镍氧化矿石的湿式冶炼方法技术

本发明专利技术的目的在于，提供一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，在使用高压酸浸出法回收镍及钴的镍氧化矿石的湿式冶炼中，可以谋求制造设备的简化和耐久性的提高，且谋求贮留废弃物的尾矿坝的容量压缩引起的成本降低及环境风险的抑制，并且进行资源化而有效利用。镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，使用含有矿石处理工序、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，回收镍及钴，含有(A)工序，或在经历(A)工序后，含有(B‑1)工序、(B‑2)工序中任一项或两个工序。

Wet smelting method for nickel oxide ore

The aim of the invention is to provide a wet method for smelting nickel oxide ore, nickel ore smelting in wet oxidation using high pressure acid leaching recovery of nickel and cobalt in manufacturing equipment can seek simplified and improved durability, and seek the retention of waste tailings dam capacity compression suppression caused by cost reduction and environmental risks, and effective use of resources. Wet smelting method for nickel oxide ore, characterized by containing ore processing, leaching process, solid-liquid separation process and neutralization process, removing the high pressure acid leaching process of zinc sulfide, process and final neutralization process, recovery of nickel and cobalt containing (A) process, or after (A) process. Containing (B 1) procedure, (B 2) any one or two step process.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及镍氧化矿石的湿式冶炼方法，可以达成如下课题，并且可以分离回收可以进行资源化而有效利用的杂质成分，课题如下：在使用含有矿石处理工序、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的湿式冶炼中，通过抑制输送由矿石处理工序产出的矿石浆料时的输送配管、泵等设备由于矿石浆料引起的磨损、及提高耐久性，降低由最终中和工序产出的最终中和残渣量，可以进行贮留废弃的浸出残渣及中和沉淀物等的尾矿坝的容量的压缩，抑制成本及环境风险。
技术介绍
近年来，在煤、铁、铜、镍、钴、铬、锰等矿物资源中，由于采掘权的垄断化越发严重，金属冶炼中的原料成本大幅上升。因此，在金属冶炼中，作为用于降低成本的对策，也进行了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，镍冶炼中，也曾开发有在高温高压下耐腐蚀性优异的材料，基于将镍氧化矿石利用硫酸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关注。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，不具有还原工序、干燥工序等干式工序，因此，有利于能源成本，且认为今后作为低品位镍氧化矿石的冶炼方法也是有力的技术。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完成了各种方案。但是，作为利用高温加压下的浸出的工艺，例如从含有镍、钴、锰等有价金属的氧化矿石回收这些金属时，提出了包含下述工序(a)～(c)、从氧化矿石回收有价金属的方法(例如，参照专利文献1)。工序(a)：将预先浆料化的氧化矿石，利用工序(b)中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)：使工序(a)中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反应，得到加压酸浸出液。