WO2013140900A1 - 製鉄用ヘマタイトの製造方法 - Google Patents

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sulfuric acid
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佳智 尾崎
学 榎本
浩史 庄司
達也 檜垣
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住友金属鉱山株式会社
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    • C01G49/02—Oxides; Hydroxides
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B09—DISPOSAL OF SOLID WASTE; RECLAMATION OF CONTAMINATED SOIL
    • B09B—DISPOSAL OF SOLID WASTE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
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    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Definitions

  • the present invention relates to a production method for refining a leach residue obtained by wet refining of nickel oxide ore into hematite with a low sulfur content that can be used as a raw material for iron making.
  • iron ore containing iron oxide is charged into a blast furnace together with a reducing agent such as coke, heated to reduce and melt to obtain crude steel, which is refined in a converter to produce the desired steel.
  • the method to obtain is used.
  • the raw iron oxide is a limited resource, and obtaining high-quality iron ore necessary for maintaining the quality of steel is becoming increasingly difficult.
  • nickel as a raw material for stainless steel
  • a technology for smelting low-grade oxide ore as a raw material has been developed and put into practical use in accordance with the resource depletion tendency of sulfide ore conventionally used.
  • nickel oxide ores such as limonite and saprolite are put together with sulfuric acid into a pressure device such as an autoclave, and nickel is leached under a high temperature and high pressure of about 240 to 260 ° C.
  • the nickel leached into this sulfuric acid solution is separated from the leaching residue by solid-liquid separation, and then the impurities are separated and recovered as an intermediate raw material in the form of hydroxide, sulfide, etc., and this intermediate raw material is further purified It is used as nickel metal or nickel salt compounds.
  • HPAL high pressure acid leaching
  • the main component of the leach residue obtained by the HPAL process is iron oxide in the form of hematite, etc. This is the content of nickel or copper in the nickel or copper oxide ore or sulfide ore used as a raw material. It is obtained as a secondary because it contains much iron. Since these leaching residues are generated at a high temperature and are in the form of oxides that are chemically and environmentally stable, they have been disposed of in a residue dump without any particular utility value. For this reason, how to secure a dumping site for the huge amount of leach residue generated during smelting has become a serious issue.
  • the leaching residue of the HPAL process could not be used directly for the iron making raw material.
  • the leaching residue of the HPAL process contains gangue and impurities, particularly sulfur, in addition to iron oxide, and requires exhaust gas treatment, which is suitable for the raw materials used in conventional general iron making processes. It was because there was not.
  • the sulfur grade in iron oxide that can be used as a raw material for iron making varies depending on the facility capacity, production volume, etc. of each ironworks, but it is generally required to be suppressed to 1% or less.
  • Patent Document 1 discloses that an alunite and zinc sulfide-containing residue is stirred with 40 to 100 g / l of free sulfuric acid in an autoclave at an oxygen partial pressure of at least 1000 kPa and 130 to 170 ° C.
  • the iron content and zinc content of the zinc-containing concentrate are substantially dissolved, and the solution is introduced into a leaching circuit for zinc electrolysis to precipitate iron in the form of hematite, separating sulfur from the solids and remaining
  • the object is a method characterized in that it is supplied to another application.
  • this method has a problem that an expensive apparatus such as an autoclave is required, capital investment is increased, and operation is complicated.
  • the present invention provides a production method for purifying hematite having a sulfur component low enough to be used as an ironmaking raw material from a leach residue containing iron oxide produced by the HPAL process.
  • the first invention of the present invention for solving the above-mentioned problems is the purification of iron oxide for iron making in the process of adding sulfuric acid to nickel oxide ore and leaching nickel from the nickel oxide ore using a pressure vessel.
  • a second invention of the present invention is a method for refining iron oxide for iron making in a process of adding sulfuric acid to nickel oxide ore and leaching nickel from the nickel oxide ore using a pressurized vessel, the nickel oxide ore
  • a method for purifying iron oxide for iron making characterized by adding sulfuric acid to the solution and adding chloride.
  • the leaching residue obtained after leaching the nickel in the first and second aspects is washed with an alkaline solution having a concentration of 20% by weight or more. This is a method for purifying iron.
