JP2024515673A - ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法、及び結晶化装置、並びに結晶化装置の制御方法 - Google Patents
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Abstract
ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法、結晶化装置、及びその制御方法、並びにそれによって製造された硫酸ニッケルを提供する。製造方法は、酸化、冷却、酸浸出、銅除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出を含み、酸化は、か焼炉内で、４００～７００℃、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気使用量１～５ｍ３で、１．０～２．５ｈ反応させることであり、酸浸は、温度を４５～７０℃に制御して、希硫酸を加えてｐＨを０．５～１．５に制御して、１～３ｈ反応させることであり、銅除去は、ニッケル粉末で銅を置換することであり、酸調整は、水酸化ニッケル又は炭酸ニッケルを用いてｐＨを２．５～４．５にすることであり、濃縮は、濾過後の濾液を濃縮することであり、冷却結晶化は、硫酸ニッケル結晶を得て、母液を濃縮に戻すことであり、乾燥・篩分けは、篩下物を種結晶として晶析器に加えることであり、二次浸出は、浸出滓に希硫酸を加え、硫酸ニッケル又は過酸化水素と反応させ、ニッケルが０．１％未満のものを廃棄滓とし、それ以外の場合は、二次浸出を持続する。結晶化装置は、第１段晶析器、第２段晶析器、及び第３段晶析器を直列接続したものであり、晶析器は、結晶化フレームと、結晶化フレームの下に設けられた発振器と、結晶化フレームの出液端に設けられた制御弁付き排液口とで構成され、結晶化フレームは直方体とされ、結晶化フレームの底部に横断面が円弧状のリブが均等に配置されており、隣接する２つのリブの間の距離Ｓが、結晶化フレームの幅の１／２５～１／１５であり、リブの幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶化フレームの幅の１／１００～１／１５０である。該方法は、水素ガスを放出することはなく、しかも酸化剤を追加することもなく、新しい不純物イオンを増加することがなく、製造された硫酸ニッケル結晶粒子が均一である。該装置は、静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキングが回避される。【選択図】図１
Description
本発明は、非鉄金属湿式冶金の技術分野に関し、特にニッケル粉末から電子グレード硫酸
ニッケルを製造する技術及び設備、並びに制御方法に関する。
ニッケルを製造する技術及び設備、並びに制御方法に関する。
新エネルギー電気自動車の発展に伴い、その重要部品である動力電池も急速に発展してい
る。市場の変化に伴い、電池の消費量は増加しており、電池の最も重要な部品の１つであ
る正極は、現在、主にリン酸鉄リチウムとニッケルコバルトマンガン三元との２つのシリ
ーズがある。そのうち、ニッケルコバルトマンガン三元は、電気自動車の航続距離の向上
に伴い、高ニッケル配合比化へ発展している。ニッケルコバルトマンガン三元を合成する
時、硫酸ニッケルはそのニッケル源の唯一の原料である。現在、硫酸ニッケルの伝統的な
生産企業の生産能力はニッケルコバルトマンガン三元の生産需要を満たすことができなく
なっている。すでに多くの企業が金属ニッケルを酸溶解して、処理することで、所望の硫
酸ニッケルを得ることができたが、金属ニッケル酸溶解時に大量の水素ガスが発生し、設
備、環境、操作のいずれに対しても要件が非常に高くなり、しかも、一定の安全上のリス
クが存在する。また、反応過程では、生産効率を高めるために多量の酸化剤を添加する必
要があり、それによって、生産コストが増加する一方、新たな不純物が持ち込まれやすい
。そのため、金属ニッケルが生産過程で水素ガスを発生させない方法が必要であり、設備
、環境及び操作に対する要求を低減し、生産過程の安全上のリスクを回避する。また、プ
ロセス中の副原料の添加を減少させ、不純物の持ち込みを回避する。
る。市場の変化に伴い、電池の消費量は増加しており、電池の最も重要な部品の１つであ
る正極は、現在、主にリン酸鉄リチウムとニッケルコバルトマンガン三元との２つのシリ
ーズがある。そのうち、ニッケルコバルトマンガン三元は、電気自動車の航続距離の向上
に伴い、高ニッケル配合比化へ発展している。ニッケルコバルトマンガン三元を合成する
時、硫酸ニッケルはそのニッケル源の唯一の原料である。現在、硫酸ニッケルの伝統的な
生産企業の生産能力はニッケルコバルトマンガン三元の生産需要を満たすことができなく
なっている。すでに多くの企業が金属ニッケルを酸溶解して、処理することで、所望の硫
酸ニッケルを得ることができたが、金属ニッケル酸溶解時に大量の水素ガスが発生し、設
備、環境、操作のいずれに対しても要件が非常に高くなり、しかも、一定の安全上のリス
クが存在する。また、反応過程では、生産効率を高めるために多量の酸化剤を添加する必
要があり、それによって、生産コストが増加する一方、新たな不純物が持ち込まれやすい
。そのため、金属ニッケルが生産過程で水素ガスを発生させない方法が必要であり、設備
、環境及び操作に対する要求を低減し、生産過程の安全上のリスクを回避する。また、プ
ロセス中の副原料の添加を減少させ、不純物の持ち込みを回避する。
本発明の目的は、以上の背景技術に記載の欠点及び欠陥を解決して、生産中に水素ガスを
発生させることがなく、他の不純物イオンを持ち込まない、電子グレード硫酸ニッケルを
生産する方法、及び結晶化装置、並びに結晶化装置の制御方法を開示することである。
発生させることがなく、他の不純物イオンを持ち込まない、電子グレード硫酸ニッケルを
生産する方法、及び結晶化装置、並びに結晶化装置の制御方法を開示することである。
本発明の技術的解決手段の１つは以下のとおりである。酸化、冷却、酸浸出、銅除去、酸
調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステップを含む、ニッケル粉末から
電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法であって、前記酸化において、か焼炉内でニッ
ケル粉末の温度を４００～７００℃に制御し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空
気１～５ｍ３を注入し、１．０～２．５時間反応させ、ニッケル粉末を炉内で酸化して、
＋２価酸化ニッケルを生成する、ことを特徴とする。
調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステップを含む、ニッケル粉末から
電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法であって、前記酸化において、か焼炉内でニッ
ケル粉末の温度を４００～７００℃に制御し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空
気１～５ｍ３を注入し、１．０～２．５時間反応させ、ニッケル粉末を炉内で酸化して、
＋２価酸化ニッケルを生成する、ことを特徴とする。
前記冷却において、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガス又は不活性ガスの保護下
で常温に冷却する。
で常温に冷却する。
前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を45～70℃に制御
し、希硫酸を加えてPH値を0.5～1.5に制御し、1～3時間反応させる。
し、希硫酸を加えてPH値を0.5～1.5に制御し、1～3時間反応させる。
前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度を45～80
℃に制御し、銅含有量の質量比で0.8～2.0倍のニッケル粉末を加え、PH値を1.0～3.0に制
御し、0.5～2.5時間反応させる。
℃に制御し、銅含有量の質量比で0.8～2.0倍のニッケル粉末を加え、PH値を1.0～3.0に制
御し、0.5～2.5時間反応させる。
前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応の温度を
55～90℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を2.5～4.5に調整する
。
55～90℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を2.5～4.5に調整する
。
前記濃縮において、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濾過して、濾液を濃縮する。
前記冷却結晶化において、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、冷却し、硫
酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とし、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻す。
酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とし、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻す。
前記乾燥・篩分けにおいて、分離した硫酸ニッケル結晶を振動流動床で乾燥し、遊離水を
除去し、次に振動篩に入れて篩分けし、篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩
下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
除去し、次に振動篩に入れて篩分けし、篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩
下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
前記二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を
加えてPH値を0.5～1.5に制御し、反応の温度を45～70℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル
含有量の15%～35%の使用量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、1～3時間反応
