JP7396171B2 - 鉱石スラリーを調製する処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、鉱石スラリーを調製する処理方法に関し、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおける酸浸出処理に供する鉱石スラリーを調製する処理方法に関する。

ニッケル製錬に用いられる鉱石には、硫化鉱と酸化鉱とがある。このうち、酸化鉱の占める割合は、ニッケル量に換算して全体の７割程度に達しており、現在では酸化鉱のうち低品位ニッケル酸化鉱からニッケルを効率よく回収する技術の確立が重要となっている。具体的には、低品位ニッケル酸化鉱からのニッケル回収方法として、鉱石中のニッケルを高温高圧条件下で酸を用いて浸出するＨＰＡＬ法（High Pressure Acid Leaching法）が採用されている。

低品位ニッケル酸化鉱には、ニッケルの他に、コバルト、マグネシウム、亜鉛等の不純物金属が含まれている。ここで使用する鉱石のうち、一般的に小粒径鉱石はニッケル品位が高く、ＨＰＡＬ技術を用いた処理に適している。ところが、大粒径鉱石はニッケル品位が低く、不純物品位が高いため、ＨＰＡＬ技術を用いた処理には適さないと言われている。資源の有効利用の観点から、有価金属を多く含有する小粒径鉱石を効率よく選別回収して、回収ロス量を最小限に留める必要があり、そのためには選別に用いる篩の目開きの選定が重要な要素となっている。

具体的に、ＨＰＡＬ法等のニッケル回収方法の処理対象である鉱石は、酸浸出処理に先立って、前処理工程にて篩い分けられ、特に大きい粒径の鉱石（例えば１５０ｍｍを超える大きさの鉱石）を除去した後、前処理工程内における水砕処理工程にて水砕され、鉱石懸濁液（以下、「鉱石スラリー」ともいう）とされる。鉱石スラリーは、水砕工程後に設置された洗浄・分離工程に送られ、鉱石スラリー中に含まれる大粒径鉱石に付着した小粒径鉱石を洗浄により分離・回収し、大粒径鉱石は系外に払い出して外販される。

しかしながら、洗浄・分離工程において、大粒径鉱石に付着した小粒径鉱石の多くは回収されるものの、ある程度の割合の小粒径鉱石は大粒径鉱石に付着、残存したまま、大粒径鉱石と共に系外に払い出されてしまう。そしてこれが、有価金属回収率の低下要因となる。そのため、鉱石の回収率を向上させるためには、前処理工程において、鉱石のうち有価金属を多く含む部分を粒径に基づいて精度よく分離・回収することで、鉱山寿命を短縮することなく、効率的に有価金属を回収することが可能となる。

ここで、大粒径鉱石として系外へ払い出された有価金属を含有する鉱石は、上述したように篩を通過しなかったものの、ある程度の割合で、小粒径鉱石を含む付着スラリーが随伴している。鉱山寿命の延長を図ることを前提に、系外へ払い出される大粒径鉱石に残存する小粒径鉱石の比率を低下させることを目的として、これまで、洗浄効率の向上（特許文献１）や、洗浄分離工程での処理における目開きの調整（特許文献２）を行うことにより、原料鉱石の効率的な洗浄分離方法の選定を実施してきた。なお、洗浄効率とは、以下の式により定義されるものである。
洗浄効率（％）
＝１００－（洗浄後の鉱石に残存する小粒径鉱石量［ｇ］／洗浄後の鉱石重量［ｇ］）×１００

特開２０１８－６２６７７号公報 特開２０２０－２９５８８号公報

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、低品位ニッケル酸化鉱を原料とする湿式製錬プロセスの前処理工程において、所定の粒径で篩分けされた大粒径鉱石に残存する、有価金属を含有する小粒径鉱石を効率的に分離回収して、その小粒径鉱石の回収ロスを低減させることができる方法を提供することを目的とする。

本発明者は、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、水砕処理を経て得られた鉱石スラリーに対して洗浄処理を施した後、洗浄処理後の大粒径鉱石に付着したスラリーを集約して回収し、その回収したスラリーを、水砕処理の水砕水の一部として、あるいは洗浄処理の洗浄水の一部として繰り返して用いることで、有価金属を含有する小粒径鉱石の回収ロスを効果的に防ぐことができることを見出し、本発明を完成するに至った。