  • a low-sulfur grade hematite that can be used as an iron-making raw material can be easily obtained.
  • waste such as leaching residue discharged in the refining process can be used as raw materials for steelmaking, the amount of leaching residue discarded can be greatly reduced. This reduces environmental risks, reduces disposal costs, It is possible to reduce manufacturing costs such as reduction of construction costs for leach residue disposal sites.
  • the concentration of sulfuric acid to be added is reduced while maintaining a range in which the leaching rate of nickel does not decrease, and the concentration of leaching residue is reduced.
  • the inventors of the present invention have observed a cross-section of the existence form of sulfur in the leaching residue using an analytical instrument, and have found that most of the sulfur is present together with iron, and most of the form is iron merosite (jarosite). .
  • sulfur existing in the form of jarosite can be decomposed at a temperature of about 700 ° C. or higher, but facilities and heating costs cannot be ignored.
  • the present inventors have found that it is possible to suppress sulfur from being contained in the leaching residue by operating under conditions where the leaching residue does not generate jarosite, and even if partly contained, the post-treatment It has been found that it can be decomposed, and the present invention has been completed.
  • Fig. 1 shows a typical flow of a recovery process in which valuable metals such as nickel oxide ore and iron-containing minerals are leached with high-pressure sulfuric acid to recover valuable metals, and low sulfur grades are obtained from the leaching residue that accompanies this process.
  • 1 shows a flow of a purification method according to the present invention for producing hematite.
  • the flow of the recovery process of valuable metals is shown by a white arrow
  • the flow of the purification method of iron oxide for iron making (low sulfur grade hematite) according to the present invention is shown by a black arrow.
  • the sulfuric acid added when leaching the nickel oxide ore at high temperature and pressure is added with 250 kg or more of sulfuric acid per ton of nickel oxide ore in order to obtain a leaching rate of 95% or more which is considered to be industrially practical. Things have been done. At this time, the sulfur quality in the leaching residue was about 1.2 to 2%.
  • the nickel leaching rate is also decreased, and thus an extreme decrease has been avoided.
  • the present inventors have found that the sulfur quality in the leaching residue is lowered by reducing the amount of sulfuric acid added during leaching. If the sulfuric acid concentration is in the range of about 200 Kg to 220 Kg per ton of ore, the nickel leaching rate can be maintained at about 95% or more, and both securing of the nickel leaching rate and reduction of sulfur in the leaching residue can be obtained.
  • the method of increasing the oxidizing agent such as air or oxygen added with sulfuric acid during leaching has little effect on reducing the sulfur quality of the leaching residue, but sodium chloride and potassium chloride together with sulfuric acid during leaching.
  • the effect of reducing the sulfur quality can also be obtained by adding a chloride such as.
  • the amount of chloride added is, for example, by adding an amount that gives a molar ratio of about 4 times the sulfur contained in the leaching residue, so that the sulfur grade of the leaching residue is less than 1%.
  • the chloride to be used those other than calcium chloride such as sodium chloride, potassium chloride and magnesium chloride are suitable.
  • the sulfur in the leaching residue when the amount of sulfuric acid added at the time of leaching of nickel according to the present invention is reduced and the leaching residue is further washed with an alkaline solution when the leaching residue is further leached or when chloride is further added, the sulfur in the leaching residue. Components can be removed, and leaching residue with low sulfur grade can be obtained.
  • the alkali to be used is desirably an alkali other than calcium, and sodium hydroxide is preferable from the standpoint of availability and price.
  • the alkali concentration of the alkaline solution used for washing is preferably at least about 20% by weight in order to make the leaching residue sulfur grade less than 1%, and the washing time is at least 2 hours at an alkali concentration of 20% by weight or more. A degree of cleaning is desirable.
  • Table 1 shows the amount of sulfuric acid added per ton of ore [Kg / ore-t], free acid concentration before solid-liquid separation (expressed as slurry free acid concentration [g / l]), and sulfur components contained in the leach residue.
  • An amount [% by weight] (denoted as residual sulfur quality [%]) and a Ni leaching rate [%] calculated from the amount of Ni contained in the leachate after solid-liquid separation are shown.
