KR101867739B1 - Method for manufacturing nickel concentrate - Google Patents

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KR101867739B1
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조성구
서동진
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주식회사 포스코
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing Ni concentrate. More specifically, the present invention relates to a method for manufacturing Ni concentrate with high Ni concentration from an Ni material such as FeNi. According to the present invention, the method comprises the following steps of: preparing a raw material of FeNi; adding the raw material of FeNi to an ammonium chloride solution to manufacture processing water; injecting gas containing oxygen to the processing water; adding acid to the processing water so as to release Ni; adding an oxidizing agent to the processing water; and separating a solid phase from the processing water to gain Ni concentrate.

Description

Ni 농축액을 제조하는 방법{METHOD FOR MANUFACTURING NICKEL CONCENTRATE}[0001] METHOD FOR MANUFACTURING NICKEL CONCENTRATE [0002]

본 발명은 Ni 농축액을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 FeNi 등과 같은 함 Ni 물질로부터 Ni 농도가 높은 Ni 농축액을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a Ni concentrate, and more particularly, to a method for producing a Ni concentrate having a high Ni concentration from a Ni-based material such as FeNi.

일반적으로 Ni는 리모나이트(Limonite)라고 불리는 광물로부터 습식 제련에 의해 생산된다. 리모나이트 광물에는 Ni 외에도 Fe가 다량 포함되어 있는데, 이러한 연유로 함 Ni 물질은 FeNi의 조성을 가지는 경우가 통상적이다.Generally, Ni is produced by wet smelting from minerals called Limonites. In addition to Ni, a large amount of Fe is contained in the limonite minerals. Such Ni-based materials have a FeNi composition in general.

한가지 예로서 대한민국 특허 등록공보 제10-1353721호는 리모나이트 원료를 건조하여 수분을 제거하고 소성공정을 통하여 Ni의 함량을 높인 후, 수소환원분위기에서 리모나이트 원료내의 Fe와 Ni를 환원반응을 통해 금속으로 제조하는 과정을 개시하고 있다.As an example, Korean Patent Registration No. 10-1353721 discloses a method of removing limonite raw material to remove moisture, raising the content of Ni through firing process, reducing the Fe and Ni in the rumonite raw material in a hydrogen reducing atmosphere A process for producing the metal is disclosed.

그러나, 이러한 과정에 의해서 제조되는 물질은 Fe를 다량 포함하는 FeNi이기 때문에, 항상 Fe가 같이 필요한 분야에서 사용되도록 용도가 제한된다는 문제가 있었다. 또한, Fe가 같이 필요하다고 하더라도 FeNi로부터 제조되는 물(物)의 조성을 제어하는 것에도 제약이 있을 수 있다.However, since the material produced by this process is FeNi containing a large amount of Fe, there has been a problem that its use is limited so that it is always used in fields requiring Fe together. Further, even if Fe is required together, there is a limitation also in controlling the composition of water (product) produced from FeNi.

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 한가지 측면에 따르면 주로 Ni를 포함하는 물을 제조하기 위한 원료인 Ni 농축액을 제조하는 방법이 제공된다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and one aspect of the present invention provides a method for producing a Ni concentrate, which is a raw material for producing water mainly containing Ni.

본 발명의 과제는 상술한 범위에 한정되지 않는다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 명세서의 전체적인 내용으로부터 본 발명에서 해결하고자 하는 추가적인 과제를 이해하는데 아무런 어려움이 없을 것이다.The problem of the present invention is not limited to the above-mentioned range. Those of ordinary skill in the art will appreciate that there is no difficulty in understanding the additional task to be solved by the present invention from the overall description of the present invention.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 Ni 농축액을 제조하는 방법은 FeNi 원료를 준비하는 단계; 상기 FeNi 원료를 염화 암모늄 수용액에 첨가하여 공정수를 제조하는 단계; 상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계; 상기 공정수에 산을 첨가하여 Ni를 용출하는 단계; 상기 공정수에 산화제를 첨가하는 단계; 상기 공정수로부터 고상을 분리하여 Ni 농축액을 얻는 단계를 포함한다.A method for producing a Ni concentrate to solve the problems of the present invention includes the steps of preparing a FeNi raw material; Adding the FeNi raw material to an ammonium chloride aqueous solution to prepare a process water; Injecting an oxygen-containing gas into the process water; Adding an acid to the process water to elute Ni; Adding an oxidizing agent to the process water; And separating the solid phase from the process water to obtain a Ni concentrate.