工序(c)：向工序(a)中得到的常压浸出液添加中和剂进行中和，然后添加硫化碱化合物，并将浸出液中的镍及钴作为硫化物进行回收。在采用上述工序的方法中，通过进行对矿石浆料进行常压浸出(工序(a))，接着对常压浸出残渣进行加压酸浸出(工序(b))的两个阶段浸出，提高来自矿石的镍浸出率，同时将加压酸浸出的浸出液中所含的过量的酸利用常压浸出残渣中所含有的碱成分进行中和，来降低中和工序(工序(c))的负荷。但是，由于进行两个阶段浸出，因此，存在如下问题点，即，设备数量增加，成本和工时增加、及清洗浸出残渣时产生的大量稀薄液体的处理需要成本。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它工艺，提出了含有包含下述(1)～(4)的工序的方法(例如，参照专利文献2。)。(1)浸出工序：将镍氧化矿石进行浆料化并添加硫酸，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：将之前的浸出工序中得到的浸出浆料，使用多级的浓缩机进行清洗，分离成含有镍及钴的浸出液和浸出残渣。(3)中和工序：一边抑制固液分离工序中得到的浸出液的氧化，一边使用碳酸钙进行调整，使pH成为4以下，生成含有3价铁的中和沉淀物，并分离成中和沉淀物浆料和镍回收用母液。(4)硫化工序：向中和工序中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，并与贫液分离。在此，使用附图对基于专利文献2所公开的技术的实用设备的概要进行说明。图2是基于专利文献2所公开的镍氧化矿石的湿式冶炼方法的实用设备的一例的冶炼工序图。图2中，镍氧化矿石8最初在(1)矿石处理工序中形成与水的混合液，接着，进行从该混合液的异物除去及矿石粒度调整，形成矿石浆料9。接着，得到的矿石浆料9在(2)浸出工序中，付诸于使用了硫酸的高温加压浸出，形成浸出浆料10。该得到的浸出浆料10付诸于(3)固液分离工序，进行多级清洗后，分离成含有镍及钴的浸出液11和浸出残渣浆料12。该分离的浸出液11付诸于(4)中和工序，分离成含有3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。分离的一方的母液(1)14付诸于添加硫化剂的(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。另一方的母液(2)16付诸于(6)硫化工序，分离成含有镍及钴的混合硫化物17和除去了镍等的贫液18。予以说明，贫液18用作(3)固液分离工序中的浸出残渣的清洗水。最后，浸出残渣浆料12与剩余的贫液18一起付诸于(7)最终中和工序，进行中和处理，最终中和残渣19贮留于尾矿坝20中。作为该专利文献2所公开的方法的特征，可举出：在固液分离工序中将浸出浆料以多级清洗，由此，可减少中和工序中的中和剂消耗量和沉淀物量；且由于可以提高浸出残渣的真密度，因此，可以改善固液分离特性；进一步仅通过高温加压浸出进行浸出工序，由此，简化工艺等，认为相对于专利文献1所提出的方法具有优点。而且，如果使用贫液作为固液分离工序中使用的清洗液，则认为利用残留的硫酸可以使附着于浸出残渣的镍浸出回收，可以进行有效果且有效率的水的重复使用。另外，如果将中和沉淀物浆料送至固液分离工序，则可以降低镍的损耗，因此，认为更有利。但是，采用该方法的实用设备中，存在以下课题。第一，可举出设备磨损的抑制。镍氧化矿石作为浆料在各工序间输送，但由于输送的浆料显著促进设备材料的磨损，特别是浸出工序中的配管、泵等设备中，维修频率高，成为维护成本的上升和设备运转率的降低较大的原因。第二，可举出最终中和残渣量的降低。固液分离工序中得到的浸出残渣与由硫化工序产出的剩余的贫液合并，通过向该混合物中添加石灰石浆料或熟石灰浆料的中和处理使其无害化。由该最终的中和处理工序(以下，有时称为最终中和工序。)产出的最终中和残渣在尾矿坝中贮留，但该最终中和残渣中，除了含有浸出残渣中的赤铁矿、铬铁矿等杂质成分以外，还含有通过中和处理形成的石膏，因此，不能资源化，存在用于建设及维持管理尾矿坝的较大的成本负担。因此，在使用了基于现有的高压酸浸出法的湿式冶炼方法的实用设备中，要求上述课题的解决对策。另外，为了有效且经济地解决上述课题，有效地分离回收矿石或浸出残渣所含的杂质成分是有效的方法，且还要求将这些杂质成分进行资源化而有效利用。因此，本申请人在专利文献3中提出了一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，该方法含有：在基于高压酸浸出法的湿式冶炼工序中，从矿石浆料物理分离、回收含有选自二氧化硅矿物、铬铁矿或硅苦土矿(ケイ苦土鉱)的至少1种的粒子的工序；物理分离、回收浸出残渣浆料中的赤铁矿粒子的工序，但矿石或浸出残渣所含的杂质成分的有效的分离回收中还需要进一步改善。