  • the sulfuric acid mixed with the nickel oxide ore was the same as in Example 1 except that the sulfuric acid was mixed at 165 Kg (165 [Kg / ore-t]) per ton of ore, and was separated into a leaching solution and a leaching residue. . Included in the amount of sulfuric acid added per ton of ore at that time, free acid concentration before solid-liquid separation (slurry free acid concentration), amount of sulfur component contained in the leaching residue (residual sulfur grade), and leachate after solid-liquid separation Table 1 also shows the Ni leaching rate calculated from the amount of Ni produced.
  • Example 1 As a conventional example, the same procedure as in Example 1 was conducted except that sulfuric acid mixed with nickel oxide ore was mixed at 275 Kg (275 [Kg / ore-t]) per ton of ore, which is the conventional range. And separated into leach residues. Included in the amount of sulfuric acid added per ton of ore at that time, free acid concentration before solid-liquid separation (slurry free acid concentration), amount of sulfur component contained in the leaching residue (residual sulfur grade), and leachate after solid-liquid separation Table 1 also shows the Ni leaching rate calculated from the amount of Ni produced.
  • FIG. 2 shows changes in residual sulfur grade and Ni leaching rate with respect to the amount of sulfuric acid added in Examples 1 and 2 and the conventional example.
  • the amount of sulfuric acid added is 275 Kg per ton of ore
  • the amount of 205 Kg added has little decrease in the Ni leaching rate. Sulfur inside can be reduced to 1%.
  • the addition amount of sulfuric acid is In order to obtain low sulfur grade iron oxide (hematite) while emphasizing (ie, not reducing) the Ni leaching rate, it is preferably 220 kg or less, more preferably 205 kg or less per ton of ore.
  • leaching can be performed with a smaller amount of sulfuric acid.
  • the Ni leaching rate is about 85%
  • sulfuric acid The addition amount is acceptable up to 150 [Kg / ore-t]. In that case, the sulfur quality of the obtained leaching residue can be expected to about 0.5%.
  • Example 1 the amount of sulfuric acid added was 275 kg per ton of ore, and magnesium chloride (MgCl 2 ) was further added to a concentration of 14.3 g / liter, and the other conditions were the same as in Example 1. The leaching solution and the leaching residue were separated, and the sulfur quality in the leaching residue was measured.
  • MgCl 2 magnesium chloride
  • the leaching residue was washed with alkali and washed with pure water in the same manner as in Example 4 except that the alkali concentration was 30% by weight.
  • the sulfur grade in the obtained leach residue is measured and shown in Table 2.
  • the leaching residue was washed with alkali and pure water in the same manner as in Example 4 except that the alkali concentration was 30% by weight and the washing time in the leaching residue was 4 hours.
  • the sulfur grade in the obtained leach residue is measured and shown in Table 2.
  • Comparative Example 2 The leaching residue was washed with alkali and pure water in the same manner as in Comparative Example 1 except that the leaching residue was washed with alkali for 5 hours.
  • the sulfur grade in the obtained leach residue is measured and shown in Table 2.

