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JP6168000B2 - Method for producing nickel sulfate solution - Google Patents

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Description

本発明は、ニッケル原料を加圧浸出して硫酸ニッケル溶液を製造する方法に関するものであり、より詳しくは、加圧浸出の際にニッケル原料中のセレンの浸出を抑制する方法に関するものである。   The present invention relates to a method for producing a nickel sulfate solution by pressure leaching a nickel raw material, and more particularly to a method for suppressing leaching of selenium in a nickel raw material during pressure leaching.

一般に、ニッケルメタルは主に鋼等の合金成分として使用され、ニッケル塩類はめっき原料、アルミニウムの発色剤、触媒、電池用材料や電子部品用材料等として使用されている。このような用途に使用されるニッケル塩類は純度の高いものが要求されており、特に鉄、銅、セレンなどが含まれていない高純度なものが望まれている。そのため、ニッケル塩類の製造プロセスにおいては、不純物の分離が重要な要素技術となっている。   In general, nickel metal is mainly used as an alloy component such as steel, and nickel salts are used as a plating raw material, an aluminum color former, a catalyst, a battery material, an electronic component material, and the like. Nickel salts used for such applications are required to have high purity, and high purity containing no iron, copper, selenium or the like is particularly desired. Therefore, in the manufacturing process of nickel salts, separation of impurities is an important elemental technology.

例えば、ニッケル塩類の1つである硫酸ニッケルは、一般的に以下の方法で製造されている。まず、ニッケルを含む硫化物やメタル屑などの原料を、加圧浸出や酸浸出等の操作によって溶解することにより硫酸ニッケル溶液を得る。この硫酸ニッケル溶液から浄液工程で不純物を除去した後、得られた高純度硫酸ニッケル溶液を加熱蒸発等の操作によって濃縮し、続いて濃縮された硫酸ニッケル溶液を冷却して過飽和硫酸ニッケル溶液とし、硫酸ニッケルの結晶を析出させる。   For example, nickel sulfate, which is one of nickel salts, is generally produced by the following method. First, a nickel sulfate solution is obtained by dissolving a raw material such as sulfide or metal scrap containing nickel by an operation such as pressure leaching or acid leaching. After removing impurities from this nickel sulfate solution in the liquid purification process, the resulting high-purity nickel sulfate solution is concentrated by an operation such as heating and evaporation, and then the concentrated nickel sulfate solution is cooled to form a supersaturated nickel sulfate solution. To precipitate nickel sulfate crystals.

通常、硫酸ニッケルの原料となるニッケルの硫化物やメタル屑等には、ニッケルの他に、鉄や銅等の不純物が含まれている。これらの不純物は、原料を加圧浸出や酸浸出等によって溶解したときに、ニッケルと共に液中に浸出される。従って、高純度の硫酸ニッケルを製造するためには、単位工程としての各不純物の除去工程における除去方法や反応条件は勿論のこと、複数の不純物の除去工程の順序や組合せ等の全体構成を最適化すると共に、原料の溶解方法や溶解条件、硫酸ニッケルの結晶を析出させる晶析工程の条件設定が重要となる。   Usually, nickel sulfide, metal scrap, and the like, which are raw materials for nickel sulfate, contain impurities such as iron and copper in addition to nickel. These impurities are leached into the liquid together with nickel when the raw material is dissolved by pressure leaching or acid leaching. Therefore, in order to produce high-purity nickel sulfate, not only the removal method and reaction conditions in the removal process of each impurity as a unit process, but also the overall configuration such as the order and combination of a plurality of impurity removal processes is optimal. At the same time, it is important to set the conditions of the crystallization process for precipitating nickel sulfate crystals, and the raw material melting method and conditions.

ところで、ニッケル鉱石の製錬においては、ニッケル硫化鉱石を溶鉱炉で溶解して得られるニッケル硫化物や、ニッケル酸化鉱石に硫黄を添加して電気炉で溶解して得られるニッケル硫化物等、いわゆる乾式製錬法で得られたNi等のニッケル硫化物を主成分とするニッケルマットが生産されている。このニッケルマットを溶解して硫酸ニッケル溶液を得る方法として、オートクレーブを用いた加圧浸出法が工業化されている。 By the way, in the smelting of nickel ore, nickel sulfide obtained by melting nickel sulfide ore in a blast furnace, nickel sulfide obtained by adding sulfur to nickel oxide ore and melting in an electric furnace, so-called dry type Nickel mats mainly composed of nickel sulfide such as Ni 3 S 2 obtained by a smelting method are produced. As a method for obtaining a nickel sulfate solution by dissolving the nickel mat, a pressure leaching method using an autoclave has been industrialized.

上記工業化されているニッケルマットの加圧浸出方法では、まず、第1工程として、ニッケルマットに水を加えて湿式微粉砕をすることにより、ニッケルマットのスラリーを形成する。第2工程では、硫酸ニッケルを生成するに当たってニッケルマットに含まれるニッケルに対して当量的に不足する硫黄分を補充するために、硫黄に水を加えて湿式粉砕することにより硫黄のスラリーを形成し、得られた硫黄のスラリーを第1工程で得られたニッケルマットのスラリーに混合する。   In the industrialized nickel mat pressure leaching method, first, as a first step, water is added to the nickel mat and wet pulverized to form a nickel mat slurry. In the second step, a sulfur slurry is formed by adding water to sulfur and performing wet pulverization in order to supplement the sulfur component which is equivalently insufficient with respect to nickel contained in the nickel mat in producing nickel sulfate. The obtained sulfur slurry is mixed with the nickel matte slurry obtained in the first step.

次に、第3工程において、上記混合スラリーをオートクレーブに装入し、圧縮空気を吹込むことで加圧浸出に付すことにより硫酸ニッケル溶液を得る。この第3工程の加圧浸出においては、回収対象金属であるニッケルの他にも、原料のニッケルマットに含まれる鉄、銅、コバルト等の不純物が硫酸ニッケル溶液中に溶出する。特にニッケルマットに含まれるセレンに関しては、一部が加圧浸出後の未溶解物として浸出残渣に残留するものの、一部のセレンは鉄、銅、コバルト等の他の不純物と共に硫酸ニッケル溶液中に溶出する。   Next, in the third step, the mixed slurry is charged into an autoclave and subjected to pressure leaching by blowing compressed air to obtain a nickel sulfate solution. In the pressure leaching in the third step, impurities such as iron, copper, cobalt and the like contained in the raw material nickel mat are eluted in the nickel sulfate solution in addition to nickel as a recovery target metal. Especially for selenium contained in nickel mats, some of the selenium remains in the leaching residue as undissolved material after pressure leaching, but some selenium together with other impurities such as iron, copper, cobalt etc. in the nickel sulfate solution. Elute.

