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JP2018079435A - Neutralization treatment method - Google Patents

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JP2018079435A
JP2018079435A JP2016224053A JP2016224053A JP2018079435A JP 2018079435 A JP2018079435 A JP 2018079435A JP 2016224053 A JP2016224053 A JP 2016224053A JP 2016224053 A JP2016224053 A JP 2016224053A JP 2018079435 A JP2018079435 A JP 2018079435A
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neutralization
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slaked lime
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JP2016224053A
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智暁 米山
Tomoaki Yoneyama
智暁 米山
敬介 柴山
Keisuke Shibayama
敬介 柴山
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Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
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Abstract

【課題】不純物金属を含む硫酸酸性溶液から、その金属のイオンを中和除去する中和処理において、高コストの強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーの使用量を低減させ、効率的な中和処理を行う方法を提供する。【解決手段】本発明に係る中和処理方法は、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液から、その金属イオンを中和除去する中和処理方法であって、硫酸酸性溶液に対して第1の中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用いpH5.0〜6.0の範囲を終点として中和処理を施す第1の中和処理工程と、第2の中和剤として消石灰スラリーを用いて中和処理を施し、硫酸酸性溶液に含まれる金属を含有する沈殿物と、その金属イオンが除去された中和終液とを得る第2の中和処理工程と、を有する。そして、第2の中和処理工程では、固形濃度(%Solid)範囲が10%〜18%である消石灰スラリーを用いて中和処理を施す。【選択図】図2[PROBLEMS] To reduce the amount of slaked lime slurry, which is a high-cost, strong alkaline neutralizing agent, in an efficient neutralization treatment for neutralizing and removing ions of a metal from a sulfuric acid solution containing an impurity metal. A method of performing sum processing is provided. A neutralization treatment method according to the present invention is a neutralization treatment method for neutralizing and removing metal ions from a sulfuric acid acidic solution containing at least one of iron, magnesium and manganese. A first neutralization treatment step in which a calcium carbonate slurry is used as a first neutralizer for a sulfuric acid acidic solution and a neutralization treatment is performed with a pH range of 5.0 to 6.0 as an end point; and a second neutralizer A second neutralization treatment step for obtaining a precipitate containing a metal contained in the sulfuric acid acidic solution and a neutralized final solution from which the metal ions have been removed, by performing neutralization treatment using slaked lime slurry as Have. In the second neutralization treatment step, neutralization treatment is performed using slaked lime slurry having a solid concentration (% Solid) range of 10% to 18%. [Selection] Figure 2

Description

本発明は、中和処理方法に関するものであり、より詳しくは、ニッケル及びコバルトと不純物金属元素とを含む硫酸溶液に硫化水素ガスを吹き込み、ニッケル及びコバルトを含む硫化物を形成する硫化処理から得られる貧液中の残留不純物金属イオンを中和除去する中和処理方法に関する。   The present invention relates to a neutralization treatment method, and more specifically, obtained from a sulfurization treatment in which hydrogen sulfide gas is blown into a sulfuric acid solution containing nickel and cobalt and an impurity metal element to form a sulfide containing nickel and cobalt. The present invention relates to a neutralization treatment method for neutralizing and removing residual impurity metal ions in a poor solution.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬法として、硫酸等の酸により高温高圧下で浸出する高圧酸浸出法を用いた方法がある。この方法は、従来の一般的なニッケル酸化鉱の製錬方法である乾式製錬法と異なり、還元及び乾燥工程を含まず、一貫した湿式工程からなるものであるため、エネルギー的及びコスト的に有利である。また、ニッケル品位を50質量%程度にまで上昇させたニッケルとコバルトとを含む硫化物(以下、「ニッケルコバルト混合硫化物」ともいう)を得ることができるという利点を有している。   As a hydrometallurgical method of nickel oxide ore, there is a method using a high pressure acid leaching method in which leaching is performed with an acid such as sulfuric acid under high temperature and high pressure. Unlike the conventional dry smelting method, which is a conventional nickel oxide ore smelting method, this method does not include reduction and drying steps, and consists of a consistent wet process. It is advantageous. In addition, there is an advantage that a sulfide containing nickel and cobalt whose nickel quality is increased to about 50% by mass (hereinafter also referred to as “nickel cobalt mixed sulfide”) can be obtained.

具体的に、高圧酸浸出法を用いた湿式製錬方法として、例えば以下の工程を含む。
(a)ニッケル酸化鉱石のスラリー(鉱石スラリー)に硫酸等の酸を添加し、高温高圧下において浸出処理を施し、浸出液と浸出残渣とを含む浸出スラリーを得る浸出工程
(b)浸出スラリーを多段洗浄しながら浸出残渣を分離し、ニッケル及びコバルトと共に不純物元素を含む浸出液を得る固液分離工程
(c)分離した浸出液に中和剤を添加してpHを調整するとともに、その中和処理により生成する不純物元素を含む中和澱物の沈降速度を促進させるために浸出残渣スラリーの一部と凝結剤を添加し、その後、中和澱物を分離して、ニッケル及びコバルトを含む貴液を得る中和工程
(d)ニッケル及びコバルトを含む貴液に、硫化水素ガス等の硫化剤を添加することでニッケル及びコバルトを含む硫化物を生成させて分離するニッケル回収工程
(e)混合硫化物を回収した後の貧液中に残留する、鉄、マグネシウム、マンガン等の不純物を除去する排水中和工程
Specifically, as a hydrometallurgical method using a high pressure acid leaching method, for example, the following steps are included.
(A) A leaching step of adding an acid such as sulfuric acid to a nickel oxide ore slurry (ore slurry) and performing a leaching treatment under high temperature and high pressure to obtain a leaching slurry containing a leaching solution and a leaching residue (b) Multistage leaching slurry Solid-liquid separation step of separating the leach residue while washing and obtaining a leachate containing impurity elements together with nickel and cobalt (c) Adjusting the pH by adding a neutralizing agent to the separated leachate and producing it by the neutralization treatment In order to accelerate the sedimentation rate of the neutralized starch containing the impurity element to be added, a part of the leaching residue slurry and a coagulant are added, and then the neutralized starch is separated to obtain a noble liquid containing nickel and cobalt Neutralization step (d) A nickel solution in which a sulfide containing nickel and cobalt is generated and separated by adding a sulfurizing agent such as hydrogen sulfide gas to a noble liquid containing nickel and cobalt. Step (e) mixed sulfide remaining to poor solution after the recovery, iron, magnesium, wastewater neutralization step to remove impurities such as manganese

さて、上述した工程を有する湿式製錬方法において、ニッケル回収工程を経て回収された貧液を中和するためには(排水中和工程)、中和に必要なpHを達成するために、強アルカリ性の中和剤を用いることが必要となる。具体的に、強アルカリ性の中和剤としては、例えば消石灰スラリー等が工業的に挙げられる。なお、強アルカリ性の苛性ソーダ等を中和剤として用いることもできるが、コスト面で不利である。   Now, in the hydrometallurgical method having the above-described steps, in order to neutralize the poor liquid recovered through the nickel recovery step (drainage neutralization step), in order to achieve the pH necessary for neutralization, strong It is necessary to use an alkaline neutralizing agent. Specifically, examples of the strong alkaline neutralizing agent include slaked lime slurry and the like industrially. Although strong alkaline caustic soda can be used as a neutralizing agent, it is disadvantageous in terms of cost.