させ、滓を採取してニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が0.1%未満であるも
のを廃棄滓とし、0.1%を上回るものを二次浸出に戻し、浸出液をベース液として酸浸出に
使用し、又は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケル含有量の
回収率を確保する。
加えてPH値を0.5～1.5に制御し、反応の温度を45～70℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル
含有量の15%～35%の使用量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、1～3時間反応
させ、滓を採取してニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が0.1%未満であるも
のを廃棄滓とし、0.1%を上回るものを二次浸出に戻し、浸出液をベース液として酸浸出に
使用し、又は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケル含有量の
回収率を確保する。
さらに、前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を450～600℃、好ましくは50
0℃に制御し、ニッケル粉末1キログラムに対して圧縮空気を3～4m3注入し、1.0～1.5時間
反応させる。
0℃に制御し、ニッケル粉末1キログラムに対して圧縮空気を3～4m3注入し、1.0～1.5時間
反応させる。
さらに、前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を50～60
℃に制御し、希硫酸を加えてPH値を1に制御し、2時間反応させる。
℃に制御し、希硫酸を加えてPH値を1に制御し、2時間反応させる。
さらに、前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度
を45～70℃、好ましくは55～70℃に制御し、銅含有量の質量比で1.3～1.5倍のニッケル粉
末を加えて、PH値を2.0～2.5に制御し、1～2時間反応させる。
を45～70℃、好ましくは55～70℃に制御し、銅含有量の質量比で1.3～1.5倍のニッケル粉
末を加えて、PH値を2.0～2.5に制御し、1～2時間反応させる。
さらに、前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応
の温度を60～80℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を3.0～4.0に
調整する。
の温度を60～80℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を3.0～4.0に
調整する。
さらに、前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応
の温度を70～75℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を3.5に調整
する。
の温度を70～75℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてPH値を3.5に調整
する。
さらに、前記二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、
希硫酸を加えてPH値を1.0に制御し、反応の温度を50～65℃に制御して、酸浸出滓中のニ
ッケル含有量の20%～30%の使用量の硫化ニッケルを還元剤とし、2時間反応させる。
希硫酸を加えてPH値を1.0に制御し、反応の温度を50～65℃に制御して、酸浸出滓中のニ
ッケル含有量の20%～30%の使用量の硫化ニッケルを還元剤とし、2時間反応させる。
本発明の別の技術的解決手段は以下の通りである。第１段晶析器、第２段晶析器、第３段
晶析器を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレームと、結晶化フレームの
下に設けられた発振器と、結晶化フレームの出液端に設けられた制御弁付き排液口で構成
され、前記結晶化フレームは直方体とされる、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケ
ルを製造する結晶化装置であって、
結晶化フレームの底部には、横断面が円弧状のリブが均等に配置されており、隣接する２
つのリブの距離Sが結晶化フレームの幅の1/25～1/15であり、リブの幅bと高さhのいずれ
も結晶化フレームの幅の1/100～1/150である、ことを特徴とする。
晶析器を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレームと、結晶化フレームの
下に設けられた発振器と、結晶化フレームの出液端に設けられた制御弁付き排液口で構成
され、前記結晶化フレームは直方体とされる、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケ
ルを製造する結晶化装置であって、
結晶化フレームの底部には、横断面が円弧状のリブが均等に配置されており、隣接する２
つのリブの距離Sが結晶化フレームの幅の1/25～1/15であり、リブの幅bと高さhのいずれ
も結晶化フレームの幅の1/100～1/150である、ことを特徴とする。
さらに、前記隣接する２つのリブの間の距離Ｓが結晶化フレームの幅の１／２０であり、
リブの幅ｂ及び高さｈのいずれも結晶化フレームの幅の１／１１０～１／１３０、好まし
くは１／１２０である。
リブの幅ｂ及び高さｈのいずれも結晶化フレームの幅の１／１１０～１／１３０、好まし
くは１／１２０である。
本発明のさらに別の技術的解決手段は以下のとおりである。ニッケル粉末から電子グレー
ド硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法であって、以下のステップを用いる。
ド硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法であって、以下のステップを用いる。
ａ．第１段晶析器を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を第１段晶析器に入
れて、発振器をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が結晶化フレームから零れな
いほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が45℃になると、硫酸ニッケル溶液が制御弁付き排
液口から第２段晶析器内に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が収集されて併せられて、次
の工程に入る。
れて、発振器をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が結晶化フレームから零れな
いほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が45℃になると、硫酸ニッケル溶液が制御弁付き排
液口から第２段晶析器内に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が収集されて併せられて、次
の工程に入る。
ｂ．第２段晶析器を起動させ、すなわち、第２段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が35℃になると、硫酸ニッケル溶液が制
御弁付き排液口から第３段晶析器に流れ、第２段晶析器の結晶化フレーム内の結晶物が集
中されて併せられて、次の工程に入る。
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が35℃になると、硫酸ニッケル溶液が制
御弁付き排液口から第３段晶析器に流れ、第２段晶析器の結晶化フレーム内の結晶物が集
中されて併せられて、次の工程に入る。
ｃ．第３段晶析器を起動させ、すなわち、第３段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器1と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶液が
第３段晶析器の制御弁付き排液口から貯液槽に流れ、第３段晶析器の結晶化フレーム内の
結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器1と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶液が
第３段晶析器の制御弁付き排液口から貯液槽に流れ、第３段晶析器の結晶化フレーム内の
結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
本発明では、以上の技術的解決手段を採用することによって、以下の利点がある。（１）
以上の酸化前処理を採用して、酸素ガスの添加量及び温度を一定に制御することで、金属
ニッケルを２価の酸化ニッケルに酸化し、酸を加えて溶解するときに水素ガスを放出する
ことはなく、しかも大量の酸化剤を追加することもない。
以上の酸化前処理を採用して、酸素ガスの添加量及び温度を一定に制御することで、金属
ニッケルを２価の酸化ニッケルに酸化し、酸を加えて溶解するときに水素ガスを放出する
ことはなく、しかも大量の酸化剤を追加することもない。
（２）ニッケル粉末で銅を置換する銅除去方法によれば、新しい不純物イオンを増加する
ことなくニッケルイオン濃度を高める。
ことなくニッケルイオン濃度を高める。
（３）水酸化ニッケル又は炭酸ニッケルを用いて酸調整を行うため、不純物を追加するこ
とがなく、また、溶液の酸性度を低下させ、硫酸ニッケル結晶の遊離酸を抑える。
とがなく、また、溶液の酸性度を低下させ、硫酸ニッケル結晶の遊離酸を抑える。
（４）結晶化装置が使用されるため、結晶化が動的になり、また、硫酸ニッケル結晶の特
殊の構造のため、その結晶化時にケーキングや大きな異形粒子の形成がない。
殊の構造のため、その結晶化時にケーキングや大きな異形粒子の形成がない。
（５）篩分けを行い、篩分けによる微細な篩下粒子返を種結晶として晶析器に戻して使用
するため、硫酸ニッケル結晶粒子がさらに均一になる。
するため、硫酸ニッケル結晶粒子がさらに均一になる。
（６）、結晶化装置に固有の制御方法が使用されることによって、以下の利点がある。ａ
、結晶化工程は制御可能な動的な条件で行われ、結晶の粒度が制御可能になる。
