JPH083658A - マンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方法 - Google Patents
マンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方法Info
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- JPH083658A JPH083658A JP15542994A JP15542994A JPH083658A JP H083658 A JPH083658 A JP H083658A JP 15542994 A JP15542994 A JP 15542994A JP 15542994 A JP15542994 A JP 15542994A JP H083658 A JPH083658 A JP H083658A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕの回収率を悪化させること
なく、より安価に分離を行い、また、ＳＯ2 の発生を低
減し、作業環境を悪化させず、かつガス環集施設が従来
法より安価で済む分離方法を提供する。 【構成】 マンガンノジュールを溶融還元することによ
り得られる溶融あるいは半溶融状態の粗合金から、酸化
性ガスにより、Ｆｅ、Ｍｎを優先的に酸化させて酸化物
とし、該酸化物をスラグとして、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主
成分とする合金から分離除去させることからなる、マン
ガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方
法。
なく、より安価に分離を行い、また、ＳＯ2 の発生を低
減し、作業環境を悪化させず、かつガス環集施設が従来
法より安価で済む分離方法を提供する。 【構成】 マンガンノジュールを溶融還元することによ
り得られる溶融あるいは半溶融状態の粗合金から、酸化
性ガスにより、Ｆｅ、Ｍｎを優先的に酸化させて酸化物
とし、該酸化物をスラグとして、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主
成分とする合金から分離除去させることからなる、マン
ガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マンガンノジュールか
らの金属回収処理工程において、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の
目的金属とＦｅ、Ｍｎ等の成分を分離する方法に関す
る。
らの金属回収処理工程において、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の
目的金属とＦｅ、Ｍｎ等の成分を分離する方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】マンガンノジュールは、深海底、特に太
平洋深海に最も高密度に分布している団塊状沈殿物であ
って、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の有価金属を含有しており、
新しい金属資源として注目を集めている。これらの金属
の回収方法として、これまでにさまざまな方法が提案さ
れており、その中の一つに熔錬硫化侵出法がある。この
方法では、まず、マンガンノジュールを乾燥・予備還元
し、溶融還元を行うことによりマンガン酸化物を主体と
するスラグと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主成分
とする粗合金とに分離する。この粗合金が溶融状態の間
に、硫黄等の硫化剤ならびにフラックスを添加し、粗合
金を硫化物（マット）とする。次いで、マットを酸化す
ることにより、Ｍｎの全量ならびにＦｅの多くをスラグ
に移行させ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕをマットに濃縮する。こ
のマットからＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕを硫酸あるいは塩酸によ
り侵出した後、湿式処理にて分離回収する。一方、スラ
グは、別工程の溶融還元により、鉄鋼製錬において脱酸
剤として用いられるフェロマンガンあるいはフェロシリ
コンとするか、それらの原材料として貯蔵しておく。
平洋深海に最も高密度に分布している団塊状沈殿物であ
って、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ等の有価金属を含有しており、