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平6-116660号公报专利文献2：日本特开2005-350766号公报专利文献3：日本特开2010-95788号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题鉴于这种状况，本专利技术鉴于现有技术的问题点，其目的在于，提供一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，可以达成如下课题，并且可以分离回收可以进行资源化而有效利用的铬铁矿、赤铁矿等杂质成分，课题如下：在使用含有矿石处理工序、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回收镍及钴本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，使用含有矿石处理工序、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，回收镍及钴，其中，含有下述(A)工序，记(A)工序：将由所述矿石处理工序产出的矿石浆料中的铬铁矿粒子，通过含有比重分离法的回收工艺进行分离后，进行分级处理，回收高浓度铬铁矿浓缩物的工序。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.18 JP 2014-0865901.一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，使用含有矿石处理工序、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，回收镍及钴，其中，含有下述(A)工序，记(A)工序：将由所述矿石处理工序产出的矿石浆料中的铬铁矿粒子，通过含有比重分离法的回收工艺进行分离后，进行分级处理，回收高浓度铬铁矿浓缩物的工序。2.一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，使用含有矿石处理工序、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，回收镍及钴，其中，含有下述(A)工序，且在经历所述(A)工序后，含有(B-1)工序、(B-2)工序的任一项，记(A)工序：将由所述矿石处理工序产出的矿石浆料中的铬铁矿粒子，通过含有比重分离法的回收工艺进行分离后，进行分级处理，回收高浓度铬铁矿浓缩物的工序，(B-1)工序：为将经历所述(A)工序分离铬铁矿粒子而使Cr品位降低了的矿石浆料按照所述浸出工序、固液分离工序的顺序进行处理而生成浸出液，对该浸出液进行中和处理的中和工序，且在所述中和处理时，使用Ca系或Mg系中和剂的至少一种以上进行中和，(B-2)工序：为将经历所述(A)工序分离铬铁矿粒子而使Cr品位降低了的矿石浆料按照所述浸出工序、固液分离工序的顺序进行处理而生成浸出残渣浆料，对该浸出残渣浆料进行中和处理的中和工序，且在所述中和处理时，使用Mg系中和剂进行中和处理，从所述浸出残渣浆料回收赤铁矿粒子。3.一种镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，使用含有矿石处理工序、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，其中，含有下述(A)工序、(B-1)工序、及(B-2)工序，记(A)工序：将由所述矿石处理工序产出的矿石浆料中的铬铁矿粒子，通过含有比重分离法的回收工艺进行分离后，进行分级处理，回收高浓度铬铁矿浓缩物的工序，(B-1)工序：为将经历所述(A)工序分离铬铁矿粒子而使Cr品位降低了的矿石浆料按照所述浸出工序、固液分离工序的顺序进行处理而生成浸出液，对该浸出液进行中和处理的中和工序，且在所述中和处理时，使用Ca系或Mg系中和剂的至少一种以上进行中和，(B-2)工序：为将经历所述(A)工序分离铬铁矿粒子而使Cr品位降低了的矿石浆料按照所述浸出工序、固液分离工序的顺序进行处理而生成浸出残渣浆料，对该浸出残渣浆料进行中和处理的中和工序，且在所述中和处理时，使用Mg系中和剂进行中和处理，从所述浸出残渣浆料回收赤铁矿粒子。4.根据权利要求1～3中任一项所述的镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，所述(A)工序的回收工艺对所述矿石浆料进行采用旋风分离器的分级处理，形成减少了微细的铁氢氧化物粒子的贫铁粒子矿石浆料后，将所述贫铁粒子矿石浆料所含的铬铁矿粒子使用比重分离法作为铬铁矿浓缩物从所述矿石浆料进行回收。5.根据权利要求4所述的镍氧化矿石的湿式冶炼方法，其特征在于，所述(A)工序的回收工艺不稀释所述矿石浆料的浆料浓度，进行采用旋风分离器的分级处理。6.根据权利要求1～5中任一项所述的镍氧化矿石的湿式...

【专利技术属性】
技术研发人员：小原刚，菅康雅，今村正树，
申请(专利权)人：住友金属矿山株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP