KR20150076347A - Apparatus for recovering of precious metal and rare-earth metal from ores - Google Patents

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Abstract

The present invention provides an apparatus for recovering precious metals and rare-earth metals from ores, comprising: a drying and plasticizing device for manufacturing dried and plasticized ores by drying and plasticizing ores; an ore pyrolyzing device for manufacturing pyrolyzed ores by mixing the dried and plasticized ores with a pyrolyzing agent, and manufacturing ammonium hydroxide and ammonium sulfate by recovering ammonia, which is the product of pyrolysis; a leaching and pH-adjusting device for leaching the pyrolyzed ores, adjusting pH, and separating pH-adjusted sludge and pH-adjusted filtrate; a rare-earth metal recovering device for separating washed filtrate and washed sludge by washing the pH-adjusted sludge, and recovering rare-earth metals from the washed sludge; and a precious metal recovering device for recovering precious metals from the pH-adjusted filtrate. Using the apparatus for recovering precious metals and rare-earth metals according to the present invention, economical efficiency and process efficiency can be improved by recovering precious metals and rare-earth metals at low costs as a pyrolysis device for manufacturing ores for leaching is arranged at the rear end of a device for crushing, drying and plasticizing metallic ores, precious metals such as Mn, Ni, Co and Cu and rare-earth metals such as Y, La, Ce and Nd are recovered via a leaching and wet extraction process, and a pyrolyzing agent is recovered to be reused in a process.

Description

광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치{APPARATUS FOR RECOVERING OF PRECIOUS METAL AND RARE-EARTH METAL FROM ORES}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recovering valuable metals and rare-

본 발명은 니켈 광석, 망간 단괴 등의 금속 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속을 회수하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 금속 광석의 파쇄, 건조 및 소성하는 장치의 후단에 침출용 광석 제조를 위한 열분해 장치를 배치한 다음, 침출 및 습식 추출과정을 통해 유가금속(Mn,Ni,Co,Cu등) 및 희토류금속(Y,La,Ce,Nd등) 회수하고, 열분해제를 회수하여 공정에 재사용할 수 있는 유가금속 및 희토류금속 회수장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for recovering valuable metals and rare earth metals from metal ores such as nickel ores and manganese nodules. More specifically, the present invention relates to a pyrolysis (Mn, Ni, Co, Cu, etc.) and rare earth metals (Y, La, Ce, Nd, etc.) through leaching and wet extraction processes and recovering the pyrolysis agent To a valuable metal and rare earth metal recovery device.

미래의 광물자원인 망간단괴로부터 유가금속을 회수하기 위해 채광, 선광, 제련 등의 복합기술에 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다. 망간단괴에 함유되어 있는 유가금속의 평균 함량은 Mn 25.4%, Ni 1.28%, Cu 1.02% 및 Co 0.24%이고, 희토류금속의 평균함량은 Y 0.085%, La 0.021%, Ce 0.072% 및 Nd 0.026% 로 보고되고 있다.
In order to recover valuable metals from manganese nodules, which are future mineral resources, many efforts are being made to combine mining, beneficiation, and smelting. The mean contents of rare earth metals were Y 0.085%, La 0.021%, Ce 0.072% and Nd 0.026%, and the average contents of rare earth metals were 0.015% .

망간단괴로부터 유가금속 회수공정 중 유가금속의 분리, 및 제련 공정은 총 시설투자비의 약 60%이상, 총 조업비의 70%이상을 차지하는 가장 중요한 공정이다. 그러나 종래에는 심해저에서 채집되어 선상에 도착한 망간단괴를 전량 육상으로 이송하여 제련시설이 되어 있는 공장까지 운반하였기 때문에 운송비가 막대한 것으로 추산되고, 망간단괴의 불필요한 비금속 성분이 혼재되어 있는 원광을 그대로 파쇄하여 제련공정으로 투입하는 경우, 황산, 염산, 암모니아 등의 시약이 다량으로 소모된다. 또한, 금속을 회수한 후에 발생된 잔사(폐기물)들의 처리를 위한 매립지의 확보 및 환경오염 등의 이유 때문에, 망간단괴로부터 회수된 유가금속의 제조원가가 높다는 문제점이 있다.
The separation and smelting of valuable metals during manganese nodule recovery is the most important process, accounting for more than 60% of total facility investment and more than 70% of total operating cost. However, in the past, manganese nodules collected on the ship in the past were transported all over the land and transported to a factory which is a smelting facility. Therefore, the transportation cost is estimated to be enormous, and the ore having the unnecessary non- When it is added to the smelting process, a large amount of reagents such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ammonia are consumed. In addition, there is a problem in that the manufacturing cost of the valuable metal recovered from the manganese nodule is high because of the securing of a landfill for treating the residues (waste) generated after the metal is recovered and environmental pollution.