、結晶化工程は制御可能な動的な条件で行われ、結晶の粒度が制御可能になる。
ｂ、静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキング回避される。
ｃ、３段冷却を使用することによって、冷却結晶化において結晶層の厚さが絶えずに増加
し、放熱に悪影響を与えることを回避する。
し、放熱に悪影響を与えることを回避する。
ｄ、第２段結晶化フレーム及び第３段結晶化フレームに微細な篩下硫酸ニッケル結晶を、
種結晶として加えることによって、酸ニッケル篩上物の割合が確保される。
種結晶として加えることによって、酸ニッケル篩上物の割合が確保される。
１－第１段晶析器、２－第２段晶析器、３－第３段晶析器、４－結晶化フレーム、５－排
液口、６－発振器、７－リブ
液口、６－発振器、７－リブ
ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法は、酸化、冷却、酸浸出、銅
除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステップを含む。
除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステップを含む。
好ましくは、酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を６５０℃に制御し、ニッケ
ル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３ｍ３注入し、１．５時間反応させ、ニッケル粉
末を炉内で酸化し、＋２価酸化ニッケルを生成する。
ル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３ｍ３注入し、１．５時間反応させ、ニッケル粉
末を炉内で酸化し、＋２価酸化ニッケルを生成する。
好ましくは、冷却において、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガス又は不活性ガス
の保護下で常温に冷却する。
の保護下で常温に冷却する。
好ましくは、酸浸出において冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を５５℃に
制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、２時間反応させる。
制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、２時間反応させる。
好ましくは、銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度
を７５℃に制御し、銅含有量の質量比で０．９５倍のニッケル粉末を加え、ＰＨ値を２．
０に制御して、１時間反応させる。
を７５℃に制御し、銅含有量の質量比で０．９５倍のニッケル粉末を加え、ＰＨ値を２．
０に制御して、１時間反応させる。
好ましくは、酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応
の温度を７５℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．０に調
整する。
の温度を７５℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．０に調
整する。
好ましくは、濃縮において、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濾過して、濾液を濃縮する。
好ましくは、冷却結晶化において、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、冷
却し、温度が低下するに伴い、硫酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とし、結晶を分離
した後、母液を濃縮に戻す。
却し、温度が低下するに伴い、硫酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とし、結晶を分離
した後、母液を濃縮に戻す。
好ましくは、乾燥・篩分けにおいて、分離した硫酸ニッケル結晶を振動流動床で乾燥し、
遊離水を除去し、次に振動篩に入れて篩分けし、篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が
微細な篩下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
遊離水を除去し、次に振動篩に入れて篩分けし、篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が
微細な篩下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
好ましくは、二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、
希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、反応の温度を６５℃に制御し、酸浸出滓中のニ
ッケル含有量の２５％の使用量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、２時間反
応させ、滓を採取してニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が０．１％未満で
あるものを廃棄滓とし、０．１％を上回るものを二次浸出に戻し、浸出液をベース液とし
て酸浸出に使用し、又は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケ
ル含有量の回収率を確保する。
希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、反応の温度を６５℃に制御し、酸浸出滓中のニ
ッケル含有量の２５％の使用量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、２時間反
応させ、滓を採取してニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が０．１％未満で
あるものを廃棄滓とし、０．１％を上回るものを二次浸出に戻し、浸出液をベース液とし
て酸浸出に使用し、又は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケ
ル含有量の回収率を確保する。
ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置は、構造の同じ３組の
晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶析器１、第２段晶析器２、第３段晶
析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレーム４と、結晶化フレーム
４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の出液端に設けられた制御弁付き排液
口５とで構成され、前記結晶化フレーム４は直方体とされ、結晶化フレーム４の底部には
、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接する２つのリブ７の間の距離Ｓ
が、結晶化フレーム４の幅の１／２０であり、リブ７の幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶
化フレーム４の幅の１／１２０である。
晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶析器１、第２段晶析器２、第３段晶
析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレーム４と、結晶化フレーム
４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の出液端に設けられた制御弁付き排液
口５とで構成され、前記結晶化フレーム４は直方体とされ、結晶化フレーム４の底部には
、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接する２つのリブ７の間の距離Ｓ
が、結晶化フレーム４の幅の１／２０であり、リブ７の幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶
化フレーム４の幅の１／１２０である。
ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法は、以下の
ステップを用いる。ａ．第１段晶析器を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶液
を第１段晶析器に入れて、発振器をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が結晶化
フレームから零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が45℃になると、硫酸ニッケル
溶液が制御弁付き排液口から第２段晶析器内に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が収集さ
れて併せられて、次の工程に入る。
ステップを用いる。ａ．第１段晶析器を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶液
を第１段晶析器に入れて、発振器をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が結晶化
フレームから零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が45℃になると、硫酸ニッケル
溶液が制御弁付き排液口から第２段晶析器内に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が収集さ
れて併せられて、次の工程に入る。
ｂ．第２段晶析器を起動させ、すなわち、第２段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が35℃になると、硫酸ニッケル溶液が第
２段晶析器の制御弁付き排液口から第３段晶析器に流れ、第２段晶析器の結晶化フレーム
内の結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が35℃になると、硫酸ニッケル溶液が第
２段晶析器の制御弁付き排液口から第３段晶析器に流れ、第２段晶析器の結晶化フレーム
