JP7180088B2 - 加圧反応装置、及びそれを用いた有価金属の浸出処理方法 - Google Patents
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Description
0.4H≦h≦0.6H
0.8R≦r≦1.5R
0.3H≦h≦0.6H
0.8R≦r≦1.5R
0.4H≦h≦0.6H
1.15R≦r≦1.3R
区画室10は、上流側(図1の左側)から順に、第1の区画室10A、第2の区画室10B・・・と続き、最下流側(図1の右側)が最終の第5の区画室10Eで構成されている。オートクレーブ装置1においては、最上流の第1の区画室10Aに原料となるスラリーが装入され、また、第1の区画室10Aの上部から垂下された配管を介して硫酸等の溶液がスラリーに供給される。そして、第1の区画室10Aでは、後述する撹拌機20Aによる撹拌と気体吹き込み管30Aにより供給された酸素によって、スラリー中の固形物に含まれる有価金属が溶液中に浸出される。
区画室10においては、上述したように、内部のスラリーを撹拌するための撹拌機20と、反応に必要な酸素等の気体を供給するための気体吹き込み管30と、が設けられている。また、区画室10のうち、少なくとも第1の区画室10Aには、原料となるスラリーを装入するための原料スラリー装入管(図示しない)が付設されており、その原料スラリー装入管を介して固形物を含むスラリーが装入される。
撹拌機20は、第1の区画室10A~第5の区画室10Eのそれぞれに設置されており、各区画室10の内部に装入、移送されたスラリーを撹拌する。
気体吹き込み管30は、第1の区画室10A~第5の区画室10Eのそれぞれに設置されており、各区画室10の内部にあるスラリーの反応に必要な気体成分を供給する。
NiS+2O2→NiSO4 ・・・(1)
CoS+2O2→CoSO4 ・・・(2)
ここで、図2は、図1(a)のA-A断面における模式図であり、撹拌機20により区画室10内で発生する撹拌流について、撹拌軸21の軸方向、つまり液面までの高さ方向での流れを示したものである。図3は、図2のB-B断面における模式図であり、撹拌機20により区画室10内で発生する主要な撹拌領域Sを示したものである。なお、撹拌流を見やすくするため、図2、3中、気体吹き込み管30は図示していない。
気体吹き込み管30においては、撹拌機20による撹拌流によって、気体吹き込み管30から供給される気体の気泡が分断されて小径化し、また、その撹拌流に気泡をのせて液相内の気泡量を増大させることができるようにすることが好ましい。
0.4H≦h≦0.6H ・・・(i)
0.8R≦r≦1.5R ・・・(ii)
0.3H≦h≦0.6H ・・・(iii)
0.8R≦r≦1.5R ・・・(iv)
0.4H≦h≦0.6H ・・・(v)
1.15R≦r≦1.3R ・・・(vi)
オートクレーブ装置の1区画室内で、液相となるニッケル及びコバルトを含む混合硫化物(固形物)を硫酸に添加したスラリーに、撹拌しながら空気を吹き込むことで酸素を供給し、それによりスラリー中の固形物に含まれる有価金属を高温加圧浸出させる処理を行った。具体的には、図4及び図5に示す模式図のように、撹拌機と、気体吹き込み管とを備えたオートクレーブ装置を用い、気体吹き込み管の出口位置を所定の位置に配置させたものを用いた。ここで、気体吹き込み管は、出口径が62.3mmのものを用いた。また、高温加圧浸出における温度は160℃、オートクレーブ装置の圧力は16気圧とした。
連続相であるスラリーの密度:1275kg/m3
分散相である空気の密度:11kg/m3
気体吹き込み管内の空気吹き込み面から放出された直後の気泡径:5mm
撹拌回転数:159rpm
気体吹き込み管出口34aの中心位置が、実験例2では(h,r)=(0.53H,1.45R)、実験例3では(h,r)=(0.50H,1.14R)、実験例4では(h,r)=(0.33H,0.52R)、実験例5では(h,r)=(0.31H,1.17R)、実験例6では(h,r)=(0.44H,1.09R)、実験例7では(h,r)=(0.62H,1.35R)、実験例8では(h,r)=(0.44H,0.71R)である装置を用いて、実験例1と同様に処理した。
1w オートクレーブ装置の内壁面
10,10A~10E 区画室
20,20A~20E 撹拌機
21 撹拌軸
22 撹拌羽根
34 気体吹き込み管
34a 気体吹き込み管出口
Claims (7)
- 撹拌機と、気体吹き込み管とを備え、円筒形状を有する容器が横型に設置され、スラリーが液相として前記容器に収容された加圧反応装置であって、
前記撹拌機は、当該加圧反応装置の上部より垂下した撹拌軸と、該撹拌軸に対して垂直に設けられて下向きの液相の流れを発生する撹拌羽根とを有し、
当該加圧反応装置を前記撹拌軸の軸方向に沿った断面で正面視して、
前記撹拌軸から延長した線が当該加圧反応装置の内壁と交わる位置から前記撹拌羽根の高さ位置までの高さをHとし、該撹拌軸の中心からの該撹拌羽根の最大長さをRとしたとき、
前記気体吹き込み管の出口中心は、
前記撹拌軸から延長した線が当該加圧反応装置の内壁と交わる位置からの高さをh、該撹拌軸の中心からの距離をrとした場合に、以下の式を満足する位置に設けられ、
前記気体吹き込み管の出口は、
該出口における気体吹き込み方向が、前記撹拌軸から延長した線から離れる方向で、かつ前記撹拌軸と垂直方向になるように配置される、
加圧反応装置。
0.4H≦h≦0.6H
0.8R≦r≦1.5R - 撹拌機と、気体吹き込み管とを備え、円筒形状を有する容器が横型に設置され、スラリーが液相として前記容器に収容された加圧反応装置であって、
前記撹拌機は、当該加圧反応装置の上部より垂下した撹拌軸と、該撹拌軸に対して垂直に設けられて下向きの液相の流れを発生する撹拌羽根とを有し、
当該加圧反応装置を前記撹拌軸の軸方向に沿った断面で正面視して、
前記撹拌軸から延長した線が当該加圧反応装置の内壁と交わる位置から前記撹拌羽根の高さ位置までの高さをHとし、該撹拌軸の中心からの該撹拌羽根の最大長さをRとしたとき、
前記気体吹き込み管の出口中心は、
前記撹拌軸から延長した線が当該加圧反応装置の内壁と交わる位置からの高さをh、該撹拌軸の中心からの距離をrとした場合に、以下の式を満足する位置に設けられ、
前記気体吹き込み管の出口は、
該出口における気体吹き込み方向が、前記撹拌軸から延長した線から離れる方向で、かつ前記撹拌軸と垂直方向になるように配置される、
加圧反応装置。
0.3H≦h≦0.6H
0.8R≦r≦1.5R - 前記気体吹き込み管の出口中心は、以下の式を満足する位置に設けられる、
請求項2に記載の加圧反応装置。
0.4H≦h≦0.6H
1.15R≦r≦1.3R - 前記気体吹き込み管の出口径は、10mm~150mmである
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の加圧反応装置。 - オートクレーブ装置である
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の加圧反応装置。 - ニッケル及びコバルトの混合硫化物を含むスラリーに対して高温高圧下で酸を添加して浸出処理を施すために用いられる
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の加圧反応装置。 - 請求項1乃至6のいずれかに1項に記載の加圧反応装置を用いて、スラリーに含まれる固形物から有価金属を浸出させる
有価金属の浸出処理方法。
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