본 발명의 한 측면은 금속 광석의 파쇄, 건조 및 소성하는 장치의 후단에 침출용 광석 제조를 위한 열분해 장치를 배치한 다음, 침출 및 습식 추출과정을 통해 유가금속(Mn,Ni,Co,Cu등) 및 희토류금속(Y,La,Ce,Nd등) 회수하고, 열분해제를 회수하여 공정에 재사용함으로써, 저렴한 비용으로 유가금속 및 희토류금속을 회수하는 장치를 제공하고자 한다.
One aspect of the present invention is to dispose a pyrolysis apparatus for producing leachable ore at the rear end of a device for crushing, drying and firing a metal ore, and then introducing a ferrous metal (Mn, Ni, Co, Cu ), Rare earth metals (Y, La, Ce, Nd and the like) are recovered and the pyrolysis agent is recovered and reused in the process, thereby recovering valuable metals and rare earth metals at low cost.

본 발명은 광석을 건조 및 소성하여 건조 소성광을 제조하는 건조 및 소성장치; 상기 건조 소성광을 열분해제와 혼합하여 열분해 광석을 제조하고, 열분해 산물인 암모니아를 회수하여 수산화암모늄 및 황산암모늄을 제조하는 광석 열분해장치; 상기 열분해 광석을 침출반응시키고 pH를 조절한 후, 발생된 pH조절슬러지 및 pH조절여액을 분리하는 침출 및 pH조절 장치; 상기 pH조절슬러지를 세척하여 세척여액 및 세척슬러지를 분리한 후, 상기 세척슬러지로부터 희토류금속을 회수하는 희토류금속 회수장치; 및 상기 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수하는 유가금속 회수장치를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치를 제공한다.The present invention relates to a drying and firing apparatus for drying and firing an ore to produce dry fired light; An ore pyrolysis apparatus for producing pyrolytic ore by mixing the dry pyrolysis gas with a pyrolysis agent, and recovering ammonia as pyrolysis product to produce ammonium hydroxide and ammonium sulphate; A leaching and pH adjusting device for separating the generated pH controlling sludge and the pH controlling filtrate after the pyrolyzing ore is leached and the pH is adjusted; A rare earth metal recovery apparatus for recovering the rare earth metal from the washing sludge after washing the pH adjusting sludge to separate the washing filtrate and the washing sludge; And a valuable metal recovering apparatus for recovering valuable metals from the pH controlling filtrate. The present invention also provides an apparatus for recovering valuable metals and rare earth metals from ores.

상기 광석은 희토류금속을 포함하는 망간단괴일 수 있다.The ore may be a manganese nodule containing a rare earth metal.

상기 광석 열분해장치는 상기 건조 소성광과 열분해제를 혼합하는 혼합장치; 상기 건조 소성광을 열분해광석과 암모니아로 열분해하는 열분해장치; 상기 암모니아로부터 더스트를 제거하고, 수산화암모늄 용액 및 황산암모늄 용액으로 분류하는 집진장치; 상기 수산화암모늄 용액을 세정하는 제1 스크러버; 상기 수산화암모늄 용액을 농축하는 제1 농축장치; 농축된 수산화암모늄 용액을 결정화 및 건조하여 수산화암모늄을 제조하는 제1 결정화건조장치; 상기 황산암모늄 용액을 세정하는 제2 스크러버; 상기 황산암모늄 용액을 농축하는 제2 농축장치; 및 농축된 황산암모늄 용액을 결정화 및 건조하여 황산암모늄을 제조하는 제2 결정화건조장치를 포함할 수 있다.The ore thermal cracking apparatus may further comprise a mixing device for mixing the dry firing light and the thermal decomposition agent; A pyrolysis apparatus for pyrolyzing the dry fired light with pyrolytic ore and ammonia; A dust collector for removing dust from the ammonia and classifying the solution into ammonium hydroxide solution and ammonium sulfate solution; A first scrubber for cleaning the ammonium hydroxide solution; A first concentrating device for concentrating the ammonium hydroxide solution; A first crystallization drying apparatus for crystallizing and drying the concentrated ammonium hydroxide solution to produce ammonium hydroxide; A second scrubber for cleaning the ammonium sulfate solution; A second concentration apparatus for concentrating the ammonium sulfate solution; And a second crystallization drying apparatus for crystallizing and drying the concentrated ammonium sulphate solution to produce ammonium sulfate.

상기 침출 및 pH조절장치는 상기 열분해 광석 및 물을 혼합하여 침출반응시키는 침출반응조; 상기 침출반응조의 침출반응물에 pH조절제를 투입하여 pH 2.5 내지 3.5로 조절하는 pH조절 반응조; 및 pH가 조절된 침출반응물에서 pH조절슬러지와 pH조절여액을 분리하는 제1 고액분리장치를 포함할 수 있다.Wherein the leaching and pH adjusting device comprises a leaching reaction tank for mixing the pyrolysis ore and water to cause leaching reaction; A pH regulating tank for adjusting pH to 2.5 to 3.5 by adding a pH adjusting agent to the leaching reaction of the leaching reaction tank; And a first solid-liquid separating device for separating the pH adjusting sludge and the pH controlling filtrate from the pH-controlled leaching reactant.

