JPS6032698B2 - マンガンノジユ−ルの硫酸浸出溶液中の銅,ニツケルおよびコバルトの回収方法 - Google Patents

マンガンノジユ−ルの硫酸浸出溶液中の銅,ニツケルおよびコバルトの回収方法

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JPS6032698B2
JPS6032698B2 JP55039836A JP3983680A JPS6032698B2 JP S6032698 B2 JPS6032698 B2 JP S6032698B2 JP 55039836 A JP55039836 A JP 55039836A JP 3983680 A JP3983680 A JP 3983680A JP S6032698 B2 JPS6032698 B2 JP S6032698B2
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cobalt
nickel
sulfuric acid
copper
acid leaching
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泰二郎 岡部
宏 伊藤
昭嗣 奥脇
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Mitsubishi Metal Corp
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Mitsubishi Metal Corp
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

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  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はマンガンノジュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニ
ッケルおよびコバルトを経済的に回収する方法に関する
マンガンノジュールの硫酸浸出処理において得られる硫
酸浸出溶液は、マンガンノジュールの品位、硫酸浸出処
理条件により異なるものの、次のごとき組成を有する。
表Iこの硫酸浸出溶液から有価金属である銅、ニッケル
およびコバルトを回収する基本的処理プロセスの1例を
添付図に示す。
図に示された各工程については多くの方法が開発され、
これら工程を組み合せたプロセスも提案されている。一
方、マンガンノジュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニッケ
ルおよびコバルトの回収を上記基本的処理プロセスに従
って工業的に実施する場合には浸出溶液の量が取得有価
金属量に比して多量のため、必然的に設備は大型化し、
建設費も多大な額となる。したがって、上記処理プロセ
スの工程数の低減が可能であれば、建設費も節減され、
その経済的効果は大である。本発明者はかかる観点に立
って、上記の処理プロセスの問題点を解決し、マンガン
ノジュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニッケルおよびコバ
ルトを経済的に回収する方法を堤供すべく検討を重ねた
結果、金属鋼の炉過おび脱アルミニウムの2工程を省略
し、かつ銅、ニッケルおよびコバルトを同一装置によっ
て速やかに回収する方法を見出し、本発明に到達した。
すなわち、本発明の要旨とするところは、マンガンノジ
ュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニッケルおよびコバルト
の回収方法において、該硫酸浸出溶液にアルカリ物質を
加えて脱鉄(m)イオンし、次いで金属鉄を加えて該銅
を沈殿鋼として析出させ、さらに該沈殿鋼の存在下に硫
化水素を通じて該ニッケルおよび該コバルトをそれぞれ
硫化物として沈殿させることを特徴とするマンガンノジ
ュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニッケルおよびコバルト
の回収方法、にある。本発明の特徴は、以上のように、
マンガンノジュールの硫酸浸出溶液に含まれる銅、ニッ
ケルおよびコバルトのうち、まず銅を金属鉄によるセメ
ンテーションによって沈殿鋼とし、ついで、常圧下で硫
化水素を通じてこの沈殿鋼の接触作用によってニッケル
およびコバルトをそれぞれ硫化物として速やかに沈殿さ
せ、上記硫酸浸出溶液中の銅、ニッケルおよびコバルト
を金属鋼−硫化ニッケル一硫化コバルトの混合物として