しかしながら、中和剤として消石灰スラリーを単独で用いて添加すると、仕上がりコストへの影響度が大きい。そのため、中和剤としては、消石灰スラリーの使用分の一部を安価な炭酸カルシウムスラリーに代替し、その2種類の中和剤を用いて、終点pHを調整した段階的な中和処理を行うことが提案されている(例えば、特許文献1)。   However, when a slaked lime slurry is used alone as a neutralizing agent and added, the degree of influence on the finished cost is large. Therefore, as a neutralizing agent, a portion of the slaked lime slurry used is replaced with an inexpensive calcium carbonate slurry, and the two types of neutralizing agents are used to perform stepwise neutralization treatment with adjusted end point pH. Has been proposed (for example, Patent Document 1).

ところが、2種類の中和剤のうち、強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーは、一般的にフレキシブルコンテナ等に梱包され、その使用量が多くなる場合には煩雑な前処理と前処理設備が必要となる。また、他の中和剤と比較してコストの面で有利な消石灰スラリーであっても、硫化工程からの貧液の発生量が多くなって中和剤の使用量が膨大になると、仕上がりコストへの影響度が大きくなるという問題がある。   However, among the two types of neutralizers, slaked lime slurry, which is a strong alkaline neutralizer, is generally packed in a flexible container or the like, and when the amount of use increases, complicated pretreatment and pretreatment equipment Is required. Also, even if slaked lime slurry is advantageous in terms of cost compared to other neutralizing agents, the amount of poor liquid generated from the sulfidation process will increase and the amount of neutralizing agent used will be enormous. There is a problem that the degree of influence on is increased.

特開2013−256691号公報JP2013-256691A

本発明は、このような実情に鑑みて提案されたものであり、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液からその金属イオンを中和除去する中和処理において、コストの高い強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーの使用量を効果的に低減させ、効率的な中和処理を行うことができる方法を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of such circumstances, and in a neutralization treatment for neutralizing and removing the metal ions from a sulfuric acid acidic solution containing one or more metals of iron, magnesium, and manganese, An object of the present invention is to provide a method capable of effectively reducing the amount of slaked lime slurry, which is a high-cost strong alkaline neutralizer, and performing an efficient neutralization treatment.

本発明者は、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、消石灰スラリーの一部を炭酸カルシウムスラリーの代替し、この2種類の中和剤を用いて2段階の中和処理を施すようにし、第2段階目の中和処理にて固形濃度を特定の範囲に調整した消石灰スラリーを用いて処理することにより、高コストな中和剤である消石灰スラリーの使用量をより効果的に低減させることができ、効率的な中和処理を行うことができることを見出し、本発明を完成するに至った。   This inventor repeated earnest examination in order to solve the subject mentioned above. As a result, a portion of the slaked lime slurry is replaced with a calcium carbonate slurry, and a two-step neutralization treatment is performed using these two types of neutralizing agents. By using a slaked lime slurry adjusted to a specific range, the amount of slaked lime slurry that is a high-cost neutralizing agent can be reduced more effectively, and an efficient neutralization treatment can be performed. The present inventors have found that this can be done and have completed the present invention.

(1)本発明の第1の発明は、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液から、該金属のイオンを中和除去する中和処理方法であって、前記硫酸酸性溶液に対して、第1の中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用い、pH5.0〜6.0の範囲を終点として中和処理を施す第1の中和処理工程と、前記第1の中和処理工程を経て得られた溶液に、第2の中和剤として消石灰スラリーを用いて中和処理を施し、前記硫酸酸性溶液に含まれる金属を含有する沈殿物と、該金属のイオンが除去された中和終液とを得る第2の中和処理工程と、を有し、前記第2の中和処理工程では、固形濃度(%Solid)範囲が10%〜18%である消石灰スラリーを用いて中和処理を施す、中和処理方法である。   (1) A first invention of the present invention is a neutralization treatment method for neutralizing and removing ions of a metal from a sulfuric acid acidic solution containing at least one of iron, magnesium, and manganese. A first neutralization treatment step of applying a neutralization treatment to a sulfuric acid acidic solution using calcium carbonate slurry as a first neutralizing agent and having a pH range of 5.0 to 6.0 as an end point; The solution obtained through the neutralization treatment step is neutralized using slaked lime slurry as a second neutralizing agent, and a precipitate containing the metal contained in the sulfuric acid acidic solution and ions of the metal are present. A slaked lime slurry having a solid concentration (% Solid) range of 10% to 18% in the second neutralization treatment step. It is a neutralization processing method which performs the neutralization process using.

(2)本発明の第2の発明は、第1の発明において、前記第1の中和処理工程では、終点のpHを5.0〜5.6の範囲とする、中和処理方法である。   (2) The second invention of the present invention is the neutralization treatment method according to the first invention, wherein in the first neutralization treatment step, the end point pH is in the range of 5.0 to 5.6. .

(3)本発明の第3の発明は、第1又は第2の発明において、前記第2の中和処理工程では、pH8.5〜9.5の範囲を終点として中和処理を行う、中和処理方法である。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, in the second neutralization treatment step, the neutralization treatment is performed with the pH range of 8.5 to 9.5 as an end point. It is a sum processing method.

(4)本発明の第4の発明は、第1乃至第3のいずれかの発明において、前記硫酸酸性溶液は、ニッケル酸化鉱石から高温高圧下で硫酸を添加してニッケルを浸出する浸出処理を経て得られる溶液に対し、硫化剤を添加して硫化処理を施すことによって得られる貧液である、中和処理方法である。   (4) According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the sulfuric acid acidic solution is a leaching process in which sulfuric acid is added from nickel oxide ore under high temperature and high pressure to leach nickel. This is a neutralization treatment method, which is a poor solution obtained by adding a sulfurizing agent to the solution obtained through the sulfurization treatment.

本発明によれば、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液からその金属のイオンを中和除去する中和処理において、コストの高い強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーの使用量を効果的に低減させ、効率的な中和処理を行うことができる方法を提供することができる。   According to the present invention, in the neutralization treatment for neutralizing and removing ions of a metal from a sulfuric acid acidic solution containing at least one of iron, magnesium, and manganese, it is a costly strong alkaline neutralizer. It is possible to provide a method capable of effectively reducing the amount of slaked lime slurry used and performing an efficient neutralization treatment.

ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの流れを示す工程図である。It is process drawing which shows the flow of the hydrometallurgical process of nickel oxide ore. 中和処理方法の工程図である。It is process drawing of the neutralization processing method. 第2の中和処理工程における中和処理での終液のpHに対する、中和剤として使用した消石灰スラリーのロス量の関係を示すグラフ図である。It is a graph which shows the relationship of the loss amount of the slaked lime slurry used as a neutralizing agent with respect to pH of the final liquid in the neutralization process in a 2nd neutralization process process.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について以下の順序で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で適宜変更することができる。
1.本発明の概要
2.ニッケル酸化鉱石の湿式製錬方法
3.中和処理方法
3−1.第1の中和処理工程
3−2.第2の中和処理工程
4.実施例
Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “present embodiments”) will be described in detail in the following order. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, In the range which does not change the summary of this invention, it can change suitably.
1. 1. Outline of the present invention 2. Hydrometallurgical method of nickel oxide ore 3. Neutralization treatment method 3-1. First neutralization treatment step 3-2. Second neutralization treatment step 4. Example

≪1.本発明の概要≫
本発明に係る中和処理方法は、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液から、それらの金属のイオンを中和除去するものである。
<< 1. Outline of the present invention >>
The neutralization treatment method according to the present invention neutralizes and removes ions of these metals from a sulfuric acid acidic solution containing at least one of iron, magnesium, and manganese.

