KR20170076240A - Apparatus for recovering of precious metal and byproducts from ore - Google Patents

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KR20170076240A KR1020150186273A KR20150186273A KR20170076240A KR 20170076240 A KR20170076240 A KR 20170076240A KR 1020150186273 A KR1020150186273 A KR 1020150186273A KR 20150186273 A KR20150186273 A KR 20150186273A KR 20170076240 A KR20170076240 A KR 20170076240A
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Abstract

본 발명은 광석이 암모늄염 열분해제와 혼합되고 열분해되어 열분해 광석과 암모니아 및 열분해제의 산기 성분 함유 배가스 부산물이 얻어지고, 배가스 부산물 중에 함유되어 있는 암모니아 및 산기 성분을 산에 포집하여 암모늄염 용액으로 회수하고 결정화하여 열분해제로 재사용하는 광석 처리장치; 열분해 광석을 수침출하고 pH 조절하고 고액분리하여 침출여액과 불용성 잔사로 분리하고, 상기 침출여액을 습식추출하여 유가금속 성분과 Fe 함유 회수 여액이 얻어지는 유가금속 회수장치; 및 상기 Fe 함유 회수 여액 중의 철 성분은 농축결정화되어 철염 결정이 되며 철염 결정은 열분해 과정을 거처 철광석 형태로 회수되고, 철광석 회수시 얻어지는 배가스 중의 산성가스가 산으로 회수되어 상기 열분해제의 회수에 재사용되는 부산물 회수장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치, 및 유가금속 및 부산물 회수 방법을 제공한다. 본 발명에 의한 장치 및 방법에 의해, 광석으로부터 유가금속을 회수할 뿐만 아니라 부산물 중 철 성분 및 열분해제를 회수하여 재사용할 수 있으므로, 경제성 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다.The present invention is characterized in that the ore is mixed with the ammonium salt pyrolysis agent and pyrolyzed to obtain pyrolytic ore, ammonia and pyrolysis agent-containing flue gas by-products, and the ammonia and acid component contained in the flue gas by-product are collected in an acid and recovered as an ammonium salt solution An ore processing device for crystallizing and reusing it as a thermal decomposition agent; A ferrous metal recovery apparatus for separating a pyrolyzing ore into a leached filtrate and an insoluble residue by water leaching, adjusting the pH and solid-liquid separation, and extracting the leached filtrate by wet extraction to obtain a valuable metal component and an Fe-containing recovered filtrate; And the iron component in the Fe-containing recovered filtrate is concentrated and crystallized into iron salt crystals, and the iron salt crystals are recovered in the form of iron ores after pyrolysis, and the acid gas in the exhaust gas obtained in the recovery of iron ores is recovered as an acid, And recovering valuable metals and byproducts from the ore including the by-product recovery device. The apparatus and method according to the present invention can recover not only valuable metals from ores but also recover and reuse iron components and pyrolysis agents in by-products, thereby improving the economical efficiency and process efficiency.

Figure P1020150186273
Figure P1020150186273

Description

광석으로부터 유가금속 및 부산물 회수장치 및 방법{Apparatus for recovering of precious metal and byproducts from ore}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for recovering valuable metals and byproducts from ores,

본 발명은 광석으로부터 유가금속 및 부산물을 회수하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and a method for recovering valuable metals and byproducts from ores.

미래의 광물자원인 망간단괴, 니켈광석 등의 광석으로부터 유가금속을 회수하기 위해 채광, 선광, 제련 등의 복합기술에 많은 노력을 기울이고 있는 실정이다.
In order to recover valuable metals from minerals such as manganese nodules and nickel ores in the future, many efforts are being made to combine mining, beneficiation, and smelting.

망간단괴에 함유되어 있는 유가금속의 평균함량은 Mn 25.4중량%, Fe 9.5중량%, Ni 1.28중량%, Cu 1.02중량%, Co 0.24중량%, Y 0.085중량%, La 0.021중량%, Ce 0.072중량%, Nd 0.026중량% 정도로 보고되고 있다. 망간단괴, 니켈광석, 제련부산물(슬래그, 잔사 등) 등의 광석으로부터 유가금속 회수공정 중 유가금속(Mn, Fe, Ni, Co, Cu 등)의 분리, 및 제련 공정은 총 시설투자비의 약 60% 이상, 총 조업비의 70% 이상을 차지하는 가장 중요한 공정이다.
The average content of the valuable metals contained in the manganese nodule was 25.4 wt% Mn, 9.5 wt% Fe, 1.28 wt% Ni, 1.02 wt% Cu, 0.24 wt% Co, 0.085 wt% Y, 0.021 wt% %, Nd 0.026% by weight. Manganese nodule, nickel ore, The separation and smelting of crude metals (Mn, Fe, Ni, Co, Cu, etc.) during the process of recovering valuable metals from ores such as smelting byproducts (slag, residue, etc.) account for more than 60% Which accounts for more than 70% of the total.

종래에는 심해저에서 채집되어 선상에 도착한 망간단괴를 전량 육상으로 이송하여 제련시설이 되어 있는 공장까지 운반해야하므로 운송비가 막대한 것으로 추산되며, 또한 망간단괴의 불필요한 비금속성분이 혼재되어 있는 원광 그대로 파쇄하여 제련공정으로 들어갈 경우, 다량의 시약 즉, 황산, 염산, 암모니아 등이 다량 소모된다. 뿐만 아니라, 유가금속을 회수한 후에 잔사(폐기물)를 처리하기 위한 매립지의 확보 등 여러 가지 뒤따르는 어려운 문제로 인해 환경에 악영향을 미치고 있으며, 망간단괴로부터 회수된 유가금속의 제조원가가 높다는 문제점이 있다.
Conventionally, manganese nodules collected on the ship in the past have to be 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 manganese nodule is crushed as it is, When entering the process, large amounts of reagents such as sulfuric acid, hydrochloric acid, and ammonia are consumed in large amounts. In addition, there is a problem that the environment is adversely affected due to various difficult problems such as securing a landfill for treating residues (waste) after recovery of valuable metals, and the production cost of valuable metals recovered from manganese nodules is high .

본 발명은 광석으로부터 유가금속과 부산물을 회수하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 광석으로부터 유가금속을 회수할 뿐만 아니라 부산물 중 철 성분 및 열분해제를 회수하여 재사용함으로써 저렴한 비용으로 광석으로부터 유가금속 및 부산물을 회수할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
The present invention relates to an apparatus and a method for recovering valuable metals and byproducts from ores, and more particularly, to recover not only valuable metals from ores but also recover and reuse iron and pyrolysis products from the by-products to thereby recover valuable metals and by- And to provide a device and method capable of recovering the same.

본 발명의 일 견지에 의하면, 광석이 산성 암모늄염 열분해제와 혼합되고 열분해되어 열분해 광석과 암모니아 및 열분해제의 산기 성분 함유 배가스 부산물이 얻어지고, 배가스 부산물 중에 함유되어 있는 암모니아 및 산기 성분을 산에 포집하여 암모늄염 용액으로 회수하고 결정화하여 열분해제로 재사용하는 광석 처리장치;According to one aspect of the present invention, ore is mixed with an acidic ammonium salt pyrolysis agent and pyrolyzed to obtain a pyrolytic ore, ammonia and a by-product of an acid component of the pyrolysis agent, and the ammonia and an acid component contained in the flue gas by- An ore treatment device for recovering the ammonium salt solution, crystallizing it and reusing it as a thermal decomposition agent;

열분해 광석을 수침출하고 pH 조절하고 고액분리하여 침출여액과 불용성 잔사로 분리하고, 상기 침출여액을 습식추출하여 유가금속 성분과 Fe 함유 회수 여액이 얻어지는 유가금속 회수장치; 및A ferrous metal recovery apparatus for separating a pyrolyzing ore into a leached filtrate and an insoluble residue by water leaching, adjusting the pH and solid-liquid separation, and extracting the leached filtrate by wet extraction to obtain a valuable metal component and an Fe-containing recovered filtrate; And

상기 Fe 함유 회수 여액 중의 철 성분은 농축결정화되어 철염 결정이 되고, 철염 결정은 열분해 과정을 거쳐 철광석 형태로 회수되고, 철광석 회수시 얻어지는 배가스 중의 산성가스가 산으로 회수되어 상기 열분해제의 회수에 재사용되는 부산물 회수장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치를 제공한다.
The iron component in the Fe-containing recovered filtrate is concentrated and crystallized to be iron salt crystals. The iron salt crystals are recovered in the form of iron ores through pyrolysis, and the acid gas in the exhaust gas obtained in the recovery of iron ores is recovered as an acid, And recovering the by-product from the ore containing the by-product collecting device.

상기 광석 처리장치의 전단에 광석을 파쇄, 건조 및 소성되는 파쇄된 건조 소성광을 얻는 광석 전처리 장치를 추가로 포함할 수 있다.
The ore pretreatment device may further include an ore pretreatment device for obtaining a crushed dry burned raw material which is crushed, dried and fired at the front end of the ore treatment device.

상기 광석 전처리장치는 상기 광석을 파쇄하여 파쇄된 광석을 얻는 입도조절장치; 및The ore pretreatment apparatus includes a particle size adjusting device for obtaining the ore that has been crushed by crushing the ore; And

상기 파쇄된 광석을 건조 및 소성하여 파쇄된 건조 소성광을 얻는 건조 및 소성 장치를 포함할 수 있다.
And a drying and firing apparatus for drying and firing the pulverized ore to obtain pulverized dried bovine light.