内の結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
ｃ．第３段晶析器を起動させ、すなわち、第３段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器1と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶液が
第３段晶析器の制御弁付き排液口から貯液槽に流れ、第３段晶析器の結晶化フレーム内の
結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
本発明の実施形態
篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１
段晶析器1と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶液が
第３段晶析器の制御弁付き排液口から貯液槽に流れ、第３段晶析器の結晶化フレーム内の
結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入る。
本発明の実施形態
本発明を明確に理解するために、以下、図１～５を参照して、具体的な実施形態によって
本発明についてさらに説明する。
本発明についてさらに説明する。
実施形態１
図１に示すように、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法は、酸化
、冷却、酸浸出、銅除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステッ
プを含み、前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４００～７００℃に制御
し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を１～５ｍ３注入し、１．０～２．５時
間反応させる、ことを特徴とする。
図１に示すように、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法は、酸化
、冷却、酸浸出、銅除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のステッ
プを含み、前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４００～７００℃に制御
し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を１～５ｍ３注入し、１．０～２．５時
間反応させる、ことを特徴とする。
さらに、前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４５０～６００℃、好まし
くは５００℃に制御し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３～４ｍ３注入し
、１．０～１．５時間反応させる。
くは５００℃に制御し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３～４ｍ３注入し
、１．０～１．５時間反応させる。
いくつかの実施例では、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４００℃、４５０℃、５００℃
、５５０℃に制御する。
、５５０℃に制御する。
いくつかの実施例では、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を１ｍ３、２ｍ３、
３ｍ３、４ｍ３、５ｍ３注入する。
３ｍ３、４ｍ３、５ｍ３注入する。
ニッケル粉末を炉内で酸化し、酸化ニッケルを生成する。ニッケルは＋２価であり、＋２
価ニッケルは、硫酸で溶解する場合は、還元剤を加えずに完全に溶解可能である。
価ニッケルは、硫酸で溶解する場合は、還元剤を加えずに完全に溶解可能である。
このステップでは、所定の割合のニッケル粉末と空気は高温で酸化反応を起こし、ニッケ
ル粉末中のニッケルは０価から＋２価に酸化される。実験データを表１、表２、表３に示
す。
ル粉末中のニッケルは０価から＋２価に酸化される。実験データを表１、表２、表３に示
す。
表１：４５０℃の条件で１時間反応させた場合の、各圧縮空気使用量における酸化の度合
表２：４５０℃の条件、圧縮空気が４の場合の、各反応時間における酸化の度合
表３：圧縮空気が４、反応が１時間である場合の、各反応の温度における酸化の度合
酸化率は、酸化ニッケルのニッケル含有量が７８．５８％であることに基づいて計算され
、ニッケル含有量がこの含有量を下回る場合、少量のニッケルが３価の酸化ニッケルに酸
化され、酸化ニッケルのニッケル含有量が７０．９８％であった。
、ニッケル含有量がこの含有量を下回る場合、少量のニッケルが３価の酸化ニッケルに酸
化され、酸化ニッケルのニッケル含有量が７０．９８％であった。
前記冷却において、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガス又は不活性ガスの保護下
で常温に冷却する。窒素ガス又は不活性ガスの保護は、冷却中、高温ニッケル粉末が空気
中の酸素と接触して、酸化ニッケルに酸化されることを回避するためである。酸化ニッケ
ルのニッケルが＋３価であり、＋３価のニッケルは、酸で溶解させるときに、酸で溶解さ
せて溶液に入るには、還元剤を加えて、＋３価を＋２価に還元しなければならない。
で常温に冷却する。窒素ガス又は不活性ガスの保護は、冷却中、高温ニッケル粉末が空気
中の酸素と接触して、酸化ニッケルに酸化されることを回避するためである。酸化ニッケ
ルのニッケルが＋３価であり、＋３価のニッケルは、酸で溶解させるときに、酸で溶解さ
せて溶液に入るには、還元剤を加えて、＋３価を＋２価に還元しなければならない。
前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で、温度を４５～７０℃
に制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、１～３時間反応させる。
に制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、１～３時間反応させる。
さらに、前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を５０～
６０℃に制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を１に制御し、２時間反応させる。
６０℃に制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を１に制御し、２時間反応させる。
酸化ニッケルを硫酸に溶解して硫酸ニッケル溶液を生成した後にも、浸出滓に所定量のニ
ッケル含が含まれており、それは、主に、酸化中に生成された所定量の酸化ニッケルが浸
出されていないためであり、二次浸出による還元浸出を必要とする。
ッケル含が含まれており、それは、主に、酸化中に生成された所定量の酸化ニッケルが浸
出されていないためであり、二次浸出による還元浸出を必要とする。
前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度を４５～
８０℃に制御し、銅含有量の質量比で０．８～２．０倍のニッケル粉末を加え、ＰＨ値を
１．０～３．０に制御し、０．５～２．５時間反応させる。
８０℃に制御し、銅含有量の質量比で０．８～２．０倍のニッケル粉末を加え、ＰＨ値を
１．０～３．０に制御し、０．５～２．５時間反応させる。
さらに、前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度
を４５～７０℃、好ましくは５５～７０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．３～１．５
倍のニッケル粉末を加えて、ＰＨ値を２．０～２．５に制御し、１～２時間反応させる。
このステップでは、ニッケルと溶液中の銅イオンが金属の活性を利用して置換反応を起こ
し、スポンジ銅が生成され、銅が硫酸ニッケル液から除去される。具体的な実験データを
表４、表５、表６、表７に示す示。
を４５～７０℃、好ましくは５５～７０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．３～１．５
倍のニッケル粉末を加えて、ＰＨ値を２．０～２．５に制御し、１～２時間反応させる。
このステップでは、ニッケルと溶液中の銅イオンが金属の活性を利用して置換反応を起こ
し、スポンジ銅が生成され、銅が硫酸ニッケル液から除去される。具体的な実験データを
表４、表５、表６、表７に示す示。
表４：５０℃、ＰＨ値１．５、反応１時間の場合の、各ニッケル粉末添加倍数における効
果を示す表
果を示す表
表５：５０℃、ＰＨ値１．５、１．５倍のニッケル粉末の場合の、各反応時間における効
果を示す表
果を示す表
表６：５０℃、１．５倍のニッケル粉末、反応１時間の場合の、各ＰＨ値における効果を
示す表
示す表
表７：ＰＨ値１．５、１．５倍のニッケル粉末、反応１時間の場合の、各反応の温度にお
ける効果を示す表
ける効果を示す表
前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応の温度を
５５～９０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を２．５～４．
５に調整する。
５５～９０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を２．５～４．
５に調整する。
さらに、前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応
の温度を６０～８０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．
０～４．０に調整する。
の温度を６０～８０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．
０～４．０に調整する。
なお、さらに、前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で
、反応の温度を７０～７５℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値
を３．５に調整する。
、反応の温度を７０～７５℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値
を３．５に調整する。