상기 희토류금속 회수장치는 세척액을 이용하여 상기 pH조절슬러지를 세척하여, 세척슬러지 및 세척여액을 제조하는 세척조; 세척슬러지 및 세척여액을 분리하는 제2 고액분리장치; 및 상기 세척여액으로부터 희토류금속을 회수하는 희토류금속 회수조를 포함할 수 있다.The rare earth metal recovery apparatus includes a washing tank for washing the pH-adjusted sludge using a washing liquid to produce washing sludge and washing filtrate; A second solid-liquid separator for separating the washing sludge and the washing filtrate; And a rare earth metal recovery vessel for recovering the rare earth metal from the washing filtrate.

상기 유가금속 회수장치는 상기 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수하는 유가금속 회수조를 포함할 수 있다.The valuable metal recovering apparatus may include a valuable metal recovering tank for recovering valuable metal from the pH controlling filtrate.

상기 광석 열분해장치는 제2 결정화건조장치에서 제조된 황산암모늄을 저장하고, 상기 황산암모늄을 열분해제로서 혼합장치에 공급하는 황산암모늄 저장조를 추가로 포함할 수 있다.The ore pyrolysis apparatus may further include an ammonium sulfate storage tank storing the ammonium sulfate produced in the second crystallization drying apparatus and supplying the ammonium sulfate as a thermal decomposition agent to the mixing apparatus.

상기 침출 및 pH조절장치는 집진장치에서 분리된 더스트 및 열분해장치에서 제조된 열분해광석을 저장하고, 상기 더스트 및 열분해광석을 침출 반응조에 공급하는 열분해광석 저장조를 추가로 포함할 수 있다.The leaching and pH adjusting device may further include a pyrolysis ore reservoir for storing the pyrolysis ore produced in the dust and pyrolysis apparatus separated from the dust collector and supplying the dust and the pyrolysis ore to the leaching reaction tank.

상기 침출 및 pH조절장치는 제1 결정화건조장치에서 제조된 수산화암모늄을 저장하고, 상기 수산화암모늄을 pH조절제로서 pH조절 반응조에 공급하는 pH조절제 저장조를 추가로 포함할 수 있다.
The leaching and pH adjusting device may further include a pH adjusting agent reservoir for storing the ammonium hydroxide produced in the first crystallization drying apparatus and supplying the ammonium hydroxide as a pH adjusting agent to the pH adjusting reaction tank.

본 발명의 유가금속 및 희토류금속 회수장치를 사용하는 경우, 금속 광석의 파쇄, 건조 및 소성하는 장치의 후단에 침출용 광석 제조를 위한 열분해 장치를 배치한 다음, 침출 및 습식 추출과정을 통해 유가금속(Mn,Ni,Co,Cu등) 및 희토류금속(Y,La,Ce,Nd등) 회수하고, 열분해제를 회수하여 공정에 재사용함으로써, 저렴한 비용으로 유가금속 및 희토류금속을 회수하여 경제성 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
In the case of using the valuable metal and rare earth metal recovering apparatus of the present invention, a pyrolysis apparatus for producing leaching ore is disposed at the rear end of the apparatus for crushing, drying and calcining a metal ore, (Such as Mn, Ni, Co, Cu) and rare earth metals (Y, La, Ce, Nd, etc.) are recovered and the pyrolysis agent is recovered and reused in the process to recover valuable metals and rare earth metals at low cost, Can be improved.

도 1은 본 발명의 유가금속 및 희토류금속 회수장치를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically shows a valuable metal and rare earth metal recovery apparatus of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art.

본 발명은 광석을 건조 및 소성하여 건조 소성광을 제조하는 건조 및 소성장치(2); 상기 건조 소성광을 열분해제와 혼합하여 열분해 광석을 제조하고, 열분해 산물인 암모니아를 회수하여 수산화암모늄 및 황산암모늄을 제조하는 광석 열분해장치; 상기 열분해 광석을 침출반응시키고 pH를 조절한 후, 발생된 pH조절슬러지 및 pH조절여액을 분리하는 침출 및 pH조절 장치; 상기 pH조절슬러지를 세척하여 세척여액 및 세척슬러지를 분리한 후, 상기 세척슬러지로부터 희토류금속을 회수하는 희토류금속 회수장치; 및 상기 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수하는 유가금속 회수장치를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치를 제공한다.
The present invention relates to a drying and firing apparatus (2) for drying and firing an ore to produce dry firing light; An ore pyrolysis apparatus for producing pyrolytic ore by mixing the dry pyrolysis gas with a pyrolysis agent and recovering pyrolysis product ammonia to produce ammonium hydroxide and ammonium sulphate; A leaching and pH adjusting device for separating the generated pH controlling sludge and the pH controlling filtrate after the pyrolyzing ore is leached and the pH is adjusted; A rare earth metal recovery apparatus for recovering the rare earth metal from the washing sludge after washing the pH adjusting sludge to separate the washing filtrate and the washing sludge; And a valuable metal recovering apparatus for recovering valuable metals from the pH controlling filtrate. The present invention also provides an apparatus for recovering valuable metals and rare earth metals from ores.