硫酸ニッケル溶液中に溶出したセレンは、オキソ酸の形態を取り、亜セレン酸(SeO 2−)やセレン酸(SeO 2−)として陰イオンの形で安定化する。そのため、硫酸ニッケル溶液中に溶出したセレンは、主に陽イオンの形態を取る重金属不純物の除去を目的とした通常の浄液工程では分離することが難しい。従って、セレンについては極微量であっても硫酸ニッケル溶液中に溶出してしまえば、最終製品である高純度硫酸ニッケルを汚染してしまう可能性が高い。 Selenium eluted in the nickel sulfate solution takes the form of an oxo acid, and is stabilized in the form of an anion as selenious acid (SeO 3 2− ) or selenic acid (SeO 4 2− ). For this reason, selenium eluted in the nickel sulfate solution is difficult to separate in a normal liquid purification process aimed at removing heavy metal impurities mainly in the form of cations. Therefore, even if a very small amount of selenium is eluted into the nickel sulfate solution, there is a high possibility that the high-purity nickel sulfate as the final product will be contaminated.

そこで、ニッケル塩類やニッケルメタルの回収に供する高純度のニッケル溶液を得るため、銅、鉄及びセレンを不純物として含有するニッケル原料の溶出液から、これら不純物を簡単且つ効率よく除去する方法が、特許文献1に提案されている。即ち、特許文献1に記載の方法は、銅、鉄及びセレンを含有する酸性のニッケル原料の溶出液に、酸化剤と中和剤を添加してpHを5以上に上昇させ、鉄と銅及びセレンを中和沈澱させた後、その中和澱物をpH4以上の酸性溶液で洗浄し、中和澱物中のニッケルを再溶出して回収する方法である。   Therefore, in order to obtain a high-purity nickel solution for the recovery of nickel salts and nickel metal, a method for removing these impurities simply and efficiently from the eluate of nickel raw materials containing copper, iron and selenium as impurities is patented. It is proposed in Document 1. That is, the method described in Patent Document 1 adds an oxidizing agent and a neutralizing agent to an eluate of an acidic nickel raw material containing copper, iron, and selenium, and raises the pH to 5 or more. After neutralizing and precipitating selenium, the neutralized starch is washed with an acidic solution having a pH of 4 or higher, and nickel in the neutralized starch is re-eluted and recovered.

しかしながら、上記特許文献1に記載の方法によれば、ニッケル原料の溶出液からセレン等を除去するために、酸化剤と中和剤を添加し且つpHを5以上に上昇させる必要があるため、鉄と銅及びセレンと共に、多量のニッケルが中和澱物として沈澱してしまう。そのため、得られた中和澱物をpH4以上の酸性溶液で洗浄し、中和澱物中のニッケルを再浸出する操作が必要となる。   However, according to the method described in Patent Document 1, it is necessary to add an oxidizing agent and a neutralizing agent and to raise the pH to 5 or more in order to remove selenium and the like from the eluate of the nickel raw material. Along with iron, copper and selenium, a large amount of nickel precipitates as neutralized starch. For this reason, it is necessary to wash the obtained neutralized starch with an acidic solution having a pH of 4 or more and re-exude nickel in the neutralized starch.

更に、得られた酸洗浄液にはニッケルと共にセレンが浸出されるため、最終的には、金属ニッケルを陽極とし且つ金属銅を陰極として電解し、銅及びセレンを陰極に電着させることによって、初めてニッケルとセレンの分離が行われる。従って、上記特許文献1に記載の方法では、工程が複雑になると共に、電解装置等の処理装置を別途必要とし、中和剤や洗浄用の硫酸など多量の薬剤と電解用の電力が必要となるため、効率的且つ経済的な方法とは言い難かった。   Furthermore, since selenium is leached together with nickel in the obtained acid cleaning liquid, finally, by electrolyzing metal nickel as an anode and metal copper as a cathode, and electrodepositing copper and selenium on the cathode for the first time, Nickel and selenium are separated. Therefore, in the method described in Patent Document 1, the process is complicated, and a processing device such as an electrolysis device is separately required, and a large amount of chemicals such as a neutralizing agent and washing sulfuric acid and electrolysis power are required. Therefore, it was difficult to say an efficient and economical method.

また、例えばセレン含有水の処理方法として、特許文献2に記載の方法が知られている。この方法は、セレン含有水にセレン1モルに対して5モル以上のアルミニウム及び5モル以上の鉄を存在させる工程と、アルミニウム及び鉄が存在するセレン含有水のpHを4〜9の範囲内に調整する工程と、pHを調整したセレン含有水を撹拌する工程と、生成した沈殿物を除去する工程とを含んでいる。   For example, a method described in Patent Document 2 is known as a method for treating selenium-containing water. In this method, the step of causing 5 moles or more of aluminum and 5 moles or more of iron to exist in 1 mole of selenium in selenium-containing water, and the pH of selenium-containing water in which aluminum and iron are present within the range of 4 to 9 A step of adjusting, a step of stirring the selenium-containing water whose pH is adjusted, and a step of removing the generated precipitate.

しかし、この方法を硫酸ニッケル溶液中に含まれるセレンの除去に適用する場合、鉄は既に不純物として硫酸ニッケル溶液中に含有されているが、それ以外に多量のアルミニウム塩や中和剤が必要となるだけでなく、多量の沈殿物が生成されてニッケルのロスが増加することになるため、やはり効率的且つ経済的な方法とは言い難かった。   However, when this method is applied to the removal of selenium contained in a nickel sulfate solution, iron is already contained in the nickel sulfate solution as an impurity, but in addition, a large amount of aluminum salt and neutralizing agent are required. In addition, since a large amount of precipitates are generated and the loss of nickel increases, it is still not an efficient and economical method.

また、一般的に、亜セレン酸(SeO 2−)は3価の水酸化鉄によって共沈除去することが可能であるが、セレン酸(SeO 2−)については3価の水酸化鉄では共沈除去され難い。そのため、セレン酸を還元して亜セレン酸とした後、共沈処理を行う必要があった。 In general, selenious acid (SeO 3 2− ) can be coprecipitated and removed by trivalent iron hydroxide, but selenic acid (SeO 4 2− ) is trivalent iron hydroxide. Then it is difficult to remove coprecipitation. Therefore, it was necessary to perform coprecipitation after reducing selenic acid to selenious acid.

特開2000−054040号公報JP 2000-054040 A 特開2001−276847号公報JP 2001-276847 A

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みて考案されたものであり、ニッケルマット等のニッケル原料から加圧浸出法により硫酸ニッケル溶液を製造する際に、特別な処理装置を必要とせず、また中和剤など多量の薬剤を使用することなく、不純物を効率的且つ経済的に除去して、特にセレン濃度の低い硫酸ニッケル溶液を製造する方法を提供することを目的とする。   The present invention has been devised in view of such problems of the prior art, and requires special processing equipment when producing a nickel sulfate solution from a nickel raw material such as a nickel mat by a pressure leaching method. In addition, an object is to provide a method for producing a nickel sulfate solution having a particularly low selenium concentration by efficiently and economically removing impurities without using a large amount of chemicals such as a neutralizing agent.