新しい金属資源として注目を集めている。これらの金属
の回収方法として、これまでにさまざまな方法が提案さ
れており、その中の一つに熔錬硫化侵出法がある。この
方法では、まず、マンガンノジュールを乾燥・予備還元
し、溶融還元を行うことによりマンガン酸化物を主体と
するスラグと、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主成分
とする粗合金とに分離する。この粗合金が溶融状態の間
に、硫黄等の硫化剤ならびにフラックスを添加し、粗合
金を硫化物（マット）とする。次いで、マットを酸化す
ることにより、Ｍｎの全量ならびにＦｅの多くをスラグ
に移行させ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕをマットに濃縮する。こ
のマットからＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕを硫酸あるいは塩酸によ
り侵出した後、湿式処理にて分離回収する。一方、スラ
グは、別工程の溶融還元により、鉄鋼製錬において脱酸
剤として用いられるフェロマンガンあるいはフェロシリ
コンとするか、それらの原材料として貯蔵しておく。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、マンガ
ンノジュール中に含まれるＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ量がそれぞ
れ０．３〜２．０重量％、０．１〜１．５重量％、０．
２〜２．０重量％であるのに対し、Ｆｅ量が５〜２０重
量％であるため、溶融還元して得られる粗合金中のＦｅ
の割合は総計で５０重量％程度と高いものになる。
ンノジュール中に含まれるＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕ量がそれぞ
れ０．３〜２．０重量％、０．１〜１．５重量％、０．
２〜２．０重量％であるのに対し、Ｆｅ量が５〜２０重
量％であるため、溶融還元して得られる粗合金中のＦｅ
の割合は総計で５０重量％程度と高いものになる。
【０００４】また、溶融還元スラグからフェロマンガン
合金あるいはシリコマンガン合金を得ようとする場合、
溶融還元スラグの中のＮｉ、Ｃｏ、ＣｕはＦｅ、Ｍｎよ
りも優先的に還元され、不純物としてこれらの合金に入
るので、実用可能な合金を得るためには、溶融還元スラ
グ中のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕの割合を、それぞれ０．０２重
量％以下とする必要がある。その条件を満たすために
は、すなわちＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕのほぼ全てを粗合金に含
有させるためには、マンガンノジュールの溶融還元は、
かなりの強還元にしなければならない。このような強還
元下ではＦｅのほぼ全量ならびにＭｎの一部が還元され
ることになり、それに伴ってマンガンノジュールを還元
して得られる粗合金中のＦｅ、Ｍｎの割合が増し、Ｆｅ
は５０重量％よりさらに高くなる。この結果、マットの
酸化でスラグへ移行させるべきＭｎ、Ｆｅの負荷が大き
くなる。
合金あるいはシリコマンガン合金を得ようとする場合、
溶融還元スラグの中のＮｉ、Ｃｏ、ＣｕはＦｅ、Ｍｎよ
りも優先的に還元され、不純物としてこれらの合金に入
るので、実用可能な合金を得るためには、溶融還元スラ
グ中のＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕの割合を、それぞれ０．０２重
量％以下とする必要がある。その条件を満たすために
は、すなわちＮｉ、Ｃｏ、Ｃｕのほぼ全てを粗合金に含
有させるためには、マンガンノジュールの溶融還元は、
かなりの強還元にしなければならない。このような強還
元下ではＦｅのほぼ全量ならびにＭｎの一部が還元され
ることになり、それに伴ってマンガンノジュールを還元
して得られる粗合金中のＦｅ、Ｍｎの割合が増し、Ｆｅ
は５０重量％よりさらに高くなる。この結果、マットの
酸化でスラグへ移行させるべきＭｎ、Ｆｅの負荷が大き
くなる。
【０００５】逆に、マットの酸化では、後述のように、
Ｃｏの酸化損失を抑制するためには、粗合金中のＭｎを
極力少なくし、ほとんどのＭｎをスラグ中へ移行させて
おかなければならず、この還元状態のコントロールが難
しい。
Ｃｏの酸化損失を抑制するためには、粗合金中のＭｎを
極力少なくし、ほとんどのＭｎをスラグ中へ移行させて
おかなければならず、この還元状態のコントロールが難
しい。
【０００６】さらに、従来のプロセスは、粗合金をすべ
て硫化してマットを得た後に、マットを酸化してＦｅ、
Ｍｎの分離するのであって、目的の有価金属に加えて、