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Abstract

　ＨＰＡＬプロセスで産出した酸化鉄を含む浸出残渣から、製鉄原料に使用できる程度に硫黄成分の低いヘマタイトを精製する製造方法を提供する。　ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加し、加圧容器を用いて、前記ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出するプロセスにおける製鉄用酸化鉄の精製方法であって、添加する前記硫酸の量が、ニッケル酸化鉱石１トン当たり１５０Ｋｇ以上、２２０Ｋｇ以下であることを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法である。

Description

製鉄用ヘマタイトの製造方法
　本発明は、ニッケル酸化鉱石の湿式精錬で得られる浸出残渣を、製鉄原料に利用可能な硫黄分の少ないヘマタイトに精製する製造方法に関する。
　鉄鋼製錬では、酸化鉄が含まれた鉄鉱石をコークスなどの還元剤と共に高炉に装入し、加熱して還元溶融して粗鋼を得、これを転炉で精錬して目的とする鋼を得る方法が用いられる。
　その原料の酸化鉄は、限られた資源であり、しかも鋼の品質維持に必要な良質な鉄鉱石の入手は次第に難しくなっている。
　一方、ステンレスの原料になるニッケルについても、従来から用いられてきた硫化鉱石の資源枯渇傾向に伴い、低品位の酸化鉱石を原料として製錬する技術が開発され、実用化されてきている。
　具体的には、リモナイトやサプロライトなどのニッケル酸化鉱石を硫酸とともにオートクレーブなどの加圧装置に入れ、２４０～２６０℃程度の高温高圧下でニッケルを浸出するものである。
　この硫酸溶液中に浸出されたニッケルは、固液分離して浸出残渣と分離し、その後不純物を分離して水酸化物や硫化物などの形態の中間原料として回収し、この中間原料をさらに精製してニッケルメタルやニッケル塩化合物などとして利用している。
　このような高温加圧酸浸出（ＨＰＡＬ：Ｈｉｇｈ　Ｐｒｅｓｓｕｒｅ　Ａｃｉｄ　Ｌｅａｃｈ）と呼ばれる製造プロセスでは、回収目的の有価金属が１～２重量％以下の低品位鉱石（以下、品位に関しては「％」で表記する。）であっても、ほぼ完全にニッケルを浸出できる。また浸出液から中間原料を製造することによって有価金属を従来の原料と同品位まで濃縮し、従来とほぼ同じ工程で精製できる特徴をもっている。
　また、このＨＰＡＬプロセスは、ニッケル酸化鉱石のみでなく、ニッケル硫化鉱石や硫化銅鉱石、酸化銅鉱石など多くの種類にも適用できる。
　さらに、ＨＰＡＬプロセスで得られる浸出残渣の主な成分は、ヘマタイトなどの形態の酸化鉄であり、これは原料としたニッケルや銅の酸化鉱石あるいは硫化鉱石には、いずれもニッケルや銅の含有量をはるかに超える量の鉄を含有するために副次的に得られるものである。
　これらの浸出残渣は、高温で生成したため化学的・環境的には安定な酸化物の形態であるが、特段の利用価値もなく、残渣捨て場に廃棄することが行われてきた。このため製錬に伴い発生する膨大な量の浸出残渣の捨て場をいかに確保するかが重大な課題となっていた。
　しかも、ＨＰＡＬプロセスの浸出残渣は上記の製鉄原料用に直接用いることはできなかった。その理由は、ＨＰＡＬプロセスの浸出残渣には、酸化鉄以外にも脈石や不純物、特に硫黄が含まれ、排ガス処理が必要となるなど、従来からの一般的な製鉄プロセスに用いる原料には適さなかったためである。
　特に製鉄原料に利用できる酸化鉄中の硫黄品位は、個々の製鉄所の設備能力、生産量などによって異なるが、一般には１％以下に抑制することが必要とされている。
　そのため、浸出残渣から硫黄を分離する方法も試みられてきた。
　具体的な方法のひとつとして、オートクレーブなどの加圧装置を使用して、硫黄を分離する方法が知られている。
　例えば特許文献１には、鉄明礬石含有残留物と硫化亜鉛含有物を少なくとも１０００ｋＰａの酸素分圧及び１３０～１７０℃でオートクレーブ内において４０～１００ｇ／ｌの遊離硫酸とともに攪拌し、残留物および硫化亜鉛含有濃厚物の鉄分及び亜鉛分を実質的に溶解させ、溶液を亜鉛電解のための浸出循環路に導入して鉄を赤鉄鉱の形で沈殿させ、前記固形物から硫黄を分離し、残留物は別の用途に供給することを特徴とする方法である。
　しかしこの方法は、オートクレーブのような高価な装置を要し、設備投資がかさみ、操業が複雑になるという課題があった。