上記目的を達成するため、本発明者は、ニッケルマット等のニッケル原料から加圧浸出法のみによって不純物を効率的に除去して、高純度の硫酸ニッケル溶液を製造することを検討した。その際、4値の亜セレン酸(SeO 2−)は3価の水酸化鉄等による共沈除去が可能である一方、6価のセレン酸(SeO 2−)は3価の水酸化鉄等では共沈除去され難いことに着目して、セレンを効率的に除去するためには、浸出後の浄液工程におけるセレンの除去方法を最適化することよりも、加圧浸出工程において不純物のセレンが6価のセレン酸にまで酸化されることを抑制することが重要であるとの結論に至った。 In order to achieve the above object, the present inventor has studied to efficiently remove impurities from a nickel raw material such as a nickel mat only by a pressure leaching method to produce a high-purity nickel sulfate solution. At that time, quaternary selenious acid (SeO 3 2− ) can be removed by coprecipitation with trivalent iron hydroxide and the like, while hexavalent selenic acid (SeO 4 2− ) is trivalent hydroxylated. Focusing on the fact that coprecipitation is difficult to remove with iron or the like, in order to remove selenium efficiently, impurities in the pressure leaching process are more important than optimizing the method of removing selenium in the liquid purification process after leaching. It was concluded that it is important to suppress the oxidation of selenium to hexavalent selenate.

即ち、加圧浸出においてニッケル原料中のセレンが6価のセレン酸にまで酸化されることを抑制できれば、4価の亜セレン酸の形態で浸出されたセレンは、3価の水酸化鉄を含む浸出残渣によって共沈除去することができ、更には浸出残渣に含まれる未溶解の硫黄に固溶させることができれば、浸出残渣へのセレンの分配量を増加させることができると考えた。   That is, selenium leached in the form of tetravalent selenious acid contains trivalent iron hydroxide if it can be suppressed that selenium in the nickel raw material is oxidized to hexavalent selenic acid in the pressure leaching. It was considered that the amount of selenium distributed to the leaching residue could be increased if co-precipitation could be removed by the leaching residue, and if it could be dissolved in the undissolved sulfur contained in the leaching residue.

そこで、本発明者は、発想を転換して、加圧浸出により水溶液中に溶出したセレンを浄液工程で分離除去するのではなく、加圧浸出工程においてニッケル原料中のセレンを水溶液中に溶出させないという観点で検討を行った。その結果、加圧浸出装置内の酸素分圧を制御することによって、ニッケル原料中のセレンが6価のセレン酸(SeO 2−)にまで酸化されることを抑制でき、低セレン濃度の硫酸ニッケル溶液を製造することができることを見出し、本発明を完成させるに至ったものである。 Therefore, the present inventors changed the way of thinking and did not separate and remove the selenium eluted in the aqueous solution by the pressure leaching in the liquid purification process, but eluted the selenium in the nickel raw material in the aqueous solution in the pressure leaching process. We examined from the viewpoint of not letting. As a result, by controlling the oxygen partial pressure in the pressure leaching apparatus, selenium in the nickel raw material can be prevented from being oxidized to hexavalent selenic acid (SeO 4 2− ), and sulfuric acid having a low selenium concentration can be suppressed. The inventors have found that a nickel solution can be produced, and have completed the present invention.

即ち、本発明による硫酸ニッケル溶液の製造方法は、不純物として鉄、銅、コバルト、セレンを含有するニッケル原料から、加圧浸出により硫酸ニッケル溶液を製造する方法であって、上記ニッケル原料に水を加えて湿式粉砕することでニッケル原料のスラリーを得る第1工程と、固体硫黄に水を加えて湿式粉砕することで得たスラリーを上記ニッケル原料のスラリーに添加して、ニッケル原料と硫黄の混合スラリーを調製する第2工程と、該混合スラリーを加圧浸出装置に装入して圧縮空気を吹込み、ニッケル原料中のニッケルを加圧浸出した後、加圧浸出液を大気圧にまで減圧して硫酸ニッケル溶液を得る第3工程とからなり、上記第3工程における加圧浸出装置内の圧力を1.6〜1.9MPaとし且つ酸素分圧を0.311MPa以下に維持することを特徴とする。 That is, the method for producing a nickel sulfate solution according to the present invention is a method for producing a nickel sulfate solution by pressure leaching from a nickel raw material containing iron, copper, cobalt, and selenium as impurities , wherein water is added to the nickel raw material. in addition nickel raw material by wet grinding a first step of obtaining a slurry, a slurry was obtained by wet grinding by adding to a slurry of the nickel raw material by adding water to the solid body sulfur, nickel raw material and sulfur Second step of preparing the mixed slurry, and charging the mixed slurry into a pressure leaching device, blowing compressed air, pressure leaching the nickel in the nickel raw material, and then reducing the pressure leaching solution to atmospheric pressure And a third step of obtaining a nickel sulfate solution, wherein the pressure in the pressure leaching apparatus in the third step is set to 1.6 to 1.9 MPa, and the oxygen partial pressure is set to 0.311 MPa or less. Characterized by lifting.

上記本発明による硫酸ニッケル溶液の製造方法において、前記第2工程におけるニッケル原料と硫黄の混合スラリーは、前記ニッケル原料に含有される金属成分を硫酸塩として加圧浸出するために必要な反応当量の硫黄量を1としたとき、前記ニッケル原料に含有される硫黄量と第2工程で添加する硫黄量の合計が0.7以上となるように調整することが好ましい。   In the method for producing a nickel sulfate solution according to the present invention, the mixed slurry of nickel raw material and sulfur in the second step has a reaction equivalent amount necessary for pressure leaching the metal component contained in the nickel raw material as sulfate. When the amount of sulfur is 1, it is preferable to adjust so that the sum of the amount of sulfur contained in the nickel raw material and the amount of sulfur added in the second step is 0.7 or more.

また、上記本発明による硫酸ニッケル溶液の製造方法において、前記ニッケル原料として、乾式製錬によって製造されたニッケルマットを用いることができる。この場合、前記第2工程においてニッケル原料と硫黄の混合スラリーのスラリー濃度を100〜400g/lに調製し、前記第3工程において加圧浸出装置内の温度を140〜180℃に維持することが好ましい。更に、前記第3工程において加圧浸出装置内に吹込む圧縮空気量を、ニッケル原料1トン当たり4000〜6000Nmに調整することが好ましい。 In the method for producing a nickel sulfate solution according to the present invention, a nickel mat produced by dry smelting can be used as the nickel raw material. In this case, the slurry concentration of the nickel raw material and sulfur mixed slurry is adjusted to 100 to 400 g / l in the second step, and the temperature in the pressure leaching apparatus is maintained at 140 to 180 ° C. in the third step. preferable. Furthermore, it is preferable to adjust the amount of compressed air blown into the pressure leaching apparatus in the third step to 4000 to 6000 Nm 3 per ton of nickel raw material.

