JP6634870B2 - Deironing method of nickel chloride aqueous solution - Google Patents
Deironing method of nickel chloride aqueous solution Download PDFInfo
- Publication number
- JP6634870B2 JP6634870B2 JP2016030547A JP2016030547A JP6634870B2 JP 6634870 B2 JP6634870 B2 JP 6634870B2 JP 2016030547 A JP2016030547 A JP 2016030547A JP 2016030547 A JP2016030547 A JP 2016030547A JP 6634870 B2 JP6634870 B2 JP 6634870B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- nickel
- iron
- nickel chloride
- aqueous solution
- aqueous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Description
本発明は、塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法に関する。さらに詳しくは、塩化ニッケル水溶液に含まれる鉄を酸化中和法により除去する方法に関する。 The present invention relates to a method for removing iron from an aqueous nickel chloride solution. More specifically, the present invention relates to a method for removing iron contained in an aqueous nickel chloride solution by an oxidation neutralization method.
ニッケルは、合金材料、めっき材料、二次電池材料など、日常生活や産業を支える重要な素材として広く用いられている。 Nickel is widely used as an important material that supports daily life and industry, such as alloy materials, plating materials, and secondary battery materials.
鉱物資源や二次資源からニッケルを分離、濃縮するニッケル製錬法として、乾式製錬法と湿式製錬法とが知られている。乾式製錬法はニッケル鉱石やニッケル精鉱を溶鉱炉や電気炉などの乾式炉で溶解処理する方法である。湿式製錬法はニッケル鉱石やニッケル精鉱に含まれるニッケルを水溶液中に浸出し、不純物を除去してニッケルを回収する方法である。 As a nickel smelting method for separating and concentrating nickel from mineral resources and secondary resources, a dry smelting method and a hydro smelting method are known. The dry smelting method is a method of melting nickel ore or nickel concentrate in a dry furnace such as a blast furnace or an electric furnace. The hydrometallurgical method is a method in which nickel contained in nickel ore or nickel concentrate is leached into an aqueous solution to remove impurities and recover nickel.
ニッケルの湿式製錬法として、酸浸出法、アルカリ浸出法、塩素浸出法など、種々の方法が知られている。これらのうち塩素浸出法のプロセスとして、ニッケルマットおよびニッケル・コバルト混合硫化物を塩素ガスの酸化作用を利用して浸出し、得られた塩化ニッケル水溶液を用いて電解採取することにより電気ニッケルを得るプロセスが実用化されている（例えば、特許文献１）。 Various methods such as an acid leaching method, an alkali leaching method, and a chlorine leaching method are known as a nickel hydrometallurgical method. Among them, as a process of the chlorine leaching method, nickel matte and nickel-cobalt mixed sulfide are leached by utilizing the oxidizing action of chlorine gas, and electrolytic nickel is obtained by using the obtained nickel chloride aqueous solution to perform electrolytic sampling. The process has been put into practical use (for example, Patent Document 1).
上記の湿式製錬プロセスには、塩化ニッケル水溶液から不純物である鉄を除去する脱鉄工程が含まれる。脱鉄工程では、塩化ニッケル水溶液に含まれる鉄を酸化中和法により除去する（例えば、特許文献２）。 The hydrometallurgical process described above includes a step of removing iron as an impurity from the aqueous nickel chloride solution. In the iron removal step, iron contained in the nickel chloride aqueous solution is removed by an oxidation neutralization method (for example, Patent Document 2).
ところで、上記の湿式製錬プロセスの原料であるニッケルマットには鉄が含有されているが、ニッケル・コバルト混合硫化物には鉄がほとんど含有されていない。そのため、ニッケルマットに対してニッケル・コバルト混合硫化物を多く用いると、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低下する。 By the way, nickel matte, which is a raw material for the hydrometallurgical process, contains iron, but nickel-cobalt mixed sulfide hardly contains iron. Therefore, when a large amount of mixed nickel / cobalt sulfide is used for the nickel matte, the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step decreases.
脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低下することは、除去対象の鉄が減少することであるから、脱鉄工程の処理能力増加、処理コスト低減などの効果をもたらす。その一方で、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低下すると、脱鉄澱物の濾過性が低下して、固液分離装置の処理能力が低下するという問題が生じる。 A decrease in the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step means that the iron to be removed is reduced, and this has the effect of increasing the processing capacity of the deironing step and reducing the processing cost. On the other hand, when the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution is reduced, there is a problem that the filtering ability of the deferred deposit is reduced and the treatment capacity of the solid-liquid separation device is reduced.
本発明は上記事情に鑑み、脱鉄澱物の濾過性を維持できる塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a method for removing iron from an aqueous solution of nickel chloride that can maintain the filterability of the iron removal deposit.
