JP6953988B2 - How to remove sulfide - Google Patents

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Description

本発明は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの硫化処理を経て得られた硫化後液中の硫化水素等の硫化剤を除去する硫化剤の除去方法に関する。 The present invention relates to a method for removing a sulfide agent for removing a sulfide agent such as hydrogen sulfide in a post-sulfurized liquid obtained through a sulfurization treatment in a hydrometallurgical process of nickel oxide ore.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法(ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス)として、硫酸を用いた高圧酸浸出法がある。この方法は、従来の一般的なニッケル酸化鉱石の製錬方法である乾式製錬方法と異なり、還元および乾燥工程を含まず、一貫した湿式工程からなるので、エネルギー的およびコスト的に有利であることとともに、ニッケル品位を50質量%程度まで上昇したニッケルを含む硫化物(以下「ニッケル硫化物」ともいう)を得ることができるという利点を有している。 As a hydrometallurgy method for nickel oxide ore (wet hydrometallurgy process for nickel oxide ore), there is a high-pressure acid leaching method using sulfuric acid. This method is energetically and cost-effective because it does not include reduction and drying steps and consists of a consistent wet process, unlike the pyrometallurgical method, which is a conventional general method for smelting nickel oxide ore. At the same time, it has an advantage that a sulfide containing nickel (hereinafter, also referred to as "nickel sulfide") having a nickel grade increased to about 50% by mass can be obtained.

高圧酸浸出法に基づくニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法について図1を用いて説明する。図1はニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の流れを示す工程図である。図1に示すように、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法は、例えば、下記工程を含む。
(a)ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸を添加し、高温高圧下で浸出し、得られた浸出スラリーから浸出残渣スラリーを固液分離して、ニッケルとともにコバルト等の金属元素を含む浸出液を得る、浸出工程S11及び固液分離工程S12
(b)浸出液に中和剤を添加して、不純物元素を含む中和澱物スラリーとニッケルを含む中和後液とを得る中和工程S13
(c)中和後液に対し、硫化水素ガスにより硫化処理を施してニッケル硫化物と硫化後液(貧液)とを得る硫化工程S14
(d)ニッケル硫化物の分離後の硫化後液に中和処理を施して無害化する排水処理工程S15
A hydrometallurgical method for nickel oxide ore based on the high-pressure acid leaching method will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a process diagram showing a flow of a hydrometallurgical method for nickel oxide ore. As shown in FIG. 1, the hydrometallurgical method for nickel oxide ore includes, for example, the following steps.
(A) Sulfuric acid is added to the nickel oxide ore slurry and leached under high temperature and high pressure, and the leaching residue slurry is solid-liquid separated from the obtained leaching slurry to obtain a leaching solution containing a metal element such as cobalt together with nickel. Leaching step S11 and solid-liquid separation step S12
(B) Neutralization step S13 in which a neutralizing agent is added to the leachate to obtain a neutralized starch slurry containing an impurity element and a neutralized liquid containing nickel.
(C) Sulfation step S14 in which the neutralized liquid is subjected to sulfurization treatment with hydrogen sulfide gas to obtain nickel sulfide and a post-sulfurization liquid (poor liquid).
(D) Wastewater treatment step S15 for neutralizing the post-sulfurization liquid after separation of nickel sulfide to make it harmless.

ニッケル硫化物分離後の硫化後液には硫化水素が溶存する。そこで、該硫化水素を除去するために、ニッケル硫化物分離後の硫化後液に、3価の鉄、例えば特許文献1に記載されるように水酸化鉄(III)および硫酸を添加する。これにより、水酸化鉄(III)と硫化後液に溶存する硫化水素とを反応させることで、硫化水素を除去することができる。水酸化鉄(III)の硫化水素による還元反応を下記式(1)に示す。
Fe(OH)+1/2HS+HSO→FeSO+1/2S+3HO (1)
Hydrogen sulfide is dissolved in the post-sulfide liquid after the separation of nickel sulfide. Therefore, in order to remove the hydrogen sulfide, trivalent iron, for example, iron (III) hydroxide and sulfuric acid as described in Patent Document 1, are added to the post-sulfide liquid after separation of nickel sulfide. As a result, hydrogen sulfide can be removed by reacting iron (III) hydroxide with hydrogen sulfide dissolved in the post-sulfide liquid. The reduction reaction of iron (III) hydroxide with hydrogen sulfide is shown in the following formula (1).
Fe (OH) 3 + 1 / 2H 2 S + H 2 SO 4 → FeSO 4 + 1 / 2S 0 + 3H 2 O (1)

なお、このように硫化後液の溶存硫化水素を除去する際には、例えば特許文献2のように、曝気槽での撹拌と同時に、エアレーションを行うことで、溶存硫化水素ガスの除去を促進することが一般的である。 When removing the dissolved hydrogen sulfide in the post-sulfide liquid in this way, for example, as in Patent Document 2, the removal of the dissolved hydrogen sulfide gas is promoted by performing aeration at the same time as stirring in the aeration tank. Is common.

溶存硫化水素を除去した後の硫化後液は、固液分離工程S12の浸出残渣を洗浄する洗浄液として用いられる他、工場外へ排水として払い出すために中性付近のpHに調整することで無害化する排水処理工程S15へ払い出される。硫化後液中の溶存硫化水素が十分に除去されずに残留したままの状態で、固液分離工程S12や、排水処理工程S15へ払い出された場合、設備周辺において硫化水素の臭気が発生し、重大な環境トラブルが生じる可能性がある等、環境面や安全面で問題となる。溶存硫化水素の除去不良が起こった場合には、ニッケル硫化物を得る硫化工程S14において硫化水素添加量を下げる、工程負荷を下げるといった対応をとる必要があるが、硫化水素添加量を下げることで硫化工程S14のニッケル実収率低下は低下し、工程負荷を下げることで混合硫化物製品の減産を招く。そのため、硫化後液中の溶存硫化水素を十分に除去することは重要な処理の一つとなっている。 The post-sulfurization liquid after removing the dissolved hydrogen sulfide is used as a cleaning liquid for cleaning the leachate residue in the solid-liquid separation step S12, and is harmless by adjusting the pH to near neutral in order to discharge it as wastewater to the outside of the factory. It is paid out to the wastewater treatment step S15. If the dissolved hydrogen sulfide in the post-sulfurization liquid is not sufficiently removed and remains, and is discharged to the solid-liquid separation step S12 or the wastewater treatment step S15, the odor of hydrogen sulfide is generated around the equipment. , There is a possibility that serious environmental troubles may occur, which causes problems in terms of environment and safety. When the removal of dissolved hydrogen sulfide is poor, it is necessary to take measures such as reducing the amount of hydrogen sulfide added and the process load in the sulfurization step S14 for obtaining nickel sulfide. The decrease in the actual nickel yield in the sulfurization step S14 is reduced, and the reduction in the process load leads to a reduction in the production of the mixed sulfide product. Therefore, it is one of the important treatments to sufficiently remove the dissolved hydrogen sulfide in the post-sulfurization liquid.

また、従来の硫化剤除去反応では上記式(1)にあるように硫酸を添加するが、硫酸の添加により後段の排水処理工程S15での中和剤の使用量増加ひいてはコストの増加を招いていた。したがって、製品生産量の最大化とコスト削減の両立可能な操業方法が強く求められている。 Further, in the conventional sulfurizing agent removing reaction, sulfuric acid is added as shown in the above formula (1), but the addition of sulfuric acid causes an increase in the amount of the neutralizing agent used in the wastewater treatment step S15 in the subsequent stage and thus an increase in cost. rice field. Therefore, there is a strong demand for an operation method that can achieve both maximization of product production and cost reduction.

例えば、特許文献3では、硫化後液中に溶存する硫化水素を効果的に除去しながら硫酸や中和剤の使用量を有効に低減することを目的とし、硫化後液に対して、酸化鉄(III)を含む洗浄後の浸出残渣と硫酸とを添加して、pHを1.2〜1.5の範囲で調整することで、浸出残渣に含まれる酸化鉄(III)を反応させて溶存硫化水素を除去する方法が提案されている。 For example, Patent Document 3 aims to effectively reduce the amount of sulfuric acid and a neutralizing agent used while effectively removing hydrogen sulfide dissolved in the post-sulfide liquid, and iron oxide is used with respect to the post-sulfide liquid. By adding the leachate residue after washing containing (III) and sulfuric acid and adjusting the pH in the range of 1.2 to 1.5, the iron oxide (III) contained in the leachate residue is reacted and dissolved. A method for removing hydrogen sulfide has been proposed.

しかしながら、溶存硫化水素の低減効果をさらに向上させることが望まれている。 However, it is desired to further improve the effect of reducing dissolved hydrogen sulfide.