不純物成分であるＦｅ、Ｍｎの硫化にまで多くの硫黄が
消費されるという問題を有している。また、マットを酸
化する際には、有害ガスであるＳＯ2 が生成するが。多
量のＦｅ、Ｍｎの酸化により、それに相当するだけ多量
のＳＯ2 が発生することになり、作業環境の悪化、なら
びに大型のガス環集施設の設置の必要があるため、設備
の建設費や維持費が高価になる、という問題を有してい
る。
て硫化してマットを得た後に、マットを酸化してＦｅ、
Ｍｎの分離するのであって、目的の有価金属に加えて、
不純物成分であるＦｅ、Ｍｎの硫化にまで多くの硫黄が
消費されるという問題を有している。また、マットを酸
化する際には、有害ガスであるＳＯ2 が生成するが。多
量のＦｅ、Ｍｎの酸化により、それに相当するだけ多量
のＳＯ2 が発生することになり、作業環境の悪化、なら
びに大型のガス環集施設の設置の必要があるため、設備
の建設費や維持費が高価になる、という問題を有してい
る。
【０００７】本発明は、マンガンノジュールを溶融還元
することによって得られる粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離
除去する際に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕの回収率を悪化させる
ことなく、硫黄を使用しないことで、より安価に分離を
行い、また、それに伴ってＳＯ2 の発生を低減し、作業
環境を悪化させず、かつまたガス環集施設が従来法より
安価で済む分離方法を提供する。
することによって得られる粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離
除去する際に、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕの回収率を悪化させる
ことなく、硫黄を使用しないことで、より安価に分離を
行い、また、それに伴ってＳＯ2 の発生を低減し、作業
環境を悪化させず、かつまたガス環集施設が従来法より
安価で済む分離方法を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目標を達成するにた
めには、マンガンノジュールを溶融還元して得られる粗
合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する本発明の方法は、溶
融あるいは半溶融状態の粗合金に酸素や空気などの酸化
性ガスを導入して、Ｆｅ、Ｍｎを優先的に酸化させて酸
化物とし、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主成分とする粗合金から
スラグ中へ前記酸化物を分離させることを特徴とする。
めには、マンガンノジュールを溶融還元して得られる粗
合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する本発明の方法は、溶
融あるいは半溶融状態の粗合金に酸素や空気などの酸化
性ガスを導入して、Ｆｅ、Ｍｎを優先的に酸化させて酸
化物とし、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主成分とする粗合金から
スラグ中へ前記酸化物を分離させることを特徴とする。
【０００９】酸化性ガスは、吹き込みあるいは吹き付け
により粗合金内に導入する。
により粗合金内に導入する。
【００１０】
【作用】従来技術におけるように粗合金をマット化して
酸化する場合、ならびに本発明におけるように粗合金を
直接酸化する場合、問題となる点は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
の回収率である。
酸化する場合、ならびに本発明におけるように粗合金を
直接酸化する場合、問題となる点は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ
の回収率である。
【００１１】マットの酸化と粗合金の酸化のそれぞれの
処理温度に相当する、１２００℃と１５００℃における
メタル−硫黄−酸素系ポテンシャル図を、粗合金中元素
の酸化物・硫化物の標準生成自由エネルギー値から求め
たものを図１と図２に示す。なお、これらの値を算出す
るにおいて、成分の活量を１と仮定している。また、図
の簡素化のため、対象とした成分は、メタルを酸化ある
いは硫化した際に最も生成しやすい化合物だけとしてい
る。例えば、この図上にはＦｅ3Ｏ4も存在領域をもつ
が、ＦｅＯの方が優先的に生成するので対象外としてい
る。
処理温度に相当する、１２００℃と１５００℃における
メタル−硫黄−酸素系ポテンシャル図を、粗合金中元素
の酸化物・硫化物の標準生成自由エネルギー値から求め
