JPH03191029A - ケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法 - Google Patents

ケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法

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JPH03191029A
JPH03191029A JP1330127A JP33012789A JPH03191029A JP H03191029 A JPH03191029 A JP H03191029A JP 1330127 A JP1330127 A JP 1330127A JP 33012789 A JP33012789 A JP 33012789A JP H03191029 A JPH03191029 A JP H03191029A
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一雄 長谷川
Morihiro Hasegawa
長谷川 守弘
Masahiro Kinugasa
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法に関する。
(従来技術とその問題点) 現在、ケイ酸苦土ニッケル鉱石を原料とし、フェロニッ
ケルを製造する方法としては、N1の濃縮分離を行うこ
となく、Ni鉱石をキルンで乾燥、仮焼した後、電気炉
中に脈石ごと投入し溶解する方法が主として工業的に取
られている。
しかし、ケイ酸苦土ニッケル鉱石中のNi含有量は2%
程度と低く多量の脈石を含有しているので、上記の方法
の場合、不要の脈石成分までも高温(約1600℃)で
溶解しなければならず、高価な電気エネルギーを無駄に
費やすとともに多量に発生するスラブを無駄に投棄して
いる。したがってケイ酸苦土ニッケル鉱石中の脈石を効
果的に取り除く技術、すなわちNi濃縮技術の確立が強
く望まれている。
酸化ニッケル鉱石中のニッケルの濃縮分離法についてい
くつかの報告はあるが、まだ工業化はされていない。
本出願人はすでにケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法に
ついて特許出願した(特開平1−100228)。
この方法では、ケイ酸苦土ニッケル鉱石を塩酸で浸出処
理して5in2を主成分とする浸出残渣とNi、Fe、
 MHを含む浸出液とに分離する工程(浸出工程)、浸
出液を250℃以上、450℃未満の温度で乾燥焙焼し
てNj、Feの全量とMgの一部を水不溶物とじかつ1
+cQを回収する工程(乾燥焙焼工程)、焙焼生成物を
水洗してN1、Feの全量とMgの一部からなる水不溶
物と’AgCQ2水溶液とに分離する工程(水洗工程)
、によりNi濃化物を得る。
しかし、乾燥と焙焼を同時に行うタイプの方法では焙焼
物の表面に乾燥物が付着していくため焙焼の不完全な粒
子が混入しNiの水不溶物の割合が安定しない場合があ
った。また上記の方法では、反応器内で乾燥と焙焼を同
時に行うため反応器内の滞留時間分布が広く、このため
目的の組成の焙焼物を安定して得られない問題点があっ
た。特に焙焼温度が高く滞留時間が長い場合はMgの水
不溶物への転化が多くなりNi濃化物のNi品位が低下
する。
(問題点を解決しようとする手段) 本発明は、乾燥工程と焙焼工程を分離し焙焼工程におけ
る粒子の滞留時間を適切にコントロールすることにより
Ni、 Feを完全に水に不溶としかっMgの水不溶物
への転化を抑制し、高い品位のNi濃化物を安定して得
ることを図るものである。
(発明の構成) 本発明は、ケイ酸苦土ニッケル鉱石を塩酸で浸出処理し
てSiO□を主成分とする浸出残渣とNi、Fe、にg
を含む浸出液とに分離する工程(浸出工程)、浸出液を
乾燥し、Ni、 Fe、 Mgの塩化物を主成分とする
乾燥物を得、かつ未反応の塩酸を回収する工程(乾燥工
程)、乾燥物を150℃以上250℃未満の温度で焙焼
してNi、 Feの全量と恥の一部を水不溶物とし、か
つIICQガスを回収する工程(焙焼工程)、焙焼生成
物を水洗してNi、 Feの全量とMgの一部からなる
