TW202023955A

TW202023955A - 硫酸鎳溶液之製造方法及製造裝置

Info

Publication number: TW202023955A
Application number: TW108139693A
Authority: TW
Inventors: 石田人士
Original assignee: 日商住友金屬礦山股份有限公司
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2019-11-01
Publication date: 2020-07-01
Also published as: TWI775005B; EP3901103A1; JP7183765B2; US20220055916A1; WO2020129396A1; CN113195418B; EP3901103A4; CN113195418A; JP2020100519A

Abstract

本發明之課題在於提供一種增大每個硫酸鎳裝置之處理量之製造方法及製造裝置。本發明依序執行如下步驟：第1溶解步驟I，其向浸出槽1中投入鎳塊（nickel briquette）、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液；及第2溶解步驟II，其向浸出調整槽2中投入一次硫酸鎳溶液，並重新投入鎳塊，利用一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解重新投入之鎳塊而獲得硫酸鎳溶液。使浸出調整槽2具有提高鎳濃度、降低自由硫酸濃度之濃度調整槽般之作用，並且除鎳塊以外，向浸出槽1中供給硫酸及水，藉此能夠不增加滯留時間，且不過度地增大裝置而實現連續溶解。

Description

硫酸鎳溶液之製造方法及製造裝置

本發明係關於一種硫酸鎳溶液之製造方法及製造裝置。

近年，隨著行動電話、筆記型個人電腦等可攜式電子機器之普及，要求開發具有較高能量密度之小型輕量之二次電池。又，作為以混合動力車為代表之電動汽車用的電池，亦要求開發高輸出之二次電池。作為滿足此種要求之非水系電解質二次電池，有鋰離子二次電池。鋰離子二次電池由負極、正極、電解液等構成，於負極及正極之活性物質中，使用可脫去及插入鋰之材料。將鋰複合氧化物、尤其是合成相對容易之鋰鈷複合氧化物用於正極材料之鋰離子二次電池由於可獲得4 V級之較高電壓，故作為具有高能量密度之電池被期待，並推進實用化。於使用鋰鈷複合氧化物之電池中，為獲得優異之初期容量特性或循環特性，至今進行了許多開發，已獲得種種成果。

然而，由於鋰鈷複合氧化物於原料中使用高價之鈷化合物，故使用該鋰鈷複合氧化物之電池之單位容量之單價與鎳氫電池相比大幅提高，可應用之用途相當受限。因此，對於行動裝置用小型二次電池、或蓄電用或電動汽車用等之大型二次電池，較為期待能夠降低正極材料之成本，製造更低價之鋰離子二次電池，可以說，實現該期待於工業上有重大意義。

作為鋰離子二次電池用活性物質之新材料，可列舉使用價格低於鈷之鎳的鋰鎳複合氧化物。由於該鋰鎳複合氧化物顯示出較鋰鈷複合氧化物低之電化電位，故不易產生因電解液之氧化所導致之分解問題，可期待更高容量，由於與鈷系同樣地顯示出較高之電池電壓，故開發盛行。

於製造鋰鎳複合氧化物之製程中，鎳原料主要使用硫酸鎳。關於硫酸鎳，一般以硫酸溶解作為原料之鎳而製成硫酸鎳溶液之形態。故，如何大量且低成本地準備硫酸鎳溶液成為製造鋰鎳複合氧化物方面較大之課題。

於專利文獻1中，揭示有將鎳塊（nickel briquette）溶解而製造硫酸鎳之方法。該方法係將燒結鎳粉而成之塊以硫酸進行溶解而獲得硫酸鎳溶液，但於應用於實際工廠之情形時，由於為分批處理，故必須反覆進行原料投入、溶解、排液等之循環。雖然製程簡單，但另一方面亦存在未溶解之時間，故存在每個裝置之處理量較小之問題。

鎳之溶解速度尤其成為問題。如專利文獻1般，於自由硫酸為低濃度之環境中，鎳之溶解速度較慢，於單純之連續溶解槽中，因未溶解之鎳塊一直蓄積而無法獲得高濃度之鎳溶液。若將槽變大而爭取滯留時間，則雖然能達到某程度之濃度，但是為了獲得處理量而需要較大空間、裝置，導致初期投資膨脹而失去連續化之優點。

進而，由於提高溫度進行溶解，故溶解槽針對每一批次重複高溫、常溫環境，不得不考慮熱衝擊及由此導致之裝置劣化。具體而言，於檢查頻率之增加、或因預防保全而更換裝置等之運轉費用方面，亦稱不上較佳製程。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本特開2004-67483號公報