たものを図１と図２に示す。なお、これらの値を算出す
るにおいて、成分の活量を１と仮定している。また、図
の簡素化のため、対象とした成分は、メタルを酸化ある
いは硫化した際に最も生成しやすい化合物だけとしてい
る。例えば、この図上にはＦｅ3Ｏ4も存在領域をもつ
が、ＦｅＯの方が優先的に生成するので対象外としてい
る。
【００１２】マットの酸化において、１２００℃で亜硫
酸ガス分圧Ｐｓｏ2 ＝０．１ａｔｍの下で酸化が進むと
考えると、図１上の矢印の方向に反応が進むことにな
る。すなわち、まずＦｅが酸化されて、次にＭｎ、Ｃ
ｏ、Ｎｉの順番にそれぞれ酸化され、最後にＣｕが酸化
される。平衡状態においては、Ｍｎの全量が酸化されて
からＣｏの酸化が進むことになる。しかし、実際には物
量の差による活量値の違い、あるいは局部酸化などの要
因によりＦｅ、Ｍｎの酸化が進むと同時に、一部のＮ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕの酸化も生じる。特に、図１において、
ＭｎＳ→ＭｎＯの線と、Ｃｏ9Ｓ8→ＣｏＯの線との間隔
が狭く、Ｍｎの酸化と同時に一部のＣｏが酸化されてス
ラグ化されるため、回収率が悪くなる。
酸ガス分圧Ｐｓｏ2 ＝０．１ａｔｍの下で酸化が進むと
考えると、図１上の矢印の方向に反応が進むことにな
る。すなわち、まずＦｅが酸化されて、次にＭｎ、Ｃ
ｏ、Ｎｉの順番にそれぞれ酸化され、最後にＣｕが酸化
される。平衡状態においては、Ｍｎの全量が酸化されて
からＣｏの酸化が進むことになる。しかし、実際には物
量の差による活量値の違い、あるいは局部酸化などの要
因によりＦｅ、Ｍｎの酸化が進むと同時に、一部のＮ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕの酸化も生じる。特に、図１において、
ＭｎＳ→ＭｎＯの線と、Ｃｏ9Ｓ8→ＣｏＯの線との間隔
が狭く、Ｍｎの酸化と同時に一部のＣｏが酸化されてス
ラグ化されるため、回収率が悪くなる。
【００１３】したがって、粗合金をマット化して酸化す
る場合には、マンガンノジュールを溶融還元して粗合金
を得る際に、ほとんどのＭｎをスラグ中に残すべきであ
り、Ｍｎが還元されて粗合金に入ることがないように還
元状態をコントロールすることが非常に難しい。
る場合には、マンガンノジュールを溶融還元して粗合金
を得る際に、ほとんどのＭｎをスラグ中に残すべきであ
り、Ｍｎが還元されて粗合金に入ることがないように還
元状態をコントロールすることが非常に難しい。
【００１４】一方、粗合金を直接酸化する場合には、酸
化のし易さが酸素ポテンシャルのみに存在する。すなわ
ち、図２において、横軸に平行な線の間隔に依存する。
粗合金が酸化する場合には、図２を見てわかるように、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕの順番で酸化が進むが、
Ｍｎの分離が最初に生じるので、ＭｎとＣｏの分離が容
易になり、溶融還元状態のコントロールが楽になる。ま
た、１５００℃におけるＦｅとＣｏのポテンシャル差は
酸素分圧でｌｏｇＰｏ2 〜３．５である。このポテンシ
ャル差は、分離を行うに当たって十分大きな値であり、
粗合金の酸化はマットの酸化以上の効果が得られるもの
である。
化のし易さが酸素ポテンシャルのみに存在する。すなわ
ち、図２において、横軸に平行な線の間隔に依存する。
粗合金が酸化する場合には、図２を見てわかるように、
Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｃｕの順番で酸化が進むが、
Ｍｎの分離が最初に生じるので、ＭｎとＣｏの分離が容
易になり、溶融還元状態のコントロールが楽になる。ま
た、１５００℃におけるＦｅとＣｏのポテンシャル差は
酸素分圧でｌｏｇＰｏ2 〜３．５である。このポテンシ
ャル差は、分離を行うに当たって十分大きな値であり、
粗合金の酸化はマットの酸化以上の効果が得られるもの
である。
【００１５】硫黄の使用量に関しては、粗合金の約５０
重量％ないしそれ以上がＦｅ、Ｍｎであることから、粗
合金を酸化してＦｅ、Ｍｎの分離を行った後における硫
化工程での硫黄の使用量は、従来の半分以下で済む。ま
た、発生するＳＯ2 の量に関しては、Ｆｅ、Ｍｎの硫化
物を酸化する際に生じる分のガス量を減じることがで
き、それに伴って、従来必要であった酸化時のガス環集
の必要が減じ、工程の簡素化と設備費用の削減を行うこ
とができる。
重量％ないしそれ以上がＦｅ、Ｍｎであることから、粗
合金を酸化してＦｅ、Ｍｎの分離を行った後における硫
化工程での硫黄の使用量は、従来の半分以下で済む。ま
た、発生するＳＯ2 の量に関しては、Ｆｅ、Ｍｎの硫化
物を酸化する際に生じる分のガス量を減じることがで