第１発明の塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法は、少なくとも鉄を含む塩化ニッケル水溶液に酸化剤および中和剤を添加して、酸化中和反応により脱鉄澱物を生成するにあたり、前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度の変化にともない、前記酸化中和反応における前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを調整し、この際、供給される前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌを超える場合は、前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを１．９以上、２．１以下に調整し、供給される前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合は、前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを２．０以上、２．１以下に調整することを特徴とする。
第２発明の塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法は、第１発明において、前記中和剤は、ニッケル化合物および／またはコバルト化合物を含有する水溶液であることを特徴とする。
第３発明の塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法は、第１または第２発明において、前記酸化剤は塩素ガスであることを特徴とする。
The method for removing iron from an aqueous solution of nickel chloride according to the first invention comprises the steps of: adding an oxidizing agent and a neutralizing agent to an aqueous solution of nickel chloride containing at least iron; with the the change of iron concentration, wherein adjusting the pH of the aqueous nickel chloride solution in the oxidation neutralization reaction, this time, if the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution to be fed is more than 1.5 g / L, the chloride the pH of the aqueous solution of nickel 1.9, was adjusted to 2.1 or less, when the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution to be supplied is less than 1.5 g / L is 2.0 or more the pH of the aqueous nickel chloride solution , 2.1 or less.
The method for removing iron from a nickel chloride aqueous solution according to a second invention is characterized in that, in the first invention, the neutralizing agent is an aqueous solution containing a nickel compound and / or a cobalt compound.
The method for removing iron from an aqueous nickel chloride solution according to a third invention is characterized in that, in the first or second invention, the oxidizing agent is chlorine gas.
本発明によれば、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度の変化にともない、酸化中和反応における塩化ニッケル水溶液のｐＨを調整することで、脱鉄澱物の濾過性を維持できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the filterability of a ferrous-deposit can be maintained by adjusting pH of nickel chloride aqueous solution in oxidation neutralization reaction with change of iron concentration of nickel chloride aqueous solution.
つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
本発明の一実施形態に係る塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法は、ニッケルの湿式製錬プロセスの脱鉄工程に好適に適用される。なお、本実施形態の脱鉄方法は、少なくとも鉄を含む塩化ニッケル水溶液に酸化剤および中和剤を添加して、酸化中和反応により脱鉄澱物を生成する工程であれば、いかなるプロセスの工程にも適用し得る。以下、ニッケルの湿式製錬プロセスの脱鉄工程を例に説明する。
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
The method for removing iron from an aqueous solution of nickel chloride according to one embodiment of the present invention is suitably applied to the step of removing iron in a nickel hydrometallurgy process. Note that the deironing method of the present embodiment may be any process as long as an oxidizing agent and a neutralizing agent are added to a nickel chloride aqueous solution containing at least iron to generate a deferred deposit by an oxidation neutralization reaction. It can also be applied to the process. Hereinafter, the iron removal step of the nickel hydrometallurgy process will be described as an example.
（湿式製錬プロセス）
まず、図３に基づき、ニッケルの湿式製錬プロセスを説明する。
湿式製錬プロセスでは、原料であるニッケル硫化物として、ニッケルマットとニッケル・コバルト混合硫化物（ＭＳ：ミックスサルファイド）との２種類が用いられる。
(Hydrometallurgical process)
First, the nickel smelting process will be described with reference to FIG.
In the hydrometallurgical process, two types of nickel sulfide, nickel matte and nickel-cobalt mixed sulfide (MS: mixed sulfide), are used as raw materials.
ニッケルマットは乾式製錬により得られる。具体的には、ニッケルマットは硫鉄ニッケル鉱を熔錬することで得られる。 Nickel mat is obtained by dry smelting. Specifically, the nickel matte is obtained by smelting nickel sulfate ore.
ニッケル・コバルト混合硫化物は湿式製錬により得られる。具体的には、低品位ラテライト鉱などのニッケル酸化鉱石を加圧酸浸出（ＨＰＡＬ：High Pressure Acid Leaching）し、浸出液から鉄などの不純物を除去した後、硫化水素ガスを浸出液に吹き込んで硫化反応によりニッケル・コバルト混合硫化物を得る。 Nickel-cobalt mixed sulfide is obtained by hydrometallurgy. Specifically, nickel oxide ore such as low-grade laterite ore is subjected to high pressure acid leaching (HPAL) to remove impurities such as iron from the leachate, and then hydrogen sulfide gas is blown into the leachate to perform a sulfurization reaction. To obtain a nickel-cobalt mixed sulfide.
まず、ニッケル・コバルト混合硫化物と後述のセメンテーション残渣とからなるスラリーを塩素浸出工程に供給する。塩素浸出工程では、浸出槽に吹き込まれる塩素ガスの酸化力によって、スラリー中の固形物に含まれる金属が実質的に全て液中に浸出される。塩素浸出工程から排出されたスラリーは浸出液と浸出残渣とに固液分離される。 First, a slurry composed of nickel-cobalt mixed sulfide and a cementation residue described later is supplied to a chlorine leaching step. In the chlorine leaching step, substantially all of the metal contained in the solid matter in the slurry is leached into the liquid by the oxidizing power of the chlorine gas blown into the leaching tank. The slurry discharged from the chlorine leaching step is solid-liquid separated into a leaching solution and a leaching residue.