본 발명의 유가금속 및 희토류금속 회수장치는 금속 광석, 예를 들어 심해저에서 채취되는 희토류금속을 포함하는 망간단괴를 원료로 사용할 수 있으며, 금속 광석의 파쇄, 건조 및 소성하는 장치의 후단에 침출용 광석 제조를 위한 열분해 장치를 배치한 다음, 침출 및 습식 추출과정을 통해 유가금속(Mn,Ni,Co,Cu등) 및 희토류금속(Y,La,Ce,Nd등) 회수하고, 열분해제를 회수하여 공정에 재사용함으로써, 저렴한 비용으로 유가금속 및 희토류금속을 회수하여 경제성 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
The valuable metals and rare earth metal recovering apparatuses of the present invention can be used as a raw material for manganese nodules containing metal ores, for example, rare earth metals collected from deep-sea basins, and for leaching at the rear end of a device for crushing, (Mn, Ni, Co, Cu) and rare earth metals (Y, La, Ce, Nd, etc.) are recovered by leaching and wet extraction process after recovering the pyrolysis agent Thereby recovering valuable metals and rare earth metals at low cost, thereby improving the economical efficiency and process efficiency.

상기 건조 및 소성장치(2)는 광석을 건조 및 소성하여 건조 소성광을 제조하며, 상기 건조 소성광은 광석 열분해장치로 이송된다. 상기 광석은 특별히 제한하지 않으나, 광석 입도조절장치(1)에 의해 5mm이하의 입도범위로 파쇄된 광석일 수 있다.
The drying and firing device (2) drys and fires the ore to produce dry fired light, which is transferred to the ore thermal cracking apparatus. The ore is not particularly limited, but it may be an ore crushed by the ore particle size regulating device 1 to a particle size range of 5 mm or less.

상기 광석 열분해장치는 상기 건조 및 소성장치(2)에서 제조된 건조 소성광을 열분해제와 혼합하여 열분해 광석을 제조하고, 열분해 산물인 암모니아를 회수하여 수산화암모늄 및 황산암모늄을 제조할 수 있다. 보다 구체적으로는 혼합장치(3); 열분해장치(5); 집진장치(6); 제1 스크러버(7); 제1 농축장치(9); 제1 결정화건조장치(10); 제2 스크러버(12); 제2 농축장치(14); 및 제2 결정화건조장치(15)를 포함한다.
The ore pyrolysis apparatus may produce pyrolytic ore by mixing the dry pyrolysis product produced in the drying and firing apparatus 2 with a pyrolysis agent, and recover the pyrolysis product, ammonia, to produce ammonium hydroxide and ammonium sulphate. More specifically, mixing device 3; A pyrolysis device 5; A dust collecting device (6); A first scrubber 7; A first concentrating device 9; A first crystallization drying apparatus (10); A second scrubber 12; A second concentrating device (14); And a second crystallization drying apparatus (15).

혼합장치(3)에서 상기 건조 및 소성장치(2)에서 제조된건조 소성광과 열분해제가 혼합될 수 있으며, 열분해제와 혼합된 건조 소성광은 상기 열분해장치(5)에서 하기 반응식 1 및 2와 같이 열분해광석 및 암모니아로 열분해될 수 있다. 상기 열분해광석은 열분해광석 저장조(16)에 저장된 후, 침출 및 pH조절 장치로 이송되어 침출반응에 참여할 수 있다.
In the mixing apparatus 3, the dry firing light and the thermal decomposition agent produced in the drying and firing apparatus 2 may be mixed, and the dry firing light mixed with the thermal decomposition agent may be mixed in the thermal decomposition apparatus 5 with the following reaction formulas 1 and 2 Likewise, it can be pyrolyzed with pyrolysis ore and ammonia. The pyrolytic ore may be stored in the pyrolysis ore storage tank 16 and then transferred to the leaching and pH adjusting device to participate in the leaching reaction.

NiO + (NH4)2SO4 = NiSO4 + 2NH3 + H2O (1) NiO + (NH 4) 2 SO 4 = NiSO 4 + 2NH 3 + H 2 O (1)

Fe2O3 + 3(NH4)2SO4 = Fe2(SO4)3 + 6NH3 + 3H2O (2)
Fe 2 O 3 + 3 (NH 4 ) 2 SO 4 = Fe 2 (SO 4) 3 + 6NH 3 + 3H 2 O (2)

상기 열분해장치(5)에서 열분해 반응의 부산물로 배출되는 암모니아는 집진장치(6)로 이송되며, 상기 집진장치(6)에서는 상기 암모니아로부터 더스트가 제거된다. 또한, 암모니아와 수분에 의해 생성된 수산화암모늄 용액과 열분해제인 황산암모늄 용액이 분리되어 각각 제1 스크러버(7) 및 제2 스크러버(12)로 이송될 수 있다. 집진장치(6)에서 제거된 더스트는 열분해광석 저장조(16)에 저장된 후, 침출반응조(17)로 이송될 수 있다.
The ammonia discharged as a by-product of the pyrolysis reaction in the pyrolysis apparatus 5 is transferred to the dust collector 6, and the dust is removed from the ammonia in the dust collector 6. Further, the ammonium hydroxide solution produced by ammonia and moisture and the ammonium sulfate solution which is the thermal decomposition agent may be separated and transferred to the first scrubber 7 and the second scrubber 12, respectively. The dust removed from the dust collecting device 6 may be stored in the pyrolysis ore storage tank 16 and then transferred to the leaching tank 17. [