具体的に、この中和処理方法は、上述した硫酸酸性溶液に対して、第1の中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用い、pH5.0〜6.0の範囲を終点として中和処理を施す第1の中和処理工程と、第1の中和処理工程を経て得られた溶液に、第2の中和剤として消石灰スラリーを用いて中和処理を施し、硫酸酸性溶液に含まれる金属を含有する沈殿物とその金属イオンが除去された中和終液とを得る第2の中和処理工程と、を有する。   Specifically, this neutralization treatment method uses the calcium carbonate slurry as the first neutralizing agent and neutralizes the sulfuric acid acidic solution described above with the pH range of 5.0 to 6.0 as the end point. The solution obtained through the first neutralization treatment step and the first neutralization treatment step is neutralized using slaked lime slurry as a second neutralizing agent, and the metal contained in the sulfuric acid acidic solution is added. And a second neutralization treatment step for obtaining a precipitate to be contained and a neutralized final solution from which the metal ions have been removed.

このように、本発明に係る中和処理方法では、2種類の中和剤を用いて、所定のpH 範囲を終点とした段階的な中和処理を行う。そして、その2種類の中和剤のうちの1種を安価な中和剤である炭酸カルシウムスラリーとし、炭酸カルシウムスラリーを用いて第1段階目の中和処理を行う。このような中和処理方法によれば、先ず第1の中和処理として安価な炭酸カルシウムスラリーを用いた中和処理を行っているため、従来中和剤として使用されているコストの高い消石灰スラリーの使用量を低減させることができる。   Thus, in the neutralization treatment method according to the present invention, stepwise neutralization treatment is performed using two kinds of neutralizing agents, with the predetermined pH range as the end point. Then, one of the two types of neutralizing agents is used as a calcium carbonate slurry that is an inexpensive neutralizing agent, and the first stage of neutralization is performed using the calcium carbonate slurry. According to such a neutralization treatment method, since a neutralization treatment using an inexpensive calcium carbonate slurry is first performed as the first neutralization treatment, a high-cost slaked lime slurry conventionally used as a neutralizing agent The amount of use can be reduced.

そしてさらに、本発明に係る中和処理方法では、第2段目の中和処理において中和剤として消石灰スラリーを用いるが、その固形濃度(%Solid)範囲が特定の範囲のものを用いることを特徴としている。このような方法によれば、使用する2種類の中和剤のうちのコストが高い強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーの使用量をさらに低減させることができ、より一層に効率的に不純物金属元素を中和除去する中和処理を行うことができる。これにより、処理すべき硫酸酸性溶液の量が増加した場合であっても、処理コストの過剰な増大を防ぐことができ、効率的な処理を行うことができる。   In addition, in the neutralization treatment method according to the present invention, slaked lime slurry is used as a neutralizing agent in the second-stage neutralization treatment, but the solid concentration (% Solid) range is used in a specific range. It is a feature. According to such a method, it is possible to further reduce the amount of slaked lime slurry that is a strong alkaline neutralizing agent of the two types of neutralizing agents to be used, and to make impurities more efficiently. A neutralization treatment for neutralizing and removing metal elements can be performed. Thereby, even if it is a case where the quantity of the sulfuric acid acidic solution which should be processed increases, the excessive increase in processing cost can be prevented and an efficient process can be performed.

ここで、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液としては、例えば、ニッケル酸化鉱石から高温高圧下で硫酸を添加してニッケルを浸出する浸出処理を経て得られる溶液に対し、硫化剤を添加して硫化処理を施すことによって得られる貧液を挙げることができる。なお、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属は、ニッケル酸化鉱石に湿式製錬プロセスを経て貧液中に残留した金属である。   Here, as the sulfuric acid acidic solution containing one or more metals of iron, magnesium, and manganese, for example, a solution obtained through a leaching treatment in which nickel is leached by adding sulfuric acid from nickel oxide ore under high temperature and high pressure. On the other hand, the poor liquid obtained by adding a sulfurizing agent and performing a sulfuration process can be mentioned. In addition, any one or more metal of iron, magnesium, and manganese is the metal which remained in the poor liquid through the hydrometallurgy process to nickel oxide ore.

以下では、硫酸酸性溶液として、このようなニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスを経て得られる貧液を用いた態様を例に挙げ、より具体的に説明する。   Below, the aspect using the poor liquid obtained through the hydrometallurgical process of such a nickel oxide ore is mentioned as an example, and it demonstrates more concretely as a sulfuric acid acidic solution.

≪2.ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセス≫
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの概要について説明する。なお、ここでは、高温高圧下で硫酸を用いて浸出処理を施す高圧酸浸出法を用いた湿式製錬プロセスを具体例として説明する。
≪2. Nickel oxide ore hydrometallurgical process »
The outline of the hydrometallurgical process of nickel oxide ore will be described. Here, a hydrometallurgical process using a high-pressure acid leaching method in which leaching is performed using sulfuric acid under high temperature and high pressure will be described as a specific example.

図1は、ニッケル酸化鉱石の高圧酸浸出法による湿式製錬プロセスの流れを示す工程図である。ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスは、ニッケル酸化鉱石のスラリーからニッケルを浸出する浸出工程S1と、得られた浸出スラリーから浸出液と浸出残渣とに固液分離する固液分離工程S2と、浸出液を中和してニッケル回収用の母液と中和澱物とに分離する中和工程S3と、母液である硫酸溶液に硫化剤を添加して硫化処理を施しニッケル及びコバルトを含む硫化物と貧液とを得る硫化工程S4と、を有する。   FIG. 1 is a process diagram showing the flow of a hydrometallurgical process by high pressure acid leaching of nickel oxide ore. The nickel oxide ore hydrometallurgical process includes a leaching step S1 for leaching nickel from a nickel oxide ore slurry, a solid-liquid separation step S2 for separating the obtained leaching slurry into a leaching solution and a leaching residue, and a leaching solution. Neutralization step S3 for neutralization and separation into a mother liquor for recovering nickel and neutralized starch, and a sulfide and poor solution containing nickel and cobalt by adding a sulfiding agent to the sulfuric acid solution that is the mother liquor and subjecting it to sulfidation And sulfiding step S4 to obtain

(1)浸出工程
浸出工程S1では、ニッケル酸化鉱石のスラリー(鉱石スラリー)に硫酸を添加し、高温高圧下において撹拌処理を施し、浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを形成する浸出処理を行う。浸出工程S1における浸出処理では、例えば高温加圧容器(オートクレーブ)が用いられる。
(1) Leaching step In the leaching step S1, sulfuric acid is added to the nickel oxide ore slurry (ore slurry), and the mixture is stirred at a high temperature and high pressure to perform a leaching treatment that forms a leaching slurry composed of a leaching solution and a leaching residue. . In the leaching process in the leaching step S1, for example, a high-temperature pressurized container (autoclave) is used.