ニッケルマットは、粉砕工程において粉砕した後、レパルプしてマットスラリーとし、セメンテーション工程に供給する。セメンテーション工程には塩素浸出工程で得られた浸出液も供給されている。浸出液には目的金属であるニッケルやコバルトのほか、不純物として銅、鉄、鉛、マンガンなどが含まれている。 The nickel mat is pulverized in the pulverizing step, then repulped into a mat slurry, and supplied to the cementation step. The leachate obtained in the chlorine leaching step is also supplied to the cementation step. The leaching solution contains copper, iron, lead, manganese and the like as impurities in addition to the target metals nickel and cobalt.
浸出液には２価の銅クロロ錯イオンが含まれている。ニッケルマットの主成分は二硫化三ニッケル（Ｎｉ3Ｓ2）と金属ニッケル（Ｎｉ0）である。セメンテーション工程では、浸出液とニッケルマットとを接触させて、銅とニッケルとの置換反応を行う。これにより、ニッケルマット中のニッケルが液に置換浸出され、浸出液中の銅イオンが硫化銅（Ｃｕ2Ｓ）または金属銅（Ｃｕ0）の形態で析出する。固液分離により得られたセメンテーション残渣は塩素浸出工程に供給される。 The leaching solution contains divalent copper chloro complex ions. The main components of the nickel matte are trinickel disulfide (Ni 3 S 2 ) and metallic nickel (Ni 0 ). In the cementation step, the leachate is brought into contact with the nickel mat to perform a substitution reaction between copper and nickel. As a result, the nickel in the nickel matte is replaced and leached by the solution, and the copper ions in the leaching solution are precipitated in the form of copper sulfide (Cu 2 S) or metallic copper (Cu 0 ). The cementation residue obtained by the solid-liquid separation is supplied to a chlorine leaching step.
セメンテーション工程から得られたセメンテーション終液は、脱鉄工程において不純物である鉄が除去される。脱鉄工程の詳細は後に説明する。 In the final cementation solution obtained from the cementation step, iron, which is an impurity, is removed in the iron removal step. Details of the iron removal process will be described later.
脱鉄工程から得られた液を抽出始液として溶媒抽出工程に供給する。溶媒抽出工程では、抽出始液に含まれるコバルトを溶媒抽出により分離し、塩化ニッケル水溶液と塩化コバルト水溶液とを得る。 The liquid obtained from the deironing step is supplied to the solvent extraction step as an extraction starting liquid. In the solvent extraction step, cobalt contained in the extraction starting solution is separated by solvent extraction to obtain a nickel chloride aqueous solution and a cobalt chloride aqueous solution.
塩化ニッケル水溶液は浄液工程を経てさらに不純物除去されて高純度塩化ニッケル水溶液となる。高純度塩化ニッケル水溶液は電解給液としてニッケル電解工程に供給される。ニッケル電解工程では電解採取により電気ニッケルが製造される。 The nickel chloride aqueous solution is further subjected to a purification process to remove impurities, and becomes a high-purity nickel chloride aqueous solution. The high-purity nickel chloride aqueous solution is supplied to the nickel electrolysis step as an electrolytic supply solution. In the nickel electrolysis step, electric nickel is produced by electrowinning.
塩化コバルト水溶液は浄液工程を経てさらに不純物除去されて高純度塩化コバルト水溶液となる。高純度塩化コバルト水溶液は電解給液としてコバルト電解工程に供給される。コバルト電解工程では電解採取により電気コバルトが製造される。 The cobalt chloride aqueous solution is further subjected to impurities removal through a liquid purification process to become a high-purity cobalt chloride aqueous solution. The high purity cobalt chloride aqueous solution is supplied to the cobalt electrolysis step as an electrolytic supply solution. In the cobalt electrolysis process, electrolytic cobalt is produced by electrowinning.
（脱鉄工程）
つぎに、図１に基づき、脱鉄工程を説明する。
脱鉄工程は酸化中和工程と、固液分離工程とからなる。
(Deironing process)
Next, the iron removal step will be described with reference to FIG.
The iron removal step includes an oxidation neutralization step and a solid-liquid separation step.
酸化中和工程に供給される塩化ニッケル水溶液は、前述のセメンテーション終液であり、目的金属であるニッケル、コバルトのほか、不純物として鉄が含まれている。 The nickel chloride aqueous solution supplied to the oxidation neutralization step is the above-mentioned final liquid of cementation, and contains iron as impurities in addition to the target metals nickel and cobalt.
