JPH04301043A

JPH04301043A - 有価金属の分離方法

Info

Publication number: JPH04301043A
Application number: JP8728291A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Matsuki; 松木茂喜; Naoyuki Tsuchida; 土田直行; Yukio Ishikawa; 石川幸男
Original assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date: 1991-03-28
Filing date: 1991-03-28
Publication date: 1992-10-23

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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はニッケル、コバルト、銅
、及び硫黄を含むマット、硫化物精鉱、電解スライム等
から酸化浸出により効率よくニッケル、コバルト、銅及
び銅より卑な金属と、その他の金属を含む硫黄とを分離
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ニッケル、コバルト、銅、及び硫黄を含
むマット、硫化物精鉱、電解スライム等から金属ニッケ
ルを回収する方法として、マットあるいは硫化物精鉱や
電解スライムより得たマットを溶解し、成型して得たア
ノードを用いて電解精製を行う方法や、マット、硫化物
精鉱、電解スライム等からニッケル等の有価金属を湿式
浸出して、得た浸出液より電解採取により金属ニッケル
を回収する方法がある。近年省エネルギーの要求が強く
なるに従い、浸出−電解採取による方法が重要視されて
きている。

【０００３】湿式浸出法として、マット、硫化物精鉱、
電解スライム等に不足硫黄分を添加した後、オートクレ
ーブを用いて加圧下で酸素または空気を吹き込み酸化反
応を行なわせ、有価金属を硫酸塩とする方法や、塩化物
溶液中で、塩素、酸素、空気、塩酸、次亜塩素酸、塩化
第二銅、塩化第二鉄、塩化マンガン、塩化ナトリウム、
塩化カルシウム及びその他のアルカリ金属やアルカリ土
類金属の塩化物当を含む多くの浸出試薬を種々の組合せ
で用いて、ほぼ全ての卑金属を含む有価金属を回収する
方法や、特定の金属を選択的に回収する方法がある。

【０００４】このような方法で得た浸出液よりニッケル
を回収するに際して、塩化浴では陽極で発生する塩素を
浸出に使用でき、かつオートクレーブ等の特殊な装置を
要しないという利点があるため、塩化物溶液中で塩化物
として浸出する方法が主流となっている。

【０００５】塩化物溶液中でニッケル、コバルト、銅、
及び硫黄を含むマット、硫化物精鉱、電解スライム等か
ら、塩化ニッケル等の有価金属を塩化物として浸出する
方法の内、最も硫黄の酸化率が低く、ニッケルの浸出率
が高いものとして、特開平２−１９７５３３号公報に開
示された方法がある。これは、塩化第二銅から塩化第一
銅への酸化還元対と塩素とを用いてニッケル等の有価金
属を浸出するものであり、ニッケル、コバルト、銅及び
硫黄を含む粒状物質を、１ｌ当り１０〜５０ｇの一価の
銅イオンを含む塩化物水溶液中で攪はんされたスラリー
とし、該スラリーに、前記粒状物質と塩素との供給を該
スラリーの酸化還元電位が３００〜５００ｍＶとなるよ
うに供給する第一工程と、第一工程を経たスラリーと塩
素とをスラリーの酸化還元電位が６００〜６５０ｍＶと
なるように供給することにより最高９９．０％のニッケ
ル浸出率と２．５％の硫黄酸化率とを得るものである。