（１）本発明の第１の発明は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、酸浸出処理を施す浸出工程に供する鉱石スラリーを調製する処理方法であって、原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程と、前記篩分け工程を経て小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程と、前記鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石を分離して鉱石スラリーを調製する洗浄分離工程と、を有し、前記洗浄分離工程では、分離された前記所定の粒径を超える鉱石に付着したスラリーを集約させて回収し、前記水砕工程では、前記水砕水の一部として、前記洗浄分離工程にて回収した前記スラリーを用いる、処理方法である。

（２）本発明の第２の発明は、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、酸浸出処理を施す浸出工程に供する鉱石スラリーを調製する処理方法であって、原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程と、前記篩分け工程を経て小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程と、前記鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石を分離して鉱石スラリーを調製する洗浄分離工程と、を有し、前記洗浄分離工程では、分離された前記所定の粒径を超える鉱石に付着したスラリーを集約させて回収し、回収した前記スラリーを、前記洗浄水の一部として用いる、処理方法である。

（３）本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記洗浄分離工程では、分離された前記所定の粒径を超える鉱石を貯留する鉱石貯留場の台座を傾斜調整し、該鉱石貯留場から流出してきた前記スラリーを集約させて回収する、処理方法である。

本発明によれば、所定の粒径で篩分けされた大粒径鉱石に残存する、有価金属を含有する小粒径鉱石を効率的に分離回収して、その小粒径鉱石の回収ロスを低減させることができる。これにより、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、小粒径鉱石に含まれる有価金属の回収ロスを防ぐことができる。

第１の実施形態に係る鉱石スラリーを調製する処理方法の流れの一例を示す工程図である。 第１の実施形態に係る水砕工程での水砕処理と洗浄分離工程での洗浄処理の流れについて説明するための図である。 第２の実施形態に係る鉱石スラリーを調製する処理方法の流れの一例を示す工程図である。 第２の実施形態に係る水砕工程での水砕処理と洗浄分離工程での洗浄処理の流れについて説明するための図である。

以下、本発明の具体的な実施形態（以下、「本実施の形態」ともいう）について詳細に説明する。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。

≪１．第１の実施形態≫
本実施の形態に係る処理方法は、ニッケル酸化鉱の湿式製錬プロセスにおける前処理工程での処理に適用することが処理方法である。前処理工程では、原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径以下の鉱石に調整してスラリー化する鉱石スラリーの調製処理が行われる。このようにして得られた鉱石スラリーは、次の浸出工程における酸浸出処理に供されるため、オートクレーブ等の加圧容器に移送される。

図１は、第１の実施形態に係る鉱石スラリーを調製する処理方法（以下、単に「処理方法」ともいう）の流れの一例を示す工程図である。なお、上述したように、この処理方法は、ニッケル酸化鉱の湿式製錬プロセスにおける前処理工程での処理となる。

具体的に、第１の実施形態に係る処理方法は、原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程Ｓ１１と、篩分け工程Ｓ１１にて小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程Ｓ１２と、鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石からなる鉱石スラリーを分離し回収する洗浄分離工程Ｓ１３と、を有する。また、洗浄分離工程Ｓ１３を経て得られた鉱石スラリーに対して凝集剤を添加して小粒径鉱石を濃縮する濃縮工程Ｓ１４を有していてもよい。

そして、この第１の実施形態に係る処理方法では、洗浄分離工程Ｓ１３において、分離された所定の粒径を超える鉱石（大粒径鉱石）に付着したスラリーを集約させて回収し、水砕工程Ｓ１２では、水砕処理に用いる水砕水の一部として、洗浄分離工程Ｓ１３にて回収したスラリーを用いることを特徴としている。

［篩分け工程］
篩分け工程Ｓ１１では、原料のニッケル酸化鉱石を、例えば１５０ｍｍを閾値として所定の粒径で篩い分けることで、ニッケル酸化鉱石から特に大きい粒径の鉱石を除去する。

篩分け工程Ｓ１１における篩分け処理は、所定の目開きの篩を用いて行うことができる。篩機としては、特に限定されず、振動篩等を用いることができる。また、その目開きとしては、例えば原料のニッケル酸化鉱石のニッケル品位等に基づいて１５０ｍｍ等に適宜設定することができる。