本発明によれば、不純物として鉄、銅、コバルト、セレンを含有するニッケル原料を、特別な処理装置を必要とせず、工程が複雑になったり、中和剤など多量の薬剤を使用したりすることもなく、不純物を効率的且つ経済的に除去し、特にセレン濃度の低い硫酸ニッケル溶液を製造する方法を提供することができる。   According to the present invention, a nickel raw material containing iron, copper, cobalt, and selenium as impurities does not require a special processing apparatus, the process becomes complicated, and a large amount of chemicals such as a neutralizing agent are used. In addition, it is possible to provide a method for efficiently and economically removing impurities and producing a nickel sulfate solution having a particularly low selenium concentration.

従って、本発明により得られたセレン濃度の低い硫酸ニッケル溶液は、通常の浄液処理に付した後、硫酸ニッケルの結晶を析出させることによって、ニッケルのロスを増加させることなく、効率的且つ経済的に、セレン含有率の低い高純度硫酸ニッケルを製造することができる。   Therefore, the nickel sulfate solution having a low selenium concentration obtained by the present invention is efficiently and economically produced without increasing the loss of nickel by precipitating nickel sulfate crystals after being subjected to a normal cleaning treatment. In particular, high-purity nickel sulfate with a low selenium content can be produced.

加圧浸出装置であるオートクレーブ内の酸素分圧と浸出液中のセレン濃度との関係を、硫黄添加比率毎に示したグラフである。It is the graph which showed the relationship between the oxygen partial pressure in the autoclave which is a pressure leaching apparatus, and the selenium density | concentration in a leaching solution for every sulfur addition ratio.

本発明による硫酸ニッケル溶液の製造方法は、不純物として鉄、銅、コバルト、セレン等を含有するニッケル原料を湿式粉砕してニッケル原料のスラリーを得る第1工程と、第1工程で得られたニッケル原料のスラリーに湿式粉砕した固体硫黄のスラリーを混合して、ニッケル原料と硫黄の混合スラリーを調製する第2工程と、第2工程で得られた混合スラリーを加圧浸出装置に装入して圧縮空気を吹込み、ニッケル原料中のニッケルを加圧浸出した後、加圧浸出液を大気圧にまで減圧して硫酸ニッケル溶液を得る第3工程とを含んでいる。   The nickel sulfate solution manufacturing method according to the present invention includes a first step of obtaining a nickel raw material slurry by wet-grinding a nickel raw material containing iron, copper, cobalt, selenium, etc. as impurities, and the nickel obtained in the first step. The second slurry is prepared by mixing the raw material slurry with the wet-pulverized solid sulfur slurry to prepare the nickel raw material / sulfur mixed slurry, and the mixed slurry obtained in the second step is charged into the pressure leaching device. And a third step of obtaining a nickel sulfate solution by blowing compressed air and pressurizing and leaching the nickel in the nickel raw material to the atmospheric pressure.

そして、上記本発明の硫酸ニッケル溶液の製造方法においては、第3工程における加圧浸出装置内の圧力を1.6〜1.9MPaとし且つ酸素分圧を0.311MPa以下に維持することによって、加圧浸出の際にニッケル原料中のセレンが6価のセレン酸にまで酸化されることを抑制すると共に、ニッケル原料中のセレンを浸出残渣に含まれている未溶解の硫黄に固定することができる。その結果、加圧浸出法のみによって、浸出液として得られる硫酸ニッケル溶液中のセレン濃度を0.5mg/l以下にまで低下させることができる。   And in the manufacturing method of the nickel sulfate solution of the present invention, the pressure in the pressure leaching apparatus in the third step is set to 1.6 to 1.9 MPa and the oxygen partial pressure is maintained at 0.311 MPa or less, Suppressing the oxidation of selenium in the nickel raw material to hexavalent selenic acid during pressure leaching and fixing the selenium in the nickel raw material to undissolved sulfur contained in the leaching residue it can. As a result, the selenium concentration in the nickel sulfate solution obtained as the leachate can be reduced to 0.5 mg / l or less only by the pressure leaching method.

浸出液中のセレン濃度を更に低減させて、セレン含有率がより一層低い高純度の硫酸ニッケルを得るためには、上記第2工程においてニッケル原料と硫黄の混合スラリーを調整する際に、ニッケル原料に含有される金属成分を硫酸塩として加圧浸出するために必要な反応当量の硫黄量を1としたとき、ニッケル原料に含有される硫黄量と添加する硫黄量の合計が0.7以上となるように調整することが好ましい。   In order to further reduce the concentration of selenium in the leachate and obtain high-purity nickel sulfate having a lower selenium content, when adjusting the mixed slurry of nickel raw material and sulfur in the second step, When the sulfur amount of the reaction equivalent necessary for pressurizing and leaching the contained metal component as sulfate is 1, the total amount of sulfur contained in the nickel raw material and the amount of sulfur to be added is 0.7 or more. It is preferable to adjust so that.

上記ニッケル原料としては、不純物として少なくとも鉄、銅、コバルト、セレンを含有する固形物であればよく、例えば、乾式製錬法で得られるニッケルマットの他、ニッケル硫化鉱石、ニッケル酸化鉱石、ニッケル含有スラッジ等のニッケル硫化物又はニッケル酸化物、あるいはニッケル含有メタル屑等を用いることができる。   The nickel raw material may be a solid containing at least iron, copper, cobalt, selenium as impurities, for example, nickel matte obtained by dry smelting method, nickel sulfide ore, nickel oxide ore, nickel-containing Nickel sulfide or nickel oxide such as sludge, nickel-containing metal scraps, or the like can be used.

尚、代表的なニッケル原料であるニッケルマットについて説明すると、その化学組成は、一般的に、Niが74〜80重量%、Coが約1重量%、Cuが0.1〜0.4重量%、Feが0.1〜0.7重量%、Sが18〜23重量%である。また、ニッケルマットのSe含有率は、通常3〜10重量ppmの範囲である。   The nickel matte, which is a typical nickel raw material, will be described. The chemical composition is generally 74 to 80% by weight of Ni, about 1% by weight of Co, and 0.1 to 0.4% by weight of Cu. Fe is 0.1 to 0.7% by weight, and S is 18 to 23% by weight. Moreover, the Se content of the nickel mat is usually in the range of 3 to 10 ppm by weight.

また、ニッケルマットの粒径分布の一例を示せば、1680μmを超えるものが0.1重量%未満、1680μm以下で840μmを超えるものが2.9重量%、840μm以下で420μmを超えるものが17.5重量%、420μm以下で250μmを超えるものが30.6重量%、250μm以下で149μmを超えるものが30.0重量%、149μm以下で105μmを超えるものが12.5重量%、105μm以下で74μmを超えるものが4.5重量%、及び74μm以下のものが1.9重量%である。   An example of the particle size distribution of the nickel mat is less than 0.1% by weight exceeding 1680 μm, 2.9% by weight exceeding 1840 μm and exceeding 840 μm, and 17 exceeding μμm and 420 μm. 5 wt%, 420 μm or less and over 250 μm 30.6 wt%, 250 μm or less over 149 μm 30.0 wt%, 149 μm or less over 105 μm 12.5 wt%, 105 μm or less 74 μm The amount exceeding 4.5% is 4.5% by weight, and that below 74 μm is 1.9% by weight.