【０００６】ところで、ニッケルマットより塩素を用い
てニッケルを浸出し、得た浸出液よりニッケルを電解採
取する場合、ニッケルマット中のニッケルの浸出率は可
能な限り高く、又、硫黄の酸化率は可能な限り低いこと
が望ましい。と言うのは、ニッケル浸出率が低いと経済
性が悪化し、硫黄を酸化させると硫酸が生成し、これが
アノードでの塩素発生効率を低下させ、アノードとして
用いる不溶性電極の劣化を招くからである。しかし、硫
黄の酸化率を低くするためには、酸化還元電位を低く維
持することが必要であり、一方、ニッケルの浸出率をよ
り高くするためには酸化還元電位を高くすることが必要
である。すなわち、硫黄の酸化率とニッケルの浸出率と
の関係はレイオフの関係であり、硫黄の酸化率を２．５
％未満とし、ニッケルの浸出率を９９．５％以上とする
ことは、上記特開平２−１９７５３３号報に記載された
方法でも達成し得ないものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、ニッ
ケルマットを塩素を用いて浸出してニッケル溶液を得る
方法において、硫黄の酸化率を２．５％未満とし、ニッ
ケルとの浸出率を９９．５％以上とする浸出法の提供に
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、種々の検
討を重ね、かつ操業状況を詳細に観察し、検討した結果
本発明に至った。すなわち、上記課題を解決する本発明
の方法は、ニッケル、コバルト、銅及び硫黄を含む粒状
物質を、１ｌ当り１０〜５０ｇの一価の銅イオンを含む
塩化物水溶液中で攪はんされたスラリーとし、該スラリ
ーに塩素を吹き込むことにより有価金属を浸出する方法
において、前記塩化物水溶液に前記粒状物質と塩素との
供給を該スラリーの酸化還元電位が３８０〜４００ｍＶ
となるように供給する第一工程と、第一工程を経たスラ
リーと塩素とをスラリーの酸化還元電位が４５０〜４６
０ｍＶとなるように供給する第二工程と、第二工程を経
たスラリーと塩素とをスラリーの酸化還元電位が４７０
〜４８０ｍＶになるように供給し、ニッケル、コバルト
、銅及び銅より卑な金属を含む浸出液と、残りの金属を
含み、融解濾過可能な浸出残さを生成せしめる第三工程
からなり、各工程での反応温度を１０５〜１１５℃とし
、反応温度を±１．０℃以内、好ましくは±０．５℃以
内に維持しつつ行うものであり、各工程で、そのホルダ
ー内圧を１．１〜１．５Ｋｇ／ｃｍ２に調整した加圧型
ＯＲＰ電極を用いて酸化還元電位を測定するものである

【０００９】

【作用】本発明における反応は、吹き込まれた塩素によ
り、一価の銅イオンが二価の銅イオンに酸化され、この
二価の銅イオンとニッケルマットとの反応により、一価
の銅イオンと二価のニッケルイオンと元素硫黄が生ずる
反応と、ニッケルマット中のニッケルメタルと塩酸と酸
素とが反応してニッケルイオンを生ずる反応を主反応と
している。これらの主反応は、何れも固体が介在する反
応である。固体が反応に介在する場合、一般に反応の遅
延があることは知られている。そして、どの程度の遅延
になるかは実際操業により確かめなければわからないこ
とも知られている。

【００１０】このような反応の遅延がある場合、例えば
、ニッケルマットからニッケルを酸化浸出しようとする
場合、より過剰に塩素が吹き込まれ、硫黄の酸化率は上
昇勝手になる。本発明において、浸出工程を三段とし、
第一段での酸化還元電位（以下ＯＲＰと示す。）を３８
０〜４００ｍＶとし、第二段のＯＲＰを４５０〜４６０
ｍＶとし、第三段のＯＲＰを４７０〜４８０ｍＶとする
のは、上記反応の遅延を防止するためである。

【００１１】ところで、ＯＲＰの管理方法として最も一
般的な方法は、測定用の電極を反応槽内に浸漬する方法
である。しかし、反応温度が沸点近くまで上昇し、液の
濃縮による活量変化のおおき塩素浸出に適用すると、必
ずしも安定した管理が期待できない。と言うのは、ＯＲ
Ｐは液の温度やｐＨに影響されやすいからである。本発
明で温度範囲を１０５〜１１５℃の任意の温度とし、且
つ制御温度幅を±１．０℃以内とするのは、温度のＯＲ
Ｐに与える影響を最小限とすることにより、ニッケルの
高浸出率と硫黄の低酸化率とを確実なものとするためで
ある。例えば、ＯＲＰによる制御では、ＯＲＰの値によ
りスラリーの供給は断続となり、この結果、液の温度の
変動が起き、これがさらにＯＲＰの誤差を大きくし、温
度の変動幅を大きくし、この温度の変動幅の増加がＯＲ
Ｐの誤差を一層大きくするといった傾向があるからであ
る。