본 발명은 Fe와 Ni를 동시에 포함하는 원료로부터 탈철하는 과정을 거침으로써, Ni의 용도에 제약이 적은 Ni 원료를 얻을 수 있는 Ni 농축액을 제조하는 방법을 제공할 수 있다.The present invention can provide a method for producing a Ni concentrate capable of obtaining a Ni raw material having a limited restriction on the use of Ni by performing a process of de-ironing from a raw material containing Fe and Ni at the same time.

도 1은 본 발명의 한가지 구현례에 따라 Ni 농축액을 제조하기 위한 방법을 개략적으로 나타내는 공정흐름도이고,
도 2는 본 발명의 한가지 구현례에서 사용되는 FeNi 원료 분말을 제조하는 방법을 나타내는 공정흐름도이다.
1 is a process flow diagram schematically illustrating a method for preparing a Ni concentrate according to one embodiment of the present invention,
Figure 2 is a process flow diagram illustrating a method of making a FeNi raw material powder used in one embodiment of the present invention.

이하, 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

도 1에 본 발명의 Ni 농축액 제조방법을 개략적으로 나타내었다. 다만, 도 1은 본 발명의 예시적인 구현례에 불과할 뿐, 본원 발명의 권리범위를 결정하는 기준으로 삼아서는 아니된다. 도 1에 기재된 각 단계는 반드시 그 순서를 따라야 하는 것은 아니며 다양한 방식으로 변형되어 적용될 수 있다. 또한, 이하에서 설명의 편의를 위하여 1차 탈철과 2차 탈철 과정으로 나누어서 설명하나, 반드시 1차와 2차가 상호간의 순서를 의미하는 것은 아니라는 점에도 유의할 필요가 있다. 도 1에서 볼 수 있듯이, 본 발명은 Fe와 Ni를 포함하는 원료(FeNi 원료)를 준비한 후, 상기 원료에서 Fe를 탈철하는 방법을 이용한다. 일반적으로 많이 사용되는 방법으로서 산을 이용하여 FeNi 원료로부터 Fe와 Ni를 모두 용출시키는 방법이 있으나, 이러한 방법에 의할 경우 2가의 철 이온(Fe2 +) 및 니켈 이온(Ni2 +)이 침출되나, Fe2 +만 선택적으로 제거하여야 Ni를 얻을 수 있으나, Fe2 +를 선택적으로 제거하기 위해서는 불용성의 화합물을 형성하는 Fe3 +로 산화시키는 산화과정이 필요하며 이러한 산화과정을 위하여 산화되는 Fe2 +의 양에 비례하여 중화제가 다량 필요하게 된다는 문제점이 있었다. 그러나, 본 발명은 고상의 FeNi 중에서 Fe만 선택적으로 제거할 수 있는 발명으로서, 중화제를 다량 사용하지 않아도 된다는 장점이 있다. FIG. 1 schematically shows a method for producing the Ni concentrate of the present invention. It should be noted, however, that Fig. 1 is only an exemplary embodiment of the present invention and should not be used as a standard for determining the scope of rights of the present invention. Each step described in FIG. 1 does not necessarily have to follow the order, but may be modified and applied in various ways. It should be noted that, for convenience of explanation, the first and second de-ironing processes will be described below. However, it should be noted that the first and second processes do not necessarily mean the order of the first and second processes. As shown in FIG. 1, the present invention uses a method of preparing Fe (raw material) containing Fe and Ni (FeNi raw material) and then de-ironing Fe in the raw material. (Fe 2 + ) and nickel ions (Ni 2 + ) are leached from the FeNi raw material by using an acid as a generally used method. However, in this method, but, Fe 2 + only be selectively removed, but to obtain the Ni, in order to selectively remove the Fe 2 + requires oxidation process for oxidizing to Fe 3 + to form an insoluble compound, and Fe is oxidized for this oxidation process 2 + < / RTI > However, the present invention is an invention capable of selectively removing Fe from solid FeNi, which is advantageous in that a large amount of neutralizing agent is not required.