　上記のように、中和による硫黄の混入を避けることは困難であり、このためＨＰＡＬプロセスで生成する浸出残渣をヘマタイトに加工して製鉄原料として用いることは困難であった。
特開平３－１７６０８１号公報
　本発明は、ＨＰＡＬプロセスで産出した酸化鉄を含む浸出残渣から、製鉄原料に使用できる程度に硫黄成分の低いヘマタイトを精製する製造方法を提供するものである。
　上記の課題を解決するための本発明の第１の発明は、ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加し、加圧容器を用いて、前記ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出するプロセスにおける製鉄用酸化鉄の精製方法であって、添加する前記硫酸の量が、ニッケル酸化鉱石１トン当たり１５０Ｋｇ以上、２２０Ｋｇ以下であることを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法である。
　本発明の第２の発明は、ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加し、加圧容器を用いて、前記ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出するプロセスにおける製鉄用酸化鉄の精製方法であって、ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加すると共に、塩化物を加えることを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法である。
　本発明の第３の発明は、第１及び第２の発明におけるニッケルを浸出した後に得られる浸出残渣を、２０重量％以上の濃度のアルカリ溶液を用いて洗浄することを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法である。
　本発明によれば、以下に示す工業上顕著な効果を奏するものである。
（１）製鉄原料に使用できる低硫黄品位のヘマタイトを容易に得ることができる。
（２）製鉄原料を安価かつ安定して調達できる。
（３）精錬過程において排出される浸出残渣などの廃棄物が、製鉄原料に使用できることで、廃棄される浸出残渣の物量を大幅に削減でき、このため、環境リスクの低下、廃棄コストの減少、浸出残渣捨て場の建設コストの低減などの製造コストの削減を可能とする。
（４）低硫黄品位のヘマタイトの生産に際して、特別な設備を要せず、その製造プロセスの構築が容易である。
有価金属と鉄を含有する鉱物を高圧硫酸浸出して有価金属を回収する回収プロセスのフローと、回収プロセスに付随する低硫黄品位の製鉄用酸化鉄（ヘマタイト）の精製方法のフローを示す図である。 実施例１、２及び従来例における硫酸添加量に対する残渣硫黄品位、Ｎｉ浸出率の変化を示す図である。
　本発明では、ニッケル酸化鉱石など有価金属と鉄を含有する鉱物を高圧硫酸浸出する際に、ニッケルの浸出率が低下しない範囲を維持しつつ添加する硫酸濃度を低減し、また、浸出残渣を濃度２０重量％以上のアルカリ溶液で洗浄することにより、浸出残渣中の硫黄品位を製鉄原料に利用できる程度に低減した高純度のヘマタイト（酸化鉄）を効率よく製造するものである。
　本発明者らは、浸出残渣中の硫黄の存在形態を分析機器を用いて断面観察したところ、硫黄の多くは鉄とともに存在し、多くは鉄明礬（ジャロサイト）の形態をとることを知見した。
　このジャロサイトの形態として存在する硫黄は、特許文献１に示すように、概ね７００℃以上の温度とすれば分解できるが、設備や加熱コストが無視できない。
　そこで、本発明者らは浸出残渣がジャロサイトを生成しない条件で操業することで、硫黄が浸出残渣に含有されるのを抑制可能であることを見いだし、さらに一部含有されても後処理で分解できることを知見し、本発明の完成に至ったものである。
　図１にニッケル酸化鉱石など有価金属と鉄を含有する鉱物を高圧硫酸浸出して有価金属を回収する回収プロセスの代表的なフローと、このプロセスに付随して得られる浸出残渣から低硫黄品位のヘマタイトを製造する本発明に係る精製方法のフローを示す。
　なお、有価金属の回収プロセスのフローを白抜き矢印で示し、本発明に係る製鉄用酸化鉄（低硫黄品位ヘマタイト）の精製方法のフローを黒矢印で示す。
　先ず、ニッケル酸化鉱石を高温加圧浸出する際に添加する硫酸は、工業的に実用的と考えられる９５％以上の浸出率を得るためには、ニッケル酸化鉱石１トン当たり２５０Ｋｇ以上の硫酸を加えることが行われてきた。このとき浸出残渣中の硫黄品位は、１．２～２％程度の品位となっていた。