［水砕工程］
水砕工程Ｓ１２では、篩分け工程Ｓ１１で小粒径側に振り分けられた鉱石に対して水砕水を噴射により供給して解砕する水砕処理を施すことで、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る。

ここで、第１の実施の形態に係る処理方法では、水砕工程Ｓ１２における水砕処理に用いる水砕水の少なくとも一部として、後述する洗浄分離工程Ｓ１３にて分離された所定の粒径を超える鉱石に付着していたスラリーを用いることを特徴としている。このスラリーは、洗浄分離工程Ｓ１３における処理にて集約されて回収されたものであり、プロセス系内に戻して、水砕水の一部として用いられる（図１中（Ｘ）で示す）。なお、水分は蒸発や飛散により失われていくため、回収したスラリーで水砕水として不足する場合には、新たに水を補充・混合してもよい。

詳しくは後述するが、水砕水の一部として用いるスラリーは、洗浄分離工程Ｓ１３にて分離される比較的大粒径の鉱石に付着していたスラリーであり、回収対象の金属であるニッケルを含有する小粒径鉱石を含んでいる。したがって、そのようなスラリーを水砕水の一部として用いることで、ニッケルを含む小粒径鉱石をプロセス系内に戻すことができ、大粒径鉱石に付着して系外に廃棄されてしまうことを防ぐことができる。これにより、小粒径鉱石の回収ロスを防いで、鉱石スラリーの形態で酸浸出処理に効果的に供給することができる。そして延いては、回収された小粒径鉱石はその後の湿式製錬プロセスを経てニッケルとして回収されることから、ニッケルの回収ロスを防ぐことができ、低品位ニッケル酸化鉱から効果的にかつ効率的にニッケルを回収できる。

［洗浄分離工程］
洗浄分離工程Ｓ１３では、水砕工程Ｓ１２から得られた鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、その鉱石スラリーに含まれる大粒径鉱石に付着した小粒径鉱石を洗浄により分離し回収する。

洗浄分離工程Ｓ１３では、鉱石スラリーを構成する鉱石に対して洗浄水を散布して供給し、例えば１．４ｍｍの粒径を閾値とする所定の目開きのスクリーンにより大粒径鉱石と小粒径鉱石とに振り分ける。具体的に、スクリーンを通過しない大きさの大粒径鉱石と、スクリーンを通過する大きさの小粒径鉱石とに振り分け、大粒径鉱石は系外に払い出し、小粒径鉱石はスクリーン下部に設けられたスラリー回収槽にて回収する。これにより、水砕工程Ｓ１２を経て得られた鉱石スラリーから、さらに洗浄して分離された、粒径が例えば１．４ｍｍ以下の小粒径鉱石のみに調整されて鉱石スラリーを得ることができる。

なお、このようにして調製された鉱石スラリーは、湿式製錬プロセスにおける次工程の浸出工程での処理プラントへと移送されて酸浸出処理に供される。また、系外に払い出された大粒径鉱石については、再利用等することができる。

ここで、図２は、水砕工程Ｓ１２における水砕処理と、得られた鉱石スラリーに対する洗浄分離工程Ｓ１３における洗浄処理の流れについて説明するための図である。

まず、上述したように水砕工程Ｓ１２では、篩分け工程Ｓ１１で小粒径側に振り分けられた鉱石１Ａが搬送コンベア３１により搬送され水砕処理を行う装置（水砕装置）１１内に装入されると、洗浄水を噴射により供給して、鉱石１Ａに対する水砕処理を施す。水砕装置１１の排出部は、所定の目開きのメッシュにより構成されており、その目開きに基づく所定の粒径以下の鉱石１Ｂを含むスラリー（鉱石スラリー）が、次に洗浄分離工程Ｓ１３へと供給される。一方で、メッシュの目開きよりも大きい粒径の鉱石１Ｃは、別途分離されて搬送コンベア３２により貯留場４１へと移送される。