즉, 본 발명에서는 FeNi 원료를 염화 암모늄 수용액에 첨가하여 원료 중에 포함된 Fe를 우선 용해 및 제거(1차 탈철)하는 과정이 수행된다. 본 발명에서는 염화 암모늄 수용액을 전체 과정에서 사용되는 공정수의 기본적인 출발 물질로 사용한다. 즉, FeNi 원료를 염화 암모늄 수용액에 용해하여 공정수를 제조하는 경우 Fe는 Fe2 + 상태로 공정수에 용출되며, 원료 중에는 Ni가 잔존하게 된다. 이후의 단계에서 산, 중화제, 산화제 등의 다양한 첨가물질을 첨가함에 따라 공정수의 조성이 변화할 수 있으나, 본 발명에서는 이를 전체적으로 공정수라고 부른다는 사실에 유의할 필요가 있다.That is, in the present invention, the FeNi raw material is added to an ammonium chloride aqueous solution to first dissolve and remove Fe contained in the raw material (primary de-ironing). In the present invention, an ammonium chloride aqueous solution is used as a basic starting material for the process water used in the whole process. That is, when the FeNi raw material is dissolved in an aqueous solution of ammonium chloride to prepare a process water, Fe is eluted into Fe 2 + state in the process water, and Ni remains in the raw material. In the subsequent steps, the composition of the process water may be changed by adding various additives such as an acid, a neutralizing agent, and an oxidizing agent. However, it should be noted that the present invention refers to the process water as a whole.

충분한 반응을 유도하기 위해서 염화 암모늄 수용액 중의 염화 암모늄의 농도는 0.4wt% 이상일 수 있다. 염화 암모늄의 농도를 높일수록 반응이 촉진되므로 그 상한을 특별히 제한할 것은 아니나, 농도가 4wt%를 초과하면 효과의 상승이 미약하며 비용이 증가할 우려가 있으므로, 그 상한을 4wt%로 제한할 수도 있다.To induce a sufficient reaction, the concentration of ammonium chloride in the aqueous ammonium chloride solution may be 0.4 wt% or more. As the concentration of ammonium chloride is increased, the reaction is promoted, so the upper limit is not particularly limited. However, if the concentration exceeds 4 wt%, the increase of the effect is weak and the cost may increase. Therefore, the upper limit may be limited to 4 wt% have.

염화 암모늄 수용액의 질량은 원료 물질인 FeNi의 질량 대비 2배 내지 8배일 수 있다(FeNi가 첨가되지 않은 상태의 염화 암모늄 수용액의 질량을 기준으로 한다). 즉, 충분한 반응 효과를 얻기 위해서는 염화 암모늄 수용액의 질량은 원료 물질 질량의 2배 이상일 수 있다. 또한, 염화 암모늄 수용액의 양이 너무 많을 경우에는 더이상 효과 상승을 기대하기 어렵고 비용이 증가할 수 있으므로, 한가지 구현례에서는 염화 암모늄 수용액의 양을 원료 물질 질량의 8배로 정할 수 있다.The mass of the aqueous ammonium chloride solution may be 2 to 8 times the mass of the raw material FeNi (based on the mass of the aqueous ammonium chloride solution without FeNi added). That is, in order to obtain a sufficient reaction effect, the mass of the ammonium chloride aqueous solution may be more than twice the mass of the raw material. Also, if the amount of the aqueous ammonium chloride solution is too high, the effect can no longer be expected to increase and the cost may increase, so that in one embodiment, the amount of aqueous ammonium chloride solution can be determined to be 8 times the mass of the raw material.