상기 수산화암모늄 용액은 제1 스크러버(7)에서 세정된 후, 제1 농축장치(9)로 이송되어 농축될 수 있다. 농축된 수산화암모늄 용액은 제1 결정화건조장치(10)에 이송되어 결정화 및 건조됨으로써 수산화암모늄이 제조될 수 있다. 상기 수산화암모늄은 침출 및 pH조절 장치의 pH조절제 저장조(20)로 공급되어 pH조절제로 사용될 수 있다.
The ammonium hydroxide solution may be cleaned in the first scrubber 7 and then transferred to the first concentration device 9 and concentrated. The concentrated ammonium hydroxide solution is transferred to the first crystallization and drying apparatus 10, and crystallized and dried to produce ammonium hydroxide. The ammonium hydroxide may be supplied to the pH adjusting agent reservoir 20 of the leaching and pH adjusting device and used as a pH adjusting agent.

또한 제1 스크러버(7)에서 세정된 수산화암모늄 용액은 상기 제1 농축장치(9)로 이송되기 전에 수산화암모늄 용액 저장조(8)에 저장될 수 있으며, 저장된 수산화암모늄 용액은 제1 농축장치(9)로 이송되거나, 수산화암모늄 저장조(11)에서 pH조절제 저장조(20)로 이송되는 수산화암모늄에 합류될 수 있다.
The ammonium hydroxide solution rinsed in the first scrubber 7 can also be stored in the ammonium hydroxide solution reservoir 8 before being transferred to the first concentrator 9 and the stored ammonium hydroxide solution can be stored in the first concentrator 9 , Or may be joined to ammonium hydroxide that is transported from the ammonium hydroxide reservoir 11 to the pH adjuster reservoir 20.

집진장치(6)에서 분리된 황산암모늄 용액은 제2 스크러버(12)에서 세정된 후, 황산암모늄 용액 저장조(13)에 저장된 다음, 제2 농축장치(14)로 이송되어 농축될 수 있다. 농축된 황산암모늄 용액은 제2 결정화건조장치(15)에 이송되어 결정화 및 건조됨으로써 황산암모늄이 제조될 수 있다.
The ammonium sulfate solution separated in the dust collector 6 is washed in the second scrubber 12, stored in the ammonium sulfate solution storage tank 13, and then transferred to the second concentrating device 14 and concentrated. The concentrated ammonium sulfate solution is transferred to the second crystallization and drying apparatus 15 and crystallized and dried to produce ammonium sulfate.

특별히 한정하지 않으나, 상기 제2 결정화건조장치(15)에서 제조된 황산암모늄은 열분해제로 재사용할 수 있다. 상기 광석 열분해장치는 황산암모늄 저장조(4)를 추가로 포함하여, 제2 결정화건조장치(15)에서 제조된 황산암모늄을 저장하고, 상기 황산암모늄을 열분해제로서 혼합장치(3)에 공급할 수 있다. 열분해제인 황산암모늄이 재사용될 수 있기 때문에 공정에 소요되는 비용을 절감시킬 수 있다.
Although not particularly limited, ammonium sulfate produced in the second crystallization and drying apparatus 15 can be reused as a thermal decomposition agent. The ore thermal cracking apparatus further includes an ammonium sulfate storage tank 4 to store the ammonium sulfate produced in the second crystallization drying apparatus 15 and supply the ammonium sulfate as a thermal decomposition agent to the mixing apparatus 3 . Ammonium sulfate, which is a thermal decomposition agent, can be reused, which can reduce the cost of the process.

상기 침출 및 pH조절 장치는 상기 광석 열분해장치에서 제조된 열분해 광석을 침출반응시키고 pH를 조절한 후, 발생된 pH조절슬러지 및 pH조절여액을 분리할 수 있다. 보다 구체적으로는 침출 및 pH조절 장치는 침출반응조(17); pH조절 반응조(19); 및 제1 고액분리장치(21)를 포함할 수 있다.
The leaching and pH adjusting apparatus can separate the pH regulating sludge and the pH controlling filtrate after the pyrolysis ore produced in the ore pyrolyzing apparatus is leached and the pH is regulated. More specifically, the leaching and pH adjusting device comprises a leaching reaction tank 17; a pH adjustment reaction tank 19; And a first solid-liquid separator (21).

상기 침출반응조(17)는 열분해 광석 및 물을 혼합하여 침출반응시킬 수 있다. 특별히 한정하지 않으나, 상기 침출 및 pH조절장치는 열분해광석 저장조(16)를 추가로 포함하여, 상기 집진장치(6)에서 분리된 더스트 및 열분해장치(5)에서 제조된 열분해광석을 저장하고, 상기 더스트 및 열분해광석을 침출 반응조에 공급할 수 있다. 열분해광석 저장조(16)에 저장된 열분해광석 및 물 저장조(18)에 저장된 물이 침출반응조(17)에 공급되어 침출반응이 일어나게 된다. 상기 침출반응은 특별히 제한하지 않으나 상기 침출반응조(17)에 염산 또는 황산을 투입하여 니켈 및 철을 이온으로 용해 침출시킬 수 있다. 상기 침출반응조(17)의 침출반응물은 pH조절 반응조(19)로 이송되며, pH조절제 저장조(20)에서 공급되는 pH조절제인 수산화암모늄에 의해 pH 2.5 내지 3.5로 조절될 수 있다.
The leaching reaction tank (17) may be subjected to a leaching reaction by mixing pyrolysis ore and water. The leaching and pH adjusting device further includes a pyrolysis ore reservoir 16 to store the pyrolysis ore produced in the dust and pyrolysis unit 5 separated from the dust collector 6, Dust and pyrolytic ore can be supplied to the leaching reactor. The pyrolysis ore stored in the pyrolysis ore storage tank 16 and the water stored in the water storage tank 18 are supplied to the leaching reaction tank 17 to cause the leaching reaction. The leaching reaction is not particularly limited, but hydrochloric acid or sulfuric acid may be added to the leaching reaction tank 17 to dissolve and leach nickel and iron into ions. The leaching reaction of the leaching reaction tank 17 is transferred to the pH adjustment reaction tank 19 and can be adjusted to a pH of 2.5 to 3.5 by ammonium hydroxide which is a pH adjusting agent supplied from the pH adjustment agent storage tank 20.

상기 pH가 조절된 침출반응물은 제1 고액분리장치(21)로 이송되어 pH조절여액과 불용성 잔사인 pH조절슬러지로 분리될 수 있으며, 분리된 pH조절여액 및 pH조절슬러지는 각각 유가금속 회수장치 및 희토류금속 회수장치로 이송된다.
The leached reactant having the pH adjusted is transferred to the first solid-liquid separator 21 and can be separated into a pH controlling filtrate and a pH controlling sludge which is an insoluble residue. The separated pH controlling filtrate and pH controlling sludge are separated by a valuable metal recovering device And a rare earth metal recovery device.

상기 희토류금속 회수장치는 상기 침출 및 pH조절 장치에서 이송된 pH조절슬러지를 세척하여 세척여액 및 세척슬러지를 분리한 후, 상기 세척슬러지로부터 희토류금속을 회수할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 희토류금속 회수장치는 세척조(25); 제2 고액분리장치(27); 및 희토류금속 회수조(30)를 포함할 수 있다.The rare earth metal recovery apparatus may remove the washing filtrate and the washing sludge by washing the pH adjusting sludge transferred from the leaching and pH adjusting apparatus, and then recovering the rare earth metal from the washing sludge. More specifically, the rare earth metal recovery apparatus includes a washing tank 25; A second solid-liquid separator 27; And a rare-earth metal recovery vessel 30.

상기 침출 및 pH조절 장치에서 이송된 pH조절슬러지는 세척조(25)에 이송되기 전에 pH조절슬러지 저장조(24)에 저장될 수 있으며, 상기 세척조(25)에서는 세척액을 이용하여 상기 pH조절슬러지를 세척하여, 세척슬러지 및 세척여액을 제조할 수 있다. 상기 세척액은 세척액 저장조(26)로부터 공급될 수 있다.
The pH adjusting sludge transferred from the leaching and pH adjusting device may be stored in the pH adjusting sludge storage tank 24 before being transferred to the washing tank 25. In the washing tank 25, So that a washing sludge and a washing filtrate can be prepared. The washing liquid may be supplied from the washing liquid reservoir 26.

상기 세척슬러지 및 세척여액은 제2 고액분리장치(27)로 이송되어 분리될 수 있으며, 분리된 세척여액은 세척여액 저장조(28)에 저장된 후 희토류금속 회수조(30)로 이송됨으로써, 희토류금속이 회수될 수 있다. 상기 제2 고액분리장치(27)에서 분리된 세척슬러지는 세척슬러지 저장조(29)로 이송될 수 있다.
The washing sludge and the washing filtrate can be transferred to and separated from the second solid-liquid separator 27. The separated washing filtrate is stored in the washing filtrate reservoir 28 and then transferred to the rare earth metal recovery vessel 30, Can be recovered. The washing sludge separated from the second solid-liquid separating device 27 may be transferred to the washing sludge storage tank 29.

상기 유가금속 회수장치는 상기 침출 및 pH조절 장치에서 이송된 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수할 수 있으며, 구체적으로 유가금속 회수조(23)를 포함할 수 있다. 상기 pH조절여액은 유가금속 회수조(23)에 이송되기 전에 pH조절여액 저장조(22)에 저장될 수 있다.
The valuable metal recovering device may recover the valuable metal from the pH controlling filtrate transferred from the leaching and pH adjusting device, and may specifically include a valuable metal recovering tank 23. The pH control filtrate may be stored in the pH control filtrate reservoir 22 before being transferred to the crude oil recovery tank 23.

본 발명의 유가금속 및 희토류금속 회수장치는 상기 황산암모늄을 전량 회수하여, 광석 열분해장치의 혼합장치(3)에 공급하여 재사용할 수 있으므로, 유가금속 및 희토류금속을 회수하는 비용을 절감시킬 수 있으며, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.
The present invention can recover the entire amount of the ammonium sulfate and supply it to the mixing apparatus 3 of the ore thermal cracking apparatus for reuse, thereby reducing the cost of recovering valuable metals and rare earth metals , The efficiency of the process can be improved.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

1: 광석 입도조절장치 2: 건조 및 소성장치
3: 혼합장치 4: 황산암모늄 저장조
5: 열분해장치 6: 집진장치
7: 제1 스크러버 8: 수산화암모늄 용액 저장조
9: 제1 농축장치 10: 제1 결정화건조장치
11: 수산화암모늄 저장조 12: 제2 스크러버
13: 황산화암모늄 용액 저장조 14: 제2 농축장치
15: 제2 결정화건조장치 16: 열분해광석 저장조
17: 침출반응조 18: 물 저장조
19: pH조절 반응조 20: pH조절제 저장조
21: 제1 고액분리장치 22: pH조절여액 저장조
23: 유가금속 회수조 24: pH조절슬러지 저장조
25: 세척조 26: 세척액 저장조
27: 제2 고액분리장치 28: 세척여액 저장조
29: 세척슬러지 저장조 30: 희토류금속 회수조1: Ore particle size regulating device 2: Drying and firing device
3: Mixing device 4: Ammonium sulfate storage tank
5: Pyrolysis device 6: Dust collector
7: First scrubber 8: Ammonium hydroxide solution storage tank
9: first concentrating apparatus 10: first crystallizing drying apparatus
11: ammonium hydroxide storage tank 12: second scrubber
13: Ammonium sulfate solution storage tank 14: Second concentrating device
15: second crystallization drying apparatus 16: pyrolysis ore storage tank
17: leaching reaction tank 18: water storage tank
19: pH adjusting reaction tank 20: pH adjusting tank
21: first solid-liquid separator 22: pH controlling filtrate reservoir
23: Oil-rich metal recovery tank 24: pH adjustment sludge storage tank
25: Washing tank 26: Washing liquid storage tank
27: Second solid-liquid separator 28: Washing filtrate reservoir
29: Cleaning sludge storage tank 30: Rare earth metal recovery tank

Claims (9)