酸化中和工程では、塩化ニッケル水溶液に酸化剤を作用させて酸化還元電位を９５０〜１，１００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）に調整しつつ、中和剤を添加する。酸化中和反応により塩化ニッケル水溶液に含まれる鉄を水酸化鉄（III）の沈殿物とし、澱物スラリーを得る。ここで、酸化剤として、例えば塩素ガスが用いられる。また、中和剤として、例えば炭酸ニッケルスラリーが用いられる。 In the oxidation neutralization step, the neutralizing agent is added while the oxidation-reduction potential is adjusted to 950 to 1,100 mV (based on the Ag / AgCl electrode) by causing the oxidizing agent to act on the nickel chloride aqueous solution. The iron contained in the aqueous nickel chloride solution is converted into a precipitate of iron (III) hydroxide by the oxidation neutralization reaction to obtain a precipitate slurry. Here, for example, chlorine gas is used as the oxidizing agent. As the neutralizing agent, for example, a nickel carbonate slurry is used.
脱鉄反応は、以下の式１で表される。
２ＦｅＣｌ2＋３Ｈ2Ｏ＋Ｃｌ2＋３ＮｉＣＯ3→２Ｆｅ(ＯＨ)3＋３ＮｉＣｌ2＋３ＣＯ2・・・（式１）
The deironing reaction is represented by the following equation 1.
2FeCl 2 + 3H 2 O + Cl 2 + 3NiCO 3 → 2Fe (OH) 3 + 3NiCl 2 + 3CO 2 (formula 1)
目的金属であるニッケルおよびコバルトを沈澱させずに、鉄のみを選択的に水酸化鉄（III）として沈澱させるためには、塩化ニッケル水溶液のｐＨを低く調整することが必要である。塩化ニッケル水溶液のｐＨが高いと、水溶液系のｐＨ−電位状態図で知られているように、以下の式２および式３で表される反応により、ニッケル沈澱物およびコバルト沈澱物が生成されるからである。
２ＮｉＣｌ2＋３Ｈ2Ｏ＋Ｃｌ2＋３ＮｉＣＯ3→２Ｎｉ(ＯＨ)3＋３ＮｉＣｌ2＋３ＣＯ2・・・（式２）
２ＣｏＣｌ2＋３Ｈ2Ｏ＋Ｃｌ2＋３ＮｉＣＯ3→２Ｃｏ(ＯＨ)3＋３ＮｉＣｌ2＋３ＣＯ2・・・（式３）
In order to selectively precipitate only iron as iron (III) hydroxide without precipitating the target metals, nickel and cobalt, it is necessary to adjust the pH of the nickel chloride aqueous solution to a low value. When the pH of the aqueous nickel chloride solution is high, a nickel precipitate and a cobalt precipitate are formed by the reactions represented by the following formulas 2 and 3 as known from the pH-potential phase diagram of the aqueous solution system. Because.
2NiCl 2 + 3H 2 O + Cl 2 + 3NiCO 3 → 2Ni (OH) 3 + 3NiCl 2 + 3CO 2 (formula 2)
2CoCl 2 + 3H 2 O + Cl 2 + 3NiCO 3 → 2Co (OH) 3 + 3NiCl 2 + 3CO 2 (formula 3)
酸化中和工程から得られた澱物スラリーには、約９０重量％の液相分が含まれている。澱物スラリーは固液分離工程で脱鉄後液と、脱鉄澱物とに固液分離される。固液分離装置は特に限定されないが、例えばフィルタープレスである。 The precipitate slurry obtained from the oxidation neutralization step contains a liquid phase content of about 90% by weight. The precipitate slurry is subjected to solid-liquid separation into a liquid after the removal of iron in the solid-liquid separation step and a residue of the iron removal. The solid-liquid separator is not particularly limited, but is, for example, a filter press.
固液分離により脱鉄澱物の水分率は４０〜５０重量％まで低減される。脱鉄澱物の組成は、鉄が４８〜５２重量％、ニッケルが１．５〜２．３重量％、塩素が５．０〜６．２重量％（いずれも乾燥量基準）である。 By the solid-liquid separation, the moisture content of the deferred deposit is reduced to 40 to 50% by weight. The composition of the deferred iron deposit is 48 to 52% by weight of iron, 1.5 to 2.3% by weight of nickel, and 5.0 to 6.2% by weight of chlorine (both on a dry basis).
脱鉄後液は抽出始液として溶媒抽出工程に供給される（図３参照）。脱鉄澱物は、乾式製錬炉やロータリーキルンなどの乾式処理設備で処理され、スラグやクリンカーとして排出される。 The liquid after the removal of iron is supplied to the solvent extraction step as an extraction starting liquid (see FIG. 3). The deferred deposit is processed in a dry processing facility such as a dry smelting furnace or a rotary kiln, and is discharged as slag or clinker.
(脱鉄工程の鉄負荷)
前述のごとく、図３に示す湿式製錬プロセスの原料はニッケルマットとニッケル・コバルト混合硫化物である。ニッケルマットには鉄が含有されているが、ニッケル・コバルト混合硫化物には鉄がほとんど含有されていない。具体的には、ニッケルマットの鉄含有率は約５重量％、ニッケル・コバルト混合硫化物の鉄含有率は約１重量％である。
(Iron load in the deironing process)
As described above, the raw materials for the hydrometallurgical process shown in FIG. 3 are nickel matte and nickel-cobalt mixed sulfide. Nickel mats contain iron, but nickel-cobalt mixed sulfides contain little iron. Specifically, the nickel matte has an iron content of about 5% by weight, and the nickel-cobalt mixed sulfide has an iron content of about 1% by weight.