【００１２】さらに、沸点近くで行われる酸化浸出反応
の場合、水の蒸発が激しく、スラリーの供給のみでは液
の減少を補償しきれず、オバーフロータイプの多段反応
槽を用いる場合には、各段で液切れが起こり、各段の滞
留時間が不均一となるからである。

【００１３】本発明において、加圧型ＯＲＰ電極を用い
、該ＯＲＰ電極のホルダーの内圧を１．１Ｋｇ／ｃｍ２
以上とするのは、絶えずホルダー内のＫＣｌ溶液を電極
より小量づつに染みださせることにより、ホルダー内の
ＫＣｌ溶液の沸騰を防止し、又、槽内の反応液が電極内
に進入し異常値を与えたり、電極が破壊されたりするこ
とを防止するためである。なお、ホルダー内の圧力を高
くし過ぎても測定上は特に問題はないが、その分ＫＣｌ
溶液を多量に消費することとなるので１．５Ｋｇ／ｃｍ
２以下とすることが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、実施例を用いて説明する。

【００１５】（実施例１）第一工程を８ｍ３の槽、第二
、第三工程をそれぞれ６ｍ３の槽から構成し、水を各槽
に添加することにより各槽の温度を１１０±０．４１℃
に維持しつつ、下記表１に示した品位のニッケルマット
と水とから形成されたスラリー濃度４００ｇ／ｌのスラ
リーを２５ｌ／ｍｉｎの割合で供給し、第一槽のＯＲＰ
を３８０〜４００ｍＶ、第二槽のＯＲＰを４５０〜４６
０ｍｖ、第三槽のＯＲＰを４７０〜４８０ｍＶになるよ
うに塩素を吹き込み４日間の試験操業を行った。

【００１６】用いたＯＲＰ計は、電気化学計器社製のＨ
Ｄ−３７Ｄであり、電極は６４９１−５（Ｓ）である。そして、ホルダー内の圧力を１．２Ｋｇ／ｃｍ３に維持
した。又、各反応槽の温度制御は水添加による自動制御
とした。

【００１７】試験操業で処理したニッケルマットの総量
は、５７６００Ｋｇであり、得られた浸出液は１５４．
８ｍ３であり、浸出残さは１７２９０Ｋｇであった。得
られた浸出液と残さの品位を表２に示した。＠　００１
８】

【００２０】表２より、ニッケルの浸出率は９９．９％
、硫黄の酸化率は２．３％であることがわかる。本実施
令では各層の温度を一定化させるために水の添加を行っ
た。これにより、スラリーの添加のみでは±１．８２〜
２．５２℃の制御幅を±０．４１℃とすることが可能と
なった。なお、水の代わりに薄液を用いることも可能で
ある。

【００２１】

【発明の効果】本発明の方法によれば、ニッケル浸出率
９９．５％以上、硫黄酸化率２．５％未満が容易に得ら
れ、これによりニッケル製造コストを低下できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　　　ニッケル、コバルト、銅及び硫黄
を含む粒状物質を、１ｌ当り１０〜５０ｇの一価の銅イ
オンを含む塩化物水溶液中で攪はんされたスラリーとし
、該スラリーに塩素を吹き込むことにより有価金属を浸
出する方法において、前記塩化物水溶液に前記粒状物質
と塩素との供給を該スラリーの酸化還元電位が３８０〜
４００ｍＶとなるように供給する第一工程と、第一工程
を経たスラリーと塩素とをスラリーの酸化還元電位が４
５０〜４６０ｍＶとなるように供給する第二工程と、第
二工程を経たスラリーと塩素とをスラリーの酸化還元電
位が４７０〜４８０ｍＶになるように供給し、ニッケル
、コバルト、銅及び銅より卑な金属を含む浸出液と、残
りの金属を含み、融解濾過可能な浸出残さを生成せしめ
る第三工程からなり、各工程での反応温度を１０５〜１
１５℃とし、反応温度を±１．０℃以内に維持しつつ行
うものであり、各工程で、そのホルダー内圧を１．１〜
１．５Ｋｇ／ｃｍ２に調整した加圧型ＯＲＰ電極を用い
て酸化還元電位を測定することを特徴とする有価金属の
分離方法。