ここで、原料のニッケル酸化鉱石としては、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱が挙げられる。このラテライト鉱のニッケル含有量は、通常0.8質量%〜2.5質量%であり、水酸化物又はケイ苦土(ケイ酸マグネシウム)鉱物として含有される。また、鉄の含有量は、10質量%〜50質量%であり、主として3価の水酸化物(ゲーサイト)の形態であるが、一部2価の鉄がケイ苦土鉱物に含有される。   Here, as the raw material nickel oxide ore, so-called laterite ores such as limonite ore and saprolite ore are mainly mentioned. The nickel content of the laterite ore is usually 0.8% to 2.5% by mass, and is contained as a hydroxide or a siliceous clay (magnesium silicate) mineral. Moreover, although iron content is 10 mass%-50 mass%, and it is a form of a trivalent hydroxide (goethite), a part of bivalent iron is contained in a siliceous clay soil. .

具体的に、浸出工程S1においては、下記の式(1)〜(5)で表される浸出反応と高温熱加水分解反応が生じ、ニッケル、コバルト等の硫酸塩としての浸出と、浸出された硫酸鉄のヘマタイトとしての固定化が行われる。ただし、鉄イオンの固定化は完全には進行しないため、通常、得られる浸出スラリーの液部分には、ニッケル、コバルト等の他に2価と3価の鉄イオンが含まれる。   Specifically, in the leaching step S1, a leaching reaction and a high-temperature thermal hydrolysis reaction represented by the following formulas (1) to (5) occurred, and leaching as sulfates such as nickel and cobalt was leached. Immobilization of iron sulfate as hematite is performed. However, since the immobilization of iron ions does not proceed completely, the leaching slurry obtained usually contains divalent and trivalent iron ions in addition to nickel, cobalt and the like.

・浸出反応
MO+HSO⇒MSO+HO ・・・(1)
(なお、式中Mは、Ni、Co、Fe、Zn、Cu、Mg、Cr、Mn等を表す。)
2Fe(OH)+3HSO⇒Fe(SO+6HO ・・・(2)
FeO+HSO⇒FeSO+HO ・・・(3)
・高温熱加水分解反応
2FeSO+HSO+1/2O⇒Fe(SO+HO ・・・(4)
Fe(SO+3HO⇒Fe+3HSO ・・・(5)
・ Leaching reaction MO + H 2 SO 4 ⇒MSO 4 + H 2 O (1)
(In the formula, M represents Ni, Co, Fe, Zn, Cu, Mg, Cr, Mn, etc.)
2Fe (OH) 3 + 3H 2 SO 4 ⇒Fe 2 (SO 4 ) 3 + 6H 2 O (2)
FeO + H 2 SO 4 ⇒FeSO 4 + H 2 O (3)
High temperature thermal hydrolysis reaction 2FeSO 4 + H 2 SO 4 + 1 / 2O 2 ⇒Fe 2 (SO 4 ) 3 + H 2 O (4)
Fe 2 (SO 4) 3 + 3H 2 O⇒Fe 2 O 3 + 3H 2 SO 4 ··· (5)

浸出処理に供される鉱石スラリーの濃度は、特に限定されないが、浸出スラリーのスラリー濃度が15質量%〜45質量%程度になるように調製することが好ましい。また、浸出処理における硫酸添加量は、鉱石中の鉄が浸出されるような過剰量が用いられる。例えば、鉱石1トン当り300kg〜400kg程度とする。なお、鉱石1トンあたりの硫酸添加量が400kgを超えると、硫酸コストが大きくなり好ましくない。   Although the density | concentration of the ore slurry used for a leaching process is not specifically limited, It is preferable to prepare so that the slurry density | concentration of a leaching slurry may be about 15 mass%-45 mass%. In addition, as the amount of sulfuric acid added in the leaching treatment, an excessive amount is used so that iron in the ore is leached. For example, it is about 300 kg to 400 kg per ton of ore. In addition, when the addition amount of sulfuric acid per ton of ore exceeds 400 kg, the sulfuric acid cost increases, which is not preferable.

(2)固液分離工程
固液分離工程S2では、浸出工程S1にて形成される浸出スラリーを多段洗浄して、ニッケル及びコバルトを含む浸出液と、浸出残渣とに分離する。
(2) Solid-liquid separation step In the solid-liquid separation step S2, the leaching slurry formed in the leaching step S1 is subjected to multistage cleaning to separate into a leaching solution containing nickel and cobalt and a leaching residue.

固液分離工程S2における多段洗浄方法としては、ニッケルを含まない洗浄液で向流に接触させる連続交流洗浄法を用いることが好ましい。これにより、系内に新たに導入する洗浄液を削減でき、ニッケル及びコバルトの回収率を95%以上とすることができる。   As the multistage cleaning method in the solid-liquid separation step S2, it is preferable to use a continuous alternating current cleaning method in which a countercurrent is brought into contact with a cleaning liquid not containing nickel. Thereby, the cleaning liquid newly introduced into the system can be reduced, and the recovery rate of nickel and cobalt can be 95% or more.

(3)中和工程
中和工程S3では、分離された浸出液の酸化を抑制しながら、その浸出液のpHが4.0以下、好ましくは2.8〜3.0となるように炭酸カルシウムを添加し、ニッケル回収用の母液と3価の鉄を含む中和澱物のスラリーとを形成する。中和工程S3では、このようにして浸出液の中和処理を行うことで、浸出処理で用いた過剰の酸の中和を行うとともに、溶液中に残留する3価の鉄イオンやアルミニウムイオン等を除去する。なお、浸出液のpHが4.0を超えると、ニッケルの水酸化物の発生が多くなる。
(3) Neutralization step In the neutralization step S3, calcium carbonate is added so that the pH of the leachate is 4.0 or less, preferably 2.8 to 3.0, while suppressing the oxidation of the separated leachate. Then, a mother liquor for recovering nickel and a slurry of neutralized starch containing trivalent iron are formed. In the neutralization step S3, the leaching solution is neutralized in this way to neutralize excess acid used in the leaching treatment, and to remove trivalent iron ions, aluminum ions, etc. remaining in the solution. Remove. When the pH of the leachate exceeds 4.0, the generation of nickel hydroxide increases.

中和工程S3で得られる中和澱物のスラリーは、必要に応じて固液分離工程S2へ送ることができる。これにより、中和澱物スラリーに含まれるニッケルを効果的に回収することができる。   The slurry of neutralized starch obtained in the neutralization step S3 can be sent to the solid-liquid separation step S2 as necessary. Thereby, nickel contained in the neutralized starch slurry can be effectively recovered.

(4)硫化工程
硫化工程S4では、中和工程S3において得られたニッケル回収用の母液である硫酸溶液に硫化水素ガス等の硫化剤を添加して硫化反応を生じさせ、ニッケル及びコバルトを含む硫化物と貧液とを生成する。なお、母液中に亜鉛が含まれる場合には、硫化反応によりニッケル及びコバルトの硫化物を形成させるに先立って、亜鉛を硫化物として選択的に分離する処理を行うことができる。
(4) Sulfurization step In the sulfidation step S4, a sulfurization agent such as hydrogen sulfide gas is added to the sulfuric acid solution, which is the mother liquor for nickel recovery obtained in the neutralization step S3, to cause a sulfidation reaction, and contains nickel and cobalt. It produces sulfide and poor liquid. In addition, when zinc is contained in the mother liquor, a process of selectively separating zinc as a sulfide can be performed prior to forming a sulfide of nickel and cobalt by a sulfidation reaction.