[發明所欲解決之課題]

因此，鑒於上述情況，本發明之目的在於提供一種增大每個硫酸鎳裝置之處理量，並延長裝置壽命之硫酸鎳溶液之製造方法及製造裝置。 [解決課題之技術手段]

第1發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於包括：第1溶解步驟，其向浸出槽中投入鎳塊、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液；及第2溶解步驟，其向浸出調整槽中投入上述一次硫酸鎳溶液，並重新投入鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解重新投入之鎳塊而獲得硫酸鎳溶液。第2發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於：於第1發明中，將上述浸出槽中之上述一次硫酸鎳溶液之自由硫酸濃度設為60～80 g/L。第3發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於：於第1發明或第2發明中，將上述浸出槽中之上述一次硫酸鎳溶液之鎳濃度設為40～110 g/L。第4發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於：於第1發明至第3發明中之任一項中，將上述浸出調整槽中之上述硫酸鎳溶液之pH值（25℃換算）設為0.5～3。第5發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於：於第1、第2、第3發明或第4發明中，將上述第1溶解步驟中之鎳塊之供給速度設為37～47 kg/h/m³ ，將上述第2溶解步驟中之鎳塊之供給速度設為18～28 kg/h/m³ 。第6發明之硫酸鎳溶液之製造方法之特徵在於：於第1、第2、第3、第4發明或第5發明中，測定上述第2溶解步驟中之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH，基於該鎳濃度及該pH控制上述第1溶解步驟中之硫酸及水之供給量。第7發明之硫酸鎳溶液之製造裝置之特徵在於具備：浸出槽，其供投入鎳塊、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液；及浸出調整槽，其供投入上述一次硫酸鎳溶液與新鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解上述鎳塊而獲得硫酸鎳溶液。第8發明之硫酸鎳溶液之製造裝置之特徵在於：於第7發明中，具備：測定手段，其測定上述浸出調整槽中之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH；及控制手段，其基於上述浸出調整槽之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH，對供給至上述浸出槽之硫酸及水之供給量進行控制。 [發明之效果]

根據第1發明，將浸出槽（第1槽）設為高自由硫酸濃度而溶解大量鎳塊，並且於浸出調整槽（第2槽）中，僅以浸出槽中剩餘之自由硫酸溶解少量鎳塊即可獲得目標濃度之鎳溶液。亦即，使浸出調整槽具有提高鎳濃度、降低自由硫酸濃度之濃度調整槽般之作用，並且向浸出槽中供給硫酸及水，藉此能夠不增加滯留時間，且不過度地增大裝置而實現連續溶解。由此能夠增大每個裝置之處理量，並消除分批處理之情形時之熱衝擊而延長裝置壽命。根據第2發明，可於短時間內溶解大量鎳，浸出槽1中之自由硫酸量增加而能夠促進鎳塊之溶解。根據第3發明，製成目標濃度之鎳溶液，且不會於其後之步驟中出現一部分硫酸鎳再結晶化而引起配管堵塞之情況。根據第4發明，自由硫酸濃度及鎳塊之槽內滯留量變得恰當。根據第5發明，若溶解速度較大之浸出槽與較小之浸出調整槽為該供給比，則可使各槽內之鎳塊滯留量均等。根據第6發明，由於基於第2溶解步驟之結果而控制第1溶解步驟，故能夠穩定地獲得特定濃度之鎳溶液，並能夠於後續步驟之製造鋰鎳複合氧化物之製程中獲得合理之原料。根據第7發明，將浸出槽（第1槽）設為高自由硫酸濃度而溶解大量鎳塊，並於浸出調整槽（第2槽）中可實現如下操作：僅以浸出槽中剩餘之自由硫酸溶解少量鎳塊而獲得目標濃度之鎳溶液。因此，使浸出調整槽發揮提高鎳濃度、降低自由硫酸濃度之濃度調整槽般之作用，並且向浸出槽中供給硫酸及水，藉此能夠不增加滯留時間，且不過度地增大裝置而實現連續溶解。由此能夠增大每個裝置之處理量，並消除分批處理之情形時之熱衝擊而延長裝置壽命。根據第8發明，由於基於第2溶解步驟之結果而控制第1溶解步驟，故能夠穩定地獲得特定濃度之鎳溶液。