次に、洗浄分離工程Ｓ１３では、水砕処理を経て得られた鉱石スラリーが洗浄装置１２を構成するスクリーン１２ｓ上に供給され、液体成分とスクリーン１２ｓの目開き以下の粒径の鉱石（小粒径鉱石）を、漏斗１３ｆを介してスラリー回収槽１３に回収する。さらに、洗浄分離工程Ｓ１３では、洗浄装置１２のスクリーン１２ｓ上に残った大粒径鉱石に対して洗浄水を散布して供給することにより洗浄処理を施す。この洗浄処理により、大粒径鉱石に付着した小粒径鉱石を分離させて回収する。

このように洗浄分離工程Ｓ１３では、スクリーン１２ｓ上の大粒径鉱石を洗浄することで、効率よく目的粒径で分離することができる。洗浄方法として、水の散布によりスクリーン１２ｓ上の大粒径鉱石の表面を洗浄することで、スクリーン１２ｓ下に目的とする小粒径鉱石からなる鉱石スラリーを得ることができる。

スクリーン１２ｓの目開きは、回収目的とする有価金属の品位と鉱石の粒径の関係に基づいて設定できる。例えば、目的とする粒径の１．１倍～１．３倍程度の大きさの目開きを有するスクリーン１２ｓを使用することが好ましい。例えば、１．４ｍｍが粒径の閾値である場合には、１．５ｍｍ～１．８ｍｍ程度の大きさの目開きのスクリーン１２ｓを用いることが有効となる。また、より好ましくは、１．７ｍｍ～１．８ｍｍ程度の大きさの目開きのスクリーン１２ｓを用いることで、閾値である１．４ｍｍの粒径の鉱石のスクリーン１２ｓ上への残存量を効率的に減らすことができる。

洗浄水の散布については、スクリーン１２ｓ上に均一に十分な量を掛け続けることができれば分離効率は上昇する。ところが、次工程の濃縮工程Ｓ１４においてシックナーによりスラリーに対する濃縮処理を施すにあたっては大きな負荷（流量が大きいと十分に沈降分離しないまま早々にシックナーから払い出される）となってしまい、使用できる洗浄水量は限られることになる。そこで、この点に関しては、スクリーン１２ｓ上に供給されるスラリーの供給位置及び大粒径鉱石が払い出しされる排出側に洗浄水を異なる態様で供給することが有効となる。

具体的には、小粒径鉱石の比率が高い状態の鉱石スラリー供給側では、拡散力が強く広範囲に洗浄水を散布できる散水ノズルを用いて弱洗浄にて洗い流すことにより小粒径のものをスクリーン１２ｓ下に通過させ、スクリーン１２ｓ上に残存するスラリー量を減少させることが好ましい。このようにスクリーン１２ｓ上では、スラリー供給側から鉱石排出側に進む間に小粒径鉱石は徐々に減って行く。鉱石が減っている鉱石排出側では鉱石流速（通常は水平方向の流速）が遅くなって滞留時間を十分に得ることができるため、洗浄強度を上げて洗浄水の吹き出し角度が狭いノズルを用いる。これにより、大粒径鉱石に付着残存している小粒径鉱石を大粒径鉱石から剥がして分離することで、集中的に洗浄して分離効率を上げることが好ましい。なお、このような洗浄分離工程Ｓ１３における技術については、特許文献１に詳細に説明されている。

さて、このような洗浄分離工程Ｓ１３での洗浄処理後の大粒径鉱石１Ｄは、搬送コンベア３３により、大粒径鉱石１Ｄを一時的に貯留する貯留場４２へと移送され、貯留場４２にて洗浄処理後の大粒径鉱石１Ｄが堆積され、所定期間に亘って貯留される。この貯留場４２の場面（台座）４２ｐは、僅かな角度で下流側に傾斜調整された構造となっており、大粒径鉱石１Ｄに付着しているスラリーＳが、その傾斜している台座４２ｐからその下流側に設置されているスラリー貯留池（ピット）４３へと流れるようになっている。

ここで、本件発明者による研究の結果、大粒径鉱石１Ｄから流出してスラリー貯留池４３にて貯留されるスラリーＳには、回収対象の有価金属を含む小粒径鉱石が含まれることがわかった。すなわち、洗浄処理後の大粒径鉱石１Ｄの表面には、所定の割合で小粒径鉱石を含むスラリーＳが付着して残存していることがわかった。従来、スラリー貯留池４３にて貯留されたスラリーＳは、その底部に沈降した澱物と共に一定期間ごとにバックホー等の重機を使用して払い出されていた。そのため、払い出されたスラリーＳに含まれる小粒径鉱石は、回収されずにロスとなっていた。