　この添加する硫酸量を減少させると、ニッケル浸出率も低下する懸念があるため、極端な低下は避けられてきた。しかし本発明者らは、浸出時に添加する硫酸を少なくすることで、浸出残渣中の硫黄品位が低下することを見出した。
　その硫酸濃度が鉱石１トン当たり２００Ｋｇ～２２０Ｋｇ程度の範囲であれば、ニッケルの浸出率も概ね９５％以上を維持でき、ニッケル浸出率の確保と浸出残渣の硫黄低下の両者が得られる。
　さらに、浸出時に硫酸とともに添加される空気や酸素などの酸化剤を増加する方法は、浸出残渣の硫黄品位の低減に対してはほとんど効果が見られないが、浸出時に硫酸とともに塩化ナトリウムや塩化カリウムなどの塩化物を添加することでも、硫黄品位の減少効果が得られる。
　添加する塩化物量は、例えば浸出残渣に含有される硫黄の４倍程度のモル比となる量を添加することで、浸出残渣の硫黄品位を１％未満にする。
　用いる塩化物としては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウムなどのカルシウムの塩化物以外が好適である。
　さらに、本発明に係るニッケルの浸出時に加える硫酸の量を少なくして浸出を行った場合や塩化物をさらに加えた場合の浸出残渣を、アルカリ溶液によりアルカリ洗浄することによっても浸出残渣中の硫黄成分が除去でき、低硫黄品位の浸出残渣を得られる。
　使用するアルカリは、カルシウム系以外のアルカリが望ましく、水酸化ナトリウムは入手のし易さ、価格面などからも好ましい。
　洗浄に用いるアルカリ溶液のアルカリ濃度は、浸出残渣硫黄の品位を１％未満とするには、少なくとも２０重量％程度のアルカリ濃度が望ましく、その洗浄時間は２０重量％以上のアルカリ濃度では少なくとも２時間程度の洗浄が望ましい。
　以下に、実施例を用いて、本発明を詳細に説明する。
　ニッケル品位１％、鉄品位４６～４８％であるニッケル酸化鉱石を３０～４０重量％のスラリーとなるように調整後、６４重量％の硫酸を、従来より少ない鉱石１トン当たり２０５Ｋｇ（２０５［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］）となるように混合した。
　次いでこの混合したスラリーを加圧装置に装入して、２４０～２５０℃に昇温後、３時間保持し、鉱石中のニッケルを浸出し、浸出スラリーを形成した。
　次いで、直接ヌッチェと濾瓶を用いて固液分離を行い、浸出液と浸出残渣に分離した。
　表１に、鉱石１トン当たりの硫酸添加量［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］、固液分離前の遊離酸濃度（スラリ遊離酸濃度［ｇ／ｌ］と表記）、浸出残渣に含まれる硫黄成分の量［重量％］（残渣硫黄品位［％］と表記）、及び固液分離後の浸出液に含まれるＮｉ量から算出したＮｉ浸出率［％］を示す。
　ニッケル酸化鉱石と混合する硫酸を、鉱石１トン当たり１６５Ｋｇ（１６５［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］）となるように混合した以外は、実施例１と同様に行い、浸出液と浸出残渣に固液分離した。
　その時の鉱石１トン当たりの硫酸添加量、固液分離前の遊離酸濃度（スラリ遊離酸濃度）、浸出残渣に含まれる硫黄成分の量（残渣硫黄品位）、及び固液分離後の浸出液に含まれるＮｉ量から算出したＮｉ浸出率を、表１に併せて示す。
（従来例）
　従来例として、ニッケル酸化鉱石と混合する硫酸を、従来範囲である鉱石１トン当たり２７５Ｋｇ（２７５［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］）となるように混合した以外は、実施例１と同様に行い、浸出液と浸出残渣に分離した。
　その時の鉱石１トン当たりの硫酸添加量、固液分離前の遊離酸濃度（スラリ遊離酸濃度）、浸出残渣に含まれる硫黄成分の量（残渣硫黄品位）、及び固液分離後の浸出液に含まれるＮｉ量から算出したＮｉ浸出率を、表１に併せて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　図２に実施例１、２及び従来例における硫酸添加量に対する残渣硫黄品位、Ｎｉ浸出率の変化を示す。