針對本發明之實施形態，按照以下順序參照圖式進行說明。再者，本發明並不限定於以下之實施形態，於不脫離本發明之主旨之範圍內，能施加各種變更。

（製造方法）基於圖1，對本發明之硫酸鎳溶液之製造方法進行說明。本發明之製造方法由第1溶解步驟I及第2溶解步驟II所構成，其特徵在於連續操作該等各步驟I、II。第1溶解步驟I係向浸出槽1中投入鎳塊、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液之步驟。第2溶解步驟II係向浸出調整槽中投入上述一次硫酸鎳溶液，並重新投入鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解重新投入之鎳塊而獲得硫酸鎳溶液之步驟。

於本發明之製造方法中，可將第1溶解步驟I用之溶解槽與第2溶解步驟II用之溶解槽兩段串列連接而使用。而且，具有如下特徵：將第1槽之浸出槽1設為高自由硫酸濃度而溶解大量鎳塊，並且於第2槽之浸出調整槽中，僅以浸出槽中剩餘之自由硫酸溶解少量鎳塊而獲得目標濃度之鎳溶液。亦即，使浸出調整槽2具有提高鎳濃度、降低自由硫酸濃度之濃度調整槽般之作用。由此，藉由僅向浸出槽1中供給硫酸及水，可不增加滯留時間，且不過度地增大裝置而使鎳連續溶解。

本說明書中所謂自由硫酸係指未參與浸出反應之剩餘硫酸。再者，自由硫酸亦稱為游離硫酸。

（製造裝置）本發明之硫酸鎳溶液之製造裝置如圖2所示係將浸出槽1與浸出調整槽2之兩個溶解槽串列連接而成之構成。浸出槽1係用以供投入鎳塊、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液之溶解槽。而且，其具備：管13，其用以供投入鎳塊；及計量閥V3，其介裝於管13上；管11，其用以供投入硫酸；及閥V1，其介裝於管11上；管12，其用以供投入水；及閥V2，其介裝於管12上。又，具備蒸氣導入管15，其用以對浸出槽1內之液體進行加溫。

浸出調整槽2係用以供投入浸出槽1內之一次硫酸鎳溶液與新鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解上述鎳塊而獲得硫酸鎳溶液之溶解槽。於浸出調整槽2與上述浸出槽1之間連接有送液管21，其用以將含有大量浸出槽1內之自由硫酸之硫酸鎳溶液導入至浸出調整槽2，該送液管21中介裝有泵P1。又，浸出調整槽2中具備：管24，其用以供投入新鎳塊；計量閥V4，其介裝於管24上；及蒸氣導入管25，其用以對浸出調整槽2內之液體加溫。

浸出調整槽2中具備：送液管31，其用以將所獲得之硫酸鎳溶液取出至系統外；及泵P2，其介裝於送液管31上。送液管31上介裝有熱交換器32。該熱交換器32用於使浸出調整槽2之液溫不超過設定值（例如後述之80℃）。

其次，參酌圖2對上述裝置各部之功能及作用進行詳細說明。（浸出槽1）鎳塊之硫酸溶解首先藉由向浸出槽1連續供給鎳塊、硫酸及水而進行。於槽內，根據以下反應式，會產生氫，並且金屬鎳溶解。 Ni+H₂ SO₄ →NiSO₄ +H₂ （式1）關於所供給之硫酸之量，由於亦包含繼第1槽之浸出槽1之後之第2槽之浸出調整槽2之所需量，故供給較式1所記載之鎳與硫酸之莫耳比更多之量。於浸出槽1中，此成為維持高自由硫酸濃度之因素，並能夠維持較大之溶解速度。

由於溶解速度之效果亦取決於溫度，故自管15供給蒸氣，將槽內溫度調整為60～90℃，較佳為80℃。具體而言，對槽內之測定溫度設定蒸氣供給之啟閉開關，例如可設為78℃時開啟，80℃時關閉。

浸出槽1之目的在於短時間內溶解大量鎳。為此，較佳為使供給至浸出槽1之硫酸量變多。藉由使硫酸量變多，浸出槽1中之自由硫酸量增加，可促進鎳塊之溶解。此時，較佳為將浸出槽1中之一次硫酸鎳溶液之硫酸濃度設為60～80 g/L。若硫酸濃度為60 g/L以下，則鎳塊之溶解速度會變慢。又，若硫酸濃度為80 g/L以上，則於下一個浸出調整槽2中，自由硫酸之處理會變難。只要硫酸濃度處於60～80 g/L之範圍內，即可於浸出槽1內在短時間內溶解大量鎳，亦不會影響浸出調整槽2之自由硫酸之處理。