そこで、第１の実施形態に係る処理方法では、貯留場４２の台座４２ｐの傾斜を調整し、大粒径鉱石１Ｄに付着しているスラリーＳをスラリー貯留池４３にて集約して回収し、回収したスラリーＳを、上述した水砕工程Ｓ１２における水砕処理に用いる水砕水の一部として用いるようにすることを特徴とする（図１及び図２中（Ｘ）で示す）。

このように、大粒径鉱石１Ｄに付着していたスラリーＳを回収してプロセス系内に繰り返し、水砕水の一部として用いるようにすることで、そのスラリーＳに含まれている小粒径粒子をプロセス系内に戻すことができる。これにより、小粒径鉱石の回収ロスを低減することができる。そして、水砕工程Ｓ１２及び洗浄分離工程Ｓ１３での処理を経て、酸浸出処理に供する鉱石スラリーに小粒径鉱石を有効に含有させることができるため、その小粒径鉱石に含まれる有価金属であるニッケルを、湿式製錬プロセスを経て効果的に回収でき、ニッケル回収率を向上させることができる。

貯留場４２の台座４２ｐの傾斜調整に関して、その具体的な方法は特に限定されない。例えば、台座４２ｐとして角度可変式のものを使用してその角度を操作する方法、台座４２ｐを切削あるいは肉盛りして傾きを調整する方法、最適な傾斜角度に設計した台座４２ｐを使用する方法が挙げられる。

台座４２ｐにおいて調整する傾斜角度についても、特に限定されず、台座４２ｐに堆積させた大粒径鉱石が崩れ流れず、その大粒径鉱石に付着したスラリーが重力により自然流下するような適切な角度に調整することが好ましい。

なお、貯留場４２へ移送される大粒径鉱石１Ｄは、搬送コンベア３３から落下することにより貯留場４２へ到着する。その落下の衝撃により、小粒径鉱石を大粒径鉱石１Ｄから振り落として分離することができる。また、貯留場４２に堆積している大粒径鉱石１Ｄは、裾に位置する大粒径鉱石１Ｄから順に重機により搬出されるが、このときに堆積している大粒径鉱石１Ｄが裾へ向かって斜め下方向へ転がっていくときに、大粒径鉱石１Ｄの洗浄水が直接当たり難かった下面が上を向くようになる。そして、この上に向きかえった面に雨水等が当たることで、労力をかけることなく小粒径鉱石を剥離でき、スラリー貯留池４３へ送り込むことができる。

スラリー貯留池４３からのスラリーＳの送液、すなわち水砕工程Ｓ１２での処理を担う水砕装置１１までの送液は、スラリー貯留池４３に設けられているポンプ（ピットポンプ）５１により行うことが好ましい。また、スラリー貯留池４３では、そのピットポンプ５１を常時稼動させていることが好ましい。これにより、スラリー状のままプロセス系内に繰り返すことができ、また、プロセス系内に繰り返されるスラリーＳの一部がスラリー貯留池４３内を所定時間循環することで沈降してしまうことを防止することができる。

なお、貯留場４２にて一時的に貯留され、小粒径鉱石を含むスラリーＳが表面から流れ落ちた大粒径鉱石１Ｄについては、ニッケル品位が低く不純物品位が高い鉱石であることから、ホイールローダー等の重機によって、貯留場４２からトラックに積み込まれて系外に払い出される。

［濃縮工程］
なお、必須の工程ではないが、洗浄分離工程Ｓ１３を経て得られた鉱石スラリーに含まれる小粒径鉱石を濃縮する処理を行ってもよい（濃縮工程Ｓ１４）。濃縮工程Ｓ１４における処理では、鉱石スラリーに凝集剤を添加して、鉱石スラリー中の小粒径鉱石を所定の大きさに凝集させて濃縮（固液分離）する。これにより、湿式製錬プロセスの浸出工程での酸浸出処理において高い酸濃度で処理することができるため、浸出反応の効率を高めることができ、回収対象の有価金属であるニッケル浸出率を向上させることに寄与する。