ＰＨ値の調整は、主に、硫酸ニッケル結晶中の遊離酸を減少させ、ニッケルイオンの深さ
を向上させ、酸調整において不純物のイオン鉄を沈殿させ、硫酸ニッケル液と分離するた
めである。
を向上させ、酸調整において不純物のイオン鉄を沈殿させ、硫酸ニッケル液と分離するた
めである。
前記濃縮において、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濾過して、濾液を蒸発させて濃縮する
。水分を蒸発させることによって、ニッケルイオンの濃度をさらに高めて、硫酸ニッケル
の結晶化を促進する。
。水分を蒸発させることによって、ニッケルイオンの濃度をさらに高めて、硫酸ニッケル
の結晶化を促進する。
前記冷却結晶化において、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、冷却し、温
度が低下するに伴い、硫酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とする。結晶を分離した後
、母液を濃縮に戻す。
度が低下するに伴い、硫酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とする。結晶を分離した後
、母液を濃縮に戻す。
前記乾燥・篩分けにおいて、分離した硫酸ニッケル結晶を乾燥設備で乾燥し、遊離水を除
去し、次に振動篩に入れて篩分けする。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩
下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
去し、次に振動篩に入れて篩分けする。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩
下物粒子を種結晶として結晶化に使用する。
前記二次浸出において、酸浸出後に濾過した浸出滓にも、所定量のニッケルが含まれてい
るので、浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、反
応の温度を４５～７０℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の１５％～３５％の添加
量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、１～３時間反応させる。滓を採取して
ニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が０．１％未満であるものを廃棄滓とし
、０．１％を上回るものを二次浸出に戻す。浸出液をベース液として酸浸出に使用し、又
は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケル含有量の回収率を確
保する。
るので、浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、反
応の温度を４５～７０℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の１５％～３５％の添加
量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤として、１～３時間反応させる。滓を採取して
ニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有量が０．１％未満であるものを廃棄滓とし
、０．１％を上回るものを二次浸出に戻す。浸出液をベース液として酸浸出に使用し、又
は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、それによって、ニッケル含有量の回収率を確
保する。
さらに、前記二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、
希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、反応の温度を５０～６５℃に制御して、酸浸出
滓中のニッケル含有量の２０％～３０％の使用量の硫化ニッケルを還元剤とし、２時間反
応させる。
希硫酸を加えてＰＨ値を１．０に制御し、反応の温度を５０～６５℃に制御して、酸浸出
滓中のニッケル含有量の２０％～３０％の使用量の硫化ニッケルを還元剤とし、２時間反
応させる。
実施形態２
図２～５に示すように、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装
置は、構造の同じ３組の晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶析器１、第
２段晶析器２、第３段晶析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレー
ム４と、結晶化フレーム４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の出液端に設
けられた制御弁付き排液口５とで構成され、前記結晶化フレーム４は直方体とされ、結晶
化フレーム４の底部には、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接する２
つのリブ７の間の距離Ｓが、結晶化フレーム４の幅の１／２５～１／１５であり、リブ７
の幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶化フレーム４の幅の１／１００～１／１５０である、
ことを特徴とする。
図２～５に示すように、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装
置は、構造の同じ３組の晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶析器１、第
２段晶析器２、第３段晶析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結晶化フレー
ム４と、結晶化フレーム４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の出液端に設
けられた制御弁付き排液口５とで構成され、前記結晶化フレーム４は直方体とされ、結晶
化フレーム４の底部には、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接する２
つのリブ７の間の距離Ｓが、結晶化フレーム４の幅の１／２５～１／１５であり、リブ７
の幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶化フレーム４の幅の１／１００～１／１５０である、
ことを特徴とする。
さらに、前記隣接する２つのリブの間の距離Ｓが結晶化フレームの幅の１／２０であり、
リブの幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶化フレームの幅の１／１１０～１／１３０、好ま
しくは１／１２０である。
リブの幅ｂ及び高さｈのいずれも、結晶化フレームの幅の１／１１０～１／１３０、好ま
しくは１／１２０である。
リブは、主として、結晶化時に、発振器の作用により、生成された硫酸ニッケル結晶粒子
がリブの前に転がることにより、ケーキングしにくくなり、また、接触面積を大きくする
ことで降温効果を高める役割を果たす。
がリブの前に転がることにより、ケーキングしにくくなり、また、接触面積を大きくする
ことで降温効果を高める役割を果たす。
隣接する２つのリブ７の間の距離Ｓと結晶化フレーム４の幅との割合が結晶の発振効果に
与える影響を表８に示す。
与える影響を表８に示す。
以上の表には、原液のデータ、及びリブ７の幅ｂ、高さｈと結晶化フレーム４の幅との割
合が同じ場合、３０℃に冷却したときの検出データが記載されている。
合が同じ場合、３０℃に冷却したときの検出データが記載されている。
リブ７の幅ｂ、高さｈと結晶化フレーム４の幅との割合が結晶の発振効果に与える影響を
表９に示す。
表９に示す。
以上の表には、原液のデータ、及びリブ７の間の距離Ｓと結晶化フレーム４の幅との割合
が同じ場合、３０℃に冷却したときの検出データが記載されている。
が同じ場合、３０℃に冷却したときの検出データが記載されている。
ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法は、以下の
ステップを用いる。ａ．第１段晶析器１を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶
液を第１段晶析器１に入れて、発振器６をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が
結晶化フレームから零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が４５℃になると、硫酸
ニッケル溶液が排液口５から第２段晶析器２に流れ、結晶化フレーム４の結晶物が収集さ
れて篩分けされ、次の工程に入る。
ステップを用いる。ａ．第１段晶析器１を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶
液を第１段晶析器１に入れて、発振器６をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が
結晶化フレームから零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が４５℃になると、硫酸
ニッケル溶液が排液口５から第２段晶析器２に流れ、結晶化フレーム４の結晶物が収集さ
れて篩分けされ、次の工程に入る。
ｂ．第２段晶析器２を起動させ、すなわち、第２段晶析器２内に硫酸ニッケル液を入れた
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が３５℃になると、硫酸ニッケル溶
液が排液口５から第３段晶析器３に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が収集されて篩分
けされ、次のステップに入る。
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が３５℃になると、硫酸ニッケル溶
液が排液口５から第３段晶析器３に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が収集されて篩分
けされ、次のステップに入る。
ｃ．第３段晶析器３を起動させ、すなわち、第３段晶析器３内に硫酸ニッケル液を入れた
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶
液が排液口５から貯液槽に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が集中されて併せられて、
次の工程に入る。
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶
液が排液口５から貯液槽に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が集中されて併せられて、
次の工程に入る。
本制御方法の利点は以下のとおりである。結晶化工程は制御可能な動的な条件で行われ、
結晶の粒度が制御可能になる。静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケー
キングが回避される。３段冷却を使用することによって、冷却結晶化において結晶層の厚
さが絶えずに増加し、放熱に悪影響を与えることを回避する。第２段結晶化フレーム及び
第３段結晶化フレームに微細な篩下硫酸ニッケル結晶を、種結晶として加えることによっ
て、酸ニッケル篩上物の割合が確保される。
結晶の粒度が制御可能になる。静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケー
キングが回避される。３段冷却を使用することによって、冷却結晶化において結晶層の厚
さが絶えずに増加し、放熱に悪影響を与えることを回避する。第２段結晶化フレーム及び
第３段結晶化フレームに微細な篩下硫酸ニッケル結晶を、種結晶として加えることによっ
て、酸ニッケル篩上物の割合が確保される。
実施例１：ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法のステップは以下
のとおりである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を５００℃に制御し、ニッケ
ル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
のとおりである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を５００℃に制御し、ニッケ
ル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
ｂ、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガスの保護下で常温に冷却した。検出の結果
、酸化ニッケルの重量は６．５ｋｇ、ニッケル含有量は７６．８５％であった。
、酸化ニッケルの重量は６．５ｋｇ、ニッケル含有量は７６．８５％であった。
ｃ、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で、温度を５０℃に制御し、希硫酸を加え
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４２９００ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１１
３．６２ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９７．４９％であった。浸出滓は１８０．５ｇ
であり、滓のニッケル含有量は６９．５３％であった。
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４２９００ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１１
３．６２ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９７．４９％であった。浸出滓は１８０．５ｇ
であり、滓のニッケル含有量は６９．５３％であった。
ｄ、上記の浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５に制御し、反応の温
度を６２℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の２５％の使用量の過酸化水素を還元
剤として、、２時間反応させた。濾過すると、硫酸ニッケル溶液は１１９０ｍＬ得られ、
ニッケル含有量は１０５．３４ｇ／Ｌであり、浸出滓は１７．５ｇ得られ、ニッケル含有
量は０．０８３％であった。浸出液と１回目の浸出液を併せて次の工程に供し、２回の浸
出を合わせると、ニッケル浸出率は９９．９９％であった。
度を６２℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の２５％の使用量の過酸化水素を還元
剤として、、２時間反応させた。濾過すると、硫酸ニッケル溶液は１１９０ｍＬ得られ、
ニッケル含有量は１０５．３４ｇ／Ｌであり、浸出滓は１７．５ｇ得られ、ニッケル含有
量は０．０８３％であった。浸出液と１回目の浸出液を併せて次の工程に供し、２回の浸
出を合わせると、ニッケル浸出率は９９．９９％であった。
ｅ、硫酸ニッケル溶液を検出した結果、その銅含有量は０．００９ｇ／Ｌであった。反応
器内で、反応の温度を７０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を加
え、ＰＨ値を２．３に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は０
．０００５ｇ／Ｌであった。
器内で、反応の温度を７０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を加
え、ＰＨ値を２．３に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は０
．０００５ｇ／Ｌであった。
ｆ、銅除去後の硫酸ニッケル液について、反応器内で、反応の温度を８０℃に制御し、水
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．５に調整し、濾過した。
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．５に調整し、濾過した。
ｇ、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濃縮した。
ｈ、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、３０℃に冷却し、室温を２３℃と
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
ｉ、分離した硫酸ニッケル結晶を循環乾燥箱で乾燥し、遊離水を除去し、次に振動篩に入
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．４１％、Ｃｏ：０．００７％、Ｆｅ：０．０００５％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００２１％、Ｍｇ：０．００１７
％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０．
０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．４１％、Ｃｏ：０．００７％、Ｆｅ：０．０００５％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００２１％、Ｍｇ：０．００１７
％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０．
０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
実施例２：ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法のステップは以下
の通りである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を５２０℃に制御し、ニッケル
粉末１キログラムに対して圧縮空気を３．５ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
の通りである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を５２０℃に制御し、ニッケル
粉末１キログラムに対して圧縮空気を３．５ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
ｂ、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガスの保護下で常温に冷却した。検出の結果
、酸化ニッケルの重量は６．７ｋｇ、ニッケル含有量は７４．６３％であった。
、酸化ニッケルの重量は６．７ｋｇ、ニッケル含有量は７４．６３％であった。
ｃ、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で、温度を７０℃に制御し、希硫酸を加え
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４１９８０ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１１
１．３８ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９３．５１％であった。浸出滓は４６２．４ｇ
であり、滓のニッケル含有量は７０．１３％であった。
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４１９８０ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１１
１．３８ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９３．５１％であった。浸出滓は４６２．４ｇ
であり、滓のニッケル含有量は７０．１３％であった。
ｄ、上記の浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５に制御し、反応の温
度を５７℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の１８％の使用量の過酸化水素を還元
剤として、２時間反応させた。濾過すると、硫酸ニッケル溶液は２７８０ｍＬ得られ、ニ
ッケル含有量は１１５．７７ｇ／Ｌであり、浸出滓は２３．３ｇ得られ、ニッケル含有量
は１１．４１％であった。浸出液と１回目の浸出液を併せて次の工程に供し、浸出滓をさ
らに二次浸出に付し、２回の浸出を合わせると、ニッケル浸出率は９９．９４％であった
。
度を５７℃に制御し、酸浸出滓中のニッケル含有量の１８％の使用量の過酸化水素を還元