상기 광석 처리장치는 파쇄된 건조 소성광과 열분해제를 혼합하는 혼합장치; The ore processing apparatus includes a mixing device for mixing the crushed dry firing light and the thermal decomposition agent;

열분해제와 혼합된 파쇄된 건조 소성광의 열분해로 열분해 광석과 배가스가 얻어지는 광석 열분해장치;An ore pyrolysis apparatus which pyrolytic ores and flue gases are obtained by pyrolysis of pulverized dry pyrolysis mixed with pyrolysis agent;

배가스 중의 비산 더스트를 수집하는 집진장치;A dust collecting device for collecting scattered dust in the exhaust gas;

열분해제의 산기 성분을 산에 포집하는 스크러버;A scrubber for trapping an acid component of a thermal decomposition agent in an acid;

배가스 중의 열분해제의 산기 성분이 포집된 포집용액을 증발농축시키는 증발농축장치; 및 An evaporation concentrator for evaporating and concentrating the collecting solution in which the acid component of the pyrolysis agent in the flue gas is captured; And

증발 농축된 용액이 결정화 및 건조되어 농축된 용액 중의 열분해제 성분이 결정으로 회수되는 결정화 건조장치를 포함할 수 있다.
And a crystallization drying apparatus in which the evaporated concentrated solution is crystallized and dried, and the pyrolytic component in the concentrated solution is recovered as crystals.

상기 유가금속 회수장치는 열분해된 광석을 수침출하는 침출반응조;The lean metal recovery apparatus includes a leaching reaction tank for leaching pyrolyzed ore;

상기 침출반응조의 반응물을 침출여액과 불용성 침출슬러지로 분리되는 고액분리장치;A solid-liquid separator for separating the reactants of the leaching reaction tank into a leaching filtrate and an insoluble leaching sludge;

상기 침출여액으로부터 유가금속이 습식추출법에 의해 유가 금속 함유 슬러지로 형성되는 유가금속 회수장치; 및A valuable metal recovering device in which a valuable metal is formed from a leachate containing sludge by wet extraction from the leached filtrate; And

상기 유가 금속 함유 회수 슬러지를 고액분리하여 Fe 함유 회수 여액과 회수 슬러지로 분리하는 고액분리장치를 포함할 수 있다.
And a solid-liquid separator for separating the valuable metal-containing recovered sludge into solid-liquid separation and recovery into an Fe-containing recovered filtrate and recovered sludge.

상기 부산물 회수장치는 The by-

Fe 함유 회수 여액을 증발농축하는 증발농축장치; An evaporation concentrator for concentrating the Fe-containing recovered filtrate by evaporation;

상기 증발농축장치에서 사용된 스팀이 액상과 저온 스팀으로 분리되는 기액분리장치;A gas-liquid separator for separating the steam used in the evaporation concentrator into a liquid phase and a low-temperature steam;

상기 저온 스팀의 온도를 높여 증발열원으로 재사용하도록 하는 스팀재이용장치;A steam reuse device for raising the temperature of the low temperature steam and reusing it as an evaporation source;

상기 증발농축장치에 스팀을 공급하는 스팀공급장치;A steam supply device for supplying steam to the evaporation concentrator;

Fe 함유 회수 여액을 농축하는 열교환기;A heat exchanger for concentrating the Fe-containing recovery filtrate;

Fe 함유 회수 여액의 농축액 중의 철 성분이 철염 결정으로 결정화되는 결정화 장치;A crystallization apparatus in which an iron component in a concentrate of an Fe-containing recovery filtrate is crystallized into iron salt crystals;

철염 결정과 여액이 분리되는 고액분리장치; A solid-liquid separator for separating the iron salt crystals and the filtrate;

철염 결정을 열분해하는 작용을 하는 철염 열분해장치;A pyrolysis pyrolysis apparatus which pyrolyzes iron salt crystals;

비산 철광석이 수집되는 사이클론 및 집진장치; A cyclone and a dust collector in which scattered iron ore is collected;

철염 분해장치에서 배출되는 배가스 중의 산성 가스가 산으로 회수되는 흡수탑; 및 An absorption tower in which an acid gas in an exhaust gas discharged from an iron salt decomposition apparatus is recovered as an acid; And

배가스가 세정되는 스크러버를 포함할 수 있다.
And may include a scrubber where flue-gas is cleaned.

상기 열분해제는 황산암모늄 또는 염화암모늄일 수 있다.
The pyrolyzer may be ammonium sulfate or ammonium chloride.

본 발명의 다른 견지에 의하면, According to another aspect of the present invention,

광석을 암모늄염 열분해제와 혼합하고 열분해하여 열분해 광석과 배가스 부산물을 얻는 단계; Mixing the ore with an ammonium salt pyrolyzer and pyrolyzing to obtain pyrolytic ore and flue gas byproduct;

상기 얻어진 배가스 부산물 중에 함유되어 있는 열분해제의 산기 성분을 산에 포집하여 암모늄염 용액으로 회수하고 결정화하여 열분해제로 재사용하는 단계; Collecting the acid component of the pyrolysis agent contained in the obtained by-product of the exhaust gas in the acid, recovering it as an ammonium salt solution, crystallizing and reusing it as a thermal decomposition agent;

상기 열분해 광석을 수침출하고 pH 조절하고 고액분리하여 침출여액과 불용성 잔사로 분리하는 단계; Separating the pyrolytic ore into a leached filtrate and an insoluble residue by water leaching, pH adjustment and solid-liquid separation;

상기 침출여액을 습식추출하여 유가금속 성분과 Fe 함유 회수 여액을 얻는 단계;Extracting the leached filtrate by wet extraction to obtain a refined metal component and an Fe-containing recovered filtrate;

상기 Fe 함유 회수 여액을 농축결정화하여 철염 결정을 얻고 철염 결정을 열분해하여 철광석 형태로 회수하는 단계; 및 Concentrating and crystallizing the Fe-containing recovered filtrate to obtain iron salt crystals, pyrolyzing the iron salt crystals and recovering them in the form of iron ores; And

상기 철염 결정의 열분해시 발생되는 배가스 중의 산성 가스를 산으로 전환시켜서 상기 열분해제의 회수에 재사용하는 단계를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수방법이 제공된다.
And recovering the pyrolyzate by converting the acid gas in the flue gas generated during pyrolysis of the iron salt crystals to an acid and reusing the recovered pyrolyzate.

본 발명의 유가금속 및 부산물 회수방법은 광석을 파쇄, 건조 및 소성하여 상기 파쇄된 건조 소성광을 얻는 광석 전처리 단계를 추가로 포함할 수 있다.
The method for recovering valuable metals and by-products according to the present invention may further comprise an ore pretreatment step of crushing, drying and calcining the ore to obtain the crushed dry calcite.

상기 열분해는 350 ℃ 내지 550 ℃의 온도에서 행하여질 수 있다.The pyrolysis can be carried out at a temperature of 350 ° C to 550 ° C.

상기 열분해는 30분 내지 90분 동안 행하여질 수 있다.
The pyrolysis can be performed for 30 minutes to 90 minutes.

상기 열분해되는 광석은 평균입도가 5mm이하인 것이 바람직하다.The ore to be pyrolyzed preferably has an average particle size of 5 mm or less.

상기 열분해는 열분해제와 광석을 2:1 내지 4:1의 중량비로 사용하여 행할 수 있다.
The pyrolysis can be performed using a pyrolysis agent and ore in a weight ratio of 2: 1 to 4: 1.

상기 암모늄염 용액의 증발농축 및 결정화 건조는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃의 조건에서 행하여질 수 있다.
The ammonium salt solution may be concentrated by evaporation, crystallization and drying at 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C.

상기 수침출은 50 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 행하여질 수 있다.
The water leaching can be carried out at a temperature of 50 ° C to 100 ° C.

상기 수침출은 5분 내지 120분의 시간 동안 행하여질 수 있다.
The water leaching can be carried out for a period of 5 minutes to 120 minutes.

상기 수침출은 물과 광석을 50:1 내지 200:1의 중량비로 사용하여 행할 수 있다.
The water leaching can be performed using water and ore in a weight ratio of 50: 1 to 200: 1.

상기 침출여액의 pH는 2 내지 4로 조절될 수 있다.
The pH of the leached filtrate can be adjusted to 2 to 4.

상기 침출여액의 습식추출시 pH를 pH 3 내지 pH 10로 함으로써 유가금속 함유 슬러지가 형성될 수 있다.
When the pH of the leached filtrate is subjected to wet extraction, the pH of the leached filtrate may be changed from pH 3 to pH 10 to form a valuable metal-containing sludge.

상기 Fe 함유 회수 여액의 농축결정화는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃ 조건에서 행하여질 수 있다.
The concentrated crystallization of the Fe-containing recovered filtrate can be carried out at 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C.

상기 열분해제로는 황산암모늄, 또는 염화암모늄이 사용될 수 있다.
As the thermal decomposition agent, ammonium sulfate or ammonium chloride may be used.

본 발명에 의한 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치 및 회수방법에 의해, 광석으로부터 유가금속을 회수할 뿐만 아니라 부산물 중 철 성분 및 열분해제를 회수하여 재사용할 수 있다, 따라서, 경제성 및 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열분해제의 포집에 사용되는 산이 회수되어 재사용될 수 있다.
The present invention can recover not only valuable metals from ores but also iron compounds and pyrolysis products from by-products by reusing the valuable metals and by-products from the ores by means of the recovering method and recovering valuable metals. Can be improved. Further, the acid used for collecting the pyrolysis agent can be recovered and reused.

도 1은 본 발명의 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치를 개략적으로 도시한 것이다.1 schematically shows an apparatus for recovering valuable metals and by-products from ores according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태를 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시 형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다.
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.