特開2004−089915公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-089915 特開2015−127053公報JP 2015-127053 特開2017−115231公報JP-A-2017-115231

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにて生じる硫化後液から硫化水素等の硫化剤を除去する硫化剤の除去方法であって、硫化剤の低減効果を向上させることができる硫化剤の除去方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and is a method for removing a sulfide agent, which removes a sulfide agent such as hydrogen sulfide from a sulfided liquid generated in a wet smelting process of nickel oxide ore. An object of the present invention is to provide a method for removing a sulfide agent, which can improve the effect of reducing the sulfide agent.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、硫化後液の溶存硫化水素等の硫化剤を除去する際に、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)により硫化水素等の硫化剤を固定化して硫化後液から除去することができること、および、硫酸鉄(III)と硫化水素等の硫化剤との反応には硫酸の添加が不要であることを知見し、さらに検討を重ね、硫化後液に、硫酸を添加せず、硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を添加することにより、硫化剤の低減効果が高い硫化剤の除去方法となることを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。 The present inventors have made extensive studies to solve the above-mentioned problems. As a result, when removing the sulfurizing agent such as dissolved hydrogen sulfide in the post-sulfidation liquid, the sulfurizing agent such as hydrogen sulfide can be immobilized by iron (III) sulfate contained in the leachate residue and removed from the post-sulfurization liquid. , And, it was found that the addition of sulfuric acid is not necessary for the reaction between iron (III) sulfate and a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide. The present invention has been completed by finding that by adding a leachate residue containing (III), a method for removing a sulfide agent having a high effect of reducing the sulfide agent can be obtained. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、ニッケル酸化鉱石を硫酸により高温高圧下で酸浸出して得られる浸出スラリーを固液分離してニッケルを含む浸出液と浸出残渣とを得て、該浸出液に対し硫化剤により硫化処理を施してニッケルの硫化物と硫化後液とを生成させる湿式製錬プロセスにおいて、該ニッケルの硫化物を分離して得られた硫化後液中に溶存する硫化剤を除去する硫化剤の除去方法であって、3価の鉄イオン源として硫酸鉄(III)を含む前記浸出残渣を用い、前記硫化後液に対して、硫酸を添加せずに、前記浸出残渣を添加することにより、該硫化後液に含まれる硫化剤を固定化し除去する硫化剤の除去方法である。 (1) In the first invention of the present invention, a leachate obtained by leaching nickel oxide ore with sulfuric acid under high temperature and high pressure is solid-liquid separated to obtain a leachate containing nickel and a leachate residue, and the leachate is obtained. On the other hand, in a wet smelting process in which a sulfurizing agent is used to generate a sulfide of nickel and a post-sulfurization liquid, the sulfide agent dissolved in the post-sulfidation liquid obtained by separating the sulfide of the nickel is used. A method for removing a sulfurizing agent to be removed, in which the leachate residue containing iron (III) sulfate is used as a trivalent iron ion source, and the leachate residue is added to the after-sulfide solution without adding sulfuric acid. This is a method for removing a sulfurizing agent, which fixes and removes the sulfurizing agent contained in the post-sulfurized liquid by adding the sulfurizing agent.

(2)本発明の第2の発明は、前記浸出スラリーに対する固液分離により得られた浸出残渣を、前記湿式製錬プロセスにおける、前記硫化後液に対して中和処理を施すことで無害化する排水処理に供し、前記排水処理後の浸出残渣を、前記硫化後液に添加する第1の発明に記載の硫化剤の除去方法である。 (2) In the second invention of the present invention, the leachation residue obtained by solid-liquid separation of the leaching slurry is rendered harmless by subjecting the post-sulfidation liquid to neutralization treatment in the hydrometallurgical process. This is the method for removing a sulfurizing agent according to the first invention, wherein the leachation residue after the wastewater treatment is added to the post-sulfurized liquid for the wastewater treatment.

(3)本発明の第3の発明は、前記硫化後液に対して、硫酸を添加せず前記浸出残渣を添加して、pHを1.7以上2.0以下とする第1または第2の発明に記載の硫化剤の除去方法である。 (3) In the third invention of the present invention, the pH is set to 1.7 or more and 2.0 or less by adding the leachate residue to the after-sulfidated liquid without adding sulfuric acid. The method for removing a sulfurizing agent according to the present invention.

(4)本発明の第4の発明は、前記硫化後液は、ニッケルイオン濃度が0.02〜0.10g/Lであり、鉄、マンガン、マグネシウム、アルミニウムおよびクロムから選択される少なくとも一種を含む硫酸酸性溶液である第1〜第3の発明のいずれかに記載の硫化剤の除去方法である。 (4) In the fourth invention of the present invention, the post-sulfuric acid solution has a nickel ion concentration of 0.02 to 0.10 g / L and contains at least one selected from iron, manganese, magnesium, aluminum and chromium. The method for removing a sulfide agent according to any one of the first to third inventions, which is an acidic sulfuric acid solution containing the mixture.

(5)本発明の第5の発明は、前記硫化後液に対して、前記浸出残渣を添加するとともに、エアレーションを行う第1〜第4の発明のいずれかに記載の硫化剤の除去方法である。 (5) The fifth invention of the present invention is the method for removing a sulfurizing agent according to any one of the first to fourth inventions, wherein the leachate residue is added to the post-sulfurized liquid and aeration is performed. be.

本発明の硫化剤の除去方法によれば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにて生じる硫化後液からの硫化水素等の硫化剤の低減効果を向上させることができ、硫化後液から硫化水素等の硫化剤を十分に除去することができる。また、硫化剤を除去する際に硫酸を添加しないため、硫酸の使用量および排水処理工程での中和剤といった薬剤の使用量を低減できる。 According to the method for removing a sulfide agent of the present invention, the effect of reducing a sulfide agent such as hydrogen sulfide from the post-sulfurized liquid generated in the wet smelting process of nickel oxide ore can be improved, and hydrogen sulfide from the post-sulfurized liquid can be improved. It is possible to sufficiently remove the sulfurizing agent such as. Further, since sulfuric acid is not added when the sulfurizing agent is removed, the amount of sulfuric acid used and the amount of chemicals such as a neutralizing agent used in the wastewater treatment step can be reduced.

そして、本発明の硫化剤の除去方法によれば硫化剤の低減効果を向上させることができるため、溶存硫化剤の除去不良の発生が抑制され、硫化工程において硫化剤添加量を下げる、工程負荷を下げるといった対応をとることが抑制され、ニッケル実収率改善や、ニッケル生産量最大化が期待できる。また、硫化剤を除去する際に硫酸を添加しないため、硫酸コストが削減できる。したがって、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおける、本発明の工業的価値は極めて高い。 Then, according to the method for removing a sulfurizing agent of the present invention, the effect of reducing the sulfurizing agent can be improved, so that the occurrence of defective removal of the dissolved sulfurizing agent is suppressed, and the amount of the sulfurizing agent added in the sulfurizing step is reduced. It is expected that measures such as lowering the amount of sulfur will be suppressed, and the actual yield of nickel will be improved and the production of sulfur will be maximized. Further, since sulfuric acid is not added when removing the sulfurizing agent, the sulfuric acid cost can be reduced. Therefore, the industrial value of the present invention in the hydrometallurgical process of nickel oxide ore is extremely high.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の流れを示す工程図である。It is a process diagram which shows the flow of the wet smelting method of nickel oxide ore. 本実施の形態におけるニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の流れの一例を示す工程図である。It is a process drawing which shows an example of the flow of the wet smelting method of nickel oxide ore in this embodiment. 実施例および比較例の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of an Example and a comparative example.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。また、本明細書において、「X〜Y」(X、Yは任意の数値)との表記は、「X以上Y以下」の意味である。 Hereinafter, a specific embodiment of the present invention (hereinafter, referred to as “the present embodiment”) will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the following embodiments, and various modifications can be made without changing the gist of the present invention. Further, in the present specification, the notation "X to Y" (X and Y are arbitrary numerical values) means "X or more and Y or less".

≪1.概要≫
本実施の形態に係る硫化剤の除去方法は、ニッケル酸化鉱石を硫酸により高温高圧下で酸浸出して得られる浸出スラリーを固液分離してニッケルを含む浸出液と浸出残渣とを得て、浸出液に対し硫化剤により硫化処理を施してニッケルの硫化物と硫化後液とを生成させることで、ニッケル硫化物を得るニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス(以下、単に「湿式製錬プロセス」ともいう)において生じる硫化後液から溶存する硫化水素等の硫化剤を除去する方法である。なお、本明細書において、除去対象である「硫化剤」には、硫化工程で用いた硫化水素、硫化ナトリウム、水素化硫化ナトリウム等の硫化剤自体の他、硫化剤から生じた硫化水素も含む。また、ニッケル硫化物とは、ニッケルを含む硫化物をいい、コバルト等の他の金属とニッケルとの混合硫化物をも含む。
≪1. Overview ≫
In the method for removing a sulfide agent according to the present embodiment, a leachate obtained by leaching nickel oxide ore with sulfuric acid under high temperature and high pressure is solid-liquid separated to obtain a leachate containing nickel and a leachate residue, and the leachate is obtained. On the other hand, a wet smelting process of nickel oxide ore (hereinafter, simply referred to as "wet smelting process") for obtaining nickel sulfide by subjecting it to sulfurization treatment with a sulfide agent to generate sulfide of nickel and a liquid after sulfurization. ) Is a method for removing a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide dissolved from the after-sulfurized liquid. In the present specification, the "sulfurizing agent" to be removed includes hydrogen sulfide generated from the sulfurizing agent in addition to the sulfurizing agent itself such as hydrogen sulfide, sodium sulfide, and sodium hydride sulfide used in the sulfurizing step. .. Further, the nickel sulfide refers to a sulfide containing nickel, and also includes a mixed sulfide of nickel and another metal such as cobalt.