또한, 원료 물질로 사용되는 FeNi 중의 Ni의 함량은 20wt% 이상으로 제한할 수 있다. Ni 함량이 너무 낮을 경우에는 얻어지는 농축액 중의 Ni 함량도 높지 않아 효율적이지 않을 수 있으므로, Ni 함량은 20wt% 이상인 것이 유리하다. Fe는 제거될 물질으로서 그 함량이 낮을 수록 유리하므로, 그 함량의 상한은 80wt% 이하일 수 있다. 다만, Fe 함량이 너무 낮을 경우에는 본 발명의 공정이 적용될 필요성이 줄어들기 때문에 원료 물질 중 Fe는 50wt% 이상 바람직하게는 60wt% 이상으로 정할 수 있다. Ni 함량의 상한은 Fe 함량의 하한으로부터 결정될 수 있다(Ni 함량 상한(wt%) = 100 - Fe 함량의 하한(wt%)). 나머지 성분으로서 불순물이 포함될 수 있으며, FeNi를 제조하기 위한 원료 광석으로서 리모나이트와 같은 Ni 광석이 사용되었을 경우, 이들 불순물은 광석으로부터 유래되는 불순물일 수 있다.In addition, the content of Ni in FeNi used as a raw material may be limited to 20 wt% or more. When the Ni content is too low, the Ni content in the resulting concentrate may not be high and may not be effective, so that the Ni content is advantageously 20 wt% or more. Since Fe is a substance to be removed and its content is low, the upper limit of its content can be 80 wt% or less. However, if the Fe content is too low, the necessity of applying the process of the present invention is reduced, so that Fe in the raw material can be set to 50 wt% or more, preferably 60 wt% or more. The upper limit of the Ni content can be determined from the lower limit of the Fe content (Ni content upper limit (wt%) = 100 - Fe content lower limit (wt%)). Impurities may be contained as the remaining components, and when Ni ore such as limonite is used as the raw material ore for producing FeNi, these impurities may be impurities derived from ore.

본 발명의 한가지 구현례에서는 원료 물질인 FeNi는 표면을 통한 반응을 활성화 하기 위해 입상 또는 분말상일 수 있으며, 이때 분말의 평균 입도는 2mm 이하일 수 있다.In one embodiment of the present invention, the raw material FeNi may be in the form of granules or powder to activate the reaction through the surface, wherein the average particle size of the powder may be less than 2 mm.

FeNi 원료는 상술한 조건을 충족하는 한 어떠한 방법에 의해서도 제조될 수 있다. 다만, 상기 FeNi 원료는 본 발명의 한가지 구현례인 도 2에 도시한 방식으로 제조될 수 있는데, 이를 간단히 설명한다면, Ni 원료광인 리모나이트 광을 건조/소성하는 단계; 이를 수소환원 하는 단계; 수소환원된 환원광을 염산 등의 산으로 침출하는 단계; 및 침출액에 Fe 분말 등을 첨가하여 상기 Fe 분말에 Ni가 석출되도록 하여 FeNi 분말을 얻는 과정에 의해 제조될 수 있다. 이러한 방식으로서 대한민국 특허 등록공보 제10-1353721호를 참고할 수 있다.The FeNi raw material can be produced by any method as long as the above-described conditions are satisfied. However, the FeNi raw material can be manufactured by the method shown in FIG. 2, which is one embodiment of the present invention. Briefly, the step of drying / firing the Rimnite light, which is the Ni raw material light, Hydrogen reduction; Leaching hydrogen reduced reduced light with an acid such as hydrochloric acid; And adding Fe powder or the like to the leaching solution to precipitate Ni on the Fe powder to obtain an FeNi powder. As such a method, Korean Patent Registration No. 10-1353721 can be referred to.

상술한 1차 탈철 반응은 상기 공정수에 산소 함유 가스가 주입되는 상태에서 수행될 수 있다. 산소 함유 가스에 포함된 산소는 FeNi 원료로부터 용출된 Fe2 +를 Fe3+로 산화시키는 역할을 하며, 산화된 Fe3 +는 산화물 또는 수산화물 형태로 침전된다.The above-mentioned primary de-ironing reaction can be performed in a state where oxygen-containing gas is injected into the process water. The role of oxygen contained in the oxygen-containing gas is oxidized to Fe 2 + eluted from FeNi material as Fe 3+, and the oxidized Fe 3 + is precipitated as an oxide or hydroxide form.