≪２．第２の実施形態≫
図３は、第２の本実施の形態に係る鉱石スラリーを調製する処理方法（以下、単に「処理方法」ともいう）の流れの一例を示す工程図である。なお、この処理方法は、ニッケル酸化鉱の湿式製錬プロセスにおける前処理工程での処理となる。

具体的に、第２の実施形態に係る処理方法は、第１の実施形態に係る処理方法と同様に、原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程Ｓ２１と、篩分け工程Ｓ２１にて小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程Ｓ２２と、鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石からなる鉱石スラリーを分離し回収する洗浄分離工程Ｓ２３と、を有する。なお、洗浄分離工程Ｓ２３を経て得られた鉱石スラリーに対して凝集剤を添加して小粒径鉱石を濃縮する濃縮工程Ｓ２４を有していてもよい。

そして、この第２の実施形態に係る処理方法では、洗浄分離工程Ｓ２３において、分離された所定の粒径を超える鉱石（大粒径鉱石）に付着したスラリーＳを集約させて回収し、回収したスラリーＳを、その洗浄分離の処理に用いる洗浄水の一部として用いることを特徴としている（図３中（Ｙ）で示す）。このように、回収したスラリーＳを洗浄水の一部として用いる点において、第１の実施形態に係る処理方法とは異なる。

［篩分け工程、水砕工程］
篩分け工程Ｓ２１、水砕工程Ｓ２２については、第１の実施形態に係る処理方法における篩分け工程Ｓ１１、水砕工程Ｓ１２のそれぞれと同様であることから、ここでの詳細な説明は省略する。

［洗浄分離工程］
洗浄分離工程Ｓ２３では、水砕工程Ｓ２２から得られた鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、その鉱石スラリーに含まれる大粒径鉱石に付着した小粒径鉱石を洗浄により分離し回収する。洗浄分離工程Ｓ２３における基本的な処理については、第１の実施形態に係る処理方法の洗浄分離工程Ｓ１３における処理と同様であるため、詳細な説明は省略する。

ここで、図４は、水砕工程Ｓ２２における水砕処理と、得られた鉱石スラリーに対する洗浄分離工程Ｓ２３における洗浄処理の流れについて説明するための図である。なお、第１の実施形態に係る処理方法において用いた装置構成と同じであり、同一の符号を付けて詳細な説明は省略する。

第２の実施形態に係る処理方法では、貯留場４２の台座４２ｐの傾斜を調整し、大粒径鉱石１Ｄに付着していたスラリーＳをスラリー貯留池４３にて集約して回収し、回収したスラリーＳを、洗浄分離工程Ｓ２３における洗浄処理に用いる洗浄水の一部として用いるようにすることを特徴とする（図３及び図４中（Ｙ）で示す）。

このように、大粒径鉱石１Ｄに付着していたスラリーＳを回収してプロセス系内に繰り返し、洗浄水の一部として用いるようにすることで、そのスラリーＳに含まれている小粒径粒子をプロセス系内に戻すことができる。これにより、小粒径鉱石の回収ロスを低減することができる。そして、再び洗浄分離工程Ｓ２３での処理を経て、酸浸出処理に供する鉱石スラリーに小粒径鉱石を有効に含有させることができるため、その小粒径鉱石に含まれる有価金属であるニッケルを、湿式製錬プロセスを経て効果的に回収でき、ニッケル回収率を向上させることができる。

以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。

［実施例１］
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおける前処理工程（鉱石スラリーを調製する処理工程）において、図１の工程図に示すように、篩分け工程Ｓ１１、水砕工程Ｓ１２、及び洗浄分離工程Ｓ１３を実行した。また、水砕工程Ｓ１２での水砕処理及び洗浄分離工程Ｓ１３での洗浄処理では、図２に模式的に示した流れで処理を行った。