본 발명은 광석으로부터 유가금속 및 부산물을 회수하는 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 광석 처리장치, 유가금속 회수장치 및 부산물 회수장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치를 제공한다.
The present invention relates to an apparatus for recovering valuable metals and byproducts from ores, and more particularly, to an apparatus for recovering valuable metals and byproducts from ores including ore processing apparatuses, valuable metal recovering apparatuses, and byproduct recovering apparatuses.

도 1은 본 발명의 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치를 개략적으로 도시한 것으로서, 상기 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for recovering valuable metals and by-products from ores according to the present invention, which will be described in detail with reference to the drawings.

본 발명의 유가금속 및 부산물 회수장치에서 임의로 포함될 수 있는 광석 전처리 장치에서 광석이 파쇄, 건조 및 소성되어 파쇄된 건조 소성광이 얻어질 수 있다. 상기 광석 전처리 장치는 입도조절장치(1) 및 건조 및 소성 장치(2)를 포함할 수 있다. 상기 광석은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들어, 망간 단괴, 니켈 광석, 제련부산물(슬래그, 잔사 등) 등일 수 있다.
The ore is crushed, dried and calcined in the ore pretreatment apparatus which can optionally be included in the valuable metal and by-product recovery apparatus of the present invention, whereby the crushed dry calcined phosphor can be obtained. The ore pretreatment apparatus may include a particle size regulating apparatus 1 and a drying and calcining apparatus 2. The ore is not particularly limited, but may be, for example, manganese nodule, nickel ore, smelting by-products (slag, residue, etc.).

상기 입도조절장치(1)에서 광석은 특별히 제한하는 것은 아니나, 5mm 이하의 평균입도로 파쇄되는 것이 바람직하다. 열분해반응의 효율 측면에서 5mm 이하로 파쇄되는 것이 바람직하다. 5mm 이하로 파쇄된 광석은 건조 및 소성 장치(2)로 이송될 수 있다. 건조 및 소성 장치(2)에서 파쇄된 광석은 건조 및 소성되어 파쇄된 건조 소성광이 얻어진다. 열분해반응의 효율 측면에서 광석이 작게 파쇄될수록 바람직한 것으로 하한의 입도를 한정하는 것은 아니다.
The ore in the particle size control device 1 is not particularly limited, but is preferably crushed to an average particle size of 5 mm or less. In view of the efficiency of pyrolysis reaction, it is preferable to be crushed to 5 mm or less. Ore crushed to a size of 5 mm or less can be transferred to the drying and firing unit 2. The ore crushed in the drying and firing apparatus (2) is dried and fired to obtain crushed dry fired light. In view of the efficiency of the pyrolysis reaction, the smaller the ore is, the more preferable it is not to limit the particle size of the lower limit.

상기 광석 처리장치에서는 광석이 암모늄염 열분해제와 혼합되고 열분해되어 열분해 광석과 배가스 부산물이 얻어지고, 열분해 부산물인 암모니아 및 열분해제의 산기 성분 함유 배가스로부터 암모니아 및 열분해제의 산기 성분이 산에 포집되어 암모늄염 용액으로 회수되고 결정화되어 열분해제로 재사용된다. 상기 광석 처리장치는 혼합장치(3), 광석 열분해장치(5), 집진장치(6), 스크러버(7), 증발농축장치(9) 및 결정화 건조장치(10)를 포함할 수 있다.
In the ore processing apparatus, the ore is mixed with the ammonium salt pyrolysis agent and pyrolyzed to obtain pyrolytic ore and flue gas by-product. From the pyrolysis by-product ammonia and the pyrolysis agent-containing flue gas, the acid component of ammonia and pyrolysis agent is collected in the acid, Recovered as a solution, crystallized and reused as a thermal decomposition agent. The ore processing apparatus may include a mixing apparatus 3, an ore pyrolysis apparatus 5, a dust collector 6, a scrubber 7, an evaporation concentrator 9, and a crystallization drying apparatus 10.

상기 광석은 상기 건조 및 소성장치(2)에서 얻어진 파쇄된 건조 소성광일 수 있다. 상기 파쇄된 건조 소성광은 혼합장치(3)로 이송되어 상기 혼합장치(3)에서 열분해제와 혼합될 수 있다. 열분해제는 열분해제 저장조(4)로부터 상기 혼합장치(3)로 투입될 수 있다. 열분해제는 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, 황산암모늄((NH4)2SO4) 또는 염화암모늄(NH4Cl) 일 수 있다.
The ore may be a crushed dry calcination light obtained in the drying and firing apparatus (2). The crushed dry fired light may be transferred to the mixing apparatus 3 and mixed with the thermal decomposition agent in the mixing apparatus 3. The pyrolysis agent may be introduced into the mixing apparatus 3 from the pyrolyzer storage tank 4. The pyrolysis agent may be, but is not limited to, ammonium sulfate ((NH 4 ) 2 SO 4 ) or ammonium chloride (NH 4 Cl), for example.

상기 파쇄된 건조 소성광과 상기 열분해제는 열분해제:광석이 2:1 내지 4:1의 중량비로 혼합될 수 있다. 열분해제의 함량이 하한 미만이면 열분해반응이 충분히 일어나지 않으며, 상한을 초과하면 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.
The crushed dry burning light and the pyrolyzing agent may be mixed in a weight ratio of 2: 1 to 4: 1 of a thermal decomposing agent: ore. When the content of the thermal decomposition agent is less than the lower limit, the thermal decomposition reaction does not sufficiently take place, and if it exceeds the upper limit, it is not preferable from the economical viewpoint.

열분해제와 혼합된 파쇄된 건조 소성광은 광석 열분해장치(5)로 이송되고, 광석 열분해장치(5)에서 파쇄된 건조 소성광은 열분해되어 열분해 광석과 배가스 부산물이 얻어질 수 있다. 상기 배가스는 매우 고온의 가스로서, 암모니아뿐만 아니라, 열분해제의 산기 (SO4 2 -, Cl- 등)가 다양한 형태로 존재할 수 있다. 광석 열분해장치(5)에서는 광석에 포함되어 있는 다양한 금속성분이 다음과 같이 열분해된다. 하기 열분해 반응식은 열분해제로 황산암모늄이 사용된 경우이다.
The pulverized dry burned light mixed with the pyrolysis agent is transferred to the ore pyrolysis apparatus 5, and the pyrolysis ore and pyrolysis by-product can be obtained by pyrolyzing the dried pyrolysis light broken in the ore pyrolysis apparatus 5. The exhaust gas is a very high temperature gas, and not only ammonia but also acid groups (SO 4 2 - , Cl -, etc.) of the thermal decomposition agent may exist in various forms. In the ore pyrolysis unit (5), various metal components contained in the ore are pyrolyzed as follows. The following pyrolysis reaction is a case where ammonium pyrosulfate is used as a thermal decomposition agent.

[열분해 반응식][Pyrolysis reaction formula]

Fe2O3 + 2(NH4)2SO4 +O2 = 2FeSO4 + 2NH3 + 5H2O + N2 Fe 2 O 3 + 2 (NH 4 ) 2 SO 4 + O 2 = 2FeSO 4 + 2NH 3 + 5H 2 O + N 2

MnO2 + (NH4)2SO4 = MnSO4 + 2NH3 + H2O + 1/2O2 MnO 2 + (NH 4) 2 SO 4 = MnSO 4 + 2NH 3 + H 2 O + 1 / 2O 2

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

CuO + 2(NH4)2SO4 = CuSO4 + 2NH3 + H2O CuO + 2 (NH 4) 2 SO 4 = CuSO 4 + 2NH 3 + H 2 O

CoO + 2(NH4)2SO4 = CoSO4 + 2NH3 + H2O
CoO + 2 (NH 4) 2 SO 4 = CoSO 4 + 2NH 3 + H 2 O

상기 열분해는 350 ℃ 내지 550 ℃의 온도에서 행하여질 수 있다. 열분해 온도가 350 ℃ 미만이면 열분해반응이 충분히 일어나지 않으며, 550 ℃를 초과하면 열분해산물의 2차 분해반응에 의해 열분해 전환율이 떨어져 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.
The pyrolysis can be carried out at a temperature of 350 ° C to 550 ° C. If the pyrolysis temperature is less than 350 ° C, the pyrolysis reaction does not sufficiently take place. If the pyrolysis temperature is more than 550 ° C, the pyrolysis conversion rate is lowered due to the secondary pyrolysis reaction of the pyrolysis product.

상기 열분해는 30분 내지 90분의 시간 동안 행하여질 수 있다. 열분해 시간이 30분 미만이면, 열분해반응이 충분히 일어나지 않아 바람직하지 않고, 90분을 초과하면 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.
The pyrolysis can be performed for a time of 30 minutes to 90 minutes. When the pyrolysis time is less than 30 minutes, the pyrolysis reaction does not sufficiently take place, which is undesirable. When the pyrolysis time exceeds 90 minutes, it is not preferable from the economical point of view.

상기 열분해는 광석 입도가 5mm이하인 광석에 대하여 행하여지는 것이 바람직하다. 광석 입도가 5mm를 초과하면, 열분해반응이 충분히 일어나지 않아 바람직하지 않다. 열분해반응의 효율 측면에서 광석의 입도가 작을수록 바람직한 것으로 광석 입도의 하한을 특히 한정하는 것은 아니다.
It is preferable that the pyrolysis is performed on an ore having an ore particle size of 5 mm or less. When the ore particle size exceeds 5 mm, pyrolysis reaction does not sufficiently take place, which is not preferable. The smaller the ore size in the pyrolysis reaction efficiency is, the more preferable the lower limit of the ore particle size is not particularly limited.