산소 함유 가스의 주입방식은 특별히 제한되지 않으며, 본 발명의 한가지 구현례에서는 튜브나 파이프 등의 주입수단을 통하여 산소 함유 가스를 공정수 내로 주입하여, 공정액의 교반과 산소의 주입이 동시에 일어나도록 할 수 있다.The method of injecting the oxygen-containing gas is not particularly limited, and in one embodiment of the present invention, the oxygen-containing gas is injected into the process water through the injection means such as a tube or a pipe so that the stirring of the process solution and the injection of oxygen occur simultaneously can do.

산소 함유 가스의 주입속도는 가스 중의 산소의 양을 기준으로 분당 주입량이 염화 암모늄 수용액 부피의 1 내지 3.6배가 되도록 할 수 있다. 즉, 충분한 반응 효과를 얻기 위해서는 산소의 분당 주입속도가 염화 암모늄 수용액 부피의 1배 이상일 필요가 있다. 다만, 산소량이 과다할 경우 더이상의 효과 상승을 기대하기 어려우므로 그 상한을 3.6배로 정할 수 있다. 본 발명의 한가지 구현례에 따르면 상기 산소의 분당 주입 속도는 1.5 내지 3배로 제한될 수도 있다. 상술한 양은 산소 함유 가스 속에 포함된 산소의 양을 기준으로 한 것이므로, 산소 함유 가스의 한가지 예인 공기(산소 20% 포함)를 사용할 경우 분당 주입되는 공기의 양은 염화 암모늄 수용액 부피의 5 내지 18배일 수 있다.The rate of introduction of the oxygen-containing gas may be such that the feed rate per minute is 1 to 3.6 times the volume of the aqueous ammonium chloride solution based on the amount of oxygen in the gas. That is, in order to obtain a sufficient reaction effect, the injection rate per minute of oxygen needs to be at least one times the volume of the aqueous ammonium chloride solution. However, if the amount of oxygen is excessive, it is difficult to expect a further increase in the effect, so that the upper limit can be set at 3.6 times. According to one embodiment of the present invention, the rate of oxygen injection per minute may be limited to 1.5 to 3 times. Since the amount is based on the amount of oxygen contained in the oxygen-containing gas, the amount of air injected per minute when using air (including 20% oxygen), which is an example of the oxygen-containing gas, is 5-18 times the volume of the aqueous ammonium chloride solution have.

본 발명의 한가지 구현례에서는 충분한 반응 효과를 얻기 위하여 산소 함유 가스에 포함되는 산소의 함량을 전체 가스의 부피 대비 15% 이상으로 할 수 있다. 산소 함량은 100%까지도 첨가 가능하므로, 산소 함량의 상한은 특별히 제한하지 않는다.In one embodiment of the present invention, the content of oxygen contained in the oxygen-containing gas may be 15% or more of the volume of the total gas in order to obtain a sufficient reaction effect. Since the oxygen content can be added up to 100%, the upper limit of the oxygen content is not particularly limited.

또한, 상기 1차 탈철 과정에서 공정수의 온도는 60~90℃의 범위로 제어될 수 있다. 즉, 충분한 반응 효율을 얻기 위해서는 60℃ 이상으로 수용액의 온도를 제어할 필요가 있다. 또한, 높은 온도에서 수용액이 증발하는 것을 방지하고, 에너지 효율을 고려하면 상기 공정수의 온도는 90℃ 이하로 제어될 수 있다. 한가지 구현례에 따르면, 상기 공정수의 온도는 70 내지 85℃로 제어될 수 있으며, 다른 한가지 구현례에서는 80℃로 제어될 수 있다.In addition, the temperature of the process water in the primary de-ironing process can be controlled in the range of 60 to 90 ° C. That is, in order to obtain sufficient reaction efficiency, it is necessary to control the temperature of the aqueous solution to 60 ° C or higher. Also, it is possible to prevent the aqueous solution from evaporating at a high temperature, and in consideration of energy efficiency, the temperature of the process water can be controlled to 90 ° C or less. According to one embodiment, the temperature of the process water may be controlled at 70 to 85 ° C, and in another embodiment may be controlled at 80 ° C.