硫化処理に対象となるニッケル回収用の母液は、上述のように、ニッケル酸化鉱石を浸出して得られた浸出液に基づく、ニッケル及びコバルトを含む硫酸溶液である。具体的には、例えばpHが2.7〜3.3で、ニッケル濃度が2g/L〜5g/L、コバルト濃度が0.1g/L〜1.0g/Lである。また、不純物成分として、例えば、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上を不純物金属成分として含有する硫酸溶液である。   As described above, the mother liquor for nickel recovery, which is a target for the sulfidation treatment, is a sulfuric acid solution containing nickel and cobalt based on the leachate obtained by leaching nickel oxide ore. Specifically, for example, the pH is 2.7 to 3.3, the nickel concentration is 2 g / L to 5 g / L, and the cobalt concentration is 0.1 g / L to 1.0 g / L. Moreover, it is the sulfuric acid solution which contains any one or more of iron, magnesium, and manganese as an impurity metal component as an impurity component, for example.

不純物金属成分は、浸出処理における酸化還元電位(ORP)、オートクレーブの操業条件、及び鉱石品位により大きく変化するが、一般的には、鉄、マグネシウム、マンガン、その他の不純物金属元素が、数g/L程度の割合で含まれている。   Impurity metal components vary greatly depending on the oxidation-reduction potential (ORP) in the leaching process, the operating conditions of the autoclave, and the ore quality. Generally, iron, magnesium, manganese, and other impurity metal elements are several g / It is included at a rate of about L.

ここで、硫酸溶液に含まれる不純物金属成分である、鉄、マンガン、アルカリ金属、及びマグネシウム等のアルカリ土類金属は、回収するニッケル及びコバルトに対して比較的多く存在するが、硫化工程S4における硫化処理により形成される硫化物としての安定性は低い。そのため、これらの金属不純物は、形成される硫化物に含有されることはなく、形成された硫化物を除去して得られる貧液(硫化終液)中に含まれることになる。なお、この貧液は、pHが1.0〜3.0程度である。   Here, the alkaline metal such as iron, manganese, alkali metal, and magnesium, which are impurity metal components contained in the sulfuric acid solution, is present in a relatively large amount with respect to the recovered nickel and cobalt. The stability as a sulfide formed by the sulfiding treatment is low. Therefore, these metal impurities are not contained in the formed sulfide, but are contained in a poor liquid (sulfurization end liquid) obtained by removing the formed sulfide. The poor solution has a pH of about 1.0 to 3.0.

このように、硫化工程S4では、不純物含有量の少ないニッケル及びコバルトを含む硫化物と、ニッケル濃度を低い水準で安定させた貧液とが生成され、それぞれ回収される。回収方法としては、硫化処理により得られた硫化物のスラリーをシックナー等の沈降分離装置を用いて沈降分離させることによって、沈殿物である硫化物がシックナーの底部より分離回収され、水溶液成分がオーバーフローして貧液として回収される。   Thus, in the sulfiding step S4, a sulfide containing nickel and cobalt with a low impurity content and a poor liquid with a nickel concentration stabilized at a low level are generated and recovered. As a recovery method, the sulfide slurry obtained by the sulfidation treatment is settled and separated using a sedimentation device such as thickener, so that the sulfide as a precipitate is separated and recovered from the bottom of the thickener, and the aqueous solution component overflows. And recovered as a poor solution.

≪3.中和処理方法≫
上述したように、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおける硫化工程S4を経て得られる貧液は、鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上を少なくとも含む不純物金属のイオンを含有している。そのため、この貧液を系外に排出するにあたっては、貧液中の残留金属イオンを除去する中和処理を施すことが必要となる。また、この貧液を、上述した湿式製錬プロセスに繰り返し用いる場合においても、不純物成分を極力低減させた状態とするために中和処理を施すことが好ましい。
≪3. Neutralization method >>
As described above, the poor liquid obtained through the sulfidation step S4 in the nickel oxide ore hydrometallurgical process contains impurities metal ions including at least one of iron, magnesium, and manganese. Therefore, in discharging this poor solution out of the system, it is necessary to perform a neutralization treatment for removing residual metal ions in the poor solution. Further, even when this poor solution is repeatedly used in the above-described hydrometallurgical process, it is preferable to carry out a neutralization treatment in order to reduce the impurity component as much as possible.

従来、この貧液に対する中和処理では、中和に必要なpHを達成するために、例えば消石灰スラリー等の高アルカリ性の中和剤を用いていた。しかしながら、このような高アルカリ性の中和剤は、硫化工程S4からの貧液の発生量が多くなってその使用量が多くなると、煩雑な前処理と前処理設備が必要となる。また、他の中和剤に対してコスト面で比較的有利な消石灰スラリー等の中和剤であっても、処理すべき貧液量が多くなるに伴ってその使用量が膨大になると、仕上がりコストへの影響度が大きいという問題がある。   Conventionally, in this neutralization treatment for the poor solution, a highly alkaline neutralizing agent such as slaked lime slurry has been used in order to achieve the pH necessary for neutralization. However, such a highly alkaline neutralizing agent requires complicated pretreatment and pretreatment facilities when the amount of poor liquid generated from the sulfurization step S4 increases and the amount of use increases. Moreover, even if the neutralizing agent such as slaked lime slurry, which is relatively advantageous in terms of cost with respect to other neutralizing agents, is used when the amount of poor liquid to be processed increases, There is a problem that the influence on the cost is large.

そこで、本実施の形態に係る中和処理方法では、中和剤として使用する消石灰スラリーの一部を、安価な中和剤である炭酸カルシウムスラリーに代替し、その2種類の中和剤を用いて段階的な中和処理を行うようにする。   Therefore, in the neutralization method according to the present embodiment, a portion of the slaked lime slurry used as a neutralizing agent is replaced with a calcium carbonate slurry that is an inexpensive neutralizing agent, and the two types of neutralizing agents are used. Step-by-step neutralization.

具体的に、この中和処理方法は、図2の工程図に示すように、貧液(硫酸酸性溶液)に対して第1の中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用い、所定のpH範囲を終点とした中和処理を行う第1の中和処理工程S11と、第1の中和処理工程S11で得られた溶液に対して第2の中和剤として消石灰スラリーを用いた中和処理を行い、不純物金属を含む沈殿物と中和終液とを生成させる第2の中和処理工程S12と、を有する。   Specifically, as shown in the process diagram of FIG. 2, this neutralization treatment method uses calcium carbonate slurry as a first neutralizing agent for the poor solution (sulfuric acid solution) and ends the predetermined pH range. The neutralization process using the slaked lime slurry as the second neutralizing agent is performed on the solution obtained in the first neutralization process S11 and the first neutralization process S11. And a second neutralization treatment step S12 for generating a precipitate containing an impurity metal and a neutralized final solution.

<3−1.第1の中和処理工程>
第1の中和処理工程S11では、中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用い、上述した硫化工程S4を経て得られた貧液に対して中和処理を施す。なお、上述したように、貧液は、ニッケル酸化鉱石に湿式製錬プロセスを経て得られた硫酸酸性の溶液である。
<3-1. First neutralization treatment step>
In the first neutralization treatment step S11, a calcium carbonate slurry is used as a neutralizing agent, and a neutralization treatment is performed on the poor liquid obtained through the above-described sulfurization step S4. As described above, the poor solution is a sulfuric acid solution obtained by subjecting nickel oxide ore to a hydrometallurgical process.