상기 열분해 광석은 열분해 광석 저장조(12)에 저장된 후, 침출 반응조(13)로 이송되어 수침출된다.
The pyrolytic ore is stored in the pyrolysis ore storage tank 12 and then transferred to the leaching reaction tank 13 to be leached.

한편, 상기 열분해장치(5)에서 열분해 반응의 부산물로 얻어지는 배가스 중의 비산 더스트는 집진장치(6)에서 수집되고 열분해제의 암모니아 및 산기 성분(SO4 2 - 또는 Cl-)은 스크러버(Scrubber)(7)내의 산에 포집되어 암모늄염 용액으로 회수되어 배가스 포집용액 저장조(8)로 이송된다. 상기 산은 황산, 염산 등일 수 있다. 상기 암모늄염 용액은 황산암모늄염 용액 또는 염화암모늄염 용액일 수 있다.
On the other hand, the scattered dust in the exhaust gas obtained as a by-product of the pyrolysis reaction in the pyrolysis apparatus 5 is collected in the dust collecting apparatus 6 and the ammonia and the acid component (SO 4 2 - or Cl - ) of the pyrolysis agent are collected in a scrubber 7, collected as an ammonium salt solution and transferred to the flue gas collecting solution reservoir 8. The acid may be sulfuric acid, hydrochloric acid, and the like. The ammonium salt solution may be an ammonium sulfate salt solution or an ammonium chloride salt solution.

상기 배가스 포집용액 저장조(8)의 산성 암모늄염 용액은 증발농축장치(9)에서 증발 농축되고, 결정화 건조장치(10)에서 결정화 및 건조되어 암모늄 결정(황산암모늄 또는 염화암모늄) 형태로 회수된다.
The acidic ammonium salt solution of the flue gas collecting solution reservoir 8 is concentrated by evaporation in the evaporator 9 and crystallized and dried in the crystallization drying apparatus 10 and recovered in the form of ammonium crystals (ammonium sulfate or ammonium chloride).

상기 암모늄염 용액의 증발농축 및 결정화 건조는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃ 조건에서 행하여질 수 있다. 상기 압력 및 온도 범위가 에너지 효율 및 결정회수 효율 측면에서 바람직하다.
The ammonium salt solution may be concentrated by evaporation, crystallization and drying at 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C. The pressure and temperature ranges are preferable in terms of energy efficiency and crystal recovery efficiency.

상기 암모늄염 결정은 회수 열분해제 저장조(11)로 이송되어 저장될 수 있다. 상기 암모늄염 결정은 이후, 광석, 예를 들어, 망간단괴, 니켈 광석, 제련부산물(슬래그, 잔사 등)등의 열분해제로 재사용된다. 즉, 회수된 암모늄염 결정은 회수 열분해제 저장조(11)로부터 열분해제 저장조(4)로 이송되고 열분해제 저장조(4)에서 혼합장치(3)에 투입될 수 있다. 한편, 상기 집진장치(6)에서 회수되는 더스트는 상기 혼합장치(3)으로 이송된다.
The ammonium salt crystals may be transferred to the recovered pyrolysis storage tank 11 and stored therein. The ammonium salt crystals are then reused as a thermal decomposition agent such as ore, for example, manganese nodule, nickel ore, and smelting by-products (slag, residue, etc.). That is, the recovered ammonium salt crystals may be transferred from the recovered thermal decomposition agent reservoir 11 to the thermal decomposition agent reservoir 4 and introduced into the mixing apparatus 3 in the thermal decomposition agent reservoir 4. On the other hand, the dust recovered in the dust collecting device 6 is transferred to the mixing device 3.

유가 금속회수장치에서는 열분해 광석을 수침출하고 침출반응물의 pH를 조절하고 고액분리하여 얻어지는 침출여액으로부터 유가금속 성분 함유 슬러지 및 Fe 함유 회수 여액이 얻어진다. 상기 유가 금속회수장치는 침출반응조(13), 고액분리장치(15), 유가금속회수장치(18), 고액분리장치(19)를 포함한다.
In the crude metal recovery apparatus, the leached filtrate obtained by leaching pyrolytic ore and adjusting the pH of the leaching reaction and solid-liquid separation can be used to obtain sludge containing valuable metal components and recovered Fe-containing filtrate. The valuable metal recovering apparatus includes a leaching reaction tank 13, a solid-liquid separating apparatus 15, a valuable metal recovering apparatus 18, and a solid-liquid separating apparatus 19.

상기 열분해광석 저장조(12)의 열분해 광석은 침출반응조(13)로 이송되고, 열분해 광석은 침출반응조(13)에서 물로 침출(수침출)된다. 물은 물 저장조(14)로부터 상기 침출반응조(13)로 투입된다. 열분해 광석의 수 침출반응에 의해 열분해광석의 유가금속이 물에 침출된다. 유가금속은, 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, Mn, Fe, Ni, Co, Cu 등을 들 수 있다.
The pyrolytic ore in the pyrolysis ore storage tank 12 is transferred to the leaching reaction tank 13, and the pyrolysis ore is leached into water in the leaching tank 13 (water leaching). Water is introduced into the leaching reaction tank (13) from the water storage tank (14). The water-leaching reaction of the pyrolytic ore causes leaching of the valuable metal of the pyrolytic ore. Examples of the valuable metal include, but are not limited to, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, and the like.

상기 수침출은 50 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 행하여질 수 있다. 수침출 온도가 50 ℃ 미만이면, 침출반응이 충분히 일어나지 않아 바람직하지 않고, 100 ℃를 초과하면 경제적인 관점에서 바람직하지 않다. 수침출은 5분 내지 120분의 시간 동안 행하여질 수 있다. 수침출 시간이 5분 미만이면, 침출반응이 충분히 일어나지 않아 바람직하지 않고, 120분을 초과하면 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.
The water leaching can be carried out at a temperature of 50 ° C to 100 ° C. If the water leaching temperature is less than 50 캜, the leaching reaction does not sufficiently take place, which is undesirable. If it exceeds 100 캜, it is not preferable from the economical point of view. The water leaching can be carried out for a time of 5 minutes to 120 minutes. If the water leaching time is less than 5 minutes, the leaching reaction does not sufficiently take place, which is undesirable. If it exceeds 120 minutes, it is not preferable from the economical viewpoint.

상기 수침출은 물:광석을 50:1 내지 200:1 중량비로 하여 행할 수 있다. 물의 함량이 하한값 미만이면 침출반응이 충분히 일어나지 않으며, 상한값을 초과하면, 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.
The water leaching can be performed at a weight ratio of water: ore of 50: 1 to 200: 1. If the content of water is less than the lower limit value, the leaching reaction does not sufficiently occur, and if the content of water exceeds the upper limit value, it is not preferable from the economical point of view.

침출반응조(13)에서 침출반응물은 고액분리 전에, 먼저 상기 침출반응물에서 콜로이드성 불순물을 제거하기 위해, 침출반응물의 pH를 2 내지 4로 조절할 수 있다. pH가 2 미만이면, 불순물이 충분히 제거되지 않으며, pH가 4를 초과하면, 경제적인 관점에서 바람직하지 않다. 상기 pH는 암모니아 등을 사용하여 조절할 수 있으나, 이로써 한정되는 것은 아니다. 침출반응물의 pH를 상기와 같이 조절한 후, pH가 조절된 침출반응물을 고액분리장치(15)에서 침출여액과 불용성 침출슬러지로 분리된다. 침출여액은 침출여액 저장조(17)로 이송되고, 불용성 침출슬러지는 침출슬러지 저장조(16)로 이송된다. 불용성 침출슬러지는 폐기되거나 또는 토건용 골재, 희소금속 회수용 광석으로 재활용될 수 있다.
In the leaching reaction tank 13, the leaching reaction may be adjusted to a pH of 2 to 4 in order to remove colloidal impurities in the leaching reaction before the solid-liquid separation. If the pH is less than 2, impurities are not sufficiently removed, and if the pH exceeds 4, it is not preferable from the economical point of view. The pH may be adjusted using ammonia or the like, but is not limited thereto. After the pH of the leaching reactant is adjusted as described above, the pH-regulated leaching reaction is separated into the leaching filtrate and the insoluble leaching sludge in the solid-liquid separator 15. The leached filtrate is transferred to the leached filtrate reservoir (17), and the insoluble leached sludge is transferred to the leached sludge reservoir (16). The insoluble leachate sludge can be discarded or recycled as aggregate for civil engineering, rare metals recovery ore.

침출여액 저장조(17)의 침출여액은 유가금속 회수장치(18)로 이송되고 여기서 유가금속이 습식추출법으로 회수되고, Fe 함유 회수 여액이 얻어진다. 상기 습식추출법에서는 세멘테이션법으로 유가금속을 회수하거나 또는 이온교환법, 용매추출법 등을 적용하여 각각의 유가금속을 분리한 다음, 알카리 중화반응에 의해 유가금속 성분이 수산화물 슬러지 형태로 회수된다.
The leached filtrate of the leached filtrate reservoir 17 is transferred to the lean metal recovery apparatus 18 where the lean metal is recovered by the wet extraction method to obtain the Fe-containing recovered filtrate. In the wet extraction method, a valuable metal is recovered by a cementation method, or an ion exchange method, a solvent extraction method or the like is applied to separate each valuable metal, and then the valuable metal component is recovered in the form of hydroxide sludge by an alkali neutralization reaction.

상기 알카리 중화반응에서는 pH가 3 내지 10으로 조절된다. pH를 상기 범위로 조절함으로써 유가금속 성분이 수산화물 슬러지를 형성한다. 상기 알칼리 중화반응에서 pH는 암모니아 등을 이용하여 pH가 조절될 수 있으나, 이로써 한정하는 것은 아니다.
In the alkali neutralization reaction, the pH is adjusted to 3 to 10. By adjusting the pH to the above range, the valuable metal component forms a hydroxide sludge. In the alkali neutralization reaction, the pH can be adjusted by using ammonia or the like, but is not limited thereto.