剤として、２時間反応させた。濾過すると、硫酸ニッケル溶液は２７８０ｍＬ得られ、ニ
ッケル含有量は１１５．７７ｇ／Ｌであり、浸出滓は２３．３ｇ得られ、ニッケル含有量
は１１．４１％であった。浸出液と１回目の浸出液を併せて次の工程に供し、浸出滓をさ
らに二次浸出に付し、２回の浸出を合わせると、ニッケル浸出率は９９．９４％であった
。
ｅ、硫酸ニッケル溶液を検出した結果、その銅含有量は０．０１６ｇ／Ｌであった。反応
器内で、反応の温度を５０℃に制御し、按銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を
加え、ＰＨ値を２．７に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は
０．０００５ｇ／Ｌであった。
器内で、反応の温度を５０℃に制御し、按銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を
加え、ＰＨ値を２．７に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は
０．０００５ｇ／Ｌであった。
ｆ、銅除去後の硫酸ニッケル液について、反応器内で、反応の温度を７５℃に制御し、水
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．２に調整し、濾過した。
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．２に調整し、濾過した。
ｇ、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濃縮した。
ｈ、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、３０℃に冷却し、室温を２２℃と
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
ｉ、分離した硫酸ニッケル結晶を循環乾燥箱で乾燥し、遊離水を除去し、次に振動篩に入
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．２８％、Ｃｏ：０．００５％、Ｆｅ：０．０００５％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００３１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００５８％、Ｍｇ：０．００４
７％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０
．０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．２８％、Ｃｏ：０．００５％、Ｆｅ：０．０００５％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００３１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００５８％、Ｍｇ：０．００４
７％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０
．０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
実施例３：ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法のステップは以下
の通りである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を４５０℃に制御し、ニッケル
粉末１キログラムに対して圧縮空気を２．５ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
の通りである。ａ、か焼炉内でニッケル粉末５ｋｇの温度を４５０℃に制御し、ニッケル
粉末１キログラムに対して圧縮空気を２．５ｍ３注入し、１．５時間反応させた。
ｂ、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガスの保護下で常温に冷却した。検出の結果
、酸化ニッケルの重量は６．４３ｋｇ、ニッケル含有量は７７．７６％であった。
、酸化ニッケルの重量は６．４３ｋｇ、ニッケル含有量は７７．７６％であった。
ｃ、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で、温度を６５℃に制御し、希硫酸を加え
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４０４５０ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１２
３．５４ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９９．９４％であった。浸出滓は４．２ｇであ
り、滓のニッケル含有量は６６．７９％であった。滓量が少ないため、浸出滓を、二次浸
出を行わずに、浸出工程に用いた。
てＰＨ値を１．５に制御し、２時間反応させた。濾過後、溶液を次の工程に供し、浸出滓
を二次浸出に供した。硫酸ニッケル溶液は４０４５０ｍＬ得られ、ニッケル含有量は１２
３．５４ｇ／Ｌであり、ニッケル浸出率は９９．９４％であった。浸出滓は４．２ｇであ
り、滓のニッケル含有量は６６．７９％であった。滓量が少ないため、浸出滓を、二次浸
出を行わずに、浸出工程に用いた。
ｄ、硫酸ニッケル溶液を検出した結果、その銅含有量は０．０４１ｇ／Ｌであった。反応
器内で、反応の温度を５０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を加
えＰＨ値を２．０に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は０．
０００３ｇ／Ｌであった。
器内で、反応の温度を５０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．５倍のニッケル粉末を加
えＰＨ値を２．０に制御し、１時間反応させた。濾過後に検出した結果、銅含有量は０．
０００３ｇ／Ｌであった。
ｅ、銅除去後の硫酸ニッケル液について、反応器内で、反応の温度を６５℃に制御し、水
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．８に調整し、濾過した。
酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．８に調整し、濾過した。
ｆ、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濃縮した。
ｇ、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、３０℃に冷却し、室温を２２℃と
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
し、結晶を分離した後、母液を濃縮に戻した。
ｈ、分離した硫酸ニッケル結晶を循環乾燥箱で乾燥し、遊離水を除去し、次に振動篩に入
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．３０％、Ｃｏ：０．００１％、Ｆｅ：０．０００３％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００１１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００５２％、Ｍｇ：０．００５
２％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０
．０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
れて篩分けした。篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩下物粒子を種結晶とし
て結晶化に使用した。硫酸ニッケル結晶を分析して検出したデータを以下に示す。Ｎｉ：
２２．３０％、Ｃｏ：０．００１％、Ｆｅ：０．０００３％、Ｃｕ：０．０００１％、Ｎ
ａ：０．００１１％、Ｚｎ：０．０００１％、Ｃａ：０．００５２％、Ｍｇ：０．００５
２％，Ｍｎ：０．０００２％、Ｃｄ：０．０００１％、Ｈｇ：０．０００１％、Ｃｒ：０
．０００２％、Ｐｂ：０．０００２％。
実施例４：ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置は、図２～
５に示すように、構造の同じ３組の晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶
析器１、第２段晶析器２、第３段晶析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結
晶化フレーム４と、結晶化フレーム４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の
出液端に設けられた制御弁付き排液口５とで構成される。発振器６は、上海達姆実業有限
公司製のＳＣ４２０型水平往復発振器を用いた。前記結晶化フレーム４は直方体とされ、
結晶化フレーム４の底部には、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接す
る２つのリブ７の間の距離Ｓが、結晶化フレーム４の幅の１／２０であり、リブ７の幅ｂ
及び高さｈのいずれも、結晶化フレーム４の幅の１／１００である。
５に示すように、構造の同じ３組の晶析器を直列接続したものであり、つまり、第１段晶
析器１、第２段晶析器２、第３段晶析器３を直列接続したものであり、前記晶析器は、結
晶化フレーム４と、結晶化フレーム４の下に設けられた発振器６と、結晶化フレーム４の
出液端に設けられた制御弁付き排液口５とで構成される。発振器６は、上海達姆実業有限
公司製のＳＣ４２０型水平往復発振器を用いた。前記結晶化フレーム４は直方体とされ、
結晶化フレーム４の底部には、横断面が円弧状のリブ７が均等に配置されており、隣接す
る２つのリブ７の間の距離Ｓが、結晶化フレーム４の幅の１／２０であり、リブ７の幅ｂ
及び高さｈのいずれも、結晶化フレーム４の幅の１／１００である。
本実施例の技術的効果は以下の通りである。硫酸ニッケルの結晶化工程を動的な工程にす
るとともに、制御可能な動的な条件で行うことによって、結晶の粒度が制御可能になる。
静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキングが回避され、また、冷却
結晶化において結晶層の厚さが絶えずに増加し、放熱に悪影響を与えることを回避する。
