鎳氧化礦石的濕式冶煉方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及鎳氧化礦石的濕式冶煉方法。
[0002] 詳細(xì)而言，涉及一種能夠分離回收雜質(zhì)成分的鎳氧化礦石的濕式冶煉方法，其通 過(guò)包含礦石處理工序、浸出工序、固液分離工序、中和工序、鋅除去工序、硫化工序及最終中 和工序的高壓酸浸出法，從鎳氧化礦石回收鎳及鈷，其能夠?qū)崿F(xiàn)如下的課題，并且能夠進(jìn)行 資源化而有效利用，該課題為，抑制由礦石處理工序產(chǎn)出的礦石漿料造成的配管、泵等設(shè)備 的磨損，提高耐久性，降低由最終中和工序產(chǎn)出的最終中和殘?jiān)?，通過(guò)貯留廢棄的浸出殘 渣、中和沉淀物等的尾礦壩的容量的壓縮，來(lái)抑制成本及環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來(lái)，由于在煤、鐵、銅、鎳、鈷、鉻、錳等礦物資源中越發(fā)進(jìn)行開(kāi)采權(quán)的壟斷化， 由此金屬冶煉中的原料成本也大幅上升。因此在金屬冶煉中作為用于降低成本的對(duì)策，也 需要進(jìn)行用于使用以往由于成本方面不利而未成為對(duì)象的低品位原料的技術(shù)的開(kāi)發(fā)。
[0004] 例如，在鎳冶煉中，也曾開(kāi)發(fā)出了在高溫高壓下耐腐蝕性優(yōu)異的材料，基于用硫酸 將鎳氧化礦石在加壓下進(jìn)行酸浸出的高壓酸浸出（High Pressure Acid Leach)法的濕式 冶煉方法備受注目。
[0005] 該高壓酸浸出法與現(xiàn)有的通常的鎳氧化礦石的冶煉方法即干式冶煉法不同，因?yàn)?不包含還原工序、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為低 品位鎳氧化礦石的冶煉方法的有力的技術(shù)。因此，為了提高作為冶煉工藝的完成度，以高溫 加壓下的浸出工序?yàn)橹行?，關(guān)于鎳及鈷的浸出率的提高、浸出液的凈液、操作材料使用量的 降低等，提出了各種提案。
[0006] 此外，作為利用高溫加壓下的浸出的工藝，例如，在從含有鎳、鈷、錳等有價(jià)值的金 屬的氧化礦石回收那些金屬時(shí)，提案有包含下述工序（a)~（c)的從氧化礦石回收有價(jià)值 的金屬的方法（例如，參照專利文獻(xiàn)1)。
[0007] 工序（a):預(yù)先將已漿料化的氧化礦石通過(guò)由工序（b)得到的加壓酸浸出液，在硫 酸酸性下進(jìn)行常壓浸出，得到常壓浸出液和常壓浸出殘留物。
[0008] 工序（b):使由工序（a)得到的常壓浸出殘留物在高溫高壓下的氧化性氣氛下，與 硫酸發(fā)生反應(yīng)，得到加壓酸浸出液。
[0009] 工序（c):在由工序（a)得到的常壓浸出液中添加中和劑，進(jìn)行中和，接下來(lái)，添加 硫化堿化合物，將浸出液中的鎳及鈷作為硫化物而回收。
[0010] 在該方法中，對(duì)礦石漿料進(jìn)行常壓浸出（工序（a))，接下來(lái)，對(duì)常壓浸出殘?jiān)M(jìn)行 加壓酸浸出（工序（b))，通過(guò)進(jìn)行這兩級(jí)浸出，來(lái)提高來(lái)自礦石的鎳浸出率，同時(shí)，利用常 壓浸出殘?jiān)械膲A成分對(duì)加壓酸浸出的浸出液中所含的過(guò)剩的酸進(jìn)行中和，降低中和工 序（工序（C))的負(fù)荷。
[0011] 但是，因?yàn)檫M(jìn)行的是兩級(jí)浸出，所以存在設(shè)備數(shù)量增加且成本和工時(shí)增加、及在將 浸出殘?jiān)逑磿r(shí)產(chǎn)生的大量的稀薄液體的處理上需要成本之類的問(wèn)題。
[0012] 因此，為了解決這些問(wèn)題點(diǎn)，作為利用高溫加壓下的浸出的其他工藝，提案有包含 包括下述（1)~（4)的工序的方法（例如，參照專利文獻(xiàn)2)。
[0013] (1)浸出工序：將鎳氧化礦石漿料化，添加硫酸，在220~280°C的溫度下進(jìn)行攪拌 處理，形成浸出漿料。
[0014] (2)固液分離工序：使用多級(jí)濃縮機(jī)將由上道浸出工序得到的浸出漿料進(jìn)行清 洗，分離成含有鎳及鈷的浸出液和浸出殘?jiān)?br>[0015] (3)中和工序：邊抑制由固液分離工序得到的浸出液的氧化，邊利用碳酸鈣進(jìn)行 調(diào)整以使pH成為4以下，生成含有三價(jià)鐵的中和沉淀物，分離成中和沉淀物漿料和鎳回收 用母液。