以下、本発明による硫酸ニッケル溶液の製造方法について、必要に応じてニッケル原料として上記の一般的な化学組成を有するニッケルマットを使用した場合を例示しながら、工程毎に順を追って詳しく説明する。   Hereinafter, the method for producing a nickel sulfate solution according to the present invention will be described in detail step by step while exemplifying a case where a nickel mat having the above-described general chemical composition is used as a nickel raw material as necessary.

<第1工程>
本発明の第1工程では、ニッケルマットなどのニッケル原料を、振動ミル等の粉砕装置に装入して湿式粉砕し、ニッケル原料のスラリーを作製する。粉砕後のニッケル原料の粒径は、特に制限するものではないが、ニッケルの浸出反応速度を増加させるためには小さいほど望ましい。例えば、50%D(個数基準50%粒子径)で50μm未満が好ましく、30μm未満とすることが更に好ましい。
<First step>
In the first step of the present invention, a nickel raw material such as a nickel mat is charged into a pulverizer such as a vibration mill and wet pulverized to produce a nickel raw material slurry. The particle diameter of the nickel raw material after pulverization is not particularly limited, but it is preferable that the nickel raw material is smaller in order to increase the nickel leaching reaction rate. For example, 50% D (number-based 50% particle diameter) is preferably less than 50 μm, and more preferably less than 30 μm.

<第2工程>
本発明の第2工程では、まず、固体硫黄を振動ミル等に装入して湿式粉砕し、硫黄のスラリーを作製する。次に、この硫黄のスラリーを、上記第1工程で作製したニッケル原料のスラリーと混合して、ニッケル原料と硫黄の混合スラリーを作製する。その際、ニッケル原料のスラリーに添加する硫黄の量及び混合スラリーのスラリー濃度等を、後述するように調製することが好ましい。
<Second step>
In the second step of the present invention, first, solid sulfur is charged into a vibration mill or the like and wet pulverized to produce a sulfur slurry. Next, this sulfur slurry is mixed with the nickel raw material slurry prepared in the first step to prepare a mixed slurry of nickel raw material and sulfur. At that time, the amount of sulfur added to the nickel raw material slurry, the slurry concentration of the mixed slurry, and the like are preferably prepared as described later.

この第2工程においてニッケル原料のスラリーに硫黄のスラリーを添加混合する理由は、基本的には、次の第3工程での加圧浸出において硫酸ニッケル等が生成されるにあたって(後述の化学式3〜4参照)、ニッケル原料中のニッケル等の金属成分に対して当量的に不足する硫黄分を補充するためである。望ましい硫黄の添加量は、例えばニッケル原料が上記した一般的な化学組成のニッケルマットの場合であれば、ニッケルマット1トン当たり80kg以上、好ましくは80〜200kg程度とすることが望ましい。   The reason why the sulfur slurry is added to and mixed with the nickel raw material slurry in this second step is basically that when nickel sulfate or the like is generated in the pressure leaching in the next third step (see Formula 3 to be described later). 4), in order to replenish the sulfur component which is equivalently insufficient with respect to metal components such as nickel in the nickel raw material. For example, when the nickel raw material is a nickel mat having the above-described general chemical composition, the desirable sulfur addition amount is 80 kg or more, preferably about 80 to 200 kg per ton of nickel mat.

ただし、ニッケル原料中のニッケル等の金属成分に対して硫黄の添加量が過剰になると、下記化学式1に示す硫黄の酸化反応が起こって硫酸が生成する。生成した硫酸は、下記化学式2に示すように、ニッケル原料中の金属ニッケルを溶解して水素ガスを発生させるため、安全上の問題が発生する。また、硫黄の添加量を増やせば必要酸素量も増加するため、空気圧縮機や配管あるいは排ガス処理工程の設備能力による制約も発生する。   However, when the addition amount of sulfur is excessive with respect to a metal component such as nickel in the nickel raw material, sulfur oxidation reaction shown in the following chemical formula 1 occurs and sulfuric acid is generated. Since the produced sulfuric acid dissolves metallic nickel in the nickel raw material and generates hydrogen gas as shown in the following chemical formula 2, a safety problem arises. Further, if the amount of sulfur added is increased, the amount of required oxygen also increases, so that restrictions due to the equipment capacity of the air compressor, piping, or exhaust gas treatment process also occur.

[化学式1]
2S+3O+2HO→2HSO
[化学式2]
Ni+HSO→NiSO+H
[Chemical Formula 1]
2S + 3O 2 + 2H 2 O → 2H 2 SO 4
[Chemical formula 2]
Ni + H 2 SO 4 → NiSO 4 + H 2

このような事情から、水素ガスの発生を防止し、空気圧縮機等の設備能力上の制約によるニッケル原料の処理量の低下や処理コストの増加を抑えるため、ニッケル原料のスラリーに添加する硫黄の量、即ちニッケル原料と硫黄の混合スラリー中の硫黄の量は、ニッケル原料に含有される金属成分を硫酸塩として加圧浸出するために必要な反応当量の硫黄量を1としたとき、そのニッケル原料に含有される硫黄量と添加する硫黄量の合計の比率(以下、硫黄添加比率とも称する)が0.7以上となるように調整することが好ましい。   Under such circumstances, in order to prevent the generation of hydrogen gas and to suppress the decrease in the processing amount of nickel raw materials and the increase in processing costs due to the restrictions on the equipment capacity of air compressors, etc., the amount of sulfur added to the nickel raw material slurry The amount of sulfur in the mixed slurry of nickel raw material and sulfur is defined as the amount of sulfur of the reaction equivalent necessary for pressurizing and leaching the metal component contained in the nickel raw material as sulfate. It is preferable to adjust so that the ratio of the total amount of sulfur contained in the raw material and the amount of sulfur to be added (hereinafter also referred to as sulfur addition ratio) is 0.7 or more.

しかも、上記硫黄添加比率が0.7以上となるようにニッケル原料と硫黄の混合スラリー中の硫黄の量を調整することによって、次の第3工程での加圧浸出においてニッケル原料中のセレンを浸出残渣に含まれている未溶解の硫黄に固定することができる。   Moreover, by adjusting the amount of sulfur in the mixed slurry of nickel raw material and sulfur so that the sulfur addition ratio is 0.7 or more, selenium in the nickel raw material is reduced in the pressure leaching in the next third step. It can be fixed to undissolved sulfur contained in the leach residue.

また、上記ニッケル原料と硫黄の混合スラリーのスラリー濃度は、ハンドリング上の問題やオートクレーブ内での吹込み空気の拡散性などを考慮すると、例えばニッケル原料がニッケルマットの場合、工業レベルでは100〜400g/lの範囲とすることが好ましい。   Further, the slurry concentration of the mixed slurry of nickel raw material and sulfur is 100 to 400 g at an industrial level when the nickel raw material is nickel mat, for example, in consideration of handling problems and diffusibility of blown air in the autoclave. / L is preferable.