충분한 양의 Fe를 제거하기 위해서 6시간 이상 1차 탈철 반응 과정을 수행할 수 있다. 18시간 정도의 반응으로 충분한 효과를 거둘 수 있으며, 처리비용 등을 절감하기 위해서 1차 탈철 반응 시간의 상한은 18시간으로 정할 수 있다. 본 발명의 한가지 구현례에서 상기 1차 탈철 반응 시간은 7 내지 15시간으로 정할 수 있다.In order to remove a sufficient amount of Fe, a first decarburization reaction process can be performed for 6 hours or more. 18 hours, it is possible to obtain a sufficient effect. In order to reduce the processing cost, the upper limit of the first decarburization reaction time can be set to 18 hours. In one embodiment of the present invention, the primary decarburization reaction time can be set to 7 to 15 hours.

이때, 효과적인 반응을 유도하기 위해서는 상기 공정수의 pH를 2.5 내지 5.5로 유지할 필요가 있다. 이를 위하여 중화제나 산을 공정수에 첨가할 수 있다. 반드시 이로 제한하는 것은 아니나, 본 발명에서 사용 가능한 중화제로서는 생석회, 소석회, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 백운석, 가성소다, 암모니아수 등을 들 수 있으며, 산으로는 황산, 염산, 질산, 불산 등을 들 수 있다.At this time, in order to induce an effective reaction, it is necessary to maintain the pH of the process water at 2.5 to 5.5. To this end, neutralizing agents or acids may be added to the process water. Examples of the neutralizing agent that can be used in the present invention include sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, hydrofluoric acid, and the like, and examples of the neutralizing agent include calcium oxide, calcium hydroxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, dolomite, caustic soda, have.

상술한 과정에 의하여 용출된 Fe2 +는 Fe3 +로 산화되고, 그 결과 Fe3 +의 산화물 또는 수산화물이 형성되어 침전된다. 따라서, 투입된 FeNi 원료 중에는 주로 Ni가 잔존하게 된다.The Fe 2 + eluted by the above-mentioned process is oxidized to Fe 3 + , and as a result, an oxide or hydroxide of Fe 3 + is formed and precipitated. Therefore, Ni mainly remains in the charged FeNi raw material.

상기 공정수에 산을 가하는 과정이 포함될 수 있다. 산 첨가는 원료에 잔존하는 Ni를 용출시키기 위한 과정이다. 먼저 용출되어 침전된 Fe는 3가의 산화물로서 산에 잘 용해되지 않는 성질을 가지므로, 산을 가하더라도 재용해되는 Fe의 양은 미미하다. 따라서, 산을 가한 이후의 공정수에는 다량의 Ni 이온과 소량의 Fe2 + 이온이 포함된다. Ni를 용출시키기 위한 산의 한가지 예시로서 염산을 들 수 있다. 산의 첨가량은 원료 중에 잔류하는 Ni의 함량에 따라 결정된다. 즉, 원료 중에 포함된 Ni를 실질적으로 대부분 용해시킬 수 있는 정도까지 산이 첨가될 수 있으며, 여기서 실질적으로 대부분 용해된다는 것은 최초 원료 물질(FeNi)에 포함되어 있던 Ni의 전체 질량 중 80% 이상, 한가지 구현례에서는 90% 이상, 바람직한 한가지 구현례에서는 95% 이상이 공정수로 용해되었다는 것을 의미한다. 본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 산 첨가에 의해 Ni가 용해된 이후의 공정수의 pH는 1.5 내지 4.5의 값을 가질 수 있다.And adding an acid to the process water. The acid addition is a process for eluting Ni remaining in the raw material. Since the eluted and precipitated Fe is a trivalent oxide and does not dissolve well in acid, the amount of Fe to be redissolved is insignificant even when an acid is added. Therefore, a large amount of Ni ions and a small amount of Fe & lt ; 2 + & gt ; ions are included in the process water after the addition of the acid. One example of an acid for eluting Ni is hydrochloric acid. The amount of the acid added is determined by the content of Ni remaining in the raw material. That is, the acid may be added to such an extent as to substantially completely dissolve the Ni contained in the raw material. Here, the substantially dissolving substantially means that at least 80% of the total mass of Ni contained in the initial raw material (FeNi) It means that at least 90% in embodiments, and at least 95% in one preferred embodiment, have been dissolved in the process water. In one embodiment of the present invention, the pH of the process water after Ni is dissolved by the acid addition may have a value of 1.5 to 4.5.

