KR20140016333A - 탄산 니켈의 제조를 위한 공정 - Google Patents

Abstract

본 발명은 하기 단계를 포함하는 탄산 니켈을 제조하기 위한 공정에 관한 것이다: a) 마그네슘 염 용액을 제조하는 단계;
b) 최대 5시간 동안 pH를 4 내지 10으로, 그리고 온도를 0 내지 100℃로 유지하면서 상기 용액을 기체상 CO₂의 스트림과 접촉시키는 단계;
c) 단계 b)의 혼합물을 황산 니켈 용액과 접촉시켜, 혼합물을 제조하는 단계;
d) 상기 혼합물의 액체 및 고체 분획의 분리를 수행하는 단계;
e) 단계 a)에 상기 액체 분획을 공급하는 단계
본 공정은 탄산 니켈을 제조하기 위해 사용된 시약을 재활용하며 취급 및 수송이 용이한 최종 생성물을 수득한다.

Description

탄산 니켈의 제조를 위한 공정{PROCESS FOR PRODUCTION OF NICKEL CARBONATE}

본 발명은 중탄산 마그네슘으로부터 탄산 니켈을 제조하기 위한 공정에 관한 것이며, 상기 공정은 탄산 니켈을 제조하기 위해 사용된 시약의 재활용을 고려하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 공정은 취급 및 수송이 용이한 최종 생성물을 수득한다. 상기 공정은 광산업에 특히 적합하다.

탄산 니켈은 밝은 녹색 분말의, 무취 고체로서, 희석 산 및 수성 암모니아에는 용해되지만, 물에 불용성이며, 건조시, 미분으로부터 응집괴까지 아우르는 크기를 갖는다. 상기 화합물은 다른 니켈 염, 니켈 촉매, 색소 및 세라믹 첨가물을 제조하기 위해 주로 사용된다.

상이한 공급원으로부터 탄산 니켈을 제조하기 위한 몇 가지 공지된 공정이 존재한다. 그렇지만, 이들 경로는 시약의 재활용 및 침전 단계를 고려하지 않는다.

하기의 상세한 설명은 어떤 경우에도, 본 발명의 범위, 적용성 또는 구성을 제한하는 것으로 의도되지 않는다. 더욱 정확하게는, 하기 설명은 예시적인 양태를 실행하기 위해 필요한 이해를 제공한다. 본 명세서에 제공된 교시를 이용할 경우, 당해 분야의 숙련가는 본 발명의 범위로부터 벗어나지 않고 사용될 수 있는 적절한 대안을 인식할 것이다.

도 1에 나타난 바와 같은 본 발명의 공정은 다음의 단계들을 포함한다:

a) 마그네슘 염 용액을 제조하는 단계;

b) 최대 5시간 동안 pH를 4 내지 10으로, 그리고 온도를 0 내지 100℃로 유지하면서 상기 용액을 기체상 CO₂의 스트림과 접촉시키는 단계;

c) 단계 b)의 혼합물을 황산 니켈 용액과 접촉시켜, 혼합물을 제조하는 단계;

d) 상기 혼합물의 액체 및 고체 분획의 분리를 수행하는 단계;

e) 단계 a)에 상기 액체 분획을 공급하는 단계.

마그네슘 염 용액은 바람직하게는 황산 마그네슘 용액이다.

기체-액체 기체 접촉을 촉진하기 위해, 상기 용액과 기체상 CO₂ 스트림의 접촉은 바람직하게는 패킷 컬럼(packet column)에서 일어나거나, 또는 상기 용액과 기체상 CO₂ 스트림간에 양호한 접촉을 제공하는 임의의 다른 장비가 사용될 수 있다.

마그네슘 염 용액 pH는 4 내지 10, 바람직하게는 5 내지 7로 유지되어야 한다. 이러한 경우에, 중화제, 바람직하게는 산화 마그네슘이 사용될 수 있다. 하지만 이러한 목적에 있어서 당해 분야의 숙련가에게 공지된 임의의 다른 물질이 사용될 수 있다.

더 낮은 온도는 MgHCO₃의 생성을 촉진하기 때문에, 온도는 0 내지 10℃, 바람직하게는 10 내지 30℃로 유지되어야 한다.

체류 시간은 최대 다섯 시간, 바람직하게는 최대 한 시간이어야 한다.

상기 용액을 기체상 CO₂ 스트림과 접촉시켜 발생된 MgHCO₃ 용액은, 바람직하게는 본 명세서에 기술된 작동 변수를 고려하여, 황산 니켈과 접촉되어, 각각 MgSO₄ 용액 및 NiCO₃ 침전물인 액체 및 고체 분획을 함유하는 혼합물을 생성한다.

액체 및 고체 분획은 고체-액체 분리를 수행할 수 있는 임의의 장비 또는 방법에 의해 분리될 수 있다.

상기 MgSO₄ 용액에서 나온 액체 분획은, 추가의 MgHCO₃를 제조하기 위해 단계 a)로 되돌아간다.

본 발명의 탄산 니켈을 수득하기 위한 공정은 하기와 같은 몇 가지 이익을 제공한다:

◈ 본 공정은 탄산 니켈을 제조하기 위해 사용된 시약을 재활용하며 취급 및 수송이 용이한 최종 생성물을 수득한다.

◈ 저렴하고, 취급 및 수송이 용이한, 중간 니켈 생성물 (NiCO₃)의 제조;

◈ Vale사 내부의 다른 부서와의 시너지 증대;

◈ 니켈의 하류 공정의 비용 저감;

◈ 저-등급 또는 소규모 니켈 매장량의 활용.

Claims (5)

1. 탄산 니켈의 제조를 위한 공정이되 하기 단계를 포함하는 공정:
   a) 마그네슘 염 용액을 제조하는 단계;
   b) 최대 5시간 동안 pH를 4 내지 10으로, 그리고 온도를 0 내지 100℃로 유지하면서 상기 용액을 기체상 CO₂의 스트림과 접촉시키는 단계;
   c) 단계 b)의 혼합물을 황산 니켈 용액과 접촉시켜, 혼합물을 제조하는 단계;
   d) 상기 혼합물의 액체 및 고체 분획의 분리를 수행하는 단계;
   e) 단계 a)에 상기 액체 분획을 공급하는 단계.
2. 제1항에 있어서, 마그네슘 염 용액은 황산 마그네슘 용액인 공정.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 마그네슘 염 용액과 기체상 CO₂의 스트림의 접촉 단계는 패킷 컬럼(packet column)에서 일어나는 공정.
4. 제1항, 제2항 또는 제3항 중 한 항에 있어서, 단계 b)에서 pH를 4 내지 10로 유지하기 위해 중화제를 사용할 수 있는 공정.
5. 제4항에 있어서, 중화제는 산화 마그네슘인 공정.

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