き、それに伴って、従来必要であった酸化時のガス環集
の必要が減じ、工程の簡素化と設備費用の削減を行うこ
とができる。
【００１６】
（実施例）以上の検討結果をもとに行った、粗合金への
酸素吹きについて説明する。
酸素吹きについて説明する。
【００１７】マンガンノジュールを溶融還元して得られ
る粗合金と同組成の合金を作成するため、純度９９．９
％以上の電気ニッケル、電気コバルト、電気銅、電気
鉄、ならびに電気マンガンの各粒を、総重量で２００ｇ
となるように、表１に示す組成で調合し、試料とした。
る粗合金と同組成の合金を作成するため、純度９９．９
％以上の電気ニッケル、電気コバルト、電気銅、電気
鉄、ならびに電気マンガンの各粒を、総重量で２００ｇ
となるように、表１に示す組成で調合し、試料とした。
【００１８】
【表１】 ［合成粗合金の組成（％）］ Ｎｉ Ｃｏ Ｃｕ Ｆｅ Ｍｎ 10.4 1.5 10.4 38.7 36.0
【００１９】次いで、前記試料ならびにフラックスとし
てのシリカ１５ｇを、ニッカトー（株）社製Ｔ−７アル
ミナタンマン管内に入れて、該タンマン管を誘導加熱炉
１内にセットし、雰囲気をアルゴンガスにて不活性雰囲
気に置換した後、１５００℃まで昇温した。１５００℃
において６０分保持することにより試料を溶融させて合
金化した。なお、タンマン管及び誘導加熱炉は周知であ
るので、その説明は省略する。
てのシリカ１５ｇを、ニッカトー（株）社製Ｔ−７アル
ミナタンマン管内に入れて、該タンマン管を誘導加熱炉
１内にセットし、雰囲気をアルゴンガスにて不活性雰囲
気に置換した後、１５００℃まで昇温した。１５００℃
において６０分保持することにより試料を溶融させて合
金化した。なお、タンマン管及び誘導加熱炉は周知であ
るので、その説明は省略する。
【００２０】その後、溶融合金（合成粗合金）中に酸素
を１０（ｌ／ｍｉｎ）の流量で所定時間吹き込むことに
より、Ｆｅ、Ｍｎのスラグへの酸化除去を行った。吹き
込み管にはニッカトー（株）社製アルミナ管を用いた。
当然のことながら、酸素吹き込み中にはＳＯ2 の臭いは
全く観察されなかった。
を１０（ｌ／ｍｉｎ）の流量で所定時間吹き込むことに
より、Ｆｅ、Ｍｎのスラグへの酸化除去を行った。吹き
込み管にはニッカトー（株）社製アルミナ管を用いた。
当然のことながら、酸素吹き込み中にはＳＯ2 の臭いは
全く観察されなかった。
【００２１】吹き込み終了後、アルゴンガス不活性雰囲
気下で３０分間保持することによりセトリングを行っ
た。その後、加熱炉を冷却し、生成したスラグと合金を
分離回収した。各吹き込み時間における各成分の回収率
は表２のとおりであった。
気下で３０分間保持することによりセトリングを行っ
た。その後、加熱炉を冷却し、生成したスラグと合金を
分離回収した。各吹き込み時間における各成分の回収率
は表２のとおりであった。
【００２２】次いで、得られた合金を日本坩堝（株）製
４番黒鉛るつぼ内で誘導加熱炉を用いて１２００℃にて
熔製し、純度９９％の硫黄フレークを浴中に投入するこ
とにより合金を硫化してマットを得た。これらマット中
のＦｅ重量％を各成分の回収率に合わせて表２に示す。
４番黒鉛るつぼ内で誘導加熱炉を用いて１２００℃にて
熔製し、純度９９％の硫黄フレークを浴中に投入するこ
とにより合金を硫化してマットを得た。これらマット中
のＦｅ重量％を各成分の回収率に合わせて表２に示す。
【００２３】
【表２】 ［合成粗合金への酸素吹き込み時間と回収率（％）との関係］ 吹き込み時間 （分） Ｎｉ Ｃｏ Ｃｕ Ｆｅ Ｍｎ マット中Fe％ ０ 100.0 100.0 100.0 100.0 100.0 36.7 １ 99.9 99.7 99.7 99.4 47.1 34.9 ３ 97.0 95.7 95.1 68.1 1.6 34.8 ４ 96.3 86.6 92.9 25.1 0.0 14.7 ４．５ 94.4 63.1 90.8 4.1 0.0 2.5 ５ 85.7 30.5 86.3 0.6 0.0 0.5
【００２４】なお、Ｆｅ、Ｍｎを酸化除去した場合に想
定される合金組成である表３に示す組成の合金を、日本
坩堝（株）製１０番黒鉛るつぼ内で誘導加熱炉を用いて
１２００℃にて熔製した。さらに、純度９９％の硫黄フ
レークを浴中に投入することにより、該合金を硫化して
マットを得た。このときに要した硫黄量の割合は、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ合計重量が１００ｇである前記合金に対
して４７ｇであった。
定される合金組成である表３に示す組成の合金を、日本
坩堝（株）製１０番黒鉛るつぼ内で誘導加熱炉を用いて
１２００℃にて熔製した。さらに、純度９９％の硫黄フ
レークを浴中に投入することにより、該合金を硫化して