상기한 바와 같이, 유가금속 회수장치(18)에서 유가금속이 수산화물 슬러지로 되어 고액분리장치(19)로 이송된다. 고액분리장치(19)에서 Fe 함유 회수 여액(이하, '회수 여액'이라 함)과 회수슬러지로 분리되어 Fe 함유 회수 여액은 회수 여액 저장조(21)로 이송되고, 회수슬러지는 회수슬러지 저장조(20)로 이송된다. 회수 슬러지는 산업용 기초소재로 활용될 수 있다.
As described above, the valuable metal is converted into the hydroxide sludge in the valuable metal recovering device 18 and transferred to the solid-liquid separator 19. The Fe-containing recovered filtrate separated by the Fe-containing recovered filtrate (hereinafter referred to as "recovered filtrate") and the recovered sludge in the solid-liquid separator 19 is transferred to the recovered-filtrate storage tank 21, and the recovered sludge is recovered in the recovered sludge storage tank 20 . The recovered sludge can be used as an industrial base material.

부산물 회수장치에서는 상기 Fe 함유 회수 여액으로부터 철 성분이 농축결정화 및 열분해되어 철광석 형태로 회수되고, 철광석 회수시 발생되는 배가스 중의 산성가스는 산으로 전환되어 열분해제의 회수에 재사용된다. 부산물 회수장치는 증발농축장치(22), 기액분리장치(23), 스팀재이용장치(24), 스팀공급장치(25), 열교환기(26), 결정화 장치(27), 고액분리장치(28), 철염 열분해장치(30), 사이클론(31), 집진장치(31'), 흡수탑(33), 및 스크러버(34)를 포함할 수 있다.
In the by-product recovery apparatus, the iron component is concentrated and crystallized and pyrolyzed from the Fe-containing recovered filtrate and recovered in the form of iron ore. The acid gas in the exhaust gas generated in the recovery of iron ore is converted to an acid and reused for recovery of the pyrolysis agent. The byproduct collecting device includes an evaporation concentrator 22, a gas-liquid separator 23, a steam recycling device 24, a steam supply device 25, a heat exchanger 26, a crystallization device 27, A pyrolysis pyrolysis unit 30, a cyclone 31, a dust collector 31 ', an absorption tower 33, and a scrubber 34.

상기 회수 여액 저장조(21)의 회수 여액은 증발농축장치(22)로 이송되어 증발농축된다. 이때 증발농축의 열원으로는 스팀공급장치(25)로부터 상기 증발농축장치(22)로 공급되는 스팀이 사용된다. 증발농축장치(22)에서 사용된 후, 배출되는 스팀은 기액분리장치(23)로 이송되어 액상과 기상(저온 스팀(열원으로 사용된 스팀보다 온도가 낮은 스팀))으로 분리된다. 액상은 배출되고, 기액분리장치(23)에서 분리된 저온 스팀은 스팀재이용장치(24)와 스팀공급장치(25)를 거쳐 증발농축장치(22)에 재사용된다. 상기 스팀재이용장치(24)에서는 상기 저온 스팀을 기계적으로 압축하거나 또는 새로운 스팀의 열을 이용하여 저온 스팀의 온도를 높여 증발열원으로 재사용하게 된다.
The recovered filtrate of the recovered filtrate storage tank (21) is transferred to the evaporation concentrator (22) and evaporated and concentrated. At this time, steam supplied from the steam supply device 25 to the evaporation and concentration device 22 is used as a heat source for evaporation and concentration. After being used in the evaporation concentrator 22, the discharged steam is transferred to the gas-liquid separator 23 to be separated into a liquid phase and a gaseous phase (low-temperature steam (steam having a lower temperature than steam used as a heat source)). The liquid phase is discharged and the low temperature steam separated by the gas-liquid separator 23 is reused in the evaporation concentrator 22 via the steam recycling device 24 and the steam supply device 25. [ In the steam recycling apparatus 24, the low-temperature steam is mechanically compressed or the temperature of the low-temperature steam is increased by using the heat of the new steam to be reused as an evaporation source.

한편, 증발농축장치(22)에서 증발농축된 회수 여액의 농축액은 열교환기(26)를 거쳐 결정화장치(27)로 이송되어 회수 여액에 함유되어 있는 철 성분이 철염으로 결정화되고, 고액분리장치(28)에서 여액과 철염 결정으로 분리된다. 열교환기(26)에서는 농축액의 추가적인 증발농축 작용이 진행된다.
On the other hand, the concentrated liquid of the recovered filtrate concentrated by evaporation in the evaporation concentrator 22 is transferred to the crystallizer 27 via the heat exchanger 26, the iron component contained in the recovered filtrate is crystallized into the iron salt, 28) and separated into filtrate and iron salt crystals. In the heat exchanger (26), the evaporation and concentration of the concentrate further proceeds.

상기 증발농축 및 결정화 건조는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃의 조건에서 행하여질 수 있다. 상기 압력 및 온도 범위로 증발농축 및 결정화하는 것이 철염 결정 회수 효율 및 에너지 효율 측면에서 바람직하다.
The above-mentioned evaporation concentration and crystallization and drying can be carried out under the conditions of 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C. Concentration and crystallization by evaporation in the pressure and temperature range is preferable in view of the iron salt crystal recovery efficiency and energy efficiency.

고액분리장치(28)에서 배출되는 여액은 결정화장치(27)로 이송되고, 철염 결정은 철염 결정 저장조(29)로 이송된다. 철염 결정 저장조(29)의 철염 결정은 철염 열분해장치(30)로 이송되고, 열분해되어 철광석과 배가스로 분리된다. 철염 결정은 다음의 철염 열분해 반응식과 같이 열분해된다.
The filtrate discharged from the solid-liquid separator 28 is transferred to the crystallization device 27, and the iron salt crystals are transferred to the iron salt crystal reservoir 29. The iron salt crystals of the iron salt crystal storage tank 29 are transferred to the iron salt pyrolysis apparatus 30, pyrolyzed and separated into iron ore and exhaust gas. The iron salt crystals are pyrolyzed as in the following iron salt pyrolysis reaction formula.

[철염 열분해 반응식][Iron salt pyrolysis reaction formula]

2FeSO4 + H2O + O2 = Fe2O3 + H2SO4 2FeSO 4 + H 2 O + O 2 = Fe 2 O 3 + H 2 SO 4

2FeCl2 + 2H2O + ½O2 = Fe2O3 + 4HCl
2FeCl 2 + 2H 2 O + ½O 2 = Fe 2 O 3 + 4HCl

철염 열분해장치(30)에서 열분해로 인해 얻어지는 철광석은 철광석 분말들이 서로 응집된 입자상으로 되어 있다. 이러한 입자상 철광석은 철염 열분해장치(30) 후단에서 회수 철광석 저장조(32)로 배출된다. 한편, 상기 철염 열분해장치(30)에서 열분해에 의해 얻어지는 철광석 중, 비산 철광석은 사이클론(31) 및 집진장치(31')에 수집하여 회수 철광석 저장조(32)로 배출된다.
The iron ores obtained by pyrolysis in the iron salt pyrolysis apparatus 30 are in the form of particles in which iron ore powders are aggregated with each other. This particulate iron ore is discharged from the rear end of the iron salt pyrolysis apparatus 30 to the recovered iron ore storage tank 32. Among the iron ores obtained by pyrolysis in the iron salt pyrolysis apparatus 30, the arsenic iron ores are collected in the cyclone 31 and the dust collector 31 'and discharged to the recovered iron ore storage tank 32.

철염 분해장치(30)에서 배출되는 배가스는 사이클론(31) 및 집진장치(31')를 거쳐 흡수탑(33)으로 보내어져 응축된다. 한편, 상기 배가스에는 상기 광석의 열분해제로 사용된 암모늄염 중 산기 성분, 예를 들어, SO4 2 - 또는 Cl- 성분이 산성 가스 성분으로 포함되어 있다. 흡수탑(33)의 상층에는 배가스 중의 상기 산성 가스 성분을 흡수하기 위하여 물이 공급되며, 이들 산성 가스는 물에 흡수되어 산으로 회수된다. 상기 산성 가스는 황산 가스, 염산 가스 등일 수 있다.
The exhaust gas discharged from the iron salt decomposition apparatus 30 is sent to the absorption tower 33 via the cyclone 31 and the dust collector 31 'and condensed. On the other hand, the exhaust gas contains an acid component, for example, SO 4 2 - or Cl - as an acid gas component in the ammonium salt used as the thermal decomposition agent of the ore. In the upper layer of the absorption tower 33, water is supplied to absorb the acid gas component in the flue gas, and these acid gases are absorbed in water and recovered as an acid. The acid gas may be sulfuric acid gas, hydrochloric acid gas, or the like.