このとき、洗浄分離工程Ｓ１３では、１．７ｍｍの目開きのスクリーン１２ｓを使用し、洗浄ノズルの数や各ノズルの間隔をスクリーン１２ｓの位置にあわせて調整して、水砕工程Ｓ１２を経て得られた鉱石スラリーを構成する鉱石を通過させるとともに、スクリーン１２ｓ上の大粒径鉱石１Ｄに対して洗浄処理を行った。洗浄処理後の大粒径鉱石１Ｄについては、貯留場４２に堆積させて貯留した。この貯留場４２においては、場面（台座）を下流側に傾斜調整して、大粒径鉱石１Ｄの表面に付着したスラリーＳが貯留場４２の下流側に設置されているスラリー貯留池（ピット）４３に流れるようにした。これにより、小粒径鉱石を含むスラリーＳをピット４３に集約して回収した。

回収したスラリーＳについては、ピット４３内に設けたピットポンプ５１により、スラリー状のまま水砕処理が行われる水砕装置１１に繰り返し（図１及び図２中（Ｘ）で示す矢印）、そのスラリーＳを、水砕処理に用いる水砕水の一部として用いた。

このような処理を行い、大粒径鉱石と共に払い出される小粒径鉱石の比率を測定した。

その結果、前処理工程に供給される鉱石の全量を１００％としたとき、水砕工程Ｓ１２で除去された粒径が２５ｍｍを超える（＞２．５ｍｍ）粗大鉱石の割合が７．５％であり、洗浄分離工程Ｓ１３にて回収された粒径が１．７ｍｍを超える（＞１．７ｍｍ）の大粒径鉱石の割合が７．３％であった。また、鉱石スラリー中に移行した粒径が１．７ｍｍ以下（＜１．７ｍｍ）の鉱石割合が８５．２％であった。さらに、回収された粒径が１．７ｍｍを超える大粒径鉱石を洗浄して湿式篩に掛け、乾燥して重量を測定した結果、その大粒径鉱石に付着していた粒径が１．７ｍｍ未満の小粒径鉱石の比率（付着比率）は０．１％であった。表１に結果をまとめて示す。

［実施例２］
実施例２では、図３及び図４に示すように、スラリー貯留池（ピット）４３から回収したスラリーＳについて、ピット４３内に設けたピットポンプ５１により、スラリー状のまま洗浄処理が行われる洗浄装置１２に繰り返し（図３及び図４中（Ｙ）で示す矢印）、そのスラリーＳを、洗浄処理に用いる洗浄水の一部として用いた。

このような処理を行い、大粒径鉱石と共に払い出される小粒径鉱石の比率を測定した。

その結果、前処理工程に供給される鉱石の全量を１００％としたとき、水砕工程Ｓ１２で除去された粒径が２５ｍｍを超える（＞２．５ｍｍ）粗大鉱石の割合が７．５％であり、洗浄分離工程Ｓ１３にて回収された粒径が１．７ｍｍを超える（＞１．７ｍｍ）の大粒径鉱石の割合が７．４％であった。また、鉱石スラリー中に移行した粒径が１．７ｍｍ以下（＜１．７ｍｍ）の鉱石割合が８５．１％であった。さらに、回収された粒径が１．７ｍｍを超える大粒径鉱石を洗浄して湿式篩に掛け、乾燥して重量を測定した結果、その大粒径鉱石に付着していた粒径が１．７ｍｍ未満の小粒径鉱石の比率（付着比率）は０．２％であった。表１に結果をまとめて示す。

［比較例１］
比較例１では、実施例１及び２とは異なり、スラリー貯留池（ピット）から回収したスラリーはプロセス系内に戻さずに処理し、貯留場に払い出した直後の大粒径鉱石を採取して、これに含まれる小粒径鉱石の比率を測定した。なお、それ以外は、実施例１と同様の条件となるように調整を行った。

その結果、前処理工程に供給される鉱石の全量を１００％としたとき、水砕工程で除去された粒径が２５ｍｍを超える（＞２．５ｍｍ）粗大鉱石の割合が７．５％であり、洗浄分離工程にて回収された粒径が１．７ｍｍを超える（＞１．７ｍｍ）の大粒径鉱石の割合が７．５％であった。また、鉱石スラリー中に移行した粒径が１．７ｍｍ以下（＜１．７ｍｍ）の鉱石割合が８５．０％であった。さらに、回収された粒径が１．７ｍｍを超える大粒径鉱石を洗浄して湿式篩に掛け、乾燥して重量を測定した結果、その大粒径鉱石に付着していた粒径が１．７ｍｍ未満の小粒径鉱石の比率（付着比率）は０．３％であり、実施例１及び２に比べて多かった。表１に結果をまとめて示す。