[0016] (4)硫化工序：在由硫化工序得到的鎳回收用母液中吹入硫化氫氣體，生成含有 鎳及鈷的硫化物，與貧液分離。
[0017] 在此，利用圖對(duì)基于專利文獻(xiàn)2公開(kāi)的技術(shù)的實(shí)用設(shè)備的概要進(jìn)行說(shuō)明。
[0018] 圖2是基于鎳氧化礦石的濕式冶煉方法（專利文獻(xiàn)2)的實(shí)用設(shè)備的一個(gè)例子中 的冶煉工序圖。
[0019] 在圖2中，鎳氧化礦石8首先在（1)礦石處理工序中與水混合，接下來(lái)，進(jìn)行異物 除去及礦石粒度調(diào)整，形成礦石漿料9。
[0020] 接著，礦石漿料9在（2)浸出工序中，付諸使用了硫酸的高溫加壓浸出，形成浸出 漿料10。
[0021] 所形成的浸出漿料10付諸（3)固液分離工序，進(jìn)行多級(jí)清洗以后，分離成含有鎳 及鈷的浸出液11和浸出殘?jiān)鼭{料12。
[0022] 浸出液11付諸⑷中和工序，分離成含有三價(jià)鐵氫氧化物的中和沉淀物漿料13 和鎳回收用的母液（1)14。
[0023] 母液（1) 14付諸添加硫化劑的（5)鋅除去工序，分離成含有硫化鋅的硫化鋅沉淀 物15和鎳回收用的母液（2) 16。
[0024] 接著，母液（2) 16付諸（6)硫化工序，分離成含有鎳及鈷的混合硫化物17和除去 了鎳等的貧液18。此外，貧液18作為（3)固液分離工序的浸出殘?jiān)那逑此褂谩?br>[0025] 最后，浸出殘?jiān)鼭{料12與剩余的貧液18 -同付諸（7)最終中和工序，進(jìn)行中和處 理，最終中和殘?jiān)?9貯留于尾礦壩20。
[0026] 作為該方法的特征，可舉出：通過(guò)在固液分離工序中對(duì)浸出漿料多級(jí)地進(jìn)行清洗， 能夠消減中和工序的中和劑消耗量和沉淀物量；另外，由于能夠提高浸出殘?jiān)恼婷芏?，?此能夠改善固液分離特性；進(jìn)而，通過(guò)僅以高溫加壓浸出進(jìn)行浸出工序，工藝得到簡(jiǎn)化等， 相對(duì)于專利文獻(xiàn)1提案的方法而言，認(rèn)為具有優(yōu)點(diǎn)。
[0027] 而且，認(rèn)為如果使用貧液作為固液分離工序中使用的清洗液，則利用殘留的硫酸， 能夠浸出回收附著于浸出殘?jiān)逆?，能夠進(jìn)行有效且高效的水的重復(fù)使用。
[0028] 進(jìn)而，認(rèn)為如果將中和沉淀物漿料送到固液分離工序，則能夠降低鎳的損失，因此 更有利。
[0029] 但是，在利用該方法的實(shí)用設(shè)備中，存在以下課題。
[0030] (1)設(shè)備的磨損的抑制
[0031] 鎳氧化礦石作為漿料在各工序間被輸送，會(huì)顯著促進(jìn)設(shè)備材料的磨損，尤其是在 浸出工序的配管、泵等設(shè)備中，維修頻率高、成為保養(yǎng)成本上升和設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)率下降的顯著原 因。
[0032] (2)最終中和殘?jiān)康慕档?br>[0033] 由固液分離工序得到的浸出殘?jiān)c由硫化工序產(chǎn)出的剩余的貧液合而為一，通過(guò) 進(jìn)行在其中添加石灰石漿料或熟石灰漿料的中和處理而無(wú)害化。
[0034] 由該最終的中和處理工序（以下，有時(shí)稱為最終中和工序）產(chǎn)出的最終中和殘?jiān)?在尾礦壩進(jìn)行貯留。但是，因?yàn)樵谧罱K中和殘?jiān)?，除含有浸出殘?jiān)械某噼F礦、鉻鐵礦等 雜質(zhì)成分以外，還含有通過(guò)中和處理而形成的石膏，所以不能資源化，具有用于尾礦壩的建 設(shè)及維護(hù)管理的大的成本負(fù)擔(dān)。
[0035] 從如上所述的狀況來(lái)看，在使用了基于上述高壓酸浸出法的濕式冶煉方法的實(shí)用 設(shè)備中，一直在尋求上述課題的解決對(duì)策。
[0036] 進(jìn)而，為了有效且經(jīng)濟(jì)性地解決上述課題，有效的手段是高效地分離回收礦石或 浸出殘?jiān)碾s質(zhì)成分，也正在尋求將這些雜質(zhì)成分資源化而有效利用。
[0037] 因此，本申請(qǐng)人在專利文獻(xiàn)3中提案有在基于高壓酸浸出法的濕式冶煉工序中包 含從礦石漿料