水不溶物とMgCQ2水溶液とに分離する工程(水洗工
程)、よりなるケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法を提
供する。
水洗工程の生産物はそのまま製鋼工程の原料として使用
できる。さらに焙焼して含有するCQを除きNi、 F
e、 Mgの酸化物として使用してもよい。
本発明方法のSiO□を主成分とする浸出残渣は酸また
は水で洗浄し、乾燥して粉末のSin、を得ることがで
きる。
本発明方法の水洗工程のMgCl2.水溶液は乾燥して
MgCl2の水和物を製造することができる。
本発明方法の水和物は焙焼してMgOを製造するととも
にIICΩを回収することができる。
ここで、乾燥工程および焙焼工程以外は従来法と同様で
ある。乾燥工程ではスプレードライヤーにより浸出液の
乾燥を行いNi、 Fe、 Mgの塩化物を主成分とす
る乾燥物を得る。
得られた乾燥物は、焙焼工程において、 150℃以上
、250℃未満の温度で焙焼する。焙焼の方法は特に限
定されないが、焙焼炉中に乾燥物からなる流動層を形成
し、熱風により加熱焙焼することが好ましい6 焙焼により、乾燥物中のNi、 Fe、およびMgの一
部はそれぞれ不溶性の化合物に転化する。
本発明では乾燥工程と焙焼工程を分けているため焙焼工
程では温度とレイノルズ数に合わせた適切な滞留時間℃
焙焼を行うことができる。
焙焼工程において、レイノルズ数1以上、滞留時間5時
間以上の場合、焙焼温度150℃以下ではN1の水不溶
物への転化が不十分でNi回収率が悪くなるので好まし
くない。また、250℃以上の温度ではMgの水不溶物
への転化が多くなる傾向がありNi品位が低下するので
好ましくない。
以上のことにより、本発明ではNi、Feを完全に水に
不溶とし、かつMgの水不溶物への転化を従来法に比べ
て少なくできる利点がある。したがって、Ni濃化物中
のMg含有量を少なくでき、Ni濃化物をNi原料とし
て溶融する際の発生スラブ量の低減を図ることができる
(発明の具体的開示) 実験例 この例では、焙焼工程における焙焼時間の経過にともな
うNi、 Fe、 Mg水不溶物増加について示す。
ケイ酸苦土ニッケル鉱石を粉砕し、塩酸で抽出し、濾液
を粒子径0.1+n+n以下の乾燥物を形成した。
乾燥物50gを直径50Iff11の流動層中に装入し
空気流iO,5Nrn’/h、200℃の条件で焙焼し
た。
1〜5時間および10時間培焙焼た各場合について、水
不溶物の割合を調べた。結果を第1図に示す。
Niの水不溶物への転化は保持時間の増加とともに急激
に増加している。Mgの水不溶物の割合も保持時間の増
加とともに増加する傾向が見られる。
Feについては1時間以内で完全に水不溶物となってい
ることが分かる。
つまり滞留時間が短いとN1の水不溶物への転化が不十
分となる場合がある。また滞留時間が長いとMEの水不
溶物の割合が増加しNi濃化物中のへ1品位が低下する
ことがわかる。
次に実施例を上げるが本発明はこれに限定されるもので
はない。
実施例1 第1表に組成の一例を示すケイ酸苦土ニッケル鉱石を8
0メツシユ以下に粉砕し、この鉱石70kgを60〜9
0℃の6規定塩酸230Q中で2時間浸出を行ないNi
、 Fe、 Mgを抽出した。この浸出液を濾過してS
iO□を除去した。この浸出液中のNx、 Fe、 M
g各濃度はそれぞれ6.29mg/+nQ、26.28
mg/mQ、35.70mg/mQであった。この時N
」、Feは、はぼ100%、Mgは約80%浸出された
。HCQ浸出液を第2図に示す装置を用い乾燥および焙
焼処理を行った。すなわち、スプレードライヤー1に浸
出液を導入し、乾燥炉内に噴霧して熱風により乾燥し塩
化物を得た。スプレードライヤー底部と傾斜路を通して
連結している210℃に保った流動層焙焼炉2にこの塩
化物を導入し焙焼炉底部に設けた分散板を通して熱風を
吹き込み焙焼を行った。この時の平均滞留時間は5〜1
0h、レイノルズ数は1〜10であった。焙焼生成物は
焙焼炉下部の導出孔よりとり出し、11(、Qを含む熱
風はサイクロン3を経由して1Icf1回収装百に導い
た。流動層焙焼炉から飛び出た微粉はサイクロン3で回
収した。得られた焙焼物を水抽出し、水不溶物とMgC
l2を含む水溶物を得た。この水不溶物中のNiは7.