<第3工程>
本発明の第3工程では、上記第2工程で調整したニッケル原料と硫黄の混合スラリーをオートクレーブ等の加圧浸出装置に装入して、圧縮空気を吹き込むことによりニッケル原料中のニッケルを加圧浸出する。
<Third step>
In the third step of the present invention, the nickel raw material / sulfur mixed slurry prepared in the second step is charged into a pressure leaching apparatus such as an autoclave, and compressed air is blown to pressurize nickel in the nickel raw material. Leaching.

この第3工程におけるニッケルマットの加圧浸出反応は、主に下記化学式3〜6に基づいて進行する。
[化学式3]
Ni+S+6O→3NiSO
[化学式4]
Ni+S+2O→NiSO
The pressure leaching reaction of the nickel mat in the third step proceeds mainly based on the following chemical formulas 3-6.
[Chemical formula 3]
Ni 3 S 2 + S + 6O 2 → 3NiSO 4
[Chemical formula 4]
Ni + S + 2O 2 → NiSO 4

[化学式5]
2Ni+9O+2HO→4NiSO+2NiO・H
[化学式6]
2Ni+O→2NiO
[Chemical formula 5]
2Ni 3 S 2 + 9O 2 + 2H 2 O → 4NiSO 4 + 2NiO · H 2 O
[Chemical formula 6]
2Ni + O 2 → 2NiO

上記第3工程における加圧浸出では、加圧浸出装置内の圧力を1.6〜1.9MPaとする。加圧浸出装置内の圧力が1.6MPa未満では、浸出反応が十分に進行せず、ニッケル原料からニッケルを効率よく浸出することができない。逆に加圧浸出装置内の圧力が1.9MPaを超えても、ニッケル浸出率は99%以上で頭打ちとなり、特殊な加圧浸出装置の設備コストや圧縮空気の電力コスト等を勘案すれば得策とはならない。   In the pressure leaching in the third step, the pressure in the pressure leaching apparatus is set to 1.6 to 1.9 MPa. When the pressure in the pressure leaching apparatus is less than 1.6 MPa, the leaching reaction does not proceed sufficiently and nickel cannot be leached efficiently from the nickel raw material. Conversely, even if the pressure in the pressurized leaching device exceeds 1.9 MPa, the nickel leaching rate reaches a peak at 99% or more, and it is a good idea to consider the equipment cost of special pressurized leaching device and the power cost of compressed air. It will not be.

また、加圧浸出装置内の酸素分圧は0.311MPa以下とする。ニッケルの浸出速度を増加させるために酸素分圧は高い方が望ましいが、下記化学式7で示される亜セレン酸イオンの酸化反応を抑制して、共沈除去が困難なセレン酸の生成を実質的になくすためには、ニッケルの浸出に最低限必要な酸素分圧に留めることが重要であり、具体的には加圧浸出装置内の酸素分圧を0.311MPa以下に維持することが必要である。   Moreover, the oxygen partial pressure in the pressure leaching apparatus is set to 0.311 MPa or less. In order to increase the leaching rate of nickel, it is desirable that the oxygen partial pressure is high. However, it suppresses the oxidation reaction of selenite ion represented by the following chemical formula 7 and substantially prevents the formation of selenate that is difficult to remove by coprecipitation. Therefore, it is important to keep the oxygen partial pressure necessary for nickel leaching at a minimum, and specifically, it is necessary to maintain the oxygen partial pressure in the pressure leaching apparatus at 0.311 MPa or less. is there.

[化学式7]
2SeO 2−+O→2SeO 2−
[Chemical formula 7]
2SeO 3 2− + O 2 → 2SeO 4 2−

尚、酸素分圧の監視はオートクレーブなどの加圧浸出装置に設置した排ガスの酸素濃度計により実施し、酸素分圧の調整はオートクレーブなどの加圧浸出装置の操作圧力と圧縮空気流量を調整することにより実施することができる。   The oxygen partial pressure is monitored with an exhaust gas oxygen concentration meter installed in a pressure leaching device such as an autoclave, and the oxygen partial pressure is adjusted by adjusting the operating pressure and the compressed air flow rate of the pressure leaching device such as an autoclave. Can be implemented.

上記した加圧浸出装置内の圧力及び酸素分圧以外の加圧浸出条件としては、セレンが6価のセレン酸(SeO 2−)にまで酸化されることを抑制する目的の他に、排ガスによる熱持去りロスの増加、空気圧縮機や排ガス処理設備の能力等も勘案すると、オートクレーブなどの加圧浸出装置に吹込む圧縮空気の流量を最低限とすべきであり、具体的にニッケル原料がニッケルマットの場合、その単位重量(トン)当り4000〜6000Nm/tとすることが好ましい。また、加圧浸出装置内の温度は140〜180℃の範囲内であることが好ましい。 As the pressure leaching conditions other than the pressure in the pressure leaching apparatus and the oxygen partial pressure, in addition to the purpose of suppressing oxidation of selenium to hexavalent selenic acid (SeO 4 2− ), exhaust gas Taking into account the increase in heat removal loss due to heat, the capacity of air compressors and exhaust gas treatment facilities, etc., the flow rate of compressed air blown into a pressure leaching device such as an autoclave should be minimized. Is nickel matte, the unit weight (ton) is preferably 4000 to 6000 Nm 3 / t. Moreover, it is preferable that the temperature in a pressure leaching apparatus exists in the range of 140-180 degreeC.

尚、加圧浸出反応装置としては、撹拌機や冷却用蛇管を備えたオートクレーブが一般的に用いられるが、加圧浸出反応を実施し得るものであれば特に限定されることはない。オートクレーブ等の加圧浸出反応装置の材質及び構造は、例えば、圧延鋼製の缶体の内面に鉛ライニングを施し、更に鉛ライニングの内面に耐酸レンガを積層した装置が工業的に使用されている。しかし、耐圧性や耐熱性、浸出液に対する耐食性を有する材質や構造であれば、例えばステンレスやチタン等であってもかまわない。   In addition, as a pressure leaching reaction apparatus, an autoclave equipped with a stirrer and a cooling serpentine tube is generally used, but it is not particularly limited as long as it can perform a pressure leaching reaction. The material and structure of a pressure leaching reaction apparatus such as an autoclave is industrially used, for example, an apparatus in which lead lining is applied to the inner surface of a rolled steel can body and acid-resistant bricks are laminated on the inner surface of the lead lining. . However, any material or structure having pressure resistance, heat resistance, and corrosion resistance to the leachate may be used, such as stainless steel or titanium.

