JP7285427B2 - ニッケル酸化鉱石の浸出処理方法 - Google Patents
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Description
[式1]
Ni浸出率=(浸出工程への供給鉱石量×鉱石中Ni品位-浸出残渣発生量×浸出残渣中Ni品位)÷(浸出工程への供給鉱石量×鉱石中Ni品位)×100
この図1の工程図に示すニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法は、高圧酸浸出法(HPAL法)を用いた湿式製錬方法であり、ニッケル酸化鉱石に水を加えて調製した鉱石スラリーに硫酸を添加して高温高圧下で浸出処理を施すことで該ニッケル酸化鉱石からニッケル及びコバルトを浸出させる浸出工程S1と、浸出工程S1で得た浸出スラリーから浸出残渣を分離除去してニッケル及びコバルトを含む浸出液を回収する固液分離工程S2と、該浸出液のpHを調整することで生成した浸出液中の不純物元素からなる中和澱物をスラリーの形態で分離除去して中和終液としての母液を得る中和工程S3と、該母液に硫化水素ガス等の硫化剤を添加することにより、ニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を生成する硫化工程S4とを有する。以下、各工程について詳細に説明する。
浸出工程S1では、原料のニッケル酸化鉱石に水を加えて調製した鉱石スラリーを硫酸と共にオートクレーブに装入し、温度240~260℃程度、圧力3~5MPa程度の高温高圧条件下で攪拌しながら浸出処理を行う。これにより、浸出残渣と浸出液とからなる浸出スラリーが生成される。
[式2]
MO+H2SO4→MSO4+H2O
(式中Mは、Ni、Co、Fe、Zn、Cu、Mg、Cr、Mn等を表す。)
[式3]
2Fe(OH)3+3H2SO4→Fe2(SO4)3+6H2O
[式4]
FeO+H2SO4→FeSO4+H2O
[式5]
2FeSO4+H2SO4+1/2O2→Fe2(SO4)3+H2O
[式6]
Fe2(SO4)3+3H2O→Fe2O3+3H2SO4
固液分離工程S2では、上記浸出工程S1で生成した浸出スラリーを固液分離することで浸出残渣を除去し、ニッケル及びコバルトを含む浸出液を回収する。この固液分離工程S2では、シックナー等の固液分離装置に浸出スラリーを洗浄液と共に導入し、これらを混合した後に固液分離処理するのが好ましい。例えば低速回転するレーキを備えた沈殿槽からなるシックナーの場合は、該沈殿槽に導入された浸出スラリーは洗浄液により希釈された後、浸出スラリー中の浸出残渣が沈殿槽内で重力沈降し、底部中央から濃縮スラリーの形態で抜き出される。これにより、浸出残渣に付着するニッケル分をその希釈の度合に応じて減少させることができる。なお、実操業では、上記の機能を持つシックナーを複数基連続に連結し、最も上流側と最も下流側のシックナーにそれぞれ浸出スラリー及び洗浄液を導入することで多段洗浄しながら重力沈降分離を行うことにより、ニッケル及びコバルトの回収率を高めることができる。
中和工程S3では、上記固液分離工程S2で回収した浸出液に対して、その酸化を抑制しながら、pHが4以下となるように酸化マグネシウムや炭酸カルシウム等の中和剤を添加する。これにより、3価の鉄を含む中和澱物が生成される。この中和澱物を含むスラリーを好適にはシックナーに導入して重力沈降分離を行うことにより、ニッケル回収用の母液(中和終液)をオーバーフローにより回収することができる。
硫化工程S4では、上記中和工程S3において回収したニッケル回収用の母液としての中和終液を加圧された反応槽に導入し、ここに硫化水素ガス等の硫化剤を吹き込んで硫化反応を生じさせる。これにより、ニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を生成させる。この混合硫化物を含んだスラリーを固液分離することで該混合硫化物を回収する。その際、液相側にはニッケル濃度を低い水準で安定させた、硫化後の液体である貧液が排出される。この固液分離には、シックナー等の沈降分離装置を用いるのが好ましく、この場合は、シックナー底部から上記混合硫化物が回収され、該貧液はシックナーの上端部からオーバーフローにより排出される。なお、上記の中和終液中に亜鉛が含まれる場合は、この硫化工程S4の前に中和終液を微加圧された反応槽に導入し、ここに硫化剤を導入することで該亜鉛を硫化物として選択的に分離除去してもよい。
次に、上記の浸出工程S1において高温高圧下でニッケル酸化鉱石の浸出処理を行うオートクレーブ、及び該オートクレーブに硫酸を導入する硫酸添加設備について図2を参照しながら説明する。図2に示すように、オートクレーブ1は、両端部に半球状又は皿形形状の鏡板を有する略円筒状の圧力容器をその中心軸が水平方向を向くように据付けられた横型反応容器からなり、その内部が該中心軸に垂直な面を有する6枚の隔壁1a~1fによって7つの区画室2a~2gに区画されている。
上記したように、本発明の実施形態の浸出処理方法では、オートクレーブ1の第1区画室2aと第2区画室2bに硫酸を供給しており、それらの供給比率は硫酸添加設備10で調整できるようになっている。これにより、第1区画室2a及び第2区画室2bへの各々の硫酸供給量を最適化することができ、高いNi浸出率を安定的に確保することができる。具体的に説明すると、上記浸出工程S1におけるNi、Mg、及びAlの浸出反応は下記式7~式9のように表すことができる。
NiO+H2SO4=NiSO4+H2O
[式8]
MgO+H2SO4=MgSO4+H2O
[式9]