흡수탑(33)의 하부에서는 회수된 산은 펌프(37)에 의해서 회수산 저장조(38)로 이송된다. 회수산 저장조(38)로 회수된 산은 스크러버(7)로 공급될 수 있다. 상기 산은 황산 또는 염산일 수 있다. 한편 흡수탑(33) 상부를 통과한 배가스는 스크러버(34)로 보내져서 배가스에 함유되어 있는 산성 가스를 알칼리성 물질 등으로 세정하여 제거한다. 상기 알칼리성 물질은 이로써 한정하는 것은 아니지만, 예를 들어, NaOH일 수 있다. 스크러버 (34) 상부에서 통과되어 배출되는 가스는 스택(35)으로 보내어지고 대기 중으로 방출된다. 스크러버 (34)하부에서 세정 후 배출되는 용액은 폐수처리조(36)로 보내진다.
In the lower part of the absorption tower 33, the recovered acid is transferred to the rotary water storage tank 38 by the pump 37. The acid recovered in the rotating-water storage tank 38 may be supplied to the scrubber 7. [ The acid may be sulfuric acid or hydrochloric acid. On the other hand, the flue gas that has passed through the top of the absorption tower 33 is sent to the scrubber 34 to clean the acid gas contained in the flue gas with an alkaline substance or the like. The alkaline material may be, but is not limited to, NaOH, for example. The gas passed and discharged on the scrubber 34 is sent to the stack 35 and discharged into the atmosphere. The solution discharged after being cleaned in the lower part of the scrubber 34 is sent to the wastewater treatment tank 36.

본 발명의 유가금속 및 부산물 회수장치는 상기 열분해제를 전량 회수하여, 재사용할 수 있다. 또한, 여액 중의 철성분이 철광석 형태로 회수된다. 따라서, 저렴한 비용으로 광석으로부터 유가금속 및 부산물을 회수할 수 있으며, 공정의 효율성을 향상시킬 수 있다. 또한, 열분해제의 포집에 사용되는 산이 회수되어 재사용될 수 있다.
The valuable metal and byproduct recovery apparatus of the present invention can recover the entire amount of the pyrolysis agent and reuse it. Further, the iron component in the filtrate is recovered in iron ore form. Therefore, valuable metals and by-products can be recovered from the ore at low cost, and the efficiency of the process can be improved. Further, the acid used for collecting the pyrolysis agent can be recovered and reused.

이하, 유가금속 및 부산물의 회수 방법에 대한 구체적인 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명한다. 하기 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 예시에 불과하며, 본 발명의 범위가 이에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to specific examples of the method for recovering valuable metals and byproducts. The following examples are provided to aid understanding of the present invention, and the scope of the present invention is not limited thereto.

(실시예 1)(Example 1)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%(%는 중량기준임, 이하 동일함)이었다. 광석입도 0.1mm이하, 반응시간 60분, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4의 조건에서 반응온도를 300℃, 350℃, 450℃, 550℃, 600℃로 변화시켜 광석을 열분해시켰다. 각 조건에서의 열분해 반응생성물을 물로 침출시키고 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 반응온도에 따른 유가금속의 분해전화율을 하기 표1에 나타내었다. 이때 침출조건은 온도 100℃, 시간 120분, 물/광석의 중량비 200이었다.
The ore used in the ore pyrolysis reaction was found to have an average content of 25% Mn, 9.5% Fe, 1.28% Ni, 1.02% Cu, and 0.24% Co based on weight. The reaction temperature was changed to 300 ° C., 350 ° C., 450 ° C., 550 ° C. and 600 ° C. under the conditions of the ore particle size of 0.1 mm or less, the reaction time of 60 minutes and the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) The ore was pyrolyzed. The decomposition rate of the crude metal according to the reaction temperature is shown in Table 1, by leaching the pyrolysis reaction product in each condition and quantitatively analyzing the metal component in the leaching solution. At this time, the leaching conditions were a temperature of 100 ° C, a time of 120 minutes, and a weight ratio of water / ore to 200.

하기 표에서, In the table below,

유가금속 분해전화율(%)=(침출액중의 금속성분의 량/광석중의 금속 성분의 량)x100 이며,(%) = (Amount of metal component in the leaching solution / amount of metal component in the ore) x 100,

유가금속의 침출율(%)=(침출액중의 금속성분의 량/열분해 광석중의 금속 성분의 량)x100 이다.
The leach rate (%) of the valuable metal = (the amount of the metal component in the leached liquid / the amount of the metal component in the pyrolyzing ore) x 100.

구분division 열분해 반응온도 (℃)Pyrolysis reaction temperature (캜) 300300 350350 450450 550550 600600 유가금속
분해전화율(%)
Valuable metal
Decomposition rate (%)
7575 9595 9595 9595 7272

상기 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 광석의 열분해 반응온도는 350℃ 내지 550℃가 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen from Table 1, the pyrolysis reaction temperature of the ore was found to be suitably in the range of 350 ° C to 550 ° C.

(실시예 2)(Example 2)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 광석입도 0.1mm이하, 반응온도 350℃, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4의 조건에서 반응시간을 5분, 30분, 60분, 90분으로 변화시켜 광석을 열분해시켰다. 각 조건에서의 열분해 반응생성물을 물로 침출시키고 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 반응시간에 따른 유가금속의 분해전화율을 하기 표2에 나타내었다. 이때 침출조건은 온도 100℃, 시간 120분, 물/광석의 중량비 200이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The reaction time was changed to 5 minutes, 30 minutes, 60 minutes, and 90 minutes under the condition of the ore particle size of 0.1 mm or less, the reaction temperature of 350 ° C, the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) . The pyrolysis reaction products in each condition were leached out with water, and the crude metal components in the leaching solution were quantitatively analyzed. The decomposition conversion rates of the valuable metals according to the reaction time are shown in Table 2 below. At this time, the leaching conditions were a temperature of 100 ° C, a time of 120 minutes, and a weight ratio of water / ore to 200.

구분division 열분해 반응시간 (분)Pyrolysis reaction time (min) 55 3030 6060 9090 유가금속
분해전화율(%)
Valuable metal
Decomposition rate (%)
6565 8080 9595 9090

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 광석의 열분해 반응시간은 30분 내지 90분이 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen from Table 2, the pyrolysis reaction time of the ore was 30 to 90 minutes.

(실시예 3)(Example 3)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 반응온도 350℃, 반응시간 60분, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4의 조건에서 광석입도를 0.1mm, 0.2mm, 3mm, 5mm, 7mm로 변화시켜 광석을 열분해시켰다. 각 조건에서의 열분해 반응생성물을 물로 침출시키고 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 광석입도에 따른 유가금속의 분해전화율을 하기 표3에 나타내었다. 이때 침출조건은 온도 100℃, 시간 120분, 물/광석의 중량비 200이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The ores were pyrolyzed by changing the ore particle size to 0.1 mm, 0.2 mm, 3 mm, 5 mm, and 7 mm under the conditions of a reaction temperature of 350 ° C., a reaction time of 60 minutes, and a pyrolyzer ((NH 4 ) 2 SO 4 ) . Table 3 shows the decomposition rate of the crude metal according to the ore particle size by leaching the pyrolysis reaction product in each condition and quantitatively analyzing the metal component in the leach solution. At this time, the leaching conditions were a temperature of 100 ° C, a time of 120 minutes, and a weight ratio of water / ore to 200.

구분division 열분해 광석입도 (mm)Pyrolysis ore particle size (mm) 0.10.1 0.20.2 33 55 77 유가금속 분해전화율(%)Conversion of crude oil to metal (%) 9595 7575 6060 50 50 3030

상기 표 3에서 알 수 있는 바와 같이, 광석의 열분해 광석입도는 5mm 이하가 적당한 것으로 나타났다.
As shown in Table 3, the particle size of the pyrolysis ore of the ore was found to be less than 5 mm.

(실시예 4)(Example 4)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 광석입도 0.1mm이하, 반응온도 350℃, 반응시간 60분의 조건에서 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비를 1, 2, 4로 변화시켜 광석을 열분해시켰다. 각 조건에서의 열분해 반응생성물을 물로 침출시키고 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비에 따른 유가금속의 분해전화율을 하기 표 4에 나타내었다. 이때 침출조건은 온도 100℃, 시간 120분, 물/광석의 중량비 200이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The ore was pyrolyzed by changing the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore to 1, 2 and 4 under the conditions of ore particle size of 0.1 mm or less, reaction temperature of 350 ° C. and reaction time of 60 minutes. The decomposition conversion rates of the valuable metals according to the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore are shown in Table 4 below by leaching the pyrolysis reaction product in each condition and quantitatively analyzing the metal component in the leaching solution . At this time, the leaching conditions were a temperature of 100 ° C, a time of 120 minutes, and a weight ratio of water / ore to 200.

구분division 열분해제/광석의 중량비Weight ratio of pyrolyzer / ore 1One 22 44 유가금속
분해전화율(%)
Valuable metal
Decomposition rate (%)
6868 9090 9595

상기 표 4에서 알 수 있는 바와 같이, 광석의 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비는 2 내지 4가 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen from Table 4, the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore of the ore was suitably from 2 to 4.

(실시예 5)(Example 5)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 열분해 반응으로 생성된 반응생성물을 물/반응생성물(열분해광석)의 중량비 200, 침출시간 120분의 조건에서 침출 반응온도를 25℃, 50℃, 75℃, 100℃로 변화시켜 물로 침출(수침출)시켰다. 각 조건에서 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 수침출 반응온도에 따른 유가금속의 침출율을 하기 표 5에 나타내었다. 이때 열분해 조건은 광석입도 0.1mm이하, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4, 반응온도 350℃, 반응시간 60분이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The reaction products produced by the pyrolysis reaction were subjected to leaching with water at a weight ratio of water / reaction product (pyrolytic ore) of 200 and leaching time of 120 minutes at 25 ° C, 50 ° C, 75 ° C and 100 ° C ). Table 5 shows the leaching rates of the valuable metals according to the water leaching reaction temperature by quantitatively analyzing the metal components in the leach solution under the respective conditions. At this time, the pyrolysis condition was the ore particle size of 0.1 mm or less, the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore was 4, the reaction temperature was 350 ° C., and the reaction time was 60 minutes.