マットを得た。このときに要した硫黄量の割合は、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ合計重量が１００ｇである前記合金に対
して４７ｇであった。
【００２５】
【表３】 ［脱Ｆｅ、Ｍｎ合成粗合金組成（％）］ Ｎｉ Ｃｏ Ｃｕ Ｆｅ Ｍｎ 53.8 3.5 39.4 3.3 0.0
【００２６】（比較例）以下に、マットへの酸素吹きに
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２７】純度９９．９％以上の電気ニッケル、電気
コバルト、電気銅、電気鉄の各粒を、マンガンノジュー
ルを比較的弱く還元したときに得られる粗合金の組成に
調合し日本坩堝（株）製１０番黒鉛るつぼ内で誘導加熱
炉を用いて１２００℃にて熔製した。さらに、純度９９
％の硫黄フレークを浴中に投入することにより、当該合
成粗合金を硫化して表４に示す組成の合成マットを得
た。このときに要した硫黄量の割合は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ合計重量が１００ｇである粗合金に対して１９２ｇで
あった。
コバルト、電気銅、電気鉄の各粒を、マンガンノジュー
ルを比較的弱く還元したときに得られる粗合金の組成に
調合し日本坩堝（株）製１０番黒鉛るつぼ内で誘導加熱
炉を用いて１２００℃にて熔製した。さらに、純度９９
％の硫黄フレークを浴中に投入することにより、当該合
成粗合金を硫化して表４に示す組成の合成マットを得
た。このときに要した硫黄量の割合は、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃ
ｕ合計重量が１００ｇである粗合金に対して１９２ｇで
あった。
【００２８】
【表４】 ［合成マット組成（％）］ Ｎｉ Ｃｏ Ｃｕ Ｆｅ Ｓ 11.6 1.7 8.1 49.0 27.7
【００２９】次いで、前記合成マット２００ｇならびに
フラックスとしてシリカ１５ｇを、ニッカトー（株）社
製Ｔ−７アルミナタンマン管内に入れて、試料を入れた
タンマン管を誘導加熱炉内にセットし、雰囲気をアルゴ
ンガスにて不活性雰囲気に置換した後、１２００℃まで
昇温した。１２００℃において６０分保持することによ
り試料を溶融させ、溶融マットに酸素を５（ｌ／ｍｉ
ｎ）の流量で所定時間吹き込むことにより、Ｆｅ、Ｍｎ
のスラグへの酸化除去を行った。なお、アルゴン及び酸
素それぞれの吹き込み管にはニッカトー（株）社製アル
ミナ管を用いた。
フラックスとしてシリカ１５ｇを、ニッカトー（株）社
製Ｔ−７アルミナタンマン管内に入れて、試料を入れた
タンマン管を誘導加熱炉内にセットし、雰囲気をアルゴ
ンガスにて不活性雰囲気に置換した後、１２００℃まで
昇温した。１２００℃において６０分保持することによ
り試料を溶融させ、溶融マットに酸素を５（ｌ／ｍｉ
ｎ）の流量で所定時間吹き込むことにより、Ｆｅ、Ｍｎ
のスラグへの酸化除去を行った。なお、アルゴン及び酸
素それぞれの吹き込み管にはニッカトー（株）社製アル
ミナ管を用いた。
【００３０】酸化の際には、刺激臭を伴う多量のＳＯ2
が観察された。吹き込み終了後、アルゴンガス不活性雰
囲気下で３０分間保持することによりセトリングを行っ
た。その後、炉を冷却し、生成したスラグとマットを分
離回収した。
が観察された。吹き込み終了後、アルゴンガス不活性雰
囲気下で３０分間保持することによりセトリングを行っ
た。その後、炉を冷却し、生成したスラグとマットを分
離回収した。
【００３１】各成分のマットへの回収率とマット内Ｆｅ
重量％はそれぞれ表５のとおりであった。
重量％はそれぞれ表５のとおりであった。
【００３２】
【表５】 ［マットへの酸素吹き込み時間と回収率（％）との関係］ 吹き込み時間 （分） Ｎｉ Ｃｏ Ｃｕ Ｆｅ マット中Fe％ ０ 100.0 100.0 100.0 100.0 45.2 １ 95.7 99.9 96.2 83.2 41.8 ２ 87.5 75.0 86.9 58.4 38.8 ３ 64.6 55.4 65.4 37.1 34.5 ４ 58.8 24.4 60.8 8.9 16.4 ５ 57.7 20.9 59.9 7.1 7.6 ７ 57.9 18.8 59.9 4.4 5.3
【００３３】図３は、前記実施例及び比較例と同様にし
て複数のマットを得て、該マット内Ｆｅ重量％に対する
各金属成分のマット中回収率を示すグラフである。実線
は、１５００℃で１０（ｌ／ｍｉｎ）の酸素を粗合金に
吹きつけたときの各金属成分の減量を示し、点線は、１
２００℃で５（ｌ／ｍｉｎ）の酸素をマットに吹きつけ
たときの各金属成分の減量を示す。粗合金中への酸素吹
きつけによる方が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏの回収率を高く維