3Al2O3+9H2SO4+5H2O=3Al2(SO4)3+14H2O
=2(Al3(SO4)2(OH)5・2H2O)+5H2SO4
粉砕したニッケル酸化鉱石に水を加えて調製したスラリー濃度約40質量%の鉱石スラリーを、250m3/hの流量で図2に示すような7つの区画室2a~2gに内部が区画されたオートクレーブ1の第1区画室2aに供給し、各区画室において圧力約4500kPaG、温度約250℃の高温高圧条件下で攪拌しながら硫酸により浸出処理を行った。
オートクレーブ1の第1区画室2aへの硫酸の供給量を基準供給量の80%に代えて65%に相当する11.7m3/hにし、第2区画室2bには該基準供給量の35%に相当する6.3m3/hをベースにて調整した以外は上記実施例1と同様にして浸出処理を行った。その結果、Ni浸出率の9日間の平均は94.4%となった。上記実施例1及び2の結果を下記表1にまとめた。
S2 固液分離工程
S3 中和工程
S4 硫化工程
1 オートクレーブ
1a~1f 隔壁
2a~2g 区画室
3a~3g 攪拌機
4 スラリー供給管
5a 第1供給管
5b 第2供給管
6 スラリー排出管
10 硫酸添加設備
11 硫酸供給槽
12 抜出管
13a 第1硫酸供給ポンプ
13b 第2硫酸供給ポンプ
Claims (2)
- 隔壁により内部が3つ以上の複数の区画室に区画されたオートクレーブの最上流の区画室に原料のニッケル酸化鉱石に水を加えて調製した鉱石スラリーを装入し、最下流の区画室に向けて順次該鉱石スラリーを移送することで各区画室において高温高圧下で攪拌しながら硫酸により浸出処理を行うニッケル酸化鉱石の浸出処理方法であって、前記複数の区画室のうち最上流の区画室とこれに隣接する区画室のみに該硫酸を供給すべく、前記原料のニッケル酸化鉱石の組成に基づいて算出した硫酸の化学量論量に1.02~1.3倍の過剰率を乗じて硫酸の基準供給量を求め、該基準供給量の3/5~4/5を該最上流の区画室に一定の供給量で供給し、該隣接する区画室に供給する硫酸の量は、該オートクレーブから抜き出される浸出スラリー中の遊離硫酸濃度が35~55g/Lの範囲となるように調整することを特徴とするニッケル酸化鉱石の浸出処理方法。
- 前記オートクレーブ内の反応温度を240~260℃に維持することを特徴とする、請求項1に記載のニッケル酸化鉱石の浸出処理方法。
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514110A (ja) | 1999-11-03 | 2003-04-15 | ビーエイチピー ミネラルズ インターナショナル インコーポレイテッド | 含ニッケルラテライト鉱石の浸出法 |
JP2013241668A (ja) | 2012-04-26 | 2013-12-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高圧酸浸出工程におけるオートクレーブへの原料スラリーと硫酸の添加方法及びオートクレーブ |
JP2018145486A (ja) | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫酸添加設備 |
JP2019035113A (ja) | 2017-08-16 | 2019-03-07 | 住友金属鉱山株式会社 | 浸出処理方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 |
JP2019085620A (ja) | 2017-11-08 | 2019-06-06 | 住友金属鉱山株式会社 | 浸出処理方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4098870A (en) * | 1977-07-22 | 1978-07-04 | Amax Inc. | Acid leaching of nickeliferous oxide ores with minimized scaling |
US4399109A (en) * | 1982-02-26 | 1983-08-16 | Compagnie Francaise D'entreprises Minieres, Metallurgiques Et D'investissements | Control of silica scaling during acid leaching of lateritic ore |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003514110A (ja) | 1999-11-03 | 2003-04-15 | ビーエイチピー ミネラルズ インターナショナル インコーポレイテッド | 含ニッケルラテライト鉱石の浸出法 |
JP2013241668A (ja) | 2012-04-26 | 2013-12-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 高圧酸浸出工程におけるオートクレーブへの原料スラリーと硫酸の添加方法及びオートクレーブ |
JP2018145486A (ja) | 2017-03-07 | 2018-09-20 | 住友金属鉱山株式会社 | 硫酸添加設備 |
JP2019035113A (ja) | 2017-08-16 | 2019-03-07 | 住友金属鉱山株式会社 | 浸出処理方法、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法 |
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