るとともに、制御可能な動的な条件で行うことによって、結晶の粒度が制御可能になる。
静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキングが回避され、また、冷却
結晶化において結晶層の厚さが絶えずに増加し、放熱に悪影響を与えることを回避する。
実施例５：ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法
は、以下のステップを用いた。
は、以下のステップを用いた。
ａ．第１段晶析器１を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を第１段晶析器１
に入れて、発振器６をオンにし、発振器６の周波数を、硫酸コバルト液が結晶化フレーム
４から零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が４５℃になると、硫酸ニッケル溶液
が制御弁付き排液口５から第２段晶析器２に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が収集さ
れて併せられて、次の工程に入る。
に入れて、発振器６をオンにし、発振器６の周波数を、硫酸コバルト液が結晶化フレーム
４から零れないほどにし、硫酸ニッケル溶液の温度が４５℃になると、硫酸ニッケル溶液
が制御弁付き排液口５から第２段晶析器２に流れ、結晶化フレーム４内の結晶物が収集さ
れて併せられて、次の工程に入る。
ｂ．第２段晶析器２を起動させ、すなわち、第２段晶析器２内に硫酸ニッケル液を入れた
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が３５℃になると、硫酸ニッケル
溶液が第２段晶析器２の制御弁付き排液口５から第３段晶析器３に流れ、第２段晶析器２
の結晶化フレーム４内の結晶物が収集されて併せられて、次の工程に入る。
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が３５℃になると、硫酸ニッケル
溶液が第２段晶析器２の制御弁付き排液口５から第３段晶析器３に流れ、第２段晶析器２
の結晶化フレーム４内の結晶物が収集されて併せられて、次の工程に入る。
ｃ．第３段晶析器３を起動させ、すなわち、第３段晶析器３内に硫酸ニッケル液を入れた
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの動作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶
液が第３段晶析器３の制御弁付き排液口５から貯液槽に流れ、第３段晶析器３の結晶化フ
レーム４内の結晶物が収集されて併せられて、次の工程に入る。本実施例の技術的効果は
以下の通りである。結晶化工程は制御可能な動的な条件で行われ、結晶の粒度が制御可能
になる。静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキングが回避される。
３段冷却を使用することによって、冷却結晶化において結晶層の厚さが絶えずに増加し、
放熱に悪影響を与えることを回避する。第２段結晶化フレーム及び第３段結晶化フレーム
に微細な篩下硫酸ニッケル結晶を、種結晶として加えることによって、酸ニッケル篩上物
の割合が確保される。
後、篩分け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの動作を
第１段晶析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶
液が第３段晶析器３の制御弁付き排液口５から貯液槽に流れ、第３段晶析器３の結晶化フ
レーム４内の結晶物が収集されて併せられて、次の工程に入る。本実施例の技術的効果は
以下の通りである。結晶化工程は制御可能な動的な条件で行われ、結晶の粒度が制御可能
になる。静的な条件で発生する超巨大粒子、異形粒子や結晶のケーキングが回避される。
３段冷却を使用することによって、冷却結晶化において結晶層の厚さが絶えずに増加し、
放熱に悪影響を与えることを回避する。第２段結晶化フレーム及び第３段結晶化フレーム
に微細な篩下硫酸ニッケル結晶を、種結晶として加えることによって、酸ニッケル篩上物
の割合が確保される。
以上は、本発明の好ましい実施に過ぎず、本発明を限定するものではなく、当業者であれ
ば、本発明に様々な変更や変化を加えることができる。本発明の精神及び原則を逸脱する
ことなく行われるすべての修正、同等置換、改良などは、本発明の特許範囲に含まれる。
ば、本発明に様々な変更や変化を加えることができる。本発明の精神及び原則を逸脱する
ことなく行われるすべての修正、同等置換、改良などは、本発明の特許範囲に含まれる。
本発明はすでに工業化生産に応用されており、製造された硫酸ニッケルはいずれ電子グレ
ード硫酸ニッケルの基準に達している。
ード硫酸ニッケルの基準に達している。
Claims (11)
- 酸化、冷却、酸浸出、銅除去、酸調整、濃縮、冷却結晶化、乾燥・篩分け、二次浸出のス
テップを含む、ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法であって、
前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４００～７００℃に制御し、ニッケ
ル粉末１キログラムに対して圧縮空気を１～５ｍ３注入し、１．０～２．０時間反応させ
、ニッケル粉末を炉内で酸化し、＋２価酸化ニッケルを生成し、
前記冷却において、ニッケル粉末の酸化が完了した後、窒素ガス又は不活性ガスの保護下
で常温に冷却し、
前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を４５～７０℃に
制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、１～３時間反応させ、
前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度を４５～
８０℃に制御し、銅含有量の質量比で０．８～２．０倍のニッケル粉末を加え、ＰＨ値を
１．０～３．０に制御し、０．５～２．５時間反応させ、
前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応の温度を
５５～９０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を２．５～４．
５に調整し、
前記濃縮において、酸調整後の硫酸ニッケル溶液を濾過して、濾液を濃縮し、
前記冷却結晶化において、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を結晶化装置に入れて、冷却し、温
度が低下するに伴い、硫酸ニッケルを溶液から析出させて結晶とし、結晶を分離した後、
母液を濃縮に戻し、
前記乾燥・篩分けにおいて、分離した硫酸ニッケル結晶を振動流動床で乾燥し、遊離水を
除去し、次に振動篩に入れて篩分けし、篩上物を硫酸ニッケル製品とし、粒子が微細な篩
下物粒子を種結晶として結晶化に使用し、
前記二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を
加えてＰＨ値を０．５～１．５に制御し、反応の温度を４５～７０℃に制御し、酸浸出滓
中のニッケル含有量の１５％～３５％の使用量の硫化ニッケル又は過酸化水素を還元剤と
して、１～３時間反応させ、滓を採取してニッケル含有量を検出した結果、ニッケル含有
量が０．１％未満であるものを廃棄滓とし、０．１％を上回るものを二次浸出に戻し、浸
出液をベース液として酸浸出に使用し、又は１回目の浸出液と併せて次の工程に供し、そ
れによって、ニッケル含有量の回収率を確保する、ことを特徴とする方法。 - 前記酸化において、か焼炉内でニッケル粉末の温度を４５０～６００℃、好ましくは５０
０℃に制御し、ニッケル粉末１キログラムに対して圧縮空気を３～４ｍ３注入し、１．０
～１．５時間反応させる、ことを特徴とする請求項１に記載のニッケル粉末から電子グレ
ード硫酸ニッケルを製造する方法。 - 前記酸浸出において、冷却した酸化ニッケルについて、反応器内で温度を５０～６０℃に
制御し、希硫酸を加えてＰＨ値を１に制御し、２時間反応させる、ことを特徴とする請求
項１に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法。 - 前記銅除去において、硫酸ニッケル溶液を濾過した後、反応器内で、反応の温度を４５～
７０℃、好ましくは５５～７０℃に制御し、銅含有量の質量比で１．３～１．５倍のニッ
ケル粉末を加えて、ＰＨ値を２．０～２．５に制御し、１～２時間反応させる、ことを特
徴とする請求項１に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法。 - 前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応の温度を
６０～８０℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．０～４．
０に調整する、ことを特徴とする請求項１に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニ
ッケルを製造する方法。 - 前記酸調整において、銅除去後の硫酸ニッケル液を濾過して、反応器内で、反応の温度を
７０～７５℃に制御し、炭酸ニッケル又は水酸化ニッケルを用いてＰＨ値を３．５に調整
する、ことを特徴とする請求項５に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを
製造する方法。 - 前記二次浸出において、所定量のニッケルを含有する浸出滓を反応器に入れて、希硫酸を
加えてＰＨ値を１．０に制御し、反応の温度を５０～６５℃に制御して、酸浸出滓中のニ
ッケル含有量の２０％～３０％の使用量の硫化ニッケルを還元剤とし、２時間反応させる
、ことを特徴とする請求項１に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造
する方法。 - 第１段晶析器、第２段晶析器、第３段晶析器を直列接続したものであり、前記晶析器は、
結晶化フレームと、結晶化フレームの下に設けられた発振器と、結晶化フレームの出液端
に設けられた制御弁付き排液口とで構成され、前記結晶化フレームは直方体とされる、ニ
ッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置であって、
結晶化フレームの底部には、横断面が円弧状のリブが均等に配置されており、隣接する２
つのリブの距離Ｓが結晶化フレームの幅の１／２５～１／１５であり、リブの