상기 공정수에 포함된 소량의 Fe2 + 이온을 Fe3 + 이온의 산화물 또는 수산화물로 침전 제거하기 위해 공정수에 산화제를 첨가하는 2차 탈철 반응 단계가 포함될 수 있다. 본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 산화제로서 과산화수소나 차아염소산 나트륨 등을 사용할 수 있다. 이때 충분한 반응효율을 도모하고 비용을 절감하기 위해 첨가되는 산화제의 양은 Fe2+ 이온을 Fe3 + 이온으로 산화시키기 위한 화학당량 대비 100 내지 250%의 비율로 첨가할 수 있으며, 본 발명의 한가지 구현례에서는 상기 산화제의 양은 화학당량 대비 120 내지 170%의 비율로 첨가할 수 있다. 이러한 탈철 반응의 과정에서 pH가 저하하여 반응 효율이 감소할 수 있으므로, 공정수에 중화제를 첨가하는 과정이 더 포함될 수 있다. 상기 중화제 첨가과정은 반응 전 또는 반응 중에 수행될 수 있다. 본 발명의 한가지 구현례에 따르면 상기 중화제로서 생석회나 가성소다 등을 사용할 수 있다.And a second decarburization reaction step of adding an oxidizing agent to the process water in order to precipitate and remove a small amount of Fe 2 + ions contained in the process water to an oxide or hydroxide of Fe 3 + ions. In one embodiment of the present invention, hydrogen peroxide or sodium hypochlorite may be used as the oxidizing agent. At this time can be made sufficient reaction efficiency, the addition of Fe2 + ion amount of the oxidizing agent to be added in order to reduce costs at a rate of 100 to 250% of stoichiometric for the oxidation of the Fe 3 + ion, one implementation example of the invention , The amount of the oxidizing agent may be in the range of 120 to 170% based on the chemical equivalent. Since the pH is lowered in the process of the de-ironing reaction and the reaction efficiency may be decreased, a process of adding a neutralizing agent to the process water may be further included. The neutralizing agent addition process may be performed before or during the reaction. According to one embodiment of the present invention, quicklime or caustic soda can be used as the neutralizing agent.

이와 같은 과정에 의해 상기 2차 탈철 반응 과정 중의 공정수의 pH는 1.5 내지 4.5의 값을 유지할 수 있으며, Fe2 +는 Fe3 +로 되어 침전된다.By such a process, the pH of the process water in the second decarburization reaction process can be maintained at a value of 1.5 to 4.5, and Fe 2 + is precipitated as Fe 3 + .

상술한 과정 이후, 공정수로부터 침전된 고상을 분리하게 되는데, 그 결과 Ni 이온이 농축된 Ni 농축액을 얻을 수 있다. 농축액과 고상을 분리하는 방법은 지금까지 알려진 모든 방법을 사용할 수 있으며, 예를 들면 여과, 원심 분리 등의 다양한 방법 등을 사용할 수 있다.After the above-mentioned process, the precipitated solid phase is separated from the process water. As a result, a Ni concentrated liquid containing Ni ions can be obtained. Any method known so far can be used for separating the concentrated liquid from the solid phase and various methods such as filtration and centrifugation can be used.