同時に回収する点にある。上記において、銅を金属鉄を
用いてのセメンテーションによって沈殿鋼としたが、こ
の銅もニッケル、コバルトと同様に硫化水素により硫化
物として回収することもできる。
しかしながら、この方法は硫化水素が金属鉄より高価で
あり、かつ硫化銅の生成にともなって遊離される水素イ
オンのため溶液のpHが低下し、つぎのニッケルおよび
コバルトの硫化沈殿率が低下し、両者の回収率の低減を
もたらすなどの点で不適当である。マンガンノジュール
の硫酸浸出溶液を中和、脱鉄(m)イオンするために添
加するアルカリ物質としては、酸化鉄(m)沈殿が創生
する石膏と共枕するため炉遇しやすい硫酸線を石膏とし
て系外に除去できること、さらに安価なことなどの特徴
により炭酸カルシウム系のものが好ましく、これには通
常石灰石や沈降性炭酸カルシウムがあるが、本発明方法
を実施する場合には、マンガン/ジュール採掘時に大洋
の海底より同時に採取しうる石灰質深海底泥土がよい。
該深海底泥土は微細粒子よりなり、反応性が高く、沈殿
物の炉過性をもよくするためである。脱鉄(m)後、溶
液に金属鉄を加えて銅をセメンテーションして沈殿鋼と
する。
この時の溶液のpHは溶存するアルミニウムイオンの加
水分解により低く2〜2.5である。沈殿鋼を完全に炉
別分離した後、ニッケル、コバルトを沈殿させるために
硫化水素を通じても、ニッケル、バルトの硫化物の沈殿
生成にはpHが低いことに起因する誘導期間があり、直
ちには沈殿せず、沈殿いまじめても硫イ的物の沈殿速度
は非常に遅い。たとえば、9ぴ0前後の中温領域におも
、ても誘導期間は約30分あり、沈殿率が平衡に達する
のに5〜6時間が必要である。したがって、このような
方法ではニッケル、コバルトの硫イ肋殿を工業的に行な
うの‘まきわめて困難である。しかし沈殿鋼を炉別後、
アルカリ物質を用いてアルミニウムイオンが沈殿しない
程度にpHを2〜2.5に調整しつつ硫化水素を縄ずる
も、速やかに硫化ニッケルと硫化コバルトを回収できる
が、高価なアルカリ物質(苛性ソーダ、炭酸ソーダ、ア
ンモニアなど)が多量に必要である。安価な炭酸カルシ
ウム系物質を用いることもできるが、この場合は大量の
石膏が共枕するので、硫化物中のニッケルとコバルトの
品位が非常に低下する。あるいは、また、沈殿鋼を炉別
後、アルカリ物質を加え、pHを4程度に上げて脱アル
ミニウムを行なうならば、速やかに硫化ニッケルと硫化
コバルトを回収できるが、この方法ではアルカリ物質と
脱アルミニウム工程が必要である。これに対し、本発明
は以上のように、沈殿鋼を炉昇りすることなく、その存
在下に溶液に硫化水素を通ずるのであるが、その際、溶
液中に懸濁されるべき沈殿鋼の濃度は0.01夕/そ以
上、好ましくは0.1夕/ク程度である。通常、マンガ
ンノジュールの硫酸浸出溶液中にはこれより多量の鋼イ
オンが存在するので、実際には外部より銅イオンや沈殿
銅を加える必要はない。銅イオンが多量に存在する場合
には、汝堺安銅の一部を系外に、活用することもできる
。このように、所定量の沈殿鋼が懸濁している溶液中に
硫化水素を通ずる本発明方法では上記の誘導期間は消滅
し、損梓を良くし硫化水素を十分に溶解させると、ニッ
ケル、コバルトの沈殿率は硫化水素の供給量に比例して
増加する。すなわち、ニッケルおよびコバルトの硫化沈
殿は存在する沈殿鋼粒子の接触作用により硫化水素の供
総合速度に比例して速やかに進行する。こののように本
発明方法はマンガンノジュールの硫酸浸出溶液中の銅、
ニッケルおよびコバルトを金属鋼−硫化ニッケル−硫化
コバルトの混合物として同一装置により回収することを
可能とするものである。本発明方法では銅のセメンテー
ションも、またニッケル、コバルト硫化物の平衡沈殿率
の温度依存性も小さい。
さらに硫化水素圧力も常圧を使用することができる。も
ちろん反応を促進するためにオートクレープを用いて加
圧下で硫化沈殿を行なうこともできるが、特別なメリッ
トが少ない。上記硫酸浸出溶液中のニッケルやコバルト
の硫化沈殿の進行にともなって溶液のpHが低下するの
で、ニッケル、特にコバルトの沈殿率低下を防止するた
めには何らかの方法で酸性度を中和することが望ましい
。そのために、銅のセメンテーションに際して鉄粉を過
剰に使用し、この過剰の鉄粉の中和作用によりpHの低
下を防止することもできるが、むしろアルカリ物質を少
量添加する方がより効果的である。本発明方法は、以上
の特徴により、特に、鋼ニッケルおよびコバルト濃度の
比較的低い硫酸浸出溶液からこれら有価金属を混合精鉱
として濃縮回収する場合およびマンガンノジュールの採
掘海域周辺での製錬において上記有価金属を混合糟鉱と
して濃縮回収し、国内に輸送する場合に効果的に適用で
きるものである。
本発明方法で得られた上託金属鋼−硫化ニッケル−硫化