又，較佳為將浸出槽1中之一次硫酸鎳溶液之鎳濃度設為40～110 g/L。若鎳濃度為40 g/L以下，則最終所獲得之鎳溶液之濃度亦無法變高而無效率。又，若為110 g/L以上，則最終所獲得之鎳溶液之濃度會變得過高，有時會使後續步驟中之一部分硫酸鎳再結晶化而引起配管堵塞。只要鎳濃度處於40～110 g/L之範圍內，即可獲得目標濃度之鎳溶液，且能夠避免於後續步驟中一部分硫酸鎳再結晶化而引起配管堵塞之缺點。鎳濃度之更佳範圍為60～100 g/L，此時更容易獲得上述效果。

（浸出調整槽2）於浸出調整槽2中，藉由向自浸出槽1所供給之含有自由硫酸之一次硫酸鎳溶液中進而自管24供給新鎳塊而謀求鎳濃度之增大及自由硫酸濃度之降低。因自由硫酸為零時，溶解速度極小化，故需要可確保某種程度之溶解速度之程度的自由硫酸濃度。

自由硫酸濃度較佳為50 g/L以下。特佳為5 g/L。只要自由硫酸濃度較高，則溶解速度亦較快，故第2槽中之鎳塊滯留量限於少量。另一方面，若自由硫酸濃度變小，則溶解速度變慢，故增加鎳塊滯留，因此必須提高自由硫酸濃度。為了使該自由硫酸濃度及鎳塊之槽內滯留量恰當，較佳為將製程參數之pH值設定為0.5～3之間。因供給源不同，故鎳塊之溶解速度存在個體差異，但作為標準，假定pH1左右為恰當之設定值。

浸出調整槽2中之鎳濃度根據槽內溶液之密度（或比重）之測定值而換算。自由硫酸濃度亦對槽內溶液密度（或比重）有影響，但鎳濃度之影響更大，故於換算值之利用方面沒有問題。硫酸鎳本身之溶解度並非很大，具有溫度依存性。而且，若變為溶解度以上之濃度，則會成為於溶液中析出結晶，配管堵塞等困擾之源頭，故將目標鎳濃度設為80～160 g/L，較佳為100～120 g/L。與此對應之密度為1.2～1.4 g/cc，將其作為製程參數而設定，調節供給至浸出槽1之水量。再者，因密度與比重雖然單位不同，但為相同者，故亦可將比重設為製程參數。

因作為第2槽之浸出調整槽2中無水之供給，故塊溶解之反應熱會直接使溶液之溫度上升。實際上，由於與產生之氫氣相伴之水蒸氣、或與為了稀釋氫濃度而於槽內空間流動之大流量空氣相伴之水蒸氣之汽化熱有助於降低溫度，故溫度不會大幅地上升，但就裝置保護之觀點而言，設置熱交換器32，使浸出調整槽2之液溫不超過設定值（例如80℃）。

（製程控制）於上述2階段之鎳溶解方法中，為了進行穩定之操作，較佳為自動控制製程運轉上之參數。製程運轉上之參數為浸出槽1及浸出調整槽2中之鎳塊之供給量、硫酸之供給量（僅浸出槽1）、及水之供給量（僅浸出槽1），目標為所獲得之硫酸鎳溶液之高鎳濃度，低自由硫酸濃度，以及特定之處理量。

如圖3所示，浸出調整槽2中具備溶解液之pH計測用感測器S1及鎳濃度計測用感測器S2。感測器S1只要能夠測定溶解液之pH，則可使用任何感測器。例如，除使用電極浸漬型之pH感測器以外，亦可形成溶液循環系統，一面採樣一面以適當之pH感測器進行計測。感測器S2只要能夠測定鎳濃度，則可使用任何感測器。例如，可利用測定硫酸鎳溶液之密度或比重者、使用吸光測定法者等。

本發明中之控制手段由設置於浸出槽1之硫酸供給用閥V1、水供給用閥V2、上述感測器S1、S2及控制部4所構成。根據由感測器S1所計測之pH值，藉由控制部4內之PID控制部41對調整硫酸供給量之閥V1之開合量進行控制。根據由感測器S2所計測之鎳濃度，藉由控制部4內之PID控制部42對調整水供給量之閥V2之開合量進行控制。