上記第3工程におけるニッケル原料の加圧浸出反応では、ニッケル原料に対して硫黄が不足した状態で加圧浸出が行われるので、反応生成物は固体の塩基性硫酸ニッケルを含んだ硫酸ニッケル水溶液となる。この反応生成物である硫酸ニッケル溶液は、加圧浸出反応装置内の塩基性硫酸ニッケルを含んだ硫酸ニッケル水溶液を抜出し、フラッシュ装置等によって大気圧にまで減圧することによって回収される。   In the pressure leaching reaction of the nickel raw material in the third step, since the pressure leaching is performed in a state where sulfur is insufficient with respect to the nickel raw material, the reaction product is a nickel sulfate aqueous solution containing solid basic nickel sulfate. Become. The nickel sulfate solution as the reaction product is recovered by extracting a nickel sulfate aqueous solution containing basic nickel sulfate in the pressure leaching reactor and reducing the pressure to atmospheric pressure by a flash device or the like.

上記に詳しく説明したように、第1工程〜第3工程を有する本発明の硫酸ニッケル溶液の製造方法によれば、ニッケル原料に含有されるセレン等の不純物を効率的に除去するだけでなく、亜セレン酸イオンの酸化反応を抑制して、共沈除去が困難なセレン酸の生成を実質的になくすことができる。しかも、ニッケル原料に添加する硫黄の量を調整することによって、ニッケル原料中のセレンを浸出残渣に含まれている未溶解の硫黄に固定することができる。   As explained in detail above, according to the method for producing a nickel sulfate solution of the present invention having the first to third steps, not only efficiently removing impurities such as selenium contained in the nickel raw material, By suppressing the oxidation reaction of selenite ions, it is possible to substantially eliminate the production of selenate that is difficult to remove by coprecipitation. Moreover, by adjusting the amount of sulfur added to the nickel raw material, selenium in the nickel raw material can be fixed to undissolved sulfur contained in the leaching residue.

尚、上記第3工程で減圧後に回収された硫酸ニッケル溶液には塩基性硫酸ニッケルが含まれているため、第3工程の次に、下記化学式8に示すように硫酸ニッケル溶液に含まれる塩基性硫酸ニッケルを硫酸で溶解し、ろ過する工程を経ることにより、浸出残渣を分離して硫酸ニッケル水溶液を得る操作が行われる。   Since the nickel sulfate solution recovered after depressurization in the third step contains basic nickel sulfate, the basic solution contained in the nickel sulfate solution is represented by the following chemical formula 8 after the third step. The nickel sulfate is dissolved in sulfuric acid and filtered, whereby the leaching residue is separated to obtain an aqueous nickel sulfate solution.

[化学式8]
3NiO・2NiSO+3HSO→5NiSO+3H
[Chemical formula 8]
3NiO.2NiSO 4 + 3H 2 SO 4 → 5NiSO 4 + 3H 2 O

ニッケル原料として、ニッケル(Ni)を78重量%、硫黄(S)を20重量%、セレン(Se)を4重量ppm含有するニッケルマットを用いた。このニッケルマットを水と混合し、ロッドミルを用いて50%D(個数基準50%粒子径)で30μmになるように微粉砕して、ニッケルマットのスラリーを作製した。   As a nickel raw material, a nickel mat containing 78% by weight of nickel (Ni), 20% by weight of sulfur (S), and 4% by weight of selenium (Se) was used. This nickel mat was mixed with water and finely pulverized to 30 μm at 50% D (number-based 50% particle size) using a rod mill to prepare a nickel mat slurry.

一方、固体硫黄を水と混合し、ボールミルを用いて50%Dで30μmになるように微粉砕して、硫黄のスラリーを作製した。この硫黄のスラリーを、上記ニッケルマットのスラリーと合計硫黄量がニッケルマットの単位重量当たり73kg/tとなるように添加混合し、更に水を添加してスラリー濃度が224g/lの混合スラリー(試料1)を調製した。尚、上記硫黄の添加量は、硫黄添加比率では0.64である。   On the other hand, solid sulfur was mixed with water, and finely pulverized to 30 μm at 50% D using a ball mill to prepare a sulfur slurry. This sulfur slurry was added and mixed with the nickel mat slurry so that the total amount of sulfur was 73 kg / t per unit weight of the nickel mat, and water was further added to add a mixed slurry (sample) with a slurry concentration of 224 g / l. 1) was prepared. In addition, the addition amount of the said sulfur is 0.64 in the sulfur addition ratio.

得られた試料1の混合スラリーを有効容量10mのオートクレーブに連続的に供給しながら、ニッケルマット1トン当たり6089Nm/tonの流量で圧縮空気を吹き込み、オートクレーブ内の圧力を1.63MPa及び酸素分圧を0.343MPaに制御して加圧浸出した。加圧浸出後のスラリーを減圧槽に排出してフラッシュ装置により大気圧にまで減圧し、塩基性硫酸ニッケルを硫酸で溶解して得られたスラリーをろ過して浸出液(硫酸ニッケル溶液)を回収した。 While continuously supplying the obtained mixed slurry of Sample 1 to an autoclave having an effective capacity of 10 m 3 , compressed air was blown at a flow rate of 6089 Nm 3 / ton per ton of nickel mat, and the pressure in the autoclave was 1.63 MPa and oxygen The pressure was leached while controlling the partial pressure to 0.343 MPa. The slurry after pressure leaching is discharged into a vacuum tank and depressurized to atmospheric pressure with a flash device, and the slurry obtained by dissolving basic nickel sulfate with sulfuric acid is filtered to recover a leachate (nickel sulfate solution). .

回収した試料1の硫酸ニッケル溶液を2分割し、一方は塩酸を添加して煮沸処理後、4価セレン濃度(A)を測定した。他方は上記塩酸を添加しての煮沸処理を行わず、そのまま4価セレン濃度(B)を測定し、4価セレン濃度(A)−4価セレン濃度(B)により6価セレン濃度を求め、セレンの除去率を算出した。尚、セレン濃度の測定はICP−MS法によって行った。   The recovered nickel sulfate solution of Sample 1 was divided into two parts, and one was added with hydrochloric acid and boiled, and then the tetravalent selenium concentration (A) was measured. The other is not subjected to boiling treatment with the addition of hydrochloric acid, and the tetravalent selenium concentration (B) is measured as it is, and the hexavalent selenium concentration is determined from the tetravalent selenium concentration (A) and the tetravalent selenium concentration (B). The selenium removal rate was calculated. The selenium concentration was measured by ICP-MS method.

次に、上記試料1と同じニッケルマットのスラリーと硫黄のスラリーを使用して、硫黄量がニッケルマットの単位重量当たり90〜154kg/t(硫黄添加比率で0.68〜0.83)となるように混合し、スラリー濃度が219〜249g/lになるように水を添加して、試料2〜8の各混合スラリーを調製した。尚、上記硫黄の添加量は、硫黄添加比率では0.68〜0.83である。   Next, using the same nickel mat slurry and sulfur slurry as in sample 1, the sulfur amount is 90 to 154 kg / t per unit weight of nickel mat (0.68 to 0.83 in terms of sulfur addition). Then, water was added so that the slurry concentration was 219 to 249 g / l, and each mixed slurry of Samples 2 to 8 was prepared. In addition, the addition amount of the said sulfur is 0.68-0.83 in a sulfur addition ratio.

