[发明专利]镍氧化矿石的湿式冶炼方法

说明书

技术领域

本发明涉及镍氧化矿石的湿式冶炼方法。

详细而言，涉及一种能够分离回收杂质成分的镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其通过包含矿石处理工序、浸出工序、固液分离工序、中和工序、锌除去工序、硫化工序及最终中和工序的高压酸浸出法，从镍氧化矿石回收镍及钴，其能够实现如下的课题，并且能够进行资源化而有效利用，该课题为，抑制由矿石处理工序产出的矿石浆料造成的配管、泵等设备的磨损，提高耐久性，降低由最终中和工序产出的最终中和残渣量，通过贮留废弃的浸出残渣、中和沉淀物等的尾矿坝的容量的压缩，来抑制成本及环境风险。

背景技术

近年来，由于在煤、铁、铜、镍、钴、铬、锰等矿物资源中越发进行开采权的垄断化，由此金属冶炼中的原料成本也大幅上升。因此在金属冶炼中作为用于降低成本的对策，也需要进行用于使用以往由于成本方面不利而未成为对象的低品位原料的技术的开发。

例如，在镍冶炼中，也曾开发出了在高温高压下耐腐蚀性优异的材料，基于用硫酸将镍氧化矿石在加压下进行酸浸出的高压酸浸出(High Pressure Acid Leach)法的湿式冶炼方法备受注目。

该高压酸浸出法与现有的通常的镍氧化矿石的冶炼方法即干式冶炼法不同，因为不包含还原工序、干燥工序等干式工序，在能量成本方面很有利，所以被看作是今后作为低品位镍氧化矿石的冶炼方法的有力的技术。因此，为了提高作为冶炼工艺的完成度，以高温加压下的浸出工序为中心，关于镍及钴的浸出率的提高、浸出液的净液、操作材料使用量的降低等，提出了各种提案。

此外，作为利用高温加压下的浸出的工艺，例如，在从含有镍、钴、锰等有价值的金属的氧化矿石回收那些金属时，提案有包含下述工序(a)～(c)的从氧化矿石回收有价值的金属的方法(例如，参照专利文献1)。

工序(a)：预先将已浆料化的氧化矿石通过由工序(b)得到的加压酸浸出液，在硫酸酸性下进行常压浸出，得到常压浸出液和常压浸出残留物。

工序(b)：使由工序(a)得到的常压浸出残留物在高温高压下的氧化性气氛下，与硫酸发生反应，得到加压酸浸出液。

工序(c)：在由工序(a)得到的常压浸出液中添加中和剂，进行中和，接下来，添加硫化碱化合物，将浸出液中的镍及钴作为硫化物而回收。

在该方法中，对矿石浆料进行常压浸出(工序(a))，接下来，对常压浸出残渣进行加压酸浸出(工序(b))，通过进行这两级浸出，来提高来自矿石的镍浸出率，同时，利用常压浸出残渣含有的碱成分对加压酸浸出的浸出液中所含的过剩的酸进行中和，降低中和工序(工序(c))的负荷。

但是，因为进行的是两级浸出，所以存在设备数量增加且成本和工时增加、及在将浸出残渣清洗时产生的大量的稀薄液体的处理上需要成本之类的问题。

因此，为了解决这些问题点，作为利用高温加压下的浸出的其他工艺，提案有包含包括下述(1)～(4)的工序的方法(例如，参照专利文献2)。

(1)浸出工序：将镍氧化矿石浆料化，添加硫酸，在220～280℃的温度下进行搅拌处理，形成浸出浆料。

(2)固液分离工序：使用多级浓缩机将由上道浸出工序得到的浸出浆料进行清洗，分离成含有镍及钴的浸出液和浸出残渣。

(3)中和工序：边抑制由固液分离工序得到的浸出液的氧化，边利用碳酸钙进行调整以使pH成为4以下，生成含有三价铁的中和沉淀物，分离成中和沉淀物浆料和镍回收用母液。

(4)硫化工序：在由硫化工序得到的镍回收用母液中吹入硫化氢气体，生成含有镍及钴的硫化物，与贫液分离。

在此，利用图对基于专利文献2公开的技术的实用设备的概要进行说明。

图2是基于镍氧化矿石的湿式冶炼方法(专利文献2)的实用设备的一个例子中的冶炼工序图。

在图2中，镍氧化矿石8首先在(1)矿石处理工序中与水混合，接下来，进行异物除去及矿石粒度调整，形成矿石浆料9。

接着，矿石浆料9在(2)浸出工序中，付诸使用了硫酸的高温加压浸出，形成浸出浆料10。

所形成的浸出浆料10付诸(3)固液分离工序，进行多级清洗以后，分离成含有镍及钴的浸出液11和浸出残渣浆料12。

浸出液11付诸(4)中和工序，分离成含有三价铁氢氧化物的中和沉淀物浆料13和镍回收用的母液(1)14。

母液(1)14付诸添加硫化剂的(5)锌除去工序，分离成含有硫化锌的硫化锌沉淀物15和镍回收用的母液(2)16。