上記の特徴は、各原料を得るプロセスにおける鉱石の組成や処理方法に起因する。ニッケルマットを得る乾式製錬では、ニッケルと鉄のスラグへの分配挙動が類似していることから、ニッケルと鉄との分離係数が低い。スラグへのニッケルロスを極力低減するためにはニッケルマットにある程度の鉄を残さざるを得ない。そのため、ニッケルマットには鉄が含有されている。 The above characteristics are attributable to the ore composition and the processing method in the process of obtaining each raw material. In the dry smelting to obtain a nickel matte, the partitioning behavior of nickel and iron to slag is similar, so that the separation coefficient between nickel and iron is low. In order to reduce nickel loss to the slag as much as possible, some iron must be left on the nickel matte. Therefore, nickel matte contains iron.
ニッケル・コバルト混合硫化物を得る湿式製錬では、鉱石に多量の鉄が含まれているが、オートクレーブでの加圧浸出において鉄を安定なヘマタイトとして浸出残渣に分配させることができる。このように、湿式製錬法ではニッケルと鉄とを良好に分離できることから、ニッケル・コバルト混合硫化物には鉄がほとんど含有されていない。 In hydrometallurgy to obtain nickel-cobalt mixed sulfide, ore contains a large amount of iron, but iron can be distributed to leach residue as stable hematite in pressure leaching in an autoclave. As described above, nickel and iron can be satisfactorily separated by the hydrometallurgical method, so that nickel-cobalt mixed sulfide hardly contains iron.
ニッケルマットに対してニッケル・コバルト混合硫化物を多く用いると、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低下する。具体的には、ニッケルマットとニッケル・コバルト混合硫化物との重量比を５０：５０とした場合、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度は最低でも２．０ｇ／Ｌである。ニッケルマットとニッケル・コバルト混合硫化物との重量比を２０：８０とすると、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度は２．０ｇ／Ｌを下回ることがある。 If a large amount of mixed nickel / cobalt sulfide is used for the nickel matte, the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step is reduced. Specifically, when the weight ratio between the nickel matte and the nickel-cobalt mixed sulfide is 50:50, the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step is at least 2.0 g / L. When the weight ratio between the nickel matte and the nickel-cobalt mixed sulfide is 20:80, the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step may be lower than 2.0 g / L.
また、塩素浸出工程から得られる浸出液の銅濃度によって、必要最低限のニッケルマット量が決まる。そのため、ニッケルマットの処理比率を小さくした場合、ニッケルマット量を調整すると、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が大きく変動することとなる。 Also, the minimum necessary amount of nickel matte is determined by the copper concentration of the leaching solution obtained from the chlorine leaching step. Therefore, when the treatment ratio of the nickel mat is reduced, if the amount of the nickel mat is adjusted, the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step will vary greatly.
脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低く、しかも大きく変動することは、鉄の絶対量が大きく変動することを意味するから、脱鉄反応が不安定になる。これにより、固液分離工程における脱鉄澱物の濾過性が低下することがある。 The fact that the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step is low and greatly fluctuates means that the absolute amount of iron fluctuates greatly, and thus the deironing reaction becomes unstable. As a result, the filterability of the deferred deposit in the solid-liquid separation step may be reduced.
脱鉄澱物の濾過性が低下すると、フィルタープレスの通液圧力が上昇し、通液流量が減少する。そうすると、１回当りの脱鉄澱物の回収量が少なくなる。すなわち、フィルタープレスの処理能力が低下する。また、脱鉄澱物の水分率が上昇するため、目的金属であるニッケル、コバルトのロスとなる。 When the filterability of the iron-removed deposit decreases, the pressure of the liquid passing through the filter press increases, and the flow rate of the liquid decreases. If it does so, the amount of recovery of the iron removal deposit per time will decrease. That is, the processing capacity of the filter press decreases. In addition, since the moisture content of the deferred deposit increases, the target metals nickel and cobalt are lost.
（ｐＨ調整）
脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が比較的低い場合でも、酸化中和反応における塩化ニッケル水溶液のｐＨを以下のように調整することで、脱鉄澱物の濾過性を維持できる。
(PH adjustment)
Even when the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing process is relatively low, the filterability of the iron-free deposit can be maintained by adjusting the pH of the aqueous nickel chloride solution in the oxidation neutralization reaction as follows. .
すなわち、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌを超える場合は、塩化ニッケル水溶液のｐＨを１．９以上に調整する。また、脱鉄工程に供給される塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合は、塩化ニッケル水溶液のｐＨを２．０以上に調整する。 That is, when the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the iron removal step exceeds 1.5 g / L, the pH of the aqueous nickel chloride solution is adjusted to 1.9 or more. Further, when the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution supplied to the deironing step is 1.5 g / L or less, the pH of the aqueous nickel chloride solution is adjusted to 2.0 or more.