得られた試料2〜8の各混合スラリーを、上記と同じ有効容量10mのオートクレーブに連続供給しながら、各試料毎に、ニッケルマット1トン当たり4389〜5268Nm/tonの流量で圧縮空気を吹き込み、オートクレーブ内の圧力を1.63〜1.73MPa及び酸素分圧を0.290〜0.311MPaに制御して加圧浸出した。 While continuously supplying each of the obtained mixed slurries of Samples 2 to 8 to an autoclave having the same effective capacity of 10 m 3 as described above, compressed air was supplied at a flow rate of 4389 to 5268 Nm 3 / ton per ton of nickel mat for each sample. The pressure was leached by controlling the pressure in the autoclave at 1.63 to 1.73 MPa and the oxygen partial pressure at 0.290 to 0.311 MPa.

加圧浸出後の試料2〜8の各スラリーを、減圧槽に排出してフラッシュ装置により大気圧にまで減圧し、塩基性硫酸ニッケルを硫酸で溶解して得られた各スラリーをろ過してそれぞれ硫酸ニッケル溶液を回収した。回収した試料2〜8の各硫酸ニッケル溶液を2分割し、上記と同様の方法により4価セレン濃度と6価セレン濃度を求め、セレンの除去率を算出した。得られた結果を、各試料の硫黄添加比率、スラリー濃度、酸素分圧、圧縮空気の流量と共に、下記表1及び図1に示した。   Each slurry of Samples 2 to 8 after pressure leaching is discharged to a vacuum tank and depressurized to atmospheric pressure by a flash device, and each slurry obtained by dissolving basic nickel sulfate with sulfuric acid is filtered and filtered. The nickel sulfate solution was recovered. Each of the collected nickel sulfate solutions of Samples 2 to 8 was divided into two, and tetravalent selenium concentration and hexavalent selenium concentration were determined by the same method as described above, and the selenium removal rate was calculated. The obtained results are shown in the following Table 1 and FIG. 1 together with the sulfur addition ratio, slurry concentration, oxygen partial pressure, and compressed air flow rate of each sample.

Figure 0006168000
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上記表1及び図1に示す結果から、オートクレーブ内の酸素分圧を0.311MPa以下に制御維持することにより、浸出液である硫酸ニッケル溶液中の6価Se濃度を0.5mg/l以下にまで低減させることが可能であることが分かる。また、硫黄使用量を増加させることによって、浸出液である硫酸ニッケル溶液中の6価Se濃度が低減することも分かる。   From the results shown in Table 1 and FIG. 1, by controlling the oxygen partial pressure in the autoclave to 0.311 MPa or less, the hexavalent Se concentration in the nickel sulfate solution as the leachate is reduced to 0.5 mg / l or less. It can be seen that this can be reduced. Moreover, it turns out that the hexavalent Se density | concentration in the nickel sulfate solution which is a leaching solution reduces by increasing sulfur usage-amount.

Claims (6)

不純物として鉄、銅、コバルト、セレンを含有するニッケル原料から、加圧浸出により硫酸ニッケル溶液を製造する方法であって、上記ニッケル原料に水を加えて湿式粉砕することでニッケル原料のスラリーを得る第1工程と、固体硫黄に水を加えて湿式粉砕することで得たスラリーを上記ニッケル原料のスラリーに添加して、ニッケル原料と硫黄の混合スラリーを調製する第2工程と、該混合スラリーを加圧浸出装置に装入して圧縮空気を吹込み、ニッケル原料中のニッケルを加圧浸出した後、加圧浸出液を大気圧にまで減圧して硫酸ニッケル溶液を得る第3工程とからなり、上記第3工程における加圧浸出装置内の圧力を1.6〜1.9MPaとし且つ酸素分圧を0.311MPa以下に維持することを特徴とする硫酸ニッケル溶液の製造方法。 A method for producing a nickel sulfate solution by pressure leaching from a nickel raw material containing iron, copper, cobalt, and selenium as impurities, wherein a nickel raw material slurry is obtained by adding water to the nickel raw material and wet-pulverizing it. a first step, a slurry was obtained by wet grinding by adding water to the solid body sulfur is added to a slurry of the nickel raw material, a second step of preparing a mixed slurry of nickel raw material and sulfur, said mixed slurry The third step is to obtain a nickel sulfate solution by charging the pressure leaching device, blowing compressed air, pressure leaching the nickel in the nickel raw material, and then reducing the pressure leaching solution to atmospheric pressure. The method for producing a nickel sulfate solution, characterized in that the pressure in the pressure leaching apparatus in the third step is set to 1.6 to 1.9 MPa and the oxygen partial pressure is maintained at 0.311 MPa or less. . 前記第2工程におけるニッケル原料と硫黄の混合スラリーは、前記ニッケル原料に含有される金属成分を硫酸塩として加圧浸出するために必要な反応当量の硫黄量を1としたとき、前記ニッケル原料に含有される硫黄量と第2工程で添加する硫黄量の合計が0.7以上となるように調整することを特徴とする、請求項1に記載の硫酸ニッケル溶液の製造方法。   In the mixed slurry of nickel raw material and sulfur in the second step, when the sulfur amount of reaction equivalent necessary for pressurizing and leaching the metal component contained in the nickel raw material as sulfate is 1, the nickel raw material The method for producing a nickel sulfate solution according to claim 1, wherein the total amount of sulfur contained and the amount of sulfur added in the second step is adjusted to be 0.7 or more. 前記ニッケル原料に含有される硫黄量と第2工程で添加する硫黄量の合計が0.7以上1.0未満となるように調整することを特徴とする、請求項2に記載の硫酸ニッケル溶液の製造方法。   The nickel sulfate solution according to claim 2, wherein the total amount of sulfur contained in the nickel raw material and the amount of sulfur added in the second step is adjusted to be 0.7 or more and less than 1.0. Manufacturing method. 前記ニッケル原料が、乾式製錬によって製造されたニッケルマットであることを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載の硫酸ニッケル溶液の製造方法。   The method for producing a nickel sulfate solution according to any one of claims 1 to 3, wherein the nickel raw material is a nickel mat produced by dry smelting. 前記第2工程においてニッケル原料と硫黄の混合スラリーのスラリー濃度を100〜400g/lに調製し、前記第3工程において加圧浸出装置内の温度を140〜180℃に維持することを特徴とする、請求項4に記載の硫酸ニッケル溶液の製造方法。   In the second step, the slurry concentration of the mixed slurry of nickel raw material and sulfur is adjusted to 100 to 400 g / l, and the temperature in the pressure leaching apparatus is maintained at 140 to 180 ° C. in the third step. The manufacturing method of the nickel sulfate solution of Claim 4. 前記第3工程において加圧浸出装置内に吹込む圧縮空気の量を、ニッケル原料1トン当たり4000〜6000Nmに調整することを特徴とする、請求項4又は5に記載の硫酸ニッケル溶液の製造方法。 The amount of blown compressed air in pressure leaching in the apparatus in the third step, and adjusting the nickel raw material per ton 4000~6000Nm 3, the production of nickel sulfate solution according to claim 4 or 5 Method.
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