第1の中和処理工程S11にて用いる炭酸カルシウムスラリーは、安価な中和剤である。したがって、この安価な炭酸カルシウムスラリーを第1の中和剤として用い、先ず第1段階目の中和処理を施すことにより、後述する第2段階目の中和処理で使用する、コストが高い強アルカリ性の中和剤である消石灰スラリーの使用量を低減させることができる。   The calcium carbonate slurry used in the first neutralization treatment step S11 is an inexpensive neutralizer. Therefore, this inexpensive calcium carbonate slurry is used as the first neutralizing agent, and by first performing the neutralization treatment in the first stage, it is used in the neutralization treatment in the second stage described later. The usage-amount of the slaked lime slurry which is an alkaline neutralizer can be reduced.

そして、この段階的な中和処理における第1の中和処理では、特定のpH範囲を中和反応の終点として調整して中和処理を行う。具体的に、第1の中和処理工程S11では、その終点のpHを、5.0〜6.0の範囲、好ましくは5.0〜5.6の範囲として中和処理を行う。   In the first neutralization treatment in the stepwise neutralization treatment, the neutralization treatment is performed by adjusting a specific pH range as the end point of the neutralization reaction. Specifically, in the first neutralization treatment step S <b> 11, the neutralization treatment is performed with the pH at the end point being in the range of 5.0 to 6.0, preferably in the range of 5.0 to 5.6.

このように、第1の中和処理工程S11においては、炭酸カルシウムスラリーを中和剤として用いるとともに、その終点のpHを5.0〜6.0に設定調整した第1段階目の中和処理を行うことにより、中和剤として用いる消石灰スラリーの使用量を有効に低減させることができる。また、終点のpHを上述した範囲に適切に調整することで、中和処理全体で用いる中和剤の総使用量を低減させ、処理コストを抑えた効率的な中和処理を行うことができる。   Thus, in 1st neutralization process S11, while using calcium carbonate slurry as a neutralizer, the neutralization process of the 1st step which set and adjusted the pH of the end point to 5.0-6.0 By performing this, the amount of slaked lime slurry used as a neutralizing agent can be effectively reduced. Further, by appropriately adjusting the pH at the end point to the above-described range, it is possible to reduce the total amount of neutralizing agent used in the entire neutralization treatment and perform an efficient neutralization treatment with reduced processing costs. .

ここで、第1の中和処理における終点のpHについて、pHが5.0未満であると、この第1の中和処理が不十分となって後述する第2の中和処理工程S12における中和処理の負荷が増大し、結果として第2の中和剤の使用量が増加することになる。一方、終点のpHが6.0を超えると、この第1の中和処理の負荷が増大し、炭酸カルシウムスラリーの使用量が増加することになる。また、終点のpHが6.0を超えるように調整して第1の中和処理の負荷を増大させた場合でも、第2の中和処理工程S12における中和剤の使用量は殆ど変わらないため、中和処理全体における中和剤の使用量が増加し、経済的に非効率となる。   Here, regarding the pH at the end point in the first neutralization treatment, if the pH is less than 5.0, the first neutralization treatment becomes insufficient and the second neutralization treatment step S12 described later is performed. The load of the sum treatment increases, and as a result, the amount of the second neutralizing agent used increases. On the other hand, if the pH at the end point exceeds 6.0, the load of the first neutralization treatment increases, and the amount of calcium carbonate slurry used increases. Further, even when the end point pH is adjusted to exceed 6.0 to increase the load of the first neutralization treatment, the amount of neutralizing agent used in the second neutralization treatment step S12 is hardly changed. For this reason, the amount of neutralizing agent used in the entire neutralization treatment is increased, which is economically inefficient.

また、好ましくはpH5.0〜5.6の範囲を終点として第1段階目の中和処理を行うことにより、第1の中和処理における中和剤の使用量及び第2の中和処理における中和剤の使用量を、より効果的に低減させることができ、処理すべき貧液量の増加に対しても処理コストを過剰に増大させることなく効率的な処理を行うことができる。   Further, preferably, the neutralization treatment of the first stage is performed with the end point in the range of pH 5.0 to 5.6, so that the amount of neutralizing agent used in the first neutralization treatment and the second neutralization treatment are used. The use amount of the neutralizing agent can be reduced more effectively, and an efficient treatment can be performed without excessively increasing the treatment cost even when the amount of poor liquid to be treated is increased.

なお、溶液のpH測定は、周知の方法を用いて行うことができ、その測定されたpHに基づいて中和処理の終点を判断することができる。例えば、中和反応槽内にpH測定計を設けて反応槽内の溶液のpHを随時測定可能とし、中和剤の添加に伴う中和反応の進行により変化するpHを観測して、中和処理の終点を判断する。   The pH of the solution can be measured using a known method, and the end point of the neutralization treatment can be determined based on the measured pH. For example, a pH meter is installed in the neutralization reaction tank to enable measurement of the pH of the solution in the reaction tank as needed, and the pH that changes as the neutralization reaction progresses with the addition of the neutralizing agent is observed. Determine the end point of the process.

<3−2.第2の中和処理工程>
第2の中和処理工程S12では、第1の中和処理工程S11を経て得られた溶液に対して、第2の中和剤である消石灰スラリーを用いて中和処理を施す。この第2の中和処理により、不純物金属を含む沈殿物と不純物金属が除去された中和終液とを生成させる。なお、消石灰スラリーは、強アルカリ性の中和剤であり、比較的高コストなものである。
<3-2. Second neutralization treatment step>
In the second neutralization treatment step S12, the solution obtained through the first neutralization treatment step S11 is neutralized using a slaked lime slurry that is a second neutralizing agent. By this second neutralization treatment, a precipitate containing the impurity metal and a neutralized final solution from which the impurity metal has been removed are generated. The slaked lime slurry is a strong alkaline neutralizer and is relatively expensive.

上述のように、第1の中和処理工程S11において炭酸カルシウムスラリーを用いて所定のpH範囲を終点とする中和処理を行っていることから、第2の中和処理において使用する中和剤である消石灰スラリーの使用量を効果的に低減させることができる。   As described above, the neutralization treatment using the calcium carbonate slurry in the first neutralization treatment step S11 is performed with the predetermined pH range as the end point, so that the neutralizing agent used in the second neutralization treatment is used. The usage-amount of the slaked lime slurry which is can be reduced effectively.

この第2の中和処理工程S12における中和処理では、その終点のpH範囲としてpH8.5〜9.5の範囲に調整して処理を行うことが好ましい。第2の中和処理における終点のpHが8.5未満であると、貧液中に含まれる鉄、マグネシウム、マンガン、その他の不純物金属の沈殿物が十分に形成されず、不純物金属イオンが中和終液中に残留してしまう可能性がある。一方で、終点のpHが9.5を超えると、それ以上に不純物金属の沈殿形成は進行せず、中和処理の負荷が大きくなって消石灰スラリーの使用量が増加して経済性が悪化することになる。   In the neutralization treatment in the second neutralization treatment step S12, it is preferable to adjust the pH range of the end point to a pH range of 8.5 to 9.5. When the pH at the end point in the second neutralization treatment is less than 8.5, precipitates of iron, magnesium, manganese, and other impurity metals contained in the poor solution are not sufficiently formed, and the impurity metal ions are in the middle. There is a possibility of remaining in the final solution. On the other hand, when the pH at the end point exceeds 9.5, the precipitation of impurity metal does not proceed further, the load of neutralization treatment increases, the amount of slaked lime slurry used increases, and the economic efficiency deteriorates. It will be.