구분division 수침출 반응온도 (℃)Water leaching reaction temperature (캜) 2525 5050 7575 100100 유가금속 침출율(%)Percentage of Lean Metal Leach (%) 6868 8585 8585 9090

상기 표 5에서 알 수 있는 바와 같이, 열분해 광석의 수침출 온도는 50 ℃ 내지 100 ℃가 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen from Table 5, the water leaching temperature of the pyrolytic ore was found to be suitably from 50 to 100 ° C.

(실시예 6)(Example 6)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 열분해 반응으로 생성된 반응생성물을 물/반응생성물(열분해광석)의 중량비 200, 침출온도 100℃의 조건에서 침출 반응시간을 5분, 30분, 60분, 120분으로 변화시켜 물로 침출(수침출)시켰다. 각 조건에서 침출액중의 유가금속 성분을 정량분석하여 수침출 반응시간에 따른 유가금속의 침출율을 하기 표6에 나타내었다. 이때 열분해 조건은 광석입도 0.1mm이하, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4, 반응온도 350℃, 반응시간 60분이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The reaction product produced by the pyrolysis reaction was subjected to leaching reaction at a weight ratio of water / reaction product (pyrolysis ore) of 200 and leaching temperature of 100 ° C for 5 minutes, 30 minutes, 60 minutes and 120 minutes, ). Table 6 shows the leaching rates of the valuable metals according to the water leaching reaction time by quantitatively analyzing the metal components in the leach solution under the respective conditions. At this time, the pyrolysis condition was the ore particle size of 0.1 mm or less, the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore was 4, the reaction temperature was 350 ° C., and the reaction time was 60 minutes.

구분division 수침출 반응시간 (분)Water leaching reaction time (min) 55 3030 6060 120120 유가금속 침출율(%)Percentage of Lean Metal Leach (%) 8080 8080 8080 9090

상기 표 6에서 알 수 있는 바와 같이, 열분해 광석의 수침출 반응시간은 5분 내지 120분이 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen in Table 6, the reaction time of the water decomposition ore of the pyrolytic ore was suitably from 5 to 120 minutes.

(실시예 7)(Example 7)

광석 열분해 반응에 사용한 광석은 유가금속의 평균함량이 Mn 25.4%, Fe 9.5%, Ni 1.28%, Cu 1.02%, Co 0.24%이었다. 열분해 반응으로 생성된 반응생성물을 침출 반응온도 100℃, 침출 반응시간 120분의 조건에서 물/반응생성물(열분해광석)의 중량비를 50, 100, 150, 200으로 변화시켜 물로 침출(수침출)시켰다. 각 조건에서 침출액 중의 유가금속 성분을 정량분석하여 물/반응생성물 비율에 따른 유가금속의 침출율을 하기 표 7에 나타내었다. 이때 열분해 조건은 광석입도 0.1mm이하, 열분해제((NH4)2SO4)/광석의 중량비 4, 반응온도 350℃, 반응시간 60분이었다.
The ores used in the pyrolysis of ore were 25.4% of Mn, 9.5% of Fe, 1.28% of Ni, 1.02% of Cu and 0.24% of Co. The reaction products formed by pyrolysis reaction were subjected to leaching (water leaching) by changing the weight ratio of water / reaction product (pyrolytic ore) to 50, 100, 150 and 200 at a leaching reaction temperature of 100 ° C and a leaching reaction time of 120 minutes . The leach rates of the precious metals according to the ratio of water / reaction products by quantitative analysis of the precious metal components in the leachate under the respective conditions are shown in Table 7 below. At this time, the pyrolysis condition was the ore particle size of 0.1 mm or less, the weight ratio of the thermal decomposition agent ((NH 4 ) 2 SO 4 ) / ore was 4, the reaction temperature was 350 ° C., and the reaction time was 60 minutes.

구분division 물/반응생성물 비율Water / reaction product ratio 5050 100100 150150 200200 유가금속 침출율(%)Percentage of Lean Metal Leach (%) 7070 8080 8080 9090

상기 표 7에서 알 수 있는 바와 같이, 수침출시 물/반응생성물의 중량비는 50 내지 200이 적당한 것으로 나타났다.
As can be seen in Table 7 above, the weight ratio of the water immersion release / reaction product was found to be suitably from 50 to 200.

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 이 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, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the art.

1: 입도조절장치 2: 건조 및 소성장치
3: 혼합장치 4: 열분해제 저장조
5: 광석 열분해장치 6: 집진장치
7: 스크러버 8: 배가스부산물 포집용액 저장조
9: 증발농축장치 10: 결정화 건조장치
11: 회수열분해제 저장조 12: 열분해광석 저장조
13: 침출반응조 14: 물 저장조
15: 고액분리장치 16: 침출슬러지 저장조
17: 침출여액 저장조 18: 유가금속 회수장치
19: 고액분리장치 20: 회수슬러지 저장조
21: 회수 여액 저장조 22: 증발농축장치
23: 기액분리장치 24: 스팀 재이용장치
25: 스팀 공급장치 26: 열교환기
27: 결정화 장치 28: 고액분리장치
29: 철염 결정 저장조 30: 철염 열분해장치
31: 사이클론(Cyclone), 31':집진장치
32: 회수 철광석 저장조 33: 흡수탑
34: 스크러버 35: 스택(Stack)
36: 폐수처리조 37: 펌프
38: 회수산 저장조
1: Particle size regulating device 2: Drying and firing device
3: Mixing device 4: Pyrolysis agent storage tank
5: Ore Pyrolysis Unit 6: Dust Collector
7: Scrubber 8: Flue gas by-product collection solution reservoir
9: Evaporation concentrator 10: Crystallization dryer
11: recovered pyrolysis agent storage tank 12: pyrolysis ore storage tank
13: leaching reaction tank 14: water storage tank
15: Solid-liquid separator 16: Leachate sludge storage tank
17: Leaching filtrate storage tank 18: Oil-rich metal recovery device
19: Solid-liquid separator 20: Recovery sludge storage tank
21: recovery filtrate storage tank 22: evaporation concentrator
23: gas-liquid separator 24: steam recycling device
25: steam supply device 26: heat exchanger
27: crystallization device 28: solid-liquid separation device
29: Iron salt crystal storage tank 30: Iron salt pyrolysis apparatus
31: Cyclone, 31 ': Dust collector
32: recovered iron ore storage tank 33: absorption tower
34: Scrubber 35: Stack
36: wastewater treatment tank 37: pump
38: Fish storage tank

Claims (21)