本実施の形態に係る硫化剤の除去方法は、具体的には、湿式製錬プロセスにおいて、ニッケルの硫化物を分離して得られた硫化後液に、3価の鉄イオン源として硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を用い、硫化後液に対して、硫酸を添加せずに、浸出残渣を添加する。これにより、詳しくは後述するが、浸出残渣中に含まれる硫酸鉄(III)によって硫化後液中に溶存する硫化水素等の硫化剤を固定して除去(回収)する。なお、ここでいう「固定」とは、化合物を安定な形態に変換することであり、本実施の形態に係る硫化剤の除去方法では、硫化後液中に溶存する硫化水素等の硫化剤が、硫酸鉄(III)との反応によって単体の硫黄(S)として安定した形態に変換され、この単体の硫黄が沈殿生成して除去される。 Specifically, the method for removing the sulfide agent according to the present embodiment is to use iron sulfate (a trivalent iron ion source) as a trivalent iron ion source in a post-sulfide solution obtained by separating nickel sulfide in a hydrometallurgy process. Using the leachate residue containing III), the leachate residue is added to the post-sulfidation solution without adding sulfuric acid. As a result, as will be described in detail later, the sulfurizing agent such as hydrogen sulfide dissolved in the liquid after sulfurization is fixed and removed (recovered) by iron (III) sulfate contained in the leachate residue. In addition, "fixing" here means converting a compound into a stable form, and in the method for removing a sulfurizing agent according to the present embodiment, a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide dissolved in a post-sulfurized liquid is used. , It is converted into a stable form as elemental sulfur (S 0 ) by reaction with iron (III) sulfate, and this elemental sulfur is precipitated and removed.

このような方法によれば、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにて生じる硫化後液からの硫化水素等の硫化剤の低減効果を向上させることができ、硫化後液から硫化水素等の硫化剤を十分に除去することができる。また、硫化剤を除去する際に硫酸を添加しないため、硫酸の使用量および排水処理工程での中和剤といった薬剤の使用量を低減できる。 According to such a method, the effect of reducing the sulfide agent such as hydrogen sulfide from the post-sulfidation liquid generated in the wet smelting process of nickel oxide ore can be improved, and the sulfide agent such as hydrogen sulfide from the post-sulfidation liquid can be improved. Can be sufficiently removed. Further, since sulfuric acid is not added when the sulfurizing agent is removed, the amount of sulfuric acid used and the amount of chemicals such as a neutralizing agent used in the wastewater treatment step can be reduced.

そして、本発明の硫化剤の除去方法によれば硫化剤の低減効果を向上させることができるため、溶存硫化剤の除去不良の発生が抑制され、硫化工程において硫化剤添加量を下げる、工程負荷を下げるといった対応をとることが抑制され、ニッケル実収率改善や、ニッケル生産量最大化が期待できる。また、硫化剤を除去する際に硫酸を添加しないため、硫酸コストが削減できる。したがって、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおける、本発明の工業的価値は極めて高い。 Then, according to the method for removing a sulfurizing agent of the present invention, the effect of reducing the sulfurizing agent can be improved, so that the occurrence of defective removal of the dissolved sulfurizing agent is suppressed, and the amount of the sulfurizing agent added in the sulfurizing step is reduced. It is expected that measures such as lowering the amount of sulfur will be suppressed, and the actual yield of nickel will be improved and the production of sulfur will be maximized. Further, since sulfuric acid is not added when removing the sulfurizing agent, the sulfuric acid cost can be reduced. Therefore, the industrial value of the present invention in the hydrometallurgical process of nickel oxide ore is extremely high.

≪2.ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス≫
先ず、硫化剤の除去方法のより具体的な説明に先立ち、本実施の形態におけるニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法の流れを示す工程図である図2を用いて、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス全体について説明する。
≪2. Wet smelting process of nickel oxide ore ≫
First, prior to a more specific explanation of the method for removing the sulfurizing agent, the wet smelting of nickel oxide ore is performed using FIG. 2, which is a process diagram showing the flow of the wet smelting method of nickel oxide ore in the present embodiment. The entire process will be described.

図2に示すようにこの湿式製錬プロセスは、原料のニッケル酸化鉱石に硫酸を用いて高温高圧下で酸浸出して浸出スラリーを得る浸出工程S11と、浸出スラリーを必要に応じて多段洗浄しながらニッケルを含む浸出液と浸出残渣スラリーとを得る固液分離工程S12と、浸出液に中和剤を添加して不純物を含む中和澱物スラリーとニッケルを含む中和後液とを得る中和工程S13と、中和後液に対し硫化剤により硫化処理を施してニッケル硫化物と硫化後液とを得る硫化工程S14とを有する。さらに、硫化工程S14で分離された硫化後液に対し中和処理を施して無害化する排水処理工程S20を有する。 As shown in FIG. 2, this hydrometallurgy process includes a leaching step S11 in which nickel oxide ore as a raw material is leached with acid under high temperature and high pressure to obtain a leaching slurry, and the leaching slurry is washed in multiple stages as necessary. A solid-liquid separation step S12 for obtaining a leachate containing nickel and a leachate residue slurry, and a neutralization step for obtaining a neutralized starch slurry containing impurities and a post-neutralized liquid containing nickel by adding a neutralizing agent to the leachate. It has S13 and a sulphurization step S14 in which a liquid after neutralization is subjected to a sulphurization treatment with a sulfide agent to obtain nickel sulfide and a liquid after sulphurization. Further, the wastewater treatment step S20 is provided in which the post-sulfidation liquid separated in the sulfurization step S14 is neutralized to make it harmless.

本実施の形態に係る硫化剤の除去方法は、このニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにより得られる硫化後液(貧液)を処理対象とし、その硫化後液に溶存する硫化剤を除去する。 In the method for removing a sulfurizing agent according to the present embodiment, the post-sulfidizing liquid (poor liquid) obtained by the hydrometallurgical process of this nickel oxide ore is treated, and the sulfurizing agent dissolved in the post-sulfurizing liquid is removed.

(1)浸出工程
浸出工程S11は、原料のニッケル酸化鉱石に硫酸を用いて高温高圧下で酸浸出して浸出スラリーを得る工程である。例えば高温加圧容器(オートクレーブ)等を用いて、ニッケル酸化鉱石のスラリーに硫酸を添加して220℃〜280℃の温度下で、加圧しながら撹拌処理を施し、ニッケルを含有する浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを生成させる。
(1) Leaching Step The leaching step S11 is a step of leaching the nickel oxide ore as a raw material with sulfuric acid under high temperature and high pressure to obtain a leaching slurry. For example, using a high-temperature pressure vessel (autoclave) or the like, sulfuric acid is added to a slurry of nickel oxide ore and agitated while pressurizing at a temperature of 220 ° C. to 280 ° C., and a nickel-containing leachate and a leachate residue are subjected to stirring treatment. A leachate slurry consisting of

ここで、ニッケル酸化鉱石としては、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱が挙げられる。ラテライト鉱のニッケル含有量は、通常、0.8〜2.5重量%であり、水酸化物又はケイ苦土(ケイ酸マグネシウム)鉱物として含有される。 Here, examples of nickel oxide ore mainly include so-called laterite ores such as limonite ore and saprolite ore. The nickel content of laterite ore is usually 0.8-2.5% by weight and is contained as a hydroxide or magnesium silicate mineral.

(2)固液分離工程
固液分離工程S12は、浸出工程S11で得られた浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを洗浄しながら、ニッケルやコバルト等の有価金属を含む浸出液と、ヘマタイト(Fe、酸化鉄(III))を含む浸出残渣スラリーとに固液分離する工程である。この固液分離工程S12では、例えば、浸出スラリーを洗浄液と混合した後、凝集剤供給設備等から供給される凝集剤を用いて、シックナー等の固液分離設備により固液分離処理を施す。具体的には、先ず、浸出スラリーが洗浄液により希釈され、次に、浸出スラリー中の浸出残渣スラリーがシックナーの沈降物として濃縮される。
(2) Solid-Liquid Separation Step In the solid-liquid separation step S12, the leachate containing valuable metals such as nickel and cobalt and hematite (Fe) are washed while washing the leachate slurry consisting of the leachate and the leachate residue obtained in the leachate step S11. 2 O 3, a step of solid-liquid separation and leach residue slurry containing iron oxide (III)). In this solid-liquid separation step S12, for example, after mixing the leachate slurry with the cleaning liquid, a solid-liquid separation treatment is performed by a solid-liquid separation facility such as a thickener using a coagulant supplied from a coagulant supply facility or the like. Specifically, first, the leaching slurry is diluted with a washing liquid, and then the leaching residue slurry in the leaching slurry is concentrated as a thickener sediment.

固液分離工程S12で分離された浸出液は、中和工程S13に移送され、一方で、浸出残渣スラリーは、シックナーの底部から回収される。浸出残渣スラリーには、ニッケルやコバルト等の有価金属が一部含まれる場合があるため、浸出残渣スラリーを洗浄して得られたニッケルやコバルト等の有価金属を含有する液も、中和工程S13に移送するようにしてもよい。 The leachate separated in the solid-liquid separation step S12 is transferred to the neutralization step S13, while the leachate residue slurry is recovered from the bottom of the thickener. Since the leaching residue slurry may contain a part of valuable metals such as nickel and cobalt, the liquid containing the valuable metals such as nickel and cobalt obtained by washing the leaching residue slurry is also neutralized in step S13. It may be transferred to.

(2)中和工程
中和工程S13は、固液分離工程S12により得られた浸出液に中和剤を添加して不純物を含む中和澱物スラリーとニッケルを含む中和後液とを得る工程である。固液分離工程S12により得られた浸出液に、中和剤を添加してpHを調整し、不純物元素を含む中和澱物スラリーと中和後液とを得る。この中和工程S13における中和処理により、ニッケルやコバルト等の有価金属は中和後液に含まれるようになり、鉄の大部分が中和澱物スラリーとなる。
(2) Neutralization Step The neutralization step S13 is a step of adding a neutralizing agent to the leachate obtained in the solid-liquid separation step S12 to obtain a neutralized starch slurry containing impurities and a neutralized liquid containing nickel. Is. A neutralizing agent is added to the leachate obtained in the solid-liquid separation step S12 to adjust the pH, and a neutralized starch slurry containing an impurity element and a neutralized liquid are obtained. By the neutralization treatment in this neutralization step S13, valuable metals such as nickel and cobalt are contained in the neutralized liquid, and most of the iron becomes a neutralized starch slurry.