塩化ニッケル水溶液のｐＨが２．１を超えると、ニッケルやコバルトの沈殿物が生成される可能性がある。そのため、鉄濃度にかかわらず、塩化ニッケル水溶液のｐＨを２．１以下に調整することが好ましい。 If the pH of the aqueous nickel chloride solution exceeds 2.1, a precipitate of nickel or cobalt may be formed. Therefore, it is preferable to adjust the pH of the aqueous nickel chloride solution to 2.1 or less regardless of the iron concentration.
一般に、塩化ニッケル水溶液のｐＨ調整は、下限値と上限値とを定めておき、ｐＨがその範囲を維持するように中和剤の流量を調整することにより行われる。そこで、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌを超える場合は下限値を１．９以上、上限値を２．１以下に設定してｐＨ調整を行い、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合は下限値を２．０以上、上限値を２．１以下に設定してｐＨ調整を行えばよい。すなわち、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が低下した場合にｐＨ調整の下限値を上昇させ、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が上昇した場合にｐＨ調整の下限値を下降させるのである。 Generally, pH adjustment of the aqueous nickel chloride solution is performed by setting a lower limit and an upper limit, and adjusting the flow rate of the neutralizing agent so that the pH is maintained in the range. Therefore, when the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution exceeds 1.5 g / L, the lower limit is set to 1.9 or more and the upper limit is set to 2.1 or less, and the pH is adjusted. In the case of 0.5 g / L or less, the lower limit may be set to 2.0 or more and the upper limit may be set to 2.1 or less to adjust the pH. That is, when the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution decreases, the lower limit of the pH adjustment is increased, and when the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution increases, the lower limit of the pH adjustment is decreased.
以上のように、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度の変化にともない、酸化中和反応における塩化ニッケル水溶液のｐＨを調整することで、脱鉄澱物の濾過性を維持できる。その結果、固液分離装置の処理能力を維持でき、また、ニッケル、コバルトのロスを低減できる。 As described above, by adjusting the pH of the aqueous nickel chloride solution in the oxidation-neutralization reaction in accordance with the change in the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution, the filterability of the deferred deposit can be maintained. As a result, the processing capacity of the solid-liquid separation device can be maintained, and the loss of nickel and cobalt can be reduced.
塩化ニッケル水溶液のｐＨ調整により脱鉄澱物の濾過性を維持できる理由は以下のとおりと考えられる。塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下になると、澱物粒子の成長が遅くなり、脱鉄澱物の粒径が小さくなる。その結果、固液分離装置の濾材が目詰りし、濾過性が低下する。ここで、ｐＨ調整の下限値を２．０に上昇させると、澱物粒子の成長が遅くなることを抑制でき、十分な粒径の脱鉄澱物が得られる。そのため、脱鉄澱物の濾過性を維持できる。 It is considered that the reason why the filtration properties of the deferred deposit can be maintained by adjusting the pH of the aqueous nickel chloride solution is as follows. When the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution is 1.5 g / L or less, the growth of the precipitate particles is slowed, and the particle size of the deferred precipitate is reduced. As a result, the filter medium of the solid-liquid separator is clogged, and the filterability is reduced. Here, when the lower limit value of the pH adjustment is increased to 2.0, it is possible to suppress the growth of the precipitate particles from being delayed, and to obtain a deferred precipitate having a sufficient particle size. Therefore, the filterability of the deferred deposit can be maintained.
ところで、酸化中和反応に用いる中和剤は特に限定されないが、ニッケル化合物および／またはコバルト化合物を含有する水溶液であることが好ましい。具体的には、炭酸ニッケル、水酸化ニッケル、炭酸コバルト、水酸化コバルトなどをレパルプした塩化ニッケル水溶液が挙げられる。 The neutralizing agent used for the oxidation neutralization reaction is not particularly limited, but is preferably an aqueous solution containing a nickel compound and / or a cobalt compound. Specifically, a nickel chloride aqueous solution obtained by repulping nickel carbonate, nickel hydroxide, cobalt carbonate, cobalt hydroxide, or the like can be used.
本実施形態では、塩化ニッケル水溶液のｐＨを０．１単位で調整する必要がある。中和剤が水溶液であれば、このようなｐＨ調整が容易となる。例えば、中和剤を供給するポンプの流量を調整するだけで、細かなｐＨ調整が可能となる。また、塩化ニッケル水溶液と中和剤とを均一に混合する観点からも中和剤が水溶液であることが好ましい。 In this embodiment, it is necessary to adjust the pH of the aqueous nickel chloride solution in 0.1 units. If the neutralizing agent is an aqueous solution, such pH adjustment becomes easy. For example, only by adjusting the flow rate of the pump for supplying the neutralizing agent, fine pH adjustment becomes possible. The neutralizing agent is preferably an aqueous solution from the viewpoint of uniformly mixing the aqueous nickel chloride solution and the neutralizing agent.