また、より好ましくは、終点のpH範囲を8.9〜9.1として第2段階目の中和処理を行う。これにより、第2の中和剤の使用量をさらに抑えることができ、より効率的な中和処理を行うことができる。なお、第2の中和処理工程S12におけるpH管理も、第1の中和処理工程S11における中和処理にて行う方法と同様にして行うことができる。   More preferably, the neutralization treatment of the second stage is performed by setting the pH range of the end point to 8.9 to 9.1. Thereby, the usage-amount of a 2nd neutralizing agent can further be suppressed, and a more efficient neutralization process can be performed. The pH control in the second neutralization treatment step S12 can be performed in the same manner as the method performed in the neutralization treatment in the first neutralization treatment step S11.

ここで、上述したように、2段階の中和処理を行うことによって、高コストの消石灰スラリーの使用量を低減させることができるものの、その消石灰スラリーの使用量はさらに低減させるようにすることが望ましい。そこで、本実施の形態においては、第2の中和処理工程S12にて使用する消石灰スラリーについて、その固形濃度(%Solid)が10%〜18%の範囲であるものを用いることを特徴とする。   Here, as described above, although the amount of high-cost slaked lime slurry used can be reduced by performing the two-step neutralization treatment, the amount of slaked lime slurry used can be further reduced. desirable. Therefore, in the present embodiment, the slaked lime slurry used in the second neutralization treatment step S12 is characterized in that the solid concentration (% Solid) is in the range of 10% to 18%. .

このように、第2の中和処理工程S12での中和処理で使用する消石灰スラリーの固形濃度を調整し、特定の範囲のものを中和剤として使用することによって、使用する消石灰スラリーのロス量を低減させることができる。つまり、ロスを低減させながら有効に消石灰スラリーを使用することができるようになるため、その使用量をさらに低減させることができ、より一層に効率的な処理を行うことができる。   In this way, by adjusting the solid concentration of the slaked lime slurry used in the neutralization treatment in the second neutralization treatment step S12 and using a specific range as a neutralizing agent, the loss of the slaked lime slurry to be used The amount can be reduced. That is, since the slaked lime slurry can be used effectively while reducing the loss, the amount of use can be further reduced, and a more efficient treatment can be performed.

消石灰スラリーの固形濃度(%Solid)に関して、固形濃度が10%未満のものであると、中和処理に必要なスラリーの体積が増加し、反応に必要な滞留時間が低下する。すなわち、単位体積あたりの中和処理時間が減少する。そして、このように滞留時間が低下すると、未反応のロスとなる消石灰スラリー量が増加する。一方で、固形濃度が18%を超えるものであると、中和処理を行う中和反応槽内において中和剤の拡散性が悪化し、それにより過剰の中和剤が必要となって処理コストが増加することになる。   Regarding the solid concentration (% Solid) of the slaked lime slurry, if the solid concentration is less than 10%, the volume of the slurry necessary for the neutralization treatment increases and the residence time required for the reaction decreases. That is, the neutralization processing time per unit volume is reduced. And when residence time falls in this way, the amount of slaked lime slurry used as an unreacted loss will increase. On the other hand, if the solid concentration exceeds 18%, the diffusibility of the neutralizing agent deteriorates in the neutralization reaction tank in which the neutralization treatment is performed, thereby requiring an excessive neutralizing agent and the processing cost. Will increase.

なお、この第2の中和処理工程S12を経て得られた不純物金属を含む沈殿物と、不純物金属が除去された中和終液とは、周知の固液分離処理を施すことによって、それぞれ分離回収することができる。   The precipitate containing the impurity metal obtained through the second neutralization treatment step S12 and the neutralized final solution from which the impurity metal has been removed are separated by performing a well-known solid-liquid separation treatment. It can be recovered.

≪4.実施例≫
以下に、本発明の実施例を示してより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら限定されるものではない。
<< 4. Examples >>
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited to the following examples.

[実施例]
ニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスにおいて、浸出工程、固液分離工程、及び中和工程を経て回収された、ニッケル及びコバルトと、鉄、マグネシウム、マンガン、その他の不純物金属とを含む硫酸溶液からなる母液に対して、硫化水素ガスを吹き込んでニッケル及びコバルトを含む硫化物を形成させる硫化工程を行った。その後、硫化工程から排出された硫酸酸性溶液である貧液に対して、その貧液中に含まれる不純物金属イオンを中和除去する中和処理を行った。
[Example]
It consists of a sulfuric acid solution containing nickel and cobalt and iron, magnesium, manganese, and other impurity metals recovered through the leaching step, solid-liquid separation step, and neutralization step in the hydrometallurgical process of nickel oxide ore. The mother liquor was subjected to a sulfiding step in which hydrogen sulfide gas was blown to form a sulfide containing nickel and cobalt. Then, the neutralization process which neutralizes and removes the impurity metal ion contained in the poor liquid with respect to the poor liquid which is the sulfuric acid acidic solution discharged | emitted from the sulfurization process was performed.

(第1の中和処理)
具体的に、その中和処理では、先ず、貧液を中和反応槽に装入し、貧液1m(pH1.7)に対して、第1の中和剤として密度1.2g/cmの炭酸カルシウムスラリーを添加して第1の中和処理を行った。なお、この第1の中和処理では、終点pHが5.5となるまで中和させるようにした。
(First neutralization treatment)
Specifically, in the neutralization treatment, first, the poor solution is charged into the neutralization reaction tank, and the density is 1.2 g / cm as the first neutralizer with respect to the poor solution 1 m 3 (pH 1.7). 3 calcium carbonate slurry was added to perform a first neutralization treatment. In the first neutralization treatment, neutralization was performed until the end-point pH was 5.5.

(第2の中和処理)
続いて、第1の中和処理後の溶液に対して、第2の中和剤としてスラリー固形濃度が12%〜15%である消石灰スラリーを添加して第2の中和処理を行った。なお、この第2の中和処理では、終点pHが9.00〜9.10となるまで中和させるようにし、滞留時間は100分とした。そして、このような第2の中和処理で使用した中和剤(消石灰スラリー)の添加量を求めた。
(Second neutralization treatment)
Subsequently, slaked lime slurry having a slurry solid concentration of 12% to 15% as a second neutralizing agent was added to the solution after the first neutralization treatment to perform a second neutralization treatment. In the second neutralization treatment, neutralization was performed until the end point pH reached 9.00 to 9.10, and the residence time was 100 minutes. And the addition amount of the neutralizing agent (slaked lime slurry) used by such a 2nd neutralization process was calculated | required.

[比較例1]
比較例1では、第2の中和剤として、スラリー固形濃度が19%〜21%である消石灰スラリーを添加としたこと以外は、実施例1と同様にして中和処理を行い、このときの消石灰スラリーの添加量を求めた。なお、比較例1における第2の中和処理では、終点pHが8.94〜9.10となるまで中和させるようにした。
[Comparative Example 1]
In Comparative Example 1, neutralization treatment was performed in the same manner as in Example 1 except that a slaked lime slurry having a slurry solid concentration of 19% to 21% was added as the second neutralizing agent. The amount of slaked lime slurry added was determined. In addition, in the 2nd neutralization process in the comparative example 1, it was made to neutralize until end point pH was set to 8.94-9.10.

[結果]
下記表1に、実施例及び比較例のそれぞれの終点pHの条件と、そのときの消石灰スラリーのロス量の算出結果を示す。なお、上述のように、実施例では固形濃度12%〜15%の消石灰スラリーを、比較例では固形濃度19%〜21%の消石灰スラリーを用いた。
[result]
Table 1 below shows the end point pH conditions of the examples and comparative examples, and the calculation results of the loss amount of the slaked lime slurry at that time. As described above, slaked lime slurry having a solid concentration of 12% to 15% was used in Examples, and slaked lime slurry having a solid concentration of 19% to 21% was used in Comparative Examples.