中和剤としては、従来公知のもの使用することができ、例えば、炭酸カルシウム、消石灰、水酸化ナトリウム等が挙げられる。 As the neutralizing agent, conventionally known ones can be used, and examples thereof include calcium carbonate, slaked lime, sodium hydroxide and the like.

中和工程S13における中和処理では、浸出液の酸化を抑制しながら、pHを1〜4の範囲に調整することが好ましく、2.5〜3.5の範囲に調整することがより好ましい。pHが1未満であると、中和が不十分となり中和澱物スラリーと中和後液とに分離できない可能性があり、また、pHが2.5未満であると、後段の硫化工程S14の脱亜鉛工程やニッケル回収工程で硫化反応が進行しない可能性がある。一方で、pHが4を超えると、アルミニウム等の不純物のみならず、ニッケルやコバルト等の有価金属も中和澱物スラリーに含まれる可能性がある。中和工程S13で得られた中和殿物スラリーがニッケルやコバルト等の有価金属を含む場合は、中和殿物スラリーを固液分離工程S12に供給するようにしてもよい。 In the neutralization treatment in the neutralization step S13, it is preferable to adjust the pH to the range of 1 to 4, and more preferably to the range of 2.5 to 3.5 while suppressing the oxidation of the leachate. If the pH is less than 1, neutralization may be insufficient and the neutralized starch slurry and the neutralized liquid may not be separated, and if the pH is less than 2.5, the subsequent sulfide step S14 There is a possibility that the sulfide reaction does not proceed in the dezincification step and the nickel recovery step. On the other hand, when the pH exceeds 4, not only impurities such as aluminum but also valuable metals such as nickel and cobalt may be contained in the neutralized starch slurry. When the neutralized product slurry obtained in the neutralization step S13 contains a valuable metal such as nickel or cobalt, the neutralized product slurry may be supplied to the solid-liquid separation step S12.

(3)硫化工程
硫化工程S14は、中和工程S13により得られた中和後液に硫化剤により硫化処理を施してニッケル硫化物と硫化後液とを得る工程である。この硫化工程S14における硫化処理により、ニッケル、コバルト、亜鉛等は硫化物となり、その他は硫化後液に含まれることになる。
(3) Sulfide Step The sulfurization step S14 is a step of subjecting the neutralized liquid obtained in the neutralization step S13 to a sulfurization treatment with a sulfurizing agent to obtain nickel sulfide and a post-sulfide liquid. By the sulfurization treatment in the sulfurization step S14, nickel, cobalt, zinc and the like become sulfurized, and the others are contained in the post-sulfurized liquid.

具体的には、硫化工程S14では、得られた中和後液に対して硫化剤を添加し、中和後液に含まれるニッケルやコバルトを硫化物の形態にする硫化反応を生じさせる。これにより、不純物成分の少ないニッケルの硫化物と、ニッケル濃度を低い水準で安定させた硫化後液(貧液)とを生成させる。なお、中和後液中に亜鉛が含まれる場合には、硫化剤を添加してニッケル硫化物を生成するに先立って、硫化剤を用いて亜鉛を硫化物として選択的に分離することができる(脱亜鉛工程)。すなわち、中和工程S13により得られた中和後液に硫化剤を添加することにより亜鉛硫化物を形成し該亜鉛硫化物を分離してニッケルを含むニッケル回収用母液を得る脱亜鉛工程と、ニッケル回収用母液に硫化剤を添加することによりニッケル硫化物を形成するニッケル回収工程とを有する、硫化工程S14としてもよい。 Specifically, in the sulfurization step S14, a sulfurizing agent is added to the obtained neutralized liquid to cause a sulfurization reaction in which nickel or cobalt contained in the neutralized liquid is formed into a sulfide form. As a result, a nickel sulfide having a small amount of impurity components and a post-sulfurization liquid (poor liquid) in which the nickel concentration is stabilized at a low level are generated. When zinc is contained in the liquid after neutralization, zinc can be selectively separated as sulfide using a sulfide agent prior to adding a sulfide agent to generate nickel sulfide. (Dezincification process). That is, a dezincination step of forming zinc sulfide by adding a sulfide agent to the post-neutralization liquid obtained in the neutralization step S13 and separating the zinc sulfide to obtain a nickel recovery mother liquor containing nickel. The sulfurization step S14 may include a nickel recovery step of forming a nickel sulfide by adding a sulfurizing agent to the nickel recovery mother liquor.

硫化剤としては、例えば、硫化水素、硫化ナトリウム、水素化硫化ナトリウム等を用いることができるが、その中でも、硫化水素ガスを用いることが、取扱い容易さやコスト等の点で特に好ましい。 As the sulfurizing agent, for example, hydrogen sulfide, sodium sulfide, sodium sulfide and the like can be used, and among them, hydrogen sulfide gas is particularly preferable in terms of ease of handling, cost and the like.

この硫化処理では、ニッケル硫化物のスラリーをシックナー等の沈降分離装置を用いて沈降分離処理して硫化物をシックナーの底部より分離回収する一方で、水溶液成分である硫化後液はオーバーフローさせて回収する。 In this sulfurization treatment, the nickel sulfide slurry is subjected to sedimentation separation treatment using a sedimentation separator such as a thickener to separate and recover the sulfide from the bottom of the thickener, while the post-sulfide liquid which is an aqueous solution component overflows and recovers. do.

ここで、本実施の形態に係る硫化剤の除去方法においては、硫化工程S14における硫化処理により得られた硫化後液、すなわち、硫化処理後のスラリーに対して固液分離処理を施して得られた硫化後液を処理対象とする。 Here, in the method for removing the sulfurizing agent according to the present embodiment, the post-sulfidation liquid obtained by the sulfurization treatment in the sulfurization step S14, that is, the slurry after the sulfurization treatment is subjected to a solid-liquid separation treatment. The treated solution is the post-sulfurized liquid.

(4)排水処理工程
排水処理工程S20では、硫化工程S14にて生成した硫化後液、すなわち、鉄、マグネシウム、マンガン等の不純物元素を含む硫化後液に対して、排出基準を満たす所定のpH範囲に調整する中和処理を施して無害化する排水処理を行う。これにより、鉄、マグネシウム、マンガン等の成分が除去される。
(4) Wastewater treatment step In the wastewater treatment step S20, the post-sulfurized liquid produced in the sulphurizing step S14, that is, the post-sulfurized liquid containing impurity elements such as iron, magnesium and manganese, has a predetermined pH that satisfies the discharge standard. Wastewater treatment is performed to make it harmless by performing neutralization treatment to adjust to the range. As a result, components such as iron, magnesium, and manganese are removed.

本実施の形態においては、詳しくは後述する硫化後液に対する硫化剤の除去処理である硫化剤除去工程S30を経て、溶存する硫化水素等の硫化剤が除去された硫化後液に対して、排水処理工程S20で排水処理を行う。 In the present embodiment, the post-sulfidation liquid from which the dissolved hydrogen sulfide and other sulfurizing agents have been removed through the sulfurizing agent removing step S30, which is a treatment for removing the sulfurizing agent from the post-sulfidizing liquid, which will be described in detail later, is drained. Wastewater treatment is performed in the treatment step S20.

排水処理工程S20における中和処理による無害化の方法、すなわちpHの調整方法としては、特に限定されないが、例えば炭酸カルシウム(石灰石)スラリーや水酸化カルシウム(消石灰)スラリー等の中和剤を添加することによって中性付近のpH(例えばpH8〜9)にすることができる。 The method of detoxifying by neutralization treatment in the wastewater treatment step S20, that is, the method of adjusting pH is not particularly limited, but for example, a neutralizing agent such as calcium carbonate (limestone) slurry or calcium hydroxide (slaked lime) slurry is added. This allows the pH to be near neutral (eg, pH 8-9).

また、排水処理工程S20における中和処理では、石灰石を中和剤として用いた第1段階の中和処理(第1の工程)と、消石灰を中和剤として用いた第2段階の中和処理(第2の工程)とからなる段階的な処理を行うことができる。このように段階的な中和処理を行うことで、効率的にかつ効果的な中和処理を行うことができる。 Further, in the neutralization treatment in the wastewater treatment step S20, a first-stage neutralization treatment using limestone as a neutralizer (first step) and a second-stage neutralization treatment using slaked lime as a neutralizer. A stepwise process consisting of (second step) can be performed. By performing the stepwise neutralization treatment in this way, it is possible to efficiently and effectively perform the neutralization treatment.

具体的に、第1の工程では、硫化剤除去工程S30で回収した硫化後液を中和処理槽に装入し、石灰石スラリーを添加して撹拌処理を施す。この第1の工程では、石灰石スラリーを添加することによって、硫化後液のpHを5〜6に調整する。pHが5以下であるとアルミニウムが完全に除去されず、中和に使用する消石灰の使用量が増加する。 Specifically, in the first step, the after-sulfurized liquid recovered in the sulfurizing agent removing step S30 is charged into a neutralization treatment tank, and a limestone slurry is added to perform a stirring treatment. In this first step, the pH of the post-sulfidation liquid is adjusted to 5 to 6 by adding a limestone slurry. When the pH is 5 or less, aluminum is not completely removed, and the amount of slaked lime used for neutralization increases.

次に、第2の工程では、石灰石スラリーを添加して第1段階の中和処理を施した溶液に対して、消石灰スラリーを添加して撹拌処理を施す。この第2の工程では、消石灰スラリーを添加することによって、硫化後液のpHを8〜9に引き上げる。 Next, in the second step, the slaked lime slurry is added to the solution subjected to the neutralization treatment in the first step by adding the limestone slurry, and the stirring treatment is performed. In this second step, the pH of the post-sulfidation solution is raised to 8-9 by adding slaked lime slurry.