광석을 건조 및 소성하여 건조 소성광을 제조하는 건조 및 소성장치;
상기 건조 소성광을 열분해제와 혼합하여 열분해 광석을 제조하고, 열분해 산물인 암모니아를 회수하여 수산화암모늄 및 황산암모늄을 제조하는 광석 열분해장치;
상기 열분해 광석을 침출반응시키고 pH를 조절한 후, 발생된 pH조절슬러지 및 pH조절여액을 분리하는 침출 및 pH조절 장치;
상기 pH조절슬러지를 세척하여 세척여액 및 세척슬러지를 분리한 후, 상기 세척슬러지로부터 희토류금속을 회수하는 희토류금속 회수장치; 및
상기 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수하는 유가금속 회수장치
를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
A drying and firing apparatus for drying and firing the ore to produce dry fired light;
An ore pyrolysis apparatus for producing pyrolytic ore by mixing the dry pyrolysis gas with a pyrolysis agent and recovering pyrolysis product ammonia to produce ammonium hydroxide and ammonium sulphate;
A leaching and pH adjusting device for separating the generated pH controlling sludge and the pH controlling filtrate after the pyrolyzing ore is leached and the pH is adjusted;
A rare earth metal recovery apparatus for recovering the rare earth metal from the washing sludge after washing the pH adjusting sludge to separate the washing filtrate and the washing sludge; And
A valuable metal recovery apparatus for recovering valuable metals from the pH controlling filtrate
And recovering the rare earth metal from the ore containing the rare earth metal.
제1항에 있어서, 상기 광석은 희토류금속을 포함하는 망간단괴인 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The apparatus for recovering valuable metals and rare earth metals from ores according to claim 1, wherein the ores are manganese nodules containing rare earth metals.
제1 항에 있어서, 상기 광석 열분해장치는
상기 건조 소성광과 열분해제를 혼합하는 혼합장치;
상기 건조 소성광을 열분해광석과 암모니아로 열분해하는 열분해장치;
상기 암모니아로부터 더스트를 제거하고, 수산화암모늄 용액 및 황산암모늄 용액으로 분류하는 집진장치;
상기 수산화암모늄 용액을 세정하는 제1 스크러버;
상기 수산화암모늄 용액을 농축하는 제1 농축장치;
농축된 수산화암모늄 용액을 결정화 및 건조하여 수산화암모늄을 제조하는 제1 결정화건조장치;
상기 황산암모늄 용액을 세정하는 제2 스크러버;
상기 황산암모늄 용액을 농축하는 제2 농축장치; 및
농축된 황산암모늄 용액을 결정화 및 건조하여 황산암모늄을 제조하는 제2 결정화건조장치
를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the ore pyrolysis apparatus
A mixing device for mixing the dry firing light and the thermal decomposition agent;
A pyrolysis apparatus for pyrolyzing the dry fired light with pyrolytic ore and ammonia;
A dust collector for removing dust from the ammonia and classifying the solution into ammonium hydroxide solution and ammonium sulfate solution;
A first scrubber for cleaning the ammonium hydroxide solution;
A first concentrating device for concentrating the ammonium hydroxide solution;
A first crystallization drying apparatus for crystallizing and drying the concentrated ammonium hydroxide solution to produce ammonium hydroxide;
A second scrubber for cleaning the ammonium sulfate solution;
A second concentration apparatus for concentrating the ammonium sulfate solution; And
A second crystallization drying apparatus for producing ammonium sulfate by crystallizing and drying the concentrated ammonium sulfate solution
And recovering the rare earth metal from the ore containing the rare earth metal.
제1 항에 있어서, 상기 침출 및 pH조절장치는
상기 열분해 광석 및 물을 혼합하여 침출반응시키는 침출반응조;
상기 침출반응조의 침출반응물에 pH조절제를 투입하여 pH 2.5 내지 3.5로 조절하는 pH조절 반응조; 및
pH가 조절된 침출반응물에서 pH조절슬러지와 pH조절여액을 분리하는 제1 고액분리장치
를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The method of claim 1, wherein the leaching and pH adjusting device
A leaching reaction tank in which the pyrolysis ore and water are mixed and leached;
A pH regulating tank for adjusting pH to 2.5 to 3.5 by adding a pH adjusting agent to the leaching reaction of the leaching reaction tank; And
a first solid-liquid separator for separating the pH-regulating sludge and the pH-controlling filtrate from the pH-controlled leaching reactant
And recovering the rare earth metal from the ore containing the rare earth metal.
제1 항에 있어서, 상기 희토류금속 회수장치는
세척액을 이용하여 상기 pH조절슬러지를 세척하여, 세척슬러지 및 세척여액을 제조하는 세척조;
세척슬러지 및 세척여액을 분리하는 제2 고액분리장치; 및
상기 세척여액으로부터 희토류금속을 회수하는 희토류금속 회수조
를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The apparatus for recovering rare earth metals according to claim 1,
A washing tank for washing the pH adjusting sludge using a washing liquid to produce a washing sludge and washing filtrate;
A second solid-liquid separator for separating the washing sludge and the washing filtrate; And
A rare earth metal recovery vessel for recovering rare earth metal from the washing filtrate
And recovering the rare earth metal from the ore containing the rare earth metal.
제1항에 있어서, 상기 유가금속 회수장치는 상기 pH조절여액으로부터 유가금속을 회수하는 유가금속 회수조를 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The apparatus for recovering valuable metals and rare earth metals from ores according to claim 1, wherein the valuable metal recovering apparatus includes a valuable metal recovering vessel for recovering valuable metals from the pH controlling filtrate.
제3항에 있어서, 상기 광석 열분해장치는 제2 결정화건조장치에서 제조된 황산암모늄을 저장하고, 상기 황산암모늄을 열분해제로서 혼합장치에 공급하는 황산암모늄 저장조를 추가로 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The apparatus according to claim 3, wherein the ore thermal cracking apparatus further comprises an ammonium sulfate storage tank for storing the ammonium sulfate produced in the second crystallization drying apparatus and supplying the ammonium sulfate as a thermal decomposition agent to the mixing apparatus, Rare earth metal recovery device.
제4항에 있어서, 상기 침출 및 pH조절장치는 집진장치에서 분리된 더스트 및 열분해장치에서 제조된 열분해광석을 저장하고, 상기 더스트 및 열분해광석을 침출 반응조에 공급하는 열분해광석 저장조를 추가로 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
The method according to claim 4, wherein the leaching and pH adjusting device further comprises a pyrolysis ore reservoir for storing pyrolysis ores produced in the dust and pyrolysis apparatus separated from the dust collector, and supplying the dust and pyrolysis ore to the leaching reactor Valuable metals and rare earth metals from ores.
제4항에 있어서, 상기 침출 및 pH조절장치는 제1 결정화건조장치에서 제조된 수산화암모늄을 저장하고, 상기 수산화암모늄을 pH조절제로서 pH조절 반응조에 공급하는 pH조절제 저장조를 추가로 포함하는 광석으로부터 유가금속 및 희토류금속 회수장치.
5. The method of claim 4, wherein the leaching and pH adjusting device further comprises a pH adjusting agent reservoir for storing the ammonium hydroxide produced in the first crystallization drying device and supplying the ammonium hydroxide as a pH adjusting agent to the pH adjusting reaction tank Valuable metals and rare earth metal recovery devices.
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