickel content was measured by ICP emission spectroscopy. The results are shown in Table 1.

比較例1における浸出残渣中のニッケル含有率は、浸出槽Aが10.2重量%であり、浸出槽Bが6.8重量%であることを確認した。   The nickel content in the leaching residue in Comparative Example 1 was confirmed to be 10.2% by weight for leaching tank A and 6.8% by weight for leaching tank B.

(考察)
実施例1では、図7(A)に示すように、リチウム濃度のピークは発現しておらず、ショートパスは発生していないと推定できる。一方、比較例1では、図7(B)に示すように、添加初期にリチウム濃度のピークが発現しており、ショートパスが発生していると推定できる。
(Discussion)
In Example 1, as shown to FIG. 7 (A), it can be estimated that the peak of lithium concentration is not expressed and the short path | pass has not generate | occur | produced. On the other hand, in Comparative Example 1, as shown in FIG. 7B, a peak of lithium concentration appears in the initial stage of addition, and it can be estimated that a short path has occurred.

実施例1では、表1に示すように、ショートパスが防止できたことにより、浸出槽100内の滞留時間のバラツキが減少し、浸出残渣中のニッケル含有率は浸出槽Aで6.0重量%、浸出槽Bで3.7重量%にまで低下した。一方、比較例1では、表1に示すように、ショートパスが発生したことにより、浸出残渣中のニッケル含有率は浸出槽Aで10.2重量%、浸出槽Bで6.8重量%と、実施例1と比較して、浸出残渣中のニッケル含有率が約1.7〜1.8倍にまで増加した。   In Example 1, as shown in Table 1, since the short path could be prevented, the variation in the residence time in the leaching tank 100 was reduced, and the nickel content in the leaching residue was 6.0 wt% in the leaching tank A. %, And decreased to 3.7 wt% in leaching tank B. On the other hand, in Comparative Example 1, as shown in Table 1, due to the occurrence of a short pass, the nickel content in the leaching residue was 10.2% by weight in leaching tank A and 6.8% by weight in leaching tank B. Compared with Example 1, the nickel content rate in the leaching residue increased to about 1.7 to 1.8 times.

以上より、本発明の実施形態に係る浸出槽100では、静水筒130の下端部133には、撹拌機120により発生する浸出反応後のスラリーの旋回流を捕捉して、静水筒の上昇流となるよう誘導する導入口133aを有し、導入口133aの開口面が、導入口133aの下端縁133bから浸出反応後のスラリーの旋回流に対向する一側面側に切り欠いて形成されることが有用であることを確認した。これにより、ショートパスを防ぐことができるので、目的とする金属の浸出率を向上させることができる。   As described above, in the leaching tank 100 according to the embodiment of the present invention, the swirling flow of the slurry after the leaching reaction generated by the stirrer 120 is captured at the lower end portion 133 of the static water cylinder 130, and the upward flow of the static water cylinder An inlet port 133a for guiding is formed, and the opening surface of the inlet port 133a is formed by notching from the lower end edge 133b of the inlet port 133a to one side surface facing the swirling flow of the slurry after the leaching reaction. It was confirmed that it was useful. As a result, short paths can be prevented, and the leaching rate of the target metal can be improved.

100 浸出槽、110 浸出槽本体、120 撹拌機、121 回転軸、122 撹拌羽根、130 静水筒、131a 開口、132 オーバーフロー管、133a 導入口、134 エアー抜き口、140 蓋部、230 静水筒、231 導入口、232 開口、233 エアー抜き口、330 静水筒、331 導入口、332 開口、333 エアー抜き口 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Leaching tank, 110 Leaching tank main body, 120 Stirrer, 121 Rotating shaft, 122 Stirring blade, 130 Hydrostatic cylinder, 131a Opening, 132 Overflow pipe, 133a Inlet, 134 Air vent, 140 Lid, 230 Hydrostatic cylinder, 231 Inlet port, 232 aperture, 233 Air vent port, 330 Hydrostatic tube, 331 Inlet port, 332 aperture, 333 Air vent port

Claims (7)