排水処理工程S20では、このような2段階の中和処理を施すことによって、中和処理残渣(排水処理澱物)が生成され、テーリングダムに貯留される(テーリング残渣)。一方、排水処理工程S20後の溶液(排水処理後液)は、排出基準を満たすものとなり系外に排出される。なお、この排水処理工程S20における中和処理では、硫化後液に含まれていた鉄が水酸化鉄(Fe(OH))の形態で固定化されて分離される。 In the wastewater treatment step S20, by performing such a two-step neutralization treatment, a neutralization treatment residue (wastewater treatment starch) is generated and stored in the tailing dam (tailing residue). On the other hand, the solution after the wastewater treatment step S20 (the liquid after the wastewater treatment) satisfies the emission standard and is discharged to the outside of the system. In the neutralization treatment in the wastewater treatment step S20, the iron contained in the post-sulfurized liquid is immobilized and separated in the form of iron hydroxide (Fe (OH) 3).

ここで、排水処理工程S20における中和処理では、硫化後液中に残留している酸、硫化剤や、鉄イオン、マグネシウムイオンやマンガンイオン等の不純物元素イオンの量に応じて、消石灰や石灰石等の中和剤の量が決定される。したがって、硫化後液に残留する酸、硫化剤や、不純物の量が多ければ、中和剤の使用量も多くなる。 Here, in the neutralization treatment in the wastewater treatment step S20, slaked lime and limestone are used according to the amount of acid, sulfide, and impurity element ions such as iron ion, magnesium ion, and manganese ion remaining in the liquid after sulfurization. The amount of neutralizing agent such as is determined. Therefore, the larger the amount of acid, sulfurizing agent, and impurities remaining in the after-sulfurized liquid, the larger the amount of neutralizing agent used.

この点、本実施の形態においては、排水処理工程S20に先立ち、硫化剤除去工程S30で、硫化工程S14で得られた硫化後液に対して、その硫化後液に溶存する硫化水素等の硫化剤を除去するようにしている。そして、その硫化剤除去工程S30では、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)を硫化水素等の硫化剤を酸化固定化するための3価の鉄イオン源として用い且つ硫酸を添加しないようにしている。このことから、排水処理工程S20に対しては、硫酸や硫化剤濃度が低く、また、鉄、マグネシウム、マンガン、アルミニウム等の不純物の濃度が低い硫化後液を移送させることができる。その結果として、排水処理工程S20にて使用する中和剤の使用量を効果的に低減させることができる。 In this respect, in the present embodiment, prior to the wastewater treatment step S20, in the sulfurizing agent removing step S30, the after-sulfidation liquid obtained in the sulfurization step S14 is sulphurized with hydrogen sulfide or the like dissolved in the after-sulfidation liquid. I try to remove the agent. Then, in the sulfurizing agent removing step S30, iron (III) sulfate contained in the leachate residue is used as a trivalent iron ion source for oxidatively immobilizing a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide, and sulfuric acid is not added. There is. Therefore, the post-sulfurized liquid having a low concentration of sulfuric acid and a sulfide agent and a low concentration of impurities such as iron, magnesium, manganese, and aluminum can be transferred to the wastewater treatment step S20. As a result, the amount of the neutralizing agent used in the wastewater treatment step S20 can be effectively reduced.

≪3.硫化剤の除去方法の詳細説明≫
上述したニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、硫化工程S14での硫化処理を経て生成した硫化後液には、硫化反応を生じさせるために添加した硫化水素等の硫化剤が溶存していることがある。加えて、硫化水素以外の硫化剤を使用した場合、溶液の状態によっては硫化水素ガスが発生し、反応後の液に未反応の硫化水素ガスが溶存することがある。
≪3. Detailed explanation of the method for removing the sulfide agent ≫
In the above-mentioned wet smelting process of nickel oxide ore, a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide added to cause a sulfurization reaction is dissolved in the post-sulfidation liquid produced through the sulfurization treatment in the sulfurization step S14. There is. In addition, when a sulfurizing agent other than hydrogen sulfide is used, hydrogen sulfide gas may be generated depending on the state of the solution, and unreacted hydrogen sulfide gas may be dissolved in the liquid after the reaction.

このように硫化後液に硫化水素等の硫化剤が残存している場合、その硫化後液を固液分離工程S12や排水処理工程S20へ払い出すと、設備周辺において硫化水素の臭気が発生して環境トラブルが生じる可能性がある等、環境面や安全面で問題となる。また、硫化水素が溶存したままでは系外に放流することもできない。 When a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide remains in the post-sulfurized liquid in this way, when the post-sulfurized liquid is discharged to the solid-liquid separation step S12 or the wastewater treatment step S20, an odor of hydrogen sulfide is generated around the equipment. This causes environmental and safety problems, such as the possibility of environmental troubles. In addition, hydrogen sulfide cannot be discharged to the outside of the system while it remains dissolved.

そこで、本実施の形態においては、硫化後液に含まれる硫化剤を硫黄として固定化、すなわち、溶存する硫化水素等の硫化剤を固体の硫黄Sの形態として固定化し、その硫化後液から回収除去するようにしている(硫化剤除去工程S30)。以下では、より詳細に、硫化工程S14において硫化水素ガスを硫化剤として用いたときに、硫化剤除去工程S30にて硫化後液に残存した硫化水素を除去する態様を一例として説明する。 Therefore, in the present embodiment, the sulfurizing agent contained in the post-sulfidation liquid is immobilized as sulfur, that is, the dissolved sulfurizing agent such as hydrogen sulfide is immobilized as the solid sulfur S 0 form, and the sulfurized liquid is used. It is collected and removed (sulfurizing agent removing step S30). In the following, a mode in which hydrogen sulfide remaining in the post-sulfidation liquid is removed in the sulfurizing agent removing step S30 when hydrogen sulfide gas is used as the sulfurizing agent in the sulfurizing step S14 will be described as an example.

具体的に、硫化剤除去工程S30では、3価の鉄イオン源として硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を用い、硫化水素を含む硫化後液に対して、硫酸を添加せず、その浸出残渣を添加することで、硫化後液に含まれる硫化水素を固体硫黄の形態に固定化し除去する。 Specifically, in the sulfurizing agent removing step S30, a leachate residue containing iron (III) sulfate was used as a trivalent iron ion source, and the leachate residue was added to the after-sulfide solution containing hydrogen sulfide without adding sulfuric acid. Is added to fix and remove hydrogen sulfide contained in the post-sulfidation liquid in the form of solid sulfur.

硫化工程S14にて得られる硫化後液は、例えば、ニッケルイオン濃度が0.04g/L〜0.10g/L程度であり、鉄、マンガン、マグネシウム、アルミニウム、クロム、鉛等の不純物を含む硫酸酸性溶液である。また、硫化後液のpHは、例えば1.5〜2.0程度である。そして、上述のように硫化後液には、硫化工程S14での硫化処理にて用いた硫化水素が、例えば濃度10mg/L〜150mg/L程度の割合で溶存している。 The post-sulfuric acid solution obtained in the sulphurization step S14 has, for example, a nickel ion concentration of about 0.04 g / L to 0.10 g / L, and sulfuric acid containing impurities such as iron, manganese, magnesium, aluminum, chromium, and lead. It is an acidic solution. The pH of the post-sulfidation solution is, for example, about 1.5 to 2.0. Then, as described above, hydrogen sulfide used in the sulfurization treatment in the sulfurization step S14 is dissolved in the post-sulfurization liquid at a concentration of, for example, about 10 mg / L to 150 mg / L.

従来、例えば特許文献3等に開示されている硫化剤の除去処理においては、浸出スラリーを固液分離して得られた浸出残渣を浸出残渣洗浄工程へと移送して洗浄処理を施したのち、その洗浄後の浸出残渣に含まれる酸化鉄(III)を、硫化水素を固定化する3価の鉄イオン源として用いていた。このとき、その酸化鉄(III)を3価の鉄イオン源として作用させるために、硫酸を併せて添加することによって酸化鉄(III)を溶解させるようにしていた。具体的には、下記式(2)及び(3)に示すように、酸化鉄(III)を硫酸に溶解して硫酸鉄(III)を生成させ(式(2))、生成した硫酸鉄(III)を硫化水素の酸化固定に使用していた(式(3))。
Fe+3HSO→Fe(SO+3HO (2)
Fe(SO+HS→2FeSO+HSO+S (3)
Conventionally, in the removal treatment of a sulfurizing agent disclosed in, for example, Patent Document 3, the leachate residue obtained by solid-liquid separation of the leachate slurry is transferred to a leachate residue cleaning step and then subjected to a cleaning treatment. Iron (III) oxide contained in the leachate residue after washing was used as a trivalent iron ion source for immobilizing hydrogen sulfide. At this time, in order to make the iron (III) oxide act as a trivalent iron ion source, the iron (III) oxide was dissolved by adding sulfuric acid together. Specifically, as shown in the following formulas (2) and (3), iron (III) oxide was dissolved in sulfuric acid to produce iron (III) sulfate (formula (2)), and the produced iron sulfate (formula (2)) was produced. III) was used for oxidative fixation of hydrogen sulfide (Equation (3)).
Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 → Fe 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O (2)
Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 S → 2 FeSO 4 + H 2 SO 4 + S 0 (3)

ところが、このような従来の方法では、硫化水素の除去効率が不十分な場合があり、また、3価の鉄イオン源として用いる酸化鉄(III)を溶解させるために硫酸を使用していたため、硫化水素の除去効率を向上させるためには硫酸の使用量を増加せざるを得なかった。また、硫酸の使用量が増加すると、その後の硫化後液に対する排水処理(排水処理工程S20)等にて使用する中和剤の使用量を増加させる要因となっていた。 However, in such a conventional method, the removal efficiency of hydrogen sulfide may be insufficient, and sulfuric acid is used to dissolve iron (III) oxide used as a trivalent iron ion source. In order to improve the removal efficiency of hydrogen sulfide, the amount of sulfuric acid used had to be increased. Further, when the amount of sulfuric acid used increases, it has been a factor of increasing the amount of the neutralizing agent used in the subsequent wastewater treatment (wastewater treatment step S20) for the post-sulfurized liquid.