其次，對利用圖3所表示之控制裝置之控制方法進行說明。由於可預計於圖2所表示之製造裝置之穩定運轉中，浸出槽1及浸出調整槽2之槽內之鎳塊滯留量固定，故與處理量對應之鎳塊供給量被設定為固定值。於溶解速度較大之浸出槽1、與較小之浸出調整槽2中，理當會於供給量上產生差距，但其比率以使各槽1、2內之鎳塊滯留量均等為標準。具體而言，較佳為浸出槽1中為37～47 kg/h/m³ ，浸出調整槽2中為18～28 kg/h/m³ 。

本發明之連續溶解應可說是硫酸濃度2階段連續溶解方式，但於本方式中，為了穩定地獲得特定濃度之鎳溶液，會對浸出調整槽2之鎳溶液之鎳濃度及pH進行測定，對供給至浸出槽1之硫酸及水進行控制。因操作中之製程變動不可避免，故必須隨之調節硫酸及水之供給量。此時，就對製程值之影響程度而言，基於浸出調整槽2之pH值（以感測器S1計測）所表示之自由硫酸濃度調節硫酸供給量，基於浸出調整槽2內之鎳濃度（以感測器S2計測）調節水之供給量。如上所述，硫酸及水之供給量依存於浸出調整槽2之自由硫酸濃度與鎳濃度而變動，但該等之絕對量依存於槽容積而決定。

如上所述，關於自由硫酸濃度及鎳濃度，測定浸出調整槽2之製程值，以此為標準，調整對浸出槽1之供給流量。該控制由圖3所表示之控制裝置4實施，但將浸出槽1之控制反映至浸出調整槽2中之計測結果中時，存在時間延遲。

於圖3所表示之控制系統中應用普通之PID控制之情形時，由於控制會產生時滯，故僅憑PID控制會引起擺動（hunting）而無法穩定操作。因此於本發明中，較佳為預先對供給至浸出槽1之硫酸及水之供給量設定上下限值，藉由設定控制範圍抑制擺動。具體而言，對由目標濃度所計算之供給需求量設定正負之上下限，將利用PID控制之調節流量收斂於一定範圍內。藉此，可將鎳濃度及自由硫酸濃度維持為微小變動內，可將最終貯存之製品之硫酸鎳溶液製成大致固定濃度。具體而言，將考慮了平均質量均衡之流程圖之數值+20%設定為上限，將該數值-20%設定為下限。藉此，可使擺動變小，並將所獲得之溶液之濃度變動收斂於容許範圍內。

（本發明之優點）作為習知技術之專利文獻1中所記載之硫酸鎳溶液製造方法為批次式，雖然簡單，但相較於處理量，裝置大型化，並且因熱衝擊而導致裝置劣化亦較快。與此相對，本發明之硫酸濃度2階段連續溶解方式能夠以小型之裝置實現相同之處理量，由於亦無熱衝擊，故亦可謀求裝置壽命之延長。又，由於裝置之小型化易於維護，故可降低運轉成本。

於使用本發明之製造裝置之製造方法中，亦存在運轉之自由度較高之優點。例如，鎳濃度或自由硫酸濃度亦可調節，亦可進行與製程變動相對應之濃度控制。亦具有可觀察運轉實績，並根據處理量或塊之個體差異設定自由硫酸濃度等靈活性，存在容易運轉之優點。 [實施例]

以下，藉由實施例對本發明進而進行詳細說明，但本發明並不受該等實施例任何限定。

（實施例1）實驗藉由模仿圖3之裝置之機上模擬進行。將對浸出槽1之鎳塊供給速度設為42 kg/h/m³ ，將對浸出調整槽2之鎳塊供給速度設為23 kg/h/m³ 。又，模擬各槽1、2內之鎳塊滯留，預先投入適量之鎳塊。

基於浸出調整槽2內之pH對浸出槽1之硫酸之供給量進行調整，水之供給量根據浸出調整槽2內之鎳濃度進行調整。

圖4之（A）圖表示浸出槽1之製程資料，（B）圖表示浸出調整槽2之製程資料。基於（B）圖中所示之浸出調整槽2中之比重及pH之各自之計測值，調整浸出槽1中之硫酸流量及工業用水流量，但由於該控制為一階落後，故無論是控制參數（比重及pH）亦或是控制結果（硫酸流量及工業用水流量）皆繪製為波形，但因各自之波形遵循規則，故表示已適當地進行控制。又，因表示浸出槽1及浸出調整槽2中之槽內溶液密度之比重亦按照具有規則性之波形而推移，故認為槽1、2中皆維持適當之鎳濃度。再者，於圖4（A）中，硫酸流量及工業用水流量稍微變大之原因在於，與處理量一起緩慢增加，並於普通操作中，以相同水準推移。