ここで、消石灰スラリーのロス量とは、第1の中和処理において炭酸カルシウムスラリーの添加によりpHを5.1〜5.4の調整した後、Ni1tあたりの第2の中和処理にて必要なpH(終点pH)に到達するまでに過剰に添加された消石灰スラリーの使用量を意味し、そのロス量は下記式により算出した。
消石灰スラリーロス量=
(消石灰消費量−金属を沈澱させるのに必要とした消石灰量)/Ni処理量
Here, the loss amount of the slaked lime slurry is necessary in the second neutralization treatment per Ni 1t after adjusting the pH to 5.1 to 5.4 by adding the calcium carbonate slurry in the first neutralization treatment. The amount of slaked lime slurry added excessively until reaching a certain pH (end point pH) was calculated, and the loss amount was calculated by the following formula.
Slaked lime slurry loss =
(Slaked lime consumption-Amount of slaked lime required to precipitate the metal) / Ni treatment amount

なお、上記の算出式において、(1)「消石灰消費量」とは、実際に反応に用いた消石灰使用量をいい、(2)「金属を沈澱させるのに必要とした消石灰量」とは、反応前後の分析値に基づいて算出される、理論的に反応に必要とした消石灰量をいう。したがって、これらの差分((1)−(2))は、反応に寄与しない消石灰の量となる。また、「Ni処理量」とは、ニッケルを回収する湿式製錬プロセスを経て得られるNi回収量をいう。この実施例における中和処理は、湿式製錬プロセスから排出される貧液に対する処理であり、したがって、Ni処理量に対する消石灰のロス量を算出することで、湿式製錬プロセスの全体における貧液に対する中和処理の効率性を判断することができる。   In the above calculation formula, (1) “slaked lime consumption” refers to the amount of slaked lime actually used in the reaction, and (2) “amount of slaked lime necessary to precipitate the metal” The amount of slaked lime theoretically required for the reaction, calculated based on the analytical values before and after the reaction. Therefore, the difference ((1)-(2)) is the amount of slaked lime that does not contribute to the reaction. The “Ni treatment amount” refers to the Ni recovery amount obtained through a hydrometallurgical process for recovering nickel. The neutralization process in this embodiment is a process for the poor liquid discharged from the hydrometallurgical process. Therefore, by calculating the amount of slaked lime loss with respect to the Ni treatment amount, The efficiency of the neutralization treatment can be determined.

また、図3に、実施例、比較例において、第2の中和処理における終点pHの条件に対する、Ni1tあたりの消石灰スラリーロス量の測定結果の関係のグラフを示す。   FIG. 3 is a graph showing the relationship between the measurement results of the amount of slaked lime slurry per Nit with respect to the condition of the end point pH in the second neutralization treatment in Examples and Comparative Examples.

Figure 2018079435
Figure 2018079435

表1及び図3に示すように、実施例の操業によれば、固形濃度が相対的に高い消石灰スラリーを使用した比較例に比べて、同一の終点pHに調整する際にロスする消石灰スラリー量を低減させることができた。なお、表1に示す実施例及び比較例におけるロス量の測定結果について差の検定を実施した結果、有意差が認められた。   As shown in Table 1 and FIG. 3, according to the operation of the example, compared with the comparative example using the slaked lime slurry having a relatively high solid concentration, the amount of slaked lime slurry lost when adjusting to the same end point pH. Was able to be reduced. In addition, the significant difference was recognized as a result of having test | inspected the difference about the measurement result of the loss amount in the Example shown in Table 1, and a comparative example.

Claims (4)

鉄、マグネシウム、マンガンのいずれか1つ以上の金属を含む硫酸酸性溶液から、該金属のイオンを中和除去する中和処理方法であって、
前記硫酸酸性溶液に対して、第1の中和剤として炭酸カルシウムスラリーを用い、pH5.0〜6.0の範囲を終点として中和処理を施す第1の中和処理工程と、
前記第1の中和処理工程を経て得られた溶液に、第2の中和剤として消石灰スラリーを用いて中和処理を施し、前記硫酸酸性溶液に含まれる金属を含有する沈殿物と、該金属のイオンが除去された中和終液とを得る第2の中和処理工程と、を有し、
前記第2の中和処理工程では、固形濃度(%Solid)範囲が10%〜18%である消石灰スラリーを用いて中和処理を施す
中和処理方法。
A neutralization treatment method for neutralizing and removing ions of a metal from a sulfuric acid acidic solution containing one or more metals of iron, magnesium, and manganese,
A first neutralization treatment step of applying a neutralization treatment using calcium carbonate slurry as a first neutralizing agent with respect to the sulfuric acid acidic solution, with a pH range of 5.0 to 6.0 as an end point;
The solution obtained through the first neutralization treatment step is neutralized using a slaked lime slurry as a second neutralizing agent, and a precipitate containing a metal contained in the sulfuric acid acidic solution, A second neutralization treatment step for obtaining a neutralized final solution from which metal ions have been removed,
In the second neutralization treatment step, a neutralization treatment method in which neutralization treatment is performed using a slaked lime slurry having a solid concentration (% Solid) range of 10% to 18%.
前記第1の中和処理工程では、終点のpHを5.0〜5.6の範囲とする
請求項1に記載の中和処理方法。
The neutralization treatment method according to claim 1, wherein, in the first neutralization treatment step, the pH at the end point is set in a range of 5.0 to 5.6.
前記第2の中和処理工程では、pH8.5〜9.5の範囲を終点として中和処理を行う
請求項1又は2に記載の中和処理方法。
The neutralization treatment method according to claim 1 or 2, wherein in the second neutralization treatment step, the neutralization treatment is performed with a pH range of 8.5 to 9.5 as an end point.
前記硫酸酸性溶液は、ニッケル酸化鉱石から高温高圧下で硫酸を添加してニッケルを浸出する浸出処理を経て得られる溶液に対し、硫化剤を添加して硫化処理を施すことによって得られる貧液である
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の中和処理方法。
The sulfuric acid acidic solution is a poor liquid obtained by adding a sulfurizing agent to a solution obtained through leaching treatment by leaching nickel by adding sulfuric acid from nickel oxide ore under high temperature and high pressure. The neutralization processing method of any one of Claims 1 thru | or 3.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021030101A (en) * 2019-08-15 2021-03-01 住友金属鉱山株式会社 Neutralization method
JP2022104019A (en) * 2020-12-28 2022-07-08 住友金属鉱山株式会社 Neutralization method, wet smelting method of nickel oxide ore
WO2025000373A1 (en) * 2023-06-29 2025-01-02 青美邦新能源材料有限公司 Laterite nickel ore hydrometallurgy pre-neutralization system and method

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021030101A (en) * 2019-08-15 2021-03-01 住友金属鉱山株式会社 Neutralization method
JP7238686B2 (en) 2019-08-15 2023-03-14 住友金属鉱山株式会社 Neutralization method
JP2022104019A (en) * 2020-12-28 2022-07-08 住友金属鉱山株式会社 Neutralization method, wet smelting method of nickel oxide ore
WO2025000373A1 (en) * 2023-06-29 2025-01-02 青美邦新能源材料有限公司 Laterite nickel ore hydrometallurgy pre-neutralization system and method

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