これに対して、本実施の形態に係る硫化剤除去工程S30では、硫化水素を固定化する3価の鉄イオン源として、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)を用いることを特徴としている。固液分離処理を経て得られる浸出残渣には、ヘマタイト(酸化鉄(III))のみならず、ヘマタイトになりきれなかった硫酸鉄(III)が存在する。本実施の形態においては、浸出残渣に含まれる酸化鉄(III)ではなく、その硫酸鉄(III)を積極的に3価の鉄イオン源として用いるようにしている。 On the other hand, in the sulfurizing agent removing step S30 according to the present embodiment, iron (III) sulfate contained in the leachate residue is used as a trivalent iron ion source for immobilizing hydrogen sulfide. The leachate residue obtained through the solid-liquid separation treatment includes not only hematite (iron oxide (III)) but also iron sulfate (III) that could not be completely hematite. In the present embodiment, iron (III) sulfate thereof is positively used as a trivalent iron ion source instead of iron (III) oxide contained in the leachate residue.

浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)を3価の鉄イオン源として用いた場合、下記式(4)の反応が生じることによって、硫化後液に溶存する硫化水素が酸化されて固体の硫黄として固定化される。また、硫酸鉄(III)と硫化水素とが反応することにより、硫化鉄(II)が生成されるようになり、生成した硫酸鉄(II)により下記式(5)の反応が生じて、硫化後液中の硫化水素がさらに分解される。このように、3価の鉄イオン源として硫酸鉄(III)を用いることで、硫化水素をより効果的に分解して除去することができ、従来に比して硫化水素の除去効率を高めることができる。
Fe(SO+HS→2FeSO+HSO+S (4)
FeSO+HS→FeS+HSO (5)
When iron (III) sulfate contained in the leachate residue is used as a trivalent iron ion source, the reaction of the following formula (4) occurs, so that hydrogen sulfide dissolved in the post-sulfurization liquid is oxidized to form solid sulfur. It is fixed. Further, iron (III) sulfate reacts with hydrogen sulfide to produce iron (II) sulfide, and the produced iron (II) sulfate causes the reaction of the following formula (5) to cause sulfurization. Hydrogen sulfide in the after-liquid is further decomposed. In this way, by using iron (III) sulfate as the trivalent iron ion source, hydrogen sulfide can be decomposed and removed more effectively, and the removal efficiency of hydrogen sulfide can be improved as compared with the conventional case. Can be done.
Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 S → 2 FeSO 4 + H 2 SO 4 + S 0 (4)
FeSO 4 + H 2 S → FeS + H 2 SO 4 (5)

ここで、上述したように、浸出残渣には、硫酸鉄(III)だけでなく酸化鉄(III)も含まれており、このような浸出残渣を硫化後液に添加して硫化水素を除去する際、併せて硫酸を添加すると、酸化鉄(III)を溶解して硫酸鉄(III)とするための反応(上記式(2))が生じることになる。したがって、硫化剤除去工程S30において、硫化後液に対して硫酸を添加せずに浸出残渣を添加することを特徴としている。 Here, as described above, the leachate residue contains not only iron (III) sulfate but also iron (III) oxide, and such a leachate residue is added to the post-sulfurization solution to remove hydrogen sulfide. At the same time, when sulfuric acid is added at the same time, a reaction (the above formula (2)) for dissolving iron (III) oxide to iron (III) sulfate occurs. Therefore, in the sulfurizing agent removing step S30, the leachate residue is added to the after-sulfurized liquid without adding sulfuric acid.

このように、硫酸を添加せず、硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を硫化後液に添加することで、浸出残渣に含まれる酸化鉄(III)の反応を抑え、硫酸鉄(III)による上記式(4)及び(5)の反応を積極的に生じさせるようにしている。これにより、硫化水素の低減効果を向上させることができる。 In this way, by adding the leachate residue containing iron (III) sulfate to the post-sulfurization solution without adding sulfuric acid, the reaction of iron oxide (III) contained in the leachate residue is suppressed, and iron (III) sulfate is used. The reactions of the above formulas (4) and (5) are positively generated. Thereby, the effect of reducing hydrogen sulfide can be improved.

また、硫化後液に添加する浸出残渣に硫酸を付着等している場合には、やはり酸化鉄(III)の溶解反応が進行し、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)の作用が低下してしまう。特に、固液分離工程S12を経て得られる浸出残渣は、浸出工程S11において硫酸浸出して得られる浸出スラリーに基づくものであるため、その浸出残渣を硫化後液に添加するに際しては、硫酸が付着等していない状態であることが好ましい。 In addition, when sulfuric acid is attached to the leachate residue added to the liquid after sulfide, the dissolution reaction of iron oxide (III) also proceeds, and the action of iron (III) sulfate contained in the leachate residue is reduced. I will end up. In particular, since the leaching residue obtained through the solid-liquid separation step S12 is based on the leaching slurry obtained by leaching sulfuric acid in the leaching step S11, sulfuric acid adheres when the leaching residue is added to the post-sulfidation liquid. It is preferable that the state is not equal.

そこで、本実施の形態においては、固液分離処理を経て得られた、硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を、湿式製錬プロセスにおける排水処理工程S20での処理に装入し、排水処理工程S20にて中和処理を施すようにする。上述したように、排水処理工程S20では、炭酸カルシウムや水酸化カルシウム等の中和剤を添加して溶液のpHを8〜9程度に調整する中和処理が行われる。したがって、排水処理工程S20における処理に浸出残渣を装入することで、その浸出残渣に付着した酸を中和することができる。 Therefore, in the present embodiment, the leaching residue containing iron (III) sulfate obtained through the solid-liquid separation treatment is charged into the treatment in the wastewater treatment step S20 in the hydrometallurgical process, and the wastewater treatment step is carried out. Neutralization treatment is performed in S20. As described above, in the wastewater treatment step S20, a neutralization treatment is performed in which a neutralizing agent such as calcium carbonate or calcium hydroxide is added to adjust the pH of the solution to about 8 to 9. Therefore, by charging the leachate residue into the treatment in the wastewater treatment step S20, the acid adhering to the leachate residue can be neutralized.

そして、そのような排水処理工程S20を経た後の浸出残渣(以下、便宜的に「排水処理後浸出残渣」ともいう)を、硫化剤除去工程S30に移送して硫化後液に添加することによって、酸化鉄(III)の反応を抑えながら、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)を作用させることができる。 Then, the leaching residue after passing through such a wastewater treatment step S20 (hereinafter, also referred to as “leaching residue after wastewater treatment” for convenience) is transferred to the sulfide removing step S30 and added to the post-sulfurized liquid. , Iron (III) sulfate contained in the leaching residue can be allowed to act while suppressing the reaction of iron (III) oxide.

硫化剤除去工程S30における処理では、硫酸を添加せず硫酸鉄(III)を含む浸出残渣を添加することで、硫化後液のpHが1.7以上2.0以下となるようにすることが好ましく、そのpHを維持した状態で反応を生じさせることが好ましい。例えば、硫酸を添加させる等して硫化後液のpHが1.7未満になると、上記式(2)の反応が優先的に起こり酸化鉄(III)主体の反応となり、硫化水素の酸化の効率が低下してしまうことがある。一方で、硫化後液のpHが2.0を超えるような場合、一般的には硫化後液に塩基性中和剤を添加することが必要になるが、硫化剤除去後の硫化後液(以下、「処理後硫化後液」ともいう)は固液分離工程S12の洗浄液等として使われることがあるため、その固液分離工程S12での中和澱物による負荷が増加する。また、中和剤添加により、反応槽内にスケールが発生して、開放点検頻度が増加したり、スケール除去作業を実施する必要性が生じる可能性がある。なお、中和剤として、石灰石の代わりにNaOHを使用する等の方法もあるが、生産コストの大幅なアップになってしまう点で好ましくない。 In the treatment in the sulfurizing agent removing step S30, the pH of the post-sulfurized liquid can be adjusted to 1.7 or more and 2.0 or less by adding a leachate residue containing iron (III) sulfate without adding sulfuric acid. It is preferable to cause the reaction while maintaining the pH. For example, when the pH of the after-sulfurization liquid becomes less than 1.7 by adding sulfuric acid or the like, the reaction of the above formula (2) preferentially occurs and becomes a reaction mainly composed of iron (III) oxide, and the efficiency of hydrogen sulfide oxidation is high. May decrease. On the other hand, when the pH of the post-sulfidation liquid exceeds 2.0, it is generally necessary to add a basic neutralizing agent to the post-sulfidation liquid. Hereinafter, the “post-sulfide liquid after treatment”) may be used as a cleaning liquid or the like in the solid-liquid separation step S12, so that the load due to the neutralized starch in the solid-liquid separation step S12 increases. In addition, the addition of the neutralizing agent may cause scale to be generated in the reaction vessel, increasing the frequency of open inspections and making it necessary to carry out scale removal work. Although there is a method of using NaOH instead of limestone as the neutralizing agent, it is not preferable because the production cost is significantly increased.

また、硫化剤除去工程S30における処理では、硫化後液に対して浸出残渣を添加するとともに、エアレーションを行うことが好ましい。すなわち、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)と硫化水素との反応は、エアレーションを行う曝気槽で生じさせることが好ましい。例えば、特許文献2に記載されているように、縦型円筒形状の反応容器と、その反応容器内に設けられた撹拌羽根と、反応容器内の底部に設けられた多数の吹出口を有する円環状のエアレーション管とを備える曝気槽に硫化後液を供給し、硫酸を添加せずに浸出残渣を添加し、撹拌しながら、硫化後液のスラリー1mあたり1.8Nm以上の割合でエアレーションする。このようなエアレーションにより、硫化後液中に溶存する硫化水素の酸化を促進させることができ、より効率的に硫化水素を除去することができる。 Further, in the treatment in the sulfurizing agent removing step S30, it is preferable to add the leachate residue to the after-sulfurized liquid and perform aeration. That is, it is preferable that the reaction between iron (III) sulfate contained in the leachate residue and hydrogen sulfide occurs in an aeration tank for aeration. For example, as described in Patent Document 2, a circle having a vertical cylindrical reaction vessel, a stirring blade provided in the reaction vessel, and a large number of outlets provided at the bottom of the reaction vessel. The post-sulfurized liquid is supplied to an aeration tank equipped with an annular aeration tube, the leaching residue is added without adding sulfuric acid, and while stirring, aeration is performed at a ratio of 1.8 Nm 3 or more per 1 m 3 of the post-sulfurized liquid slurry. do. By such aeration, the oxidation of hydrogen sulfide dissolved in the post-sulfide liquid can be promoted, and hydrogen sulfide can be removed more efficiently.

以上のように、本実施の形態に係る硫化水素の除去方法によれば、3価の鉄イオン源として、浸出残渣中の硫酸鉄(III)を硫化水素の酸化の反応主体にすることで、硫化水素の低減効果を向上させることができるため、硫化水素を十分に除去することができる。また、従来法のようにヘマタイト(酸化鉄(III))の溶解のために使用していた硫酸の使用が不要となる。 As described above, according to the method for removing hydrogen sulfide according to the present embodiment, iron (III) sulfate in the leachate residue is used as a reaction subject for hydrogen sulfide oxidation as a trivalent iron ion source. Since the effect of reducing hydrogen sulfide can be improved, hydrogen sulfide can be sufficiently removed. In addition, it is no longer necessary to use sulfuric acid, which was used for dissolving hematite (iron (III) oxide) as in the conventional method.

また、硫化水素を除去した後の処理後硫化後液は、排水処理工程S20に移送されて排水処理(中和処理)が施されるが、硫酸を添加することなく硫化水素が除去されていることから、その処理後硫化後液に対する排水処理では中和剤の使用量も有効に低減させることができ、ニッケル酸化鉱石処理全体としても効率的な操業を行うことができる。 Further, the post-sulfidation liquid after removing hydrogen sulfide is transferred to the wastewater treatment step S20 and subjected to wastewater treatment (neutralization treatment), but hydrogen sulfide is removed without adding sulfuric acid. Therefore, in the wastewater treatment for the post-sulfidation liquid after the treatment, the amount of the neutralizing agent used can be effectively reduced, and the entire nickel oxide ore treatment can be efficiently operated.

なお、硫化剤除去工程S30や排水処理工程S20等のその他の工程において、微量の硫化水素が残留した場合や、そのまま系外に排出することができない有害ガスが生じた場合には、除害塔等の有害ガスを除去する設備で有害ガスを除去した後に、大気中に排出すればよい。また、処理後硫化後液は、固液分離工程S12における処理の洗浄液として用いてもよい。 If a small amount of hydrogen sulfide remains in other steps such as the sulfurizing agent removing step S30 and the wastewater treatment step S20, or if a harmful gas that cannot be discharged to the outside of the system is generated, the abatement tower is used. After removing the harmful gas with a facility that removes harmful gas such as, it may be discharged into the atmosphere. Further, the post-sulfide liquid after treatment may be used as a cleaning liquid for treatment in the solid-liquid separation step S12.

以下に、本発明について実施例を示して具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

(実施例1〜9)
図2に示すニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、硫化後液の硫化水素の除去操作を行った。具体的には、図2に示すように、先ず、ニッケル酸化鉱石のスラリーをオートクレーブに装入し、高温高圧下で硫酸を用いて浸出処理を施すことによって浸出液と浸出残渣とを含有する浸出スラリーを得て(浸出工程S11)、洗浄液を用いて固液分離して浸出液および浸出残渣スラリーを得た(固液分離工程S12)。
(Examples 1 to 9)
In the hydrometallurgical process of nickel oxide ore shown in FIG. 2, the operation of removing hydrogen sulfide in the post-sulfidation liquid was performed. Specifically, as shown in FIG. 2, first, a slurry of nickel oxide ore is charged into an autoclave and leached with sulfuric acid under high temperature and high pressure to contain a leached liquid and a leached residue. (Leaching step S11), solid-liquid separation was performed using a washing liquid to obtain a leachate and a leachate residue slurry (solid-liquid separation step S12).

次に、浸出液に対して不純物を中和除去した(中和工程S13)。その後、硫化工程S14で、中和工程で得られた中和後液に硫化剤として硫化水素ガスを添加して形成した亜鉛硫化物を分離し(脱亜鉛工程)、脱亜鉛工程後に硫化剤として硫化水素ガスを添加して形成したニッケル硫化物を回収した(ニッケル回収工程)。この硫化工程S14における硫化反応により、中和後液中のニッケル及びコバルトが硫化され、ニッケル・コバルト混合硫化物が生成した。生成した硫化物は、硫化処理後のスラリーをシックナーにより固液分離して回収した。 Next, impurities were neutralized and removed from the leachate (neutralization step S13). Then, in the sulfurization step S14, the zinc sulfide formed by adding hydrogen sulfide gas as a sulfurizing agent to the neutralized liquid obtained in the neutralizing step is separated (dezincination step), and after the dezincification step, it is used as a sulfurizing agent. The nickel sulfide formed by adding hydrogen sulfide gas was recovered (nickel recovery step). By the sulfurization reaction in this sulfurization step S14, nickel and cobalt in the liquid after neutralization were sulfurized to produce a nickel-cobalt mixed sulfurized product. The produced sulfide was recovered by solid-liquid separation of the sulfurized slurry with a thickener.

一方、硫化物を分離回収した後の硫化後液(貧液)に溶存する硫化水素の濃度は100質量ppm以上であった。そこで、その硫化後液に溶存する硫化水素を除去する処理を行った(硫化剤除去工程S30)。 On the other hand, the concentration of hydrogen sulfide dissolved in the post-sulfide liquid (poor liquid) after the sulfide was separated and recovered was 100 mass ppm or more. Therefore, a treatment was performed to remove the hydrogen sulfide dissolved in the after-sulfurized liquid (sulfide agent removing step S30).

硫化水素の除去処理(硫化剤除去工程S30)においては、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの固液分離工程S12で得られた浸出残渣に対して中和剤として消石灰スラリーを添加してpHを9にし(排水処理工程S20)、この排水処理工程S20で得られた浸出残渣スラリーを、硫化後液に供給した。各実施例1〜9硫化後液に供給する排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーの量を変更して、各実施例1〜9の反応槽pH(排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーを添加した硫化後液のpH)を変更した。なお、実施例1〜9においては、硫化剤除去工程S30で硫酸を添加しなかった。また、硫化剤除去工程S30は、排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーを添加した後の硫化後液を、撹拌すると共に空気を吹き込む曝気槽で行った。また、硫化剤除去工程S30後の曝気槽中のガスを除害塔に移送し、除害塔で水酸化ナトリウムに接触させた後に、除害塔の排気ガス排出口から排ガスとして排出した。また、硫化剤除去工程S30を経た硫化後液は、排水処理工程S20へ払い出した。 In the hydrogen sulfide removal treatment (sulfide agent removal step S30), a delime slurry is added as a neutralizing agent to the leachate residue obtained in the solid-liquid separation step S12 of the hydrometallurgical process of nickel oxide ore to adjust the pH. It was set to 9 (wastewater treatment step S20), and the leachation residue slurry obtained in this wastewater treatment step S20 was supplied to the post-sulfidation liquid. The amount of the leachate residue slurry after the wastewater treatment step S20 supplied to the liquid after sulphurization of Examples 1 to 9 was changed, and the reaction tank pH of each Examples 1 to 9 (the leachate residue slurry after the wastewater treatment step S20 was added. The pH of the post-slurry liquid was changed. In Examples 1 to 9, sulfuric acid was not added in the sulfurizing agent removing step S30. Further, the sulfide removing step S30 was carried out in an aeration tank in which the liquid after brewing after adding the leaching residue slurry after the wastewater treatment step S20 was agitated and air was blown into the liquid. Further, the gas in the aeration tank after the sulfide removing step S30 was transferred to the aeration tower, brought into contact with sodium hydroxide in the aeration tower, and then discharged as exhaust gas from the exhaust gas discharge port of the aeration tower. Further, the post-sulfurized liquid that has passed through the sulfurizing agent removing step S30 is discharged to the wastewater treatment step S20.

なお、硫化剤除去工程S30に供給する硫化後液は、ニッケル濃度が0.02〜0.10g/L、鉄濃度が0.6〜1.4g/L、アルミニウム濃度が2.5〜4.0g/L、マグネシウム濃度が5.0〜8.5g/Lであり、pHは1.5〜1.9であった。また、硫化後液に添加した排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーは、ニッケル品位が0.1質量%以下、コバルト品位が0.01質量%以下、鉄品位が45質量%以上であり、硫酸を含まず硫酸鉄(III)および酸化鉄(III)を含有していた。また、操業変動の影響を抑えるために、ニッケル回収工程に供給される始液流量が1200〜1300m/Hrかつ始液温度が73℃、排水処理工程S20に払い出される硫化剤除去工程S30後の硫化後液の流量が500〜600m/Hr、硫化後液に添加する排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーの供給流量が45〜55m/Hr、硫化後液に添加する排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーの比重が1.22〜1.28t/m、曝気槽のエアレーション流量が2950〜3050Nm/Hrとした。 The post-sulfurization liquid supplied to the sulfide removing step S30 has a nickel concentration of 0.02 to 0.10 g / L, an iron concentration of 0.6 to 1.4 g / L, and an aluminum concentration of 2.5 to 4. The magnesium concentration was 5.0 to 8.5 g / L at 0 g / L, and the pH was 1.5 to 1.9. The leachated residue slurry added to the post-sulfurized liquid after the wastewater treatment step S20 has a nickel grade of 0.1% by mass or less, a cobalt grade of 0.01% by mass or less, an iron grade of 45% by mass or more, and sulfuric acid. It did not contain iron (III) sulfate and iron (III) oxide. Further, in order to suppress the influence of operational fluctuations, the starting liquid flow rate supplied to the nickel recovery step is 1200 to 1300 m 3 / Hr, the starting liquid temperature is 73 ° C., and after the sulfide removing step S30 dispensed to the wastewater treatment step S20. The flow rate of the post-sulfurized liquid is 500 to 600 m 3 / Hr, the supply flow rate of the leachate residue slurry after the wastewater treatment step S20 added to the post-sulfurized liquid is 45 to 55 m 3 / Hr, after the wastewater treatment step S20 added to the post-sulfurized liquid. The specific gravity of the leachate residue slurry was 1.22 to 1.28 t / m 3 , and the aeration flow rate of the aeration tank was 2950 to 3050 Nm 3 / Hr.

硫化剤除去工程S30を行った曝気槽の液pH(反応槽pH)、および、排気ガス排出口の排ガス中の硫化水素ガス濃度の測定結果を、表1および図3に示す。 Tables 1 and 3 show the measurement results of the liquid pH (reaction tank pH) of the aeration tank in which the sulfide removing step S30 was performed and the hydrogen sulfide gas concentration in the exhaust gas of the exhaust gas outlet.

表1および図3に示すように、硫化水素ガス濃度は、硫化剤除去工程入口で、検出上限の100質量ppm以上であったのに対して、硫化剤除去工程において硫酸添加を添加せず排水処理工程S20後の浸出残渣スラリーを添加してpHを1.7以上、2.0以下とした実施例1〜9では、排水処理工程S20の排気ガス排出口の硫化水素ガス濃度が10質量ppm以下であった。このように、実施例1〜9では、排気ガスの硫化水素濃度が10質量ppmとなっており、硫化水素は十分に除去されていた。 As shown in Table 1 and FIG. 3, the hydrogen sulfide gas concentration was 100% by mass or more, which is the upper limit of detection, at the inlet of the sulfurizing agent removing step, whereas the hydrogen sulfide gas was drained without adding sulfuric acid in the sulfurizing agent removing step. In Examples 1 to 9 in which the pH was set to 1.7 or more and 2.0 or less by adding the leachate residue slurry after the treatment step S20, the hydrogen sulfide gas concentration at the exhaust gas discharge port of the wastewater treatment step S20 was 10 mass ppm. It was as follows. As described above, in Examples 1 to 9, the hydrogen sulfide concentration of the exhaust gas was 10 mass ppm, and hydrogen sulfide was sufficiently removed.

(比較例1〜15)
硫化剤除去工程S30において硫酸も添加し曝気槽の液pHを表1に示す値になるようにした以外は、実施例1と同様の操作を行った。結果を表1および図3に示す。表1および図3に示すように、排水処理工程S20の排気ガス排出口の硫化水素ガス濃度が12〜19質量ppmであった。
(Comparative Examples 1 to 15)
The same operation as in Example 1 was carried out except that sulfuric acid was also added in the sulfurizing agent removing step S30 so that the liquid pH of the aeration tank became the value shown in Table 1. The results are shown in Table 1 and FIG. As shown in Table 1 and FIG. 3, the hydrogen sulfide gas concentration at the exhaust gas discharge port in the wastewater treatment step S20 was 12 to 19 mass ppm.

以上の結果から、実施例1〜9のように浸出残渣スラリーを添加し硫酸を添加しないことで、浸出残渣スラリーを添加するとともに硫酸を添加した比較例1〜15に比べて、排水処理工程S20の排気ガス排出口の硫化水素ガス濃度を大幅に低減させることができることが分かった。したがって、実施例1〜9のように浸出残渣スラリーを添加し硫酸を添加しないことで、浸出残渣に含まれる硫酸鉄(III)を硫化水素と反応させることができ、硫化後液からの硫化水素の低減効果を向上できることが分かった。 From the above results, by adding the leachate residue slurry and not adding sulfuric acid as in Examples 1 to 9, the wastewater treatment step S20 is compared with Comparative Examples 1 to 15 in which the leachate residue slurry was added and sulfuric acid was added. It was found that the concentration of hydrogen sulfide gas at the exhaust gas outlet of the above can be significantly reduced. Therefore, by adding the leachate residue slurry and not adding sulfuric acid as in Examples 1 to 9, iron (III) sulfate contained in the leachate residue can be reacted with hydrogen sulfide, and hydrogen sulfide from the post-sulfide liquid can be reacted. It was found that the reduction effect of hydrogen sulfide can be improved.

また、硫化剤除去工程S30において硫酸を添加しないため、その硫化剤除去工程S30後に排水処理工程S20にて使用する中和剤の使用量についても、大幅に低減させることができることが分かった。 Further, it was found that since sulfuric acid is not added in the sulfurizing agent removing step S30, the amount of the neutralizing agent used in the wastewater treatment step S20 after the sulfurizing agent removing step S30 can be significantly reduced.

比較例1〜15において排水処理工程S20の排気ガス排出口の硫化水素ガス濃度が高くなった理由は、硫化水素が溶存した硫化後液に対して浸出残渣スラリーを添加すると共に硫酸を添加することで、ヘマタイト(酸化鉄(III))主体の反応となり、硫化水素の酸化効率が低下してしまったためと考えられる。 The reason why the hydrogen sulfide gas concentration at the exhaust gas discharge port of the wastewater treatment step S20 increased in Comparative Examples 1 to 15 is that the leachate residue slurry is added and sulfuric acid is added to the post-sulfidation liquid in which hydrogen sulfide is dissolved. Therefore, it is considered that the reaction was mainly composed of hematite (iron (III) oxide), and the oxidation efficiency of hydrogen sulfide decreased.

Figure 0006953988
Figure 0006953988

Claims (3)

ニッケル酸化鉱石を硫酸により高温高圧下で酸浸出して得られる浸出スラリーを固液分離してニッケルを含む浸出液と浸出残渣とを得て、該浸出液に対し硫化剤により硫化処理を施してニッケルの硫化物と硫化後液とを生成させる湿式製錬プロセスにおいて、該ニッケルの硫化物を分離して得られた硫化後液中に溶存する硫化剤を除去する硫化剤の除去方法であって、
3価の鉄イオン源として硫酸鉄(III)を含む前記浸出残渣を用い、
前記硫化後液に対して、硫酸を添加せずに、前記硫化後液に対して中和処理を施すことで無害化する排水処理に供した後の前記浸出残渣を添加して、前記硫化後液のpHを1.7以上2.0以下とすることにより、該硫化後液に含まれる硫化剤を固定化し除去する
硫化剤の除去方法。
The leachate slurry obtained by acid leaching nickel oxide ore with sulfuric acid under high temperature and high pressure is solid-liquid separated to obtain a leachate containing nickel and a leachate residue, and the leachate is sulfurized with a sulfurizing agent to obtain nickel. A method for removing a sulfide agent, which removes a sulfide agent dissolved in the sulfided liquid obtained by separating the sulfide of the nickel in a hydrometallurgical process for producing a sulfide and a post-sulfide liquid.
Using the leachate residue containing iron (III) sulfate as a trivalent iron ion source,
The relative sulfide solution after, the addition of the leach residue after subjected without the addition of sulfuric acid, before Symbol wastewater treatment for detoxification by performing neutralization treatment against liquid after sulfurization, the sulfide A method for removing a sulfurizing agent, which fixes and removes the sulfurizing agent contained in the after-sulfide liquid by setting the pH of the after-liquid to 1.7 or more and 2.0 or less.
前記硫化後液は、ニッケルイオン濃度が0.02〜0.10g/Lであり、鉄、マンガン、マグネシウム、アルミニウムおよびクロムから選択される少なくとも一種を含む硫酸酸性溶液である
請求項1に記載の硫化剤の除去方法。
The post-sulfuric acid solution is a sulfuric acid acidic solution having a nickel ion concentration of 0.02 to 0.10 g / L and containing at least one selected from iron, manganese, magnesium, aluminum and chromium, according to claim 1. How to remove sulfide.
前記硫化後液に対して、前記浸出残渣を添加するとともに、エアレーションを行う
請求項1又は2に記載の硫化剤の除去方法。
The method for removing a sulfurizing agent according to claim 1 or 2, wherein the leachate residue is added to the post-sulfurized liquid and aeration is performed.
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