進而對本發明之製法及裝置之效果進行說明。由於鎳之溶解速度依存於鎳與自由硫酸之締合之容易性、及其接觸時間，故若提高硫酸濃度，或者增大槽而增加滯留時間，則能夠增大該處理量（鎳溶解量）。但是，浸出調整槽2之自由硫酸濃度有上限，大致於60 g/L左右之鎳濃度時停止上升。因此，若要獲得其以上之溶解量，只能使裝置大型化而增加滯留時間。因此，若要藉由1種硫酸濃度且1槽溶解槽進行利用硫酸之連續溶解，則不得不變為相當大型之設備。與此相對，於本發明之2槽連續溶解方式中，由於事先於第一槽中提高了硫酸濃度，故可不增大各槽而實現硫酸連續溶解。又，由於基於第2溶解步驟之結果控制第1溶解步驟，故能夠穩定地獲得特定濃度之鎳溶液，並能夠於後續步驟之製造鋰鎳複合氧化物之製程中獲得合理之原料。 [產業上之可利用性]

藉由執行本發明，可獲得特定濃度之硫酸鎳溶液，所獲得之硫酸鎳溶液可利用於任何用途。於製造用於電池材料等之鎳酸鋰之情形時，就確保處理量之觀點而言，較佳為硫酸鎳溶液中之鎳為高濃度，自由硫酸為低濃度，本發明最適合此種用途。而且，根據本發明，能夠不過度地增大裝置而確保所需之處理量。

1:浸出槽 2:浸出調整槽 4:控制部 11:管 12:管 13:管 21:送液管 P1:泵 S1:感測器 S2:感測器 V1:閥 V2:閥 V3:計量閥

圖1係表示本發明之硫酸鎳溶液之製造方法之步驟圖。圖2係本發明之一實施形態之製造裝置之說明圖。圖3係應用於圖2所表示之製造裝置之製程控制系統之說明圖。圖4係表示執行圖3之製程控制之結果之曲線圖，（A）圖表示浸出槽1之結果，（B）圖表示浸出調整槽2之結果。

1:浸出槽

2:浸出調整槽

Claims

一種硫酸鎳溶液之製造方法，包括：第1溶解步驟，其向浸出槽中投入鎳塊（nickel briquette）、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液；及第2溶解步驟，其向浸出調整槽中投入上述一次硫酸鎳溶液，並重新投入鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解重新投入之鎳塊而獲得硫酸鎳溶液。
如請求項1所述之硫酸鎳溶液之製造方法，其中，將上述浸出槽中之上述一次硫酸鎳溶液之自由硫酸濃度設為60～80 g/L。
如請求項1或2所述之硫酸鎳溶液之製造方法，其中，將上述浸出槽中之上述一次硫酸鎳溶液之鎳濃度設為40～110 g/L。
如請求項1至3中任一項所述之硫酸鎳溶液之製造方法，其中，將上述浸出調整槽中之上述硫酸鎳溶液之pH值（25℃換算）設為0.5～3。
2、3或4所述之硫酸鎳溶液之製造方法，其中，將上述第1溶解步驟中之鎳塊之供給速度設為37～47 kg/h/m³ ，將上述第2溶解步驟中之鎳塊之供給速度設為18～28 kg/h/m³ 。
2、3、4或5所述之硫酸鎳溶液之製造方法，其中，測定上述第2溶解步驟中之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH，基於該鎳濃度及該pH控制上述第1溶解步驟中之硫酸及水之供給量。
一種硫酸鎳溶液之製造裝置，具備：浸出槽，其供投入鎳塊、硫酸及水，使鎳塊溶解而獲得一次硫酸鎳溶液；及浸出調整槽，其供投入上述一次硫酸鎳溶液與新鎳塊，利用上述一次硫酸鎳溶液中之自由硫酸溶解上述鎳塊而獲得硫酸鎳溶液。
如請求項7所述之硫酸鎳溶液之製造裝置，其具備：測定手段，其測定上述浸出調整槽中之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH；及控制手段，其基於上述浸出調整槽之硫酸鎳溶液之鎳濃度及pH，對供給至上述浸出槽之硫酸及水之供給量進行控制。