持でき、Ｆｅを容易に除去できることが明らかであろ
う。
て複数のマットを得て、該マット内Ｆｅ重量％に対する
各金属成分のマット中回収率を示すグラフである。実線
は、１５００℃で１０（ｌ／ｍｉｎ）の酸素を粗合金に
吹きつけたときの各金属成分の減量を示し、点線は、１
２００℃で５（ｌ／ｍｉｎ）の酸素をマットに吹きつけ
たときの各金属成分の減量を示す。粗合金中への酸素吹
きつけによる方が、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏの回収率を高く維
持でき、Ｆｅを容易に除去できることが明らかであろ
う。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、マンガンノジュールを溶融還元して得られる粗合
金から、Ｆｅ、Ｍｎを分離回収するに際し、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｕの回収率を減ずることなく、硫黄の使用量を減
じ、かつＳＯ2 の発生量を減じることにより、必要コス
トを下げるとともに作業環境を向上させることができ
る。
ので、マンガンノジュールを溶融還元して得られる粗合
金から、Ｆｅ、Ｍｎを分離回収するに際し、Ｎｉ、Ｃ
ｏ、Ｃｕの回収率を減ずることなく、硫黄の使用量を減
じ、かつＳＯ2 の発生量を減じることにより、必要コス
トを下げるとともに作業環境を向上させることができ
る。
【図１】メタル−硫黄−酸素系ポテンシャルを示すグラ
フ（１２００℃）である。
フ（１２００℃）である。
【図２】メタル−硫黄−酸素系ポテンシャルを示すグラ
フ（１５００℃）である。
フ（１５００℃）である。
【図３】マット内Ｆｅ重量％に対する各金属成分のマッ
ト中回収率の変化を示すグラフである。
ト中回収率の変化を示すグラフである。
Claims (2)
- 【請求項１】 マンガンノジュールを溶融還元すること
により得られる溶融あるいは半溶融状態の粗合金に酸化
性ガスを導入して、Ｆｅ、Ｍｎを優先的に酸化させて酸
化物とし、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕを主成分とする粗合金から
前記酸化物をスラグ中へ分離除去することからなる、マ
ンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する
方法。 - 【請求項２】 酸化性ガスが酸素、空気、酸素富化空気
のいずれかである請求項１に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15542994A JPH083658A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | マンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15542994A JPH083658A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | マンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH083658A true JPH083658A (ja) | 1996-01-09 |
Family
ID=15605827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15542994A Pending JPH083658A (ja) | 1994-06-15 | 1994-06-15 | マンガンノジュール粗合金からＦｅ、Ｍｎを分離除去する方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH083658A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108806908A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 浙江大学 | 锰结核的新用途及层状插层铁氧体复合材料的制备方法 |
-
1994
- 1994-06-15 JP JP15542994A patent/JPH083658A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108806908A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-13 | 浙江大学 | 锰结核的新用途及层状插层铁氧体复合材料的制备方法 |
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