［比較例２］
比較例２では、洗浄分離工程にて使用した洗浄装置のスクリーンの目開きを従来の１．４ｍｍとして処理した。また、実施例１及び２とは異なり、スラリー貯留池（ピット）から回収したスラリーはプロセス系内に戻さずに処理し、貯留場に払い出した直後の大粒径鉱石を採取して、これに含まれる小粒径鉱石の比率を測定した。

その結果、前処理工程に供給される鉱石の全量を１００％としたとき、水砕工程で除去された粒径が２５ｍｍを超える（＞２．５ｍｍ）粗大鉱石の割合が７．５％であり、洗浄分離工程Ｓ１３にて回収された粒径が１．４ｍｍを超える（＞１．４ｍｍ）の大粒径鉱石の割合が７．８％であった。また、鉱石スラリー中に移行した粒径が１．４ｍｍ以下（＜１．４ｍｍ）の鉱石割合が８４．７％であった。さらに、回収された粒径が１．４ｍｍを超える大粒径鉱石を洗浄して湿式篩に掛け、乾燥して重量を測定した結果、その大粒径鉱石に付着していた粒径が１．７ｍｍ未満の小粒径鉱石の比率（付着比率）は０．４％であり、実施例１及び２に比べて多かった。表１に結果をまとめて示す。

下記表１に、実施例、比較例の結果をまとめて示す。なお、表１中の「判定」欄には、払い出される大粒径鉱石に付着している小粒径鉱石の含有割合について、比較例１（従来例）と比較したときの結果を示している。

以上の結果から、実施例１及び２にて行ったように、スラリー貯留池（ピット）４３から回収したスラリーをプロセス系内に戻し、水砕処理に用いる水砕水の一部として、あるいは洗浄処理に用いる洗浄水の一部として用いるようにすることで、回収対象の有価金属であるニッケルを多く含む小粒径鉱石の回収ロスを効果的に防ぐことができることがわかった。

１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 鉱石
Ｓ スラリー（小粒径鉱石を含むスラリー）
１１ 水砕装置
１２ 洗浄装置
１２ｓ スクリーン
１３ スラリー回収槽
１３ｆ 漏斗
３１，３２，３３ 搬送コンベア
４１ 貯留場
４２ 貯留場
４２ｐ 台座（場面）
４３ スラリー貯留池（ピット）
５１ ピットポンプ

Claims (3)

1. ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、酸浸出処理を施す浸出工程に供する鉱石スラリーを調製する処理方法であって、
   原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程と、
   前記篩分け工程を経て小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程と、
   前記鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石を分離して鉱石スラリーを調製する洗浄分離工程と、を有し、
   前記洗浄分離工程では、分離された前記所定の粒径を超える鉱石に付着したスラリーを集約させて回収し、
   前記水砕工程では、前記水砕水の一部として、前記洗浄分離工程にて回収した前記スラリーを用いる、
   処理方法。
2. ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、酸浸出処理を施す浸出工程に供する鉱石スラリーを調製する処理方法であって、
   原料のニッケル酸化鉱石を所定の粒径に基づいて篩分ける篩分け工程と、
   前記篩分け工程を経て小粒径側に分けられた鉱石に対して水砕水を供給して水砕処理を施し、鉱石懸濁液となる鉱石スラリーを得る水砕工程と、
   前記鉱石スラリーに対して洗浄水を供給して洗浄処理を施し、所定の粒径以下の鉱石を分離して鉱石スラリーを調製する洗浄分離工程と、を有し、
   前記洗浄分離工程では、
   分離された前記所定の粒径を超える鉱石に付着したスラリーを集約させて回収し、
   回収した前記スラリーを、前記洗浄水の一部として用いる、
   処理方法。
3. 前記洗浄分離工程では、
   分離された前記所定の粒径を超える鉱石を貯留する鉱石貯留場の台座を傾斜調整し、該鉱石貯留場から流出してきた前記スラリーを集約させて回収する、
   請求項１又は２に記載の処理方法。

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