コバルトの混合精鉱から各有価金属を分離回収すること
は周知の方法によって容易に可能である。
たとえば、上記混合糟鉱を60oo以上、好ましくは9
0oo以上のアンモニアーアルミニウム塩溶液と混合し
、これをオートクレープ中で酸素圧5気圧以上、好まし
くは1疎気圧以上で加圧酸化して銅、ニッケル、コバル
トの混合アンミン鍔体溶液とし、この溶液に溶媒抽出−
電解採取法を適用してそれぞれ鋼、ニッケルおよびコバ
ルトの高純度金属として分離回収することができるので
ある。本発明は、以上のごとく、マンガンノジュールの
硫酸浸出溶液中の銅、ニッケルおよびコバルトを、銅の
回収および脱アルミニウムの2工程省略のもとで金属鋼
−硫化ニッケル−硫化コバルトの混合物として同一装置
にて速やかに同時回収することを可能ならしめる経済的
な方法を提供するもので、その工業的価値はきわめて大
きい。
次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
が、本発明はその要旨を越えない限り以下の実施例に限
定されるものではない。実施例 1 マンガンノジュールCM‐17(‐4十胸esh)70
0夕を1400の‘の3.則硫酸により90℃において
浸出し、表2に示す組成の浸出溶液を得た。
表2 でンガンノジュ→しの硫酸浸出溶液乙糸迫成(ゲ
ノ乙)この浸出溶液750の‘に90℃において石灰質
深海底泥土31.7夕を加えて中和し脱鉄(m)イオン
を行ない、生成した石膏と水酸化鉄の混合物を炉別し、
沈殿物を2度リパルプ洗浄し、総液量750の‘とした
この溶液に90qoにおいて還元鉄粉1.20夕を加え
て鋼イオンを完全に沈殿銅として析出させた。この沈殿
鋼を含む溶液を櫨梓しながら常圧の硫化水素を30分間
通じ、ニッケルおよびコバルトをそれぞれ硫化物として
沈殿させた。沈殿物を炉別し、水洗、ついでメタノール
洗浄後、吸引乾燥し、金属銅−硫化ニッケル一硫化コバ
ルト混合物3.32夕を得た。この場合の銅、ニッケル
およびコバルトの回収率および沈殿物中の品位は表3に
示すとおりであった。表3 銅,:ッブルおょびコ/ル
トの回収率と品位実施例 2実施例1と同一のマンガン
ノジュールを実施例1と同一条件で処理して得た硫酸浸
出溶液750の【を用い、硫化水素を通ずる前に、実施
例1の場合により最終pHを上げる目的でソーダ灰5.
0夕を添加した以外は実施例1と同一条件で処理して金
属銅−硫化ニッケル−硫化コバルト混合物を3.70夕
を得た。
この場合の銅、ニッケルおよびコバルトの回収率および
沈殿物中の品位は表4に示すとおりである。表4 ニッ
けしお力びコ/ルMq回収蟹出口寸表4はソーダ灰を添
加することにより実施例1に比べてコバルトの回収率が
著しく向上したことを示す。
【図面の簡単な説明】
図面はマンガン/ジュールの硫酸浸出溶液中の銅、ニッ
ケルおよびコバルトを回収するための基本的処理プロセ
スの1例の工程図である。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 マンガンノジユールの硫酸浸出溶液中の銅、ニツケ
    ル、およびコバルトの回収方法において、該硫酸浸出溶
    液にアルカリ物質を加えて脱鉄(III)イオンし、次い
    で金属鉄を加えて該銅を沈殿銅として析出させ、さらに
    該沈殿銅の存在下に硫化水素通じて該ニツケルおよび該
    コバルトをそれぞれ硫化物として沈殿させることを特徴
    とするマンガンノジユールの硫酸浸出溶液中の銅、ニツ
    ケルおよびコバルトの回収方法。
JP55039836A 1980-03-28 1980-03-28 マンガンノジユ−ルの硫酸浸出溶液中の銅,ニツケルおよびコバルトの回収方法 Expired JPS6032698B2 (ja)

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AU2003249789B2 (en) * 2002-08-15 2009-06-04 Wmc Resources Ltd Recovering nickel
CN113416855B (zh) * 2021-06-18 2022-10-18 国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司 一种从硫化镍精矿浸出液制备硫酸镍的方法
CN113403477B (zh) * 2021-06-18 2023-02-28 国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司 一种硫化镍精矿的综合利用方法

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