さらに、ニッケル、コバルトは目的金属であるため、ニッケル化合物およびコバルト化合物を塩化ニッケル水溶液に添加しても不純物を増加させることがない。中和剤が鉄を含まないので、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度に影響を与えることもない。 Further, since nickel and cobalt are target metals, even if a nickel compound and a cobalt compound are added to a nickel chloride aqueous solution, impurities do not increase. Since the neutralizing agent does not contain iron, it does not affect the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution.
以下の手順で塩化ニッケル水溶液の鉄濃度と脱鉄澱物の濾過性との関係を求めた。
酸化中和工程に供給される塩化ニッケル水溶液の流量を１，０００〜１，５００Ｌ／分とした。酸化剤として純度１００体積％の塩素ガスを用いた。塩化ニッケル水溶液の酸化還元電位が１，０００ｍＶ（Ａｇ／ＡｇＣｌ電極基準）となるように酸化剤を添加した。中和剤として固形分濃度約２００ｇ／Ｌの炭酸ニッケルスラリーを用いた。酸化中和工程から得られる澱物スラリーには８５重量％の液相分が含まれていた。この澱物スラリーを回分式のフィルタープレス（栗田機械製作所製 ＨＪＭＦ−２Ｂ−Ａ）で固液分離した。このフィルタープレスは濾過面積が１５４ｍ2、濾滓容積が２，０００Ｌである。
The following procedure was used to determine the relationship between the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution and the filterability of the deironized precipitate.
The flow rate of the aqueous nickel chloride solution supplied to the oxidation neutralization step was 1,000 to 1,500 L / min. Chlorine gas having a purity of 100% by volume was used as an oxidizing agent. An oxidizing agent was added so that the oxidation-reduction potential of the aqueous nickel chloride solution was 1,000 mV (based on an Ag / AgCl electrode). A nickel carbonate slurry having a solid concentration of about 200 g / L was used as a neutralizing agent. The precipitate slurry obtained from the oxidation neutralization step contained a liquid phase content of 85% by weight. This sediment slurry was subjected to solid-liquid separation using a batch-type filter press (HJMF-2BA, manufactured by Kurita Machinery Co., Ltd.). This filter press has a filtration area of 154 m 2 and a filter cake volume of 2,000 L.
脱鉄澱物の濾過性の指標としてフィルタープレスの１回当りの脱鉄澱物回収量を用いた。脱鉄澱物回収量はフィルタープレスの濾滓容積で決まる。しかし、濾過性が低下すると、濾室に脱鉄澱物が充填される前に通液圧力が上昇し、通液流量が減少し、ひいては通液が不可能になる。この場合、脱鉄澱物回収量が少なくなる。 As an index of the filterability of the deferred deposit, the recovered amount of the deferred deposit per filter press was used. The recovered amount of the deferred deposit is determined by the volume of the filter cake of the filter press. However, when the filterability is reduced, the liquid passing pressure increases before the filtration chamber is filled with the iron-free deposit, the flow rate of the liquid decreases, and the liquid cannot be passed. In this case, the recovered amount of the deferred deposit is reduced.
酸化中和反応における塩化ニッケル水溶液のｐＨを下限値１．９、上限値２．１として調整した。その結果、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度と脱鉄澱物回収量との関係は表１に示すとおりとなった。
酸化中和反応における塩化ニッケル水溶液のｐＨを下限値２．０、上限値２．１として調整した。その結果、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度と脱鉄澱物回収量との関係は表２に示すとおりとなった。
図２に示すグラフは表１、２をまとめたものである。図２から分かるように、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度と脱鉄澱物回収量との間には相関があり、鉄濃度が低いほど脱鉄澱物回収量が少なくなることが分かる。特に、塩化ニッケル水溶液のｐＨを１．９〜２．１の間で調整した場合、鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下になると脱鉄澱物回収量が急激に少なくなる。 The graph shown in FIG. 2 summarizes Tables 1 and 2. As can be seen from FIG. 2, there is a correlation between the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution and the amount of the recovered iron-removed precipitate, and it is understood that the lower the iron concentration, the smaller the amount of the recovered iron-removed precipitate. In particular, when the pH of the aqueous nickel chloride solution is adjusted between 1.9 and 2.1, when the iron concentration becomes 1.5 g / L or less, the recovered amount of the deironed precipitate rapidly decreases.
鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合に、塩化ニッケル水溶液のｐＨ調整の下限値を１．９から２．０に上昇させると、脱鉄澱物回収量が多くなる。すなわち、脱鉄澱物の濾過性を維持できる。 When the lower limit of the pH adjustment of the aqueous nickel chloride solution is increased from 1.9 to 2.0 in the case where the iron concentration is 1.5 g / L or less, the recovered amount of the deironed precipitate increases. That is, the filterability of the deferred deposit can be maintained.