따라서, 본 발명의 Ni 농축액을 제조하는 방법은 FeNi 원료를 준비하는 단계; 상기 FeNi 원료를 염화 암모늄 수용액에 첨가하여 공정수를 제조하는 단계; 상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계; 상기 공정수에 산을 첨가하여 Ni를 용출하는 단계; 상기 공정수에 산화제를 첨가하는 단계; 상기 공정수로부터 고상을 분리하여 Ni 농축액을 얻는 단계를 포함한다.Thus, the method for producing the Ni concentrate of the present invention comprises the steps of: preparing an FeNi raw material; Adding the FeNi raw material to an ammonium chloride aqueous solution to prepare a process water; Injecting an oxygen-containing gas into the process water; Adding an acid to the process water to elute Ni; Adding an oxidizing agent to the process water; And separating the solid phase from the process water to obtain a Ni concentrate.

이후, 상기 Ni 농축액 중 Ni는 지금까지 알려진 통상적인 방법에 의하여 수산화물, 황산염, 염화염 또는 Ni 금속 등의 형태로 회수 될 수 있다.Thereafter, Ni in the Ni concentrate can be recovered in the form of hydroxide, sulfate, chloride or Ni metal by conventional methods known so far.

Claims (10)

FeNi 원료를 준비하는 단계;
상기 FeNi 원료를 염화 암모늄 수용액에 첨가하여 공정수를 제조하는 단계;
상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계;
상기 공정수에 산을 첨가하여 Ni를 용출하는 단계;
상기 공정수에 과산화수소 및 차아염소산 나트륨 중에서 선택된 Fe2+ 이온을 Fe3+ 이온으로 산화시키는 산화제를 첨가하는 단계;
상기 공정수로부터 고상을 분리하여 Ni 농축액을 얻는 단계를 포함하는 Ni 농축액을 제조하는 방법.
Preparing a FeNi raw material;
Adding the FeNi raw material to an ammonium chloride aqueous solution to prepare a process water;
Injecting an oxygen-containing gas into the process water;
Adding an acid to the process water to elute Ni;
Adding an oxidizing agent to the process water to oxidize Fe 2+ ions selected from hydrogen peroxide and sodium hypochlorite to Fe 3+ ions;
And separating the solid phase from the process water to obtain a Ni concentrate.
제 1 항에 있어서,
상기 염화 암모늄 수용액 중 염화 암모늄은 0.5~4.0wt%의 농도로 포함되는 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the ammonium chloride in the ammonium chloride aqueous solution is contained at a concentration of 0.5 to 4.0 wt%.
제 1 항에 있어서,
염화 암모늄 수용액의 질량은 FeNi 원료의 질량 대비 2배 내지 8배인 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the mass of the ammonium chloride aqueous solution is 2 to 8 times the mass of the FeNi raw material.
제 1 항에 있어서,
상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계에서의 공정수의 온도는 60~90℃의 범위인 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature of the process water in the step of injecting the oxygen-containing gas into the process water is in the range of 60 to 90 占 폚.
제 1 항에 있어서, 상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계는 6 내지 18시간 수행되는 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method of claim 1, wherein injecting the oxygen-containing gas into the process water is performed for 6 to 18 hours.
제 1 항에 있어서,
상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계에서의 공정수의 pH는 2.5 내지 5.5로 유지되는 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pH of the process water in the step of injecting oxygen-containing gas into the process water is maintained at 2.5 to 5.5.
제 1 항에 있어서,
상기 공정수에 산소 함유 가스를 주입하는 단계에서의 산소 함유 가스의 주입속도는 가스 중의 산소의 양을 기준으로 분당 주입량이 염화 암모늄 수용액 부피의 1 내지 3.6배인 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the injection rate of the oxygen-containing gas in the step of injecting the oxygen-containing gas into the process water is 1 to 3.6 times the volume of the ammonium chloride aqueous solution per minute, based on the amount of oxygen in the gas.
제 1 항에 있어서,
상기 FeNi 원료 중의 Ni의 함량은 20wt% 이상이며, Fe 함량은 80wt% 이하인 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the Ni content in the FeNi raw material is 20 wt% or more, and the Fe content is 80 wt% or less.
제 1 항에 있어서,
상기 공정수에 산을 첨가하여 Ni를 용출하는 단계 이후의 공정수의 pH는 1.5~4.5인 Ni 농축액을 제조하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pH of the process water after the step of eluting Ni by adding an acid to the process water is 1.5 to 4.5.
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