광석이 암모늄염 열분해제와 혼합되고 열분해되어 열분해 광석과 암모니아 및 열분해제의 산기 성분 함유 배가스 부산물이 얻어지고, 배가스 부산물 중에 함유되어 있는 암모니아 및 산기 성분을 산에 포집하여 암모늄염 용액으로 회수하고 결정화하여 열분해제로 재사용하는 광석 처리장치;
상기 열분해 광석을 수침출하고 pH 조절하고 고액분리하여 침출여액과 불용성 잔사로 분리하고, 상기 침출여액을 습식추출하여 유가금속 성분과 Fe 함유 회수 여액이 얻어지는 유가금속 회수장치; 및
상기 Fe 함유 회수 여액 중의 철 성분은 농축결정화되어 철염 결정이 되며 철염 결정은 열분해 과정을 거처 철광석 형태로 회수되고, 철광석 회수시 얻어지는 배가스 중의 산성가스가 산으로 회수되어 상기 열분해제의 회수에 재사용되는 부산물 회수장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
The ore is mixed with the ammonium salt pyrolysis agent and pyrolyzed to obtain the pyrolysis ore and the by-product by-product containing the acid component of the ammonia and the pyrolysis agent. The ammonia and the acid component contained in the flue gas by-product are collected in the acid, recovered as the ammonium salt solution, Ore processing equipment for zero reuse;
A crude metal recovering apparatus for recovering a valuable metal component and an Fe-containing recovered filtrate by separating the pyrolytic ore into water leached, adjusting the pH and solid-liquid separation, separating the leached filtrate and the insoluble residue, and extracting the leached filtrate by wet extraction; And
The iron component in the Fe-containing recovered filtrate is concentrated and crystallized to become iron salt crystals. The iron salt crystals are recovered in the form of iron ores after pyrolysis, and the acid gas in the exhaust gas obtained in the recovery of iron ores is recovered as an acid and reused in the recovery of the pyrolysis agent And recovering valuable metals and byproducts from ores containing byproduct recovery devices.
제1항에 있어서,
상기 광석 처리장치의 전단에 광석을 파쇄, 건조 및 소성되는 파쇄된 건조 소성광을 얻는 광석 전처리장치를 추가로 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
The method according to claim 1,
Further comprising an ore pretreatment device for obtaining a crushed dry calcite which is crushed, dried and calcined at the front end of the ore processing apparatus.
제2항에 있어서, 상기 광석 전처리장치는
상기 광석을 파쇄하여 파쇄된 광석을 얻는 입도조절장치; 및
상기 파쇄된 광석을 건조 및 소성하여 파쇄된 건조 소성광을 얻는 건조 및 소성 장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
3. The ore pretreatment apparatus according to claim 2,
A particle size adjusting device for crushing the ore to obtain a crushed ore; And
And a drying and calcining apparatus for drying and calcining the crushed ore to obtain a crushed dry calcite, and recovering the valuable metal and by-product from the ore.
제1항에 있어서, 상기 광석 처리장치는
광석과 열분해제를 혼합하는 혼합장치;
열분해제와 혼합된 파쇄된 건조 소성광의 열분해로 열분해 광석과 배가스가 얻어지는 광석 열분해장치;
배가스 중의 비산 더스트를 포집하는 집진장치;
배가스 중의 열분해제의 산기 성분을 산에 포집하는 스크러버;
배가스 중의 열분해제의 산기 성분이 포집된 포집용액을 증발농축시키는 증발농축장치; 및
증발 농축된 용액이 결정화 및 건조되어 열분해제 성분이 결정으로 회수되는 결정화 건조장치를
포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
2. The ore processing apparatus according to claim 1,
Mixing apparatus for mixing ore and pyrolyzer;
An ore pyrolysis apparatus which pyrolytic ores and flue gases are obtained by pyrolysis of pulverized dry pyrolysis mixed with pyrolysis agent;
A dust collecting device for collecting fugitive dust in the flue gas;
A scrubber for trapping an acid component of a pyrolysis agent in an exhaust gas into an acid;
An evaporation concentrator for evaporating and concentrating the collecting solution in which the acid component of the pyrolysis agent in the flue gas is captured; And
The crystallization drying apparatus in which the evaporated and concentrated solution is crystallized and dried to recover the components of the thermal decomposition agent into crystals
Valuable metals and byproduct recovery devices from ores containing.
제1항에 있어서, 유가금속 회수장치는
열분해된 광석을 수침출하는 침출반응조;
상기 침출반응조의 반응물을 침출여액과 불용성 침출슬러지로 분리되는 고액분리장치;
상기 침출여액으로부터 유가금속이 습식추출법에 의해 유가 금속 함유 슬러지로 형성되는 유가금속 회수장치; 및
상기 유가 금속 함유 회수 슬러지를 고액분리하여 Fe 함유 회수 여액과 회수 슬러지로 분리하는 고액분리장치를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
The method according to claim 1, wherein the valuable metal recovering device
A leaching tank for leaching pyrolyzed ore;
A solid-liquid separator for separating the reactants of the leaching reaction tank into a leaching filtrate and an insoluble leaching sludge;
A valuable metal recovering device in which a valuable metal is formed from a leachate containing sludge by wet extraction from the leached filtrate; And
And a solid-liquid separator for separating the recovered valuable metal-containing recovered sludge into solid-liquid separated and recovering the Fe-containing recovered filtrate and recovered sludge.
제1항에 있어서, 상기 부산물 회수장치는
Fe 함유 회수 여액을 증발농축하는 증발농축장치;
상기 증발농축장치에서 사용된 액화된 스팀이 액상과 저온 스팀으로 분리되는 기액분리장치;
상기 저온 스팀의 온도를 높여 증발열원으로 재사용하도록 하는 스팀재이용장치;
상기 증발농축장치에 스팀을 공급하는 스팀공급장치;
Fe 함유 회수 여액을 농축하는 열교환기;
Fe 함유 회수 여액의 농축액 중의 철 성분이 철염 결정으로 결정화되는 결정화 장치;
철염 결정과 여액이 분리되는 고액분리장치;
철염 결정을 열분해하는 작용을 하는 철염 열분해장치;
비산 철광석이 수집되는 사이클론 및 집진장치;
철염 분해장치에서 배출되는 배가스 중의 산성 가스가 산으로 회수되는 흡수탑; 및
배가스가 세정되는 스크러버를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
The apparatus according to claim 1, wherein the by-
An evaporation concentrator for concentrating the Fe-containing recovered filtrate by evaporation;
A gas-liquid separator for separating the liquefied steam used in the evaporation concentrator into a liquid phase and a low-temperature steam;
A steam reuse device for raising the temperature of the low temperature steam and reusing it as an evaporation source;
A steam supply device for supplying steam to the evaporation concentrator;
A heat exchanger for concentrating the Fe-containing recovery filtrate;
A crystallization apparatus in which an iron component in a concentrate of an Fe-containing recovery filtrate is crystallized into iron salt crystals;
A solid-liquid separator for separating the iron salt crystals and the filtrate;
A pyrolysis pyrolysis apparatus which pyrolyzes iron salt crystals;
A cyclone and a dust collector in which scattered iron ore is collected;
An absorption tower in which an acid gas in an exhaust gas discharged from an iron salt decomposition apparatus is recovered as an acid; And
A valuable metal and byproduct recovery device from an ore containing a scrubber where the flue gas is cleaned.
제1항에 있어서, 상기 열분해제는 황산암모늄 또는 염화암모늄인 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수장치.
The apparatus of claim 1, wherein the pyrolysis agent is ammonium sulfate or ammonium chloride.
광석을 암모늄염 열분해제와 혼합하고 열분해하여 열분해 광석과 배가스 부산물을 얻는 단계;
상기 얻어진 배가스 부산물 중에 함유되어 있는 열분해제의 산기 성분을 산에 포집하여 산성 암모늄염 용액으로 회수하고 결정화하여 열분해제로 재사용하는 단계;
상기 열분해 광석을 수침출하고 pH 조절하고 고액분리하여 침출여액과 불용성 잔사로 분리하는 단계;
상기 침출여액을 습식추출하여 유가금속 성분과 Fe 함유 회수 여액을 얻는 단계;
상기 Fe 함유 회수 여액을 농축결정화하여 철염 결정을 얻고 철염 결정을 열분해하여 철광석 형태로 회수하는 단계; 및
상기 철염 결정의 열분해시 발생되는 배가스 중의 산성 가스를 산으로 전환시켜서 상기 열분해제의 회수에 재사용하는 단계를 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수방법.
Mixing the ore with an ammonium salt pyrolyzer and pyrolyzing to obtain pyrolytic ore and flue gas byproduct;
Collecting the acid component of the pyrolysis agent contained in the obtained flue gas by-product into an acid, recovering it as an acidic ammonium salt solution, crystallizing and reusing it as a thermal decomposition agent;
Separating the pyrolytic ore into a leached filtrate and an insoluble residue by water leaching, pH adjustment and solid-liquid separation;
Extracting the leached filtrate by wet extraction to obtain a refined metal component and an Fe-containing recovered filtrate;
Concentrating and crystallizing the Fe-containing recovered filtrate to obtain iron salt crystals, pyrolyzing the iron salt crystals and recovering them in the form of iron ores; And
And converting the acid gas in the flue gas generated during pyrolysis of the iron salt crystals to an acid and reusing it for recovery of the pyrolysis agent.
제8항에 있어서,
광석을 파쇄, 건조 및 소성하여 상기 파쇄된 건조 소성광을 얻는 광석 전처리 단계를 추가로 포함하는 광석으로부터의 유가금속 및 부산물 회수방법.
9. The method of claim 8,
A method of recovering valuable metals and byproducts from ores, further comprising an ore pretreatment step of crushing, drying and calcining the ore to obtain said crushed dry calcite.
제8항에 있어서, 상기 열분해는 350 ℃ 내지 550 ℃의 온도에서 행하여지는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the pyrolysis is performed at a temperature of 350 ° C to 550 ° C.
제8항에 있어서, 상기 열분해는 30분 내지 90분의 시간 동안 행하여지는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the pyrolysis is carried out for 30 minutes to 90 minutes.
제8항에 있어서, 상기 열분해하는 광석은 평균입도가 5mm이하인 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the pyrolyzing ore has an average particle size of 5 mm or less.
제8항에 있어서, 상기 열분해는 열분해제와 광석을 2:1 내지 4:1의 열분해제:광석의 중량비로 사용하여 행하는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and by-products according to claim 8, wherein the pyrolysis is performed using a pyrolysis agent and ore in a weight ratio of 2: 1 to 4: 1 pyrolyzer: ore.
제8항에 있어서, 상기 산성 암모늄염 용액의 증발농축 및 결정화 건조는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃조건에서 행하여지는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and by-products according to claim 8, wherein the concentration of the acidic ammonium salt solution is carried out by evaporation, crystallization and drying at 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C.
제8항에 있어서, 상기 수침출은 50 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 행하여지는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the water leaching is carried out at a temperature of 50 ° C to 100 ° C.
제8항에 있어서, 상기 수침출은 5분 내지 120분의 시간 동안 행하여지는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the water leaching is performed for 5 to 120 minutes.
제8항에 있어서, 상기 수침출은 물과 광석을 50:1 내지 200:1의 물:광석의 중량비로 사용하여 행하는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method of claim 8, wherein the water leaching is performed using water and ore in a weight ratio of water: ore of 50: 1 to 200: 1.
제8항에 있어서, 상기 pH 조절은 pH 2 내지 4로 조절되는 유가금속 및 부산물 회수방법.
The method of claim 8, wherein the pH adjustment is adjusted to a pH of from 2 to 4.
제8항에 있어서, 상기 침출여액의 습식추출시 pH를 pH 3 내지 pH 10로 함으로써 유가금속 함유 슬러지가 형성되는 유가금속 및 부산물의 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the pH of the leached filtrate is adjusted to a pH of from 3 to 10 during wet extraction to form a valuable metal-containing sludge.
제8항에 있어서, 상기 Fe 함유 회수 여액의 농축결정화는 0.1기압, 40℃ 내지 1기압, 100℃ 조건에서 행하여지는 유가금속 및 부산물의 회수방법.
The method for recovering valuable metals and byproducts according to claim 8, wherein the concentrated crystallization of the Fe-containing recovered filtrate is carried out at 0.1 atm, 40 ° C to 1 atm, and 100 ° C.
제8항에 있어서, 상기 열분해제는 황산암모늄, 또는 염화암모늄인 유가금속 및 부산물 회수방법.The method of claim 8, wherein the pyrolysis agent is ammonium sulfate or ammonium chloride.
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KR20210015228A (en) * 2019-08-01 2021-02-10 주식회사 포스코 Steam supplying method and apparatus for recovering by-product of nickel hydrometallugrical extraction process

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