　表１および図２から明らかなように、従来、鉱石１トン当たり２７５Ｋｇの硫酸添加量であった場合に比べ、２０５Ｋｇの添加量（実施例１）では、Ｎｉ浸出率を殆ど低下させずに残渣中の硫黄を１％まで低減できる。さらに１６５Ｋｇの添加量（実施例２）では、残渣中の硫黄は０．８３％まで低減することができるが、Ｎｉ浸出率が８５．５％まで低下してしまうことから、硫酸の添加量は、Ｎｉ浸出率を重視しながら（すなわち低下させず）低硫黄品位の酸化鉄（ヘマタイト）を得ようとする場合には、鉱石１トン当たり２２０Ｋｇ以下、より望ましくは２０５Ｋｇ以下とすると良い。
　また、より低硫黄品位の酸化鉄（ヘマタイト）を所望する場合には、より少量の硫酸により浸出が可能であるが、生産効率を考慮してＮｉ浸出率を８５％程度までとすると、硫酸の添加量は１５０［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］まで、許容可能である。その場合、得られる浸出残渣の硫黄品位は０．５％程度まで期待できる。
　実施例１において、硫酸添加量を鉱石１トン当たり２７５Ｋｇとし、さらに塩化マグネシウム（ＭｇＣｌ２）を１４．３ｇ／リットルの濃度となるように添加し、その他の条件は実施例１と同じ条件として行い、浸出液と浸出残渣に分離し、浸出残渣中の硫黄品位を測定した。
　その結果、塩化物添加によって、表１に示す従来例と同量の硫酸量（２７５［Ｋｇ／ｏｒｅ－ｔ］であっても、Ｎｉ浸出率を殆ど変えずに浸出残渣中の硫黄品位を、０．９９％まで低減できていた。
［アルカリ洗浄の効果］
　上記実施例１と同じ方法で浸出し、浸出残渣中の硫黄品位が１．３重量％になるように調整した浸出残渣を分取し、スラリー濃度を５重量％になるようにアルカリ溶液を加えて洗浄した。
　加えたアルカリ溶液は、アルカリ濃度が２０重量％の水酸化ナトリウムを用い、６０℃に維持しながら、２時間攪拌した。攪拌終了後、ヌッチェと濾紙を用いて固液分離し、次いで純水をかけてアルカリ洗浄後の浸出残渣を洗浄した。
　得られた浸出残渣中の硫黄品位を測定して表２に示す。
　アルカリ濃度を３０重量％とした以外は、実施例４と同様にして、浸出残渣にアルカリ洗浄、純水による洗浄を施した。得られた浸出残渣中の硫黄品位を測定して表２に示す。
　アルカリ濃度を３０重量％、浸出残渣のアルカリ洗浄における洗浄時間を４時間とした以外は、実施例４と同様にして、浸出残渣にアルカリ洗浄、純水による洗浄を施した。得られた浸出残渣中の硫黄品位を測定して表２に示す。
（比較例１）
　アルカリ濃度を０．０４重量％、浸出残渣のアルカリ洗浄における洗浄時間を２時間とした以外は、実施例４と同様にして、浸出残渣にアルカリ洗浄、純水による洗浄を施した。得られた浸出残渣中の硫黄品位を測定して表２に示す。
（比較例２）
　浸出残渣のアルカリ洗浄における洗浄時間を５時間とした以外は、比較例１と同様にして、浸出残渣にアルカリ洗浄、純水による洗浄を施した。得られた浸出残渣中の硫黄品位を測定して表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２から明らかなように、２０重量％濃度のアルカリを用いることで浸出残渣中の硫黄を１％未満まで効果的に低減できることがわかる。
　アルカリ濃度が低い場合には、比較例１及び２に示されるように、洗浄時間を延ばしても浸出残渣硫黄の低下は起こらず、１％未満の浸出残渣硫黄が得られない。

Claims (3)

  1. 　ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加し、加圧容器を用いて、前記ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出するプロセスにおける製鉄用酸化鉄の精製方法であって、
    　　添加する前記硫酸の量が、ニッケル酸化鉱石１トン当たり１５０Ｋｇ以上、２２０Ｋｇ以下であることを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法。
  2. 　ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加し、加圧容器を用いて、前記ニッケル酸化鉱石からニッケルを浸出するプロセスにおける製鉄用酸化鉄の精製方法であって、
    　　前記ニッケル酸化鉱石に硫酸を添加すると共に、塩化物を加えることを特徴とする製鉄用酸化鉄の精製方法。
  3. 　ニッケルを浸出した後に得られる浸出残渣を２０重量％以上の濃度のアルカリ溶液を用いて洗浄することを特徴とする請求項１又は２に記載の製鉄用酸化鉄の精製方法。
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