スラリーに含有される固体金属含有物の粉末を酸化性ガスによって浸出する浸出槽であって、
有底円筒形の浸出槽本体と、
前記浸出槽本体の中心軸に対して略平行に設けられた回転軸と、該回転軸に取付けられた撹拌羽根とを有する撹拌機と、
前記浸出槽本体の内部に設けられる静水筒と、
前記浸出槽本体の気相部を密閉する蓋部とを備え、
前記静水筒は、前記浸出槽本体の側壁と対向する側面に開口が形成され、
前記開口には、オーバーフロー管が接続され、
前記静水筒の下端部には、前記撹拌機により発生する前記スラリーの旋回流を捕捉して、該静水筒内で上昇流となるよう誘導する導入口を有し、
前記静水筒の上端部が前記浸出槽本体の前記蓋部よりも高い位置に配置され、該静水筒が前記浸出槽本体の該蓋部によって支持されていることを特徴とする浸出槽。
A leaching tank for leaching the powder of the solid metal-containing material contained in the slurry with an oxidizing gas,
A bottomed cylindrical leachate tank body;
A stirrer having a rotating shaft provided substantially parallel to the central axis of the brewing tank body and a stirring blade attached to the rotating shaft;
A hydrostatic cylinder provided inside the leaching tank body;
A lid for sealing the gas phase part of the leaching tank body,
The hydrostatic cylinder has an opening formed on a side surface facing a side wall of the leaching tub body,
An overflow pipe is connected to the opening,
Wherein the lower end of the static water bottle, to capture a swirling flow of the slurry generated by said stirrer, have a inlet for induced to the upward flow in the static within the water bottle,
The leaching tank, wherein an upper end portion of the static water cylinder is disposed at a position higher than the lid part of the leaching tank main body, and the static water cylinder is supported by the lid part of the leaching tank main body .
前記静水筒では、前記スラリーの上昇流速が0.1m/秒以上0.3m/秒以下になるよう制御されることを特徴とする請求項1に記載の浸出槽。   2. The leaching tank according to claim 1, wherein the hydrostatic cylinder is controlled so that the rising velocity of the slurry is 0.1 m / second or more and 0.3 m / second or less. 前記静水筒は、前記浸出槽本体の側壁と対向しない該静水筒の側面にエアー抜き口を有し、
前記エアー抜き口は、前記浸出槽本体内の前記スラリーの液面より高く、前記蓋部より低い位置に配置されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の浸出槽。
The hydrostatic cylinder has an air vent on the side surface of the hydrostatic cylinder that does not face the side wall of the leaching tank body,
The said air vent is arrange | positioned in the position higher than the liquid level of the said slurry in the said brewing tank main body, and the said cover part, The leaching tank of Claim 1 or Claim 2 characterized by the above-mentioned.
前記静水筒が四角筒に形成され、
前記導入口の開口面は、前記スラリーの旋回流に対向する一側面側を該導入口の下端縁から傾斜して切り欠いてなることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の浸出槽。
The hydrostatic cylinder is formed into a square cylinder;
Opening surface of the inlet is to one of claims 1 to 3, characterized by comprising notched inclined to one side opposite to the swirling flow of the slurry from the conductor inlet of the lower edge The described leaching tank.
前記静水筒が四角筒に形成され、
前記導入口の開口面は、前記スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠いてなることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の浸出槽。
The hydrostatic cylinder is formed into a square cylinder;
The leaching tank according to any one of claims 1 to 3 , wherein an opening surface of the introduction port is formed by notching one side surface facing the swirling flow of the slurry.
前記静水筒が四角筒に形成され、
前記導入口の開口面は、前記スラリーの旋回流に対向する一側面側を切り欠き、さらに隣り合う一方の側面側を切り欠いてなることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれかに記載の浸出槽。
The hydrostatic cylinder is formed into a square cylinder;
Opening surface of the inlet port, one of claims 1 to 3, characterized in that notched one side opposite to the swirling flow of the slurry, formed by notching the one side surface of the further adjacent Leaching tank as described in
ニッケルおよびコバルトを含有した硫化物を、塩素ガスの酸化作用を利用して浸出する塩素浸出槽として適用されることを特徴とする請求項1ないし請求項のいずれか1項記載の浸出槽。 The leaching tank according to any one of claims 1 to 6 , wherein the leaching tank is applied as a chlorine leaching tank for leaching a sulfide containing nickel and cobalt by utilizing an oxidizing action of chlorine gas.
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