94%、 Feは33.87%、Mgは13.81%、
であり、Ni回収率は100%であった。
比較例1 実施例1と同じケイ酸苦土ニッケル鉱石を実施例1と同
様の浸出工程により塩酸浸出し、濾過して浸出液を得た
。この浸出液を200℃に保った直径450mの流動層
焙焼炉中に滴下あるいは噴霧し乾燥と焙焼を同時に行っ
た。得られた焙焼物を水抽出し、水不溶物とMgCR2
を含む水溶物を得た。
得られた水不溶物中のNiは7.50%、Feは31.
48%、jlgは15.04%であった。この時のN1
回収率は99.6%であった。
比較例2 実施例1と同じケイ酸苦土ニッケル鉱石を実施例1と同
様の浸出工程により塩酸浸出し、濾過して浸出液を得た
。この浸出液を実施例1と同様のスプレードライヤー1
にて乾燥し塩化物を得た。
この塩化物を140℃に保った流動層焙焼炉2に装入し
焙焼を行った。この時の平均滞留時間、レイノルズ数は
実施例1と同様である。得られた焙焼物を水抽出し、水
不溶物とMgCl2を含む水溶物を得た。この水不溶物
中のNiは9.06%、Feは46.57%、Mgは7
.73%であった。この時のNi回収率は78.8%と
実施例1に比べ21.2%低い結果となった。
比較例3 実施例1と同じケイ酸苦土ニッケル鉱石を実施例1と同
様の浸出工程により塩酸浸出し、濾過して浸出液を得た
。この浸出液を実施例1と同様のスプレードライヤー1
にて乾燥し塩化物を得た。
この塩化物を300℃に保った流動Frt 焙焼炉2に
装入し溶方゛εを行った。この時の平均滞留時間、レイ
ノルズ数は実施例1と同様である。得られた焙焼物を水
抽出し、水不溶物とMgCR2を含む水溶物を得た。こ
の水不溶物中のNiは6.96%、Feは28.23%
、M匹は17.31%であった。この時のNi回収率は
100%であったが、Ni品位は実施例1に比べ1.5
5%低い結果となった。
実施例1と比較例1.2.3の結果を第2表に示す。実
施例1では比較例1に比べNia化物生物中i品位は0
.44%高い。又Mgの割合は1.23%少なく効率的
に処理できたことが分かる。比較例2ではNi回収率は
78.8%と実施例1に比べ21.2%低い結果となっ
た。また、比較例3ではNi回収率は100%であった
が、Ni品位は実施例1に比べ0.98%低い結果とな
った。
第1表       (単位%) Fe、 Mgの水不溶物の割合と焙焼時間の関係を示し
たグラフである。
第2図は本発明を実施するのに用いる乾燥及び焙焼装置
の1例を示す概念図である。
1・・・スプレードライヤー、2・・・流動層焙焼炉3
・・・サイクロン 第2表 (単位%)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、ケイ酸苦土ニッケル鉱石を塩酸で浸出処理してSi
    O_2を主成分とする浸出残渣とNi、Fe、Mgを含
    む浸出液とに分離する工程(浸出工程)、浸出液を乾燥
    し、Ni、Fe、Mgの塩化物を主成分とする乾燥物を
    得、かつ未反応の塩酸を回収する工程(乾燥工程)、乾
    燥物を150℃以上250℃未満の温度で焙焼してNi
    、Feの全量とMgの一部を水不溶物とし、かつHCl
    ガスを回収する工程(焙焼工程)、焙焼生成物を水洗し
    てNi、Feの全量とMgの一部からなる水不溶物とM
    gCl_2水溶液とに分離する工程(水洗工程)、より
    なるケイ酸苦土ニッケル鉱石の処理方法。
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