以上より、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌを超える場合は塩化ニッケル水溶液のｐＨを１．９以上に調整し、塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合は塩化ニッケル水溶液のｐＨを２．０以上に調整することで、脱鉄澱物の濾過性を維持できることが確認できた。 From the above, when the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution exceeds 1.5 g / L, the pH of the nickel chloride aqueous solution is adjusted to 1.9 or more, and when the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution is 1.5 g / L or less, the chloride is adjusted. It was confirmed that by adjusting the pH of the nickel aqueous solution to 2.0 or more, the filterability of the deferred deposit could be maintained.
Claims (3)
前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度の変化にともない、前記酸化中和反応における前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを調整し、
この際、供給される前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌを超える場合は、前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを１．９以上、２．１以下に調整し、供給される前記塩化ニッケル水溶液の鉄濃度が１．５ｇ／Ｌ以下の場合は、前記塩化ニッケル水溶液のｐＨを２．０以上、２．１以下に調整する
ことを特徴とする塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法。 In adding an oxidizing agent and a neutralizing agent to a nickel chloride aqueous solution containing at least iron, and producing a deironized deposit by an oxidation neutralization reaction,
With the change in the iron concentration of the nickel chloride aqueous solution, adjust the pH of the nickel chloride aqueous solution in the oxidation neutralization reaction,
In this case, if the iron concentration of the aqueous nickel chloride solution to be fed is more than 1.5 g / L, the pH of the aqueous solution of nickel 1.9 or chloride, and adjusted to 2.1 or less, the nickel chloride to be supplied If the iron concentration of the aqueous solution is less than 1.5 g / L, the pH of the aqueous nickel chloride solution 2.0 or more, 2.1 deferrisation method nickel chloride aqueous solution and adjusting below.
ことを特徴とする請求項１記載の塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法。 The method for removing iron from a nickel chloride aqueous solution according to claim 1, wherein the neutralizing agent is an aqueous solution containing a nickel compound and / or a cobalt compound.
ことを特徴とする請求項１または２記載の塩化ニッケル水溶液の脱鉄方法。 3. The method according to claim 1, wherein the oxidizing agent is chlorine gas.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016030547A JP6634870B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Deironing method of nickel chloride aqueous solution |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016030547A JP6634870B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Deironing method of nickel chloride aqueous solution |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017149998A JP2017149998A (en) | 2017-08-31 |
| JP6634870B2 true JP6634870B2 (en) | 2020-01-22 |
Family
ID=59740589
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016030547A Active JP6634870B2 (en) | 2016-02-22 | 2016-02-22 | Deironing method of nickel chloride aqueous solution |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6634870B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7396194B2 (en) | 2020-05-18 | 2023-12-12 | 住友金属鉱山株式会社 | Method for purifying nickel chloride aqueous solution |
-
2016
- 2016-02-22 JP JP2016030547A patent/JP6634870B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017149998A (en) | 2017-08-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5796716B2 (en) | Method for removing impurities from cobalt-containing liquid | |
| CN102994747A (en) | Technology for recovering metallic copper from high-lead copper matte | |
| JP5439997B2 (en) | Method for recovering copper from copper-containing iron | |
| CN102690946A (en) | Method for comprehensively extracting valuable metals from tellurium-containing polymetallic materials | |
| JP2013095962A (en) | Method for recovering copper from sulphide mineral containing copper and iron | |
| JP4923584B2 (en) | Method for removing copper ions from aqueous nickel chloride solution | |
| JP4962078B2 (en) | Nickel sulfide chlorine leaching method | |
| JP4801372B2 (en) | Method for removing manganese from cobalt sulfate solution | |
| JP5628610B2 (en) | Indium recovery method | |
| JP2008115429A (en) | Method for recovering silver in hydrometallurgical copper refining process | |
| WO2018066638A1 (en) | Hydrometallurgical method for refining nickel oxide ore | |
| CN109913647B (en) | Wet processing method for recovering copper and zinc in bismuth middling | |
| JP6256491B2 (en) | Scandium recovery method | |
| JP6634870B2 (en) | Deironing method of nickel chloride aqueous solution | |
| JP2009097076A (en) | Method for recovering valuable material from metal sulfide containing noble metal | |
| JP6943141B2 (en) | Leaching method of mixed sulfide containing nickel and cobalt | |
| JP2018035391A (en) | Recovery method of scandium | |
| JP6610368B2 (en) | Method for removing impurities from aqueous nickel chloride solution | |
| JP2012237030A (en) | Method for separating manganese from nickel chloride solution | |
| Stopić et al. | Recovery of cobalt from primary and secondary materials-an overiew | |
| JP6683910B2 (en) | Purification method of nickel chloride aqueous solution | |
| WO2020149122A1 (en) | Method for manufacturing nickel/cobalt mixed sulfide from nickel oxide ore by wet smelting method | |
| JP6127902B2 (en) | Method for leaching nickel and cobalt from mixed sulfides | |
| JP2011074406A (en) | Method for recovering valuables from noble metal-containing metal sulfide | |
| JP6898586B2 (en) | Sulfide leaching method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180523 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190319 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190416 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190617 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190716 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20191010 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20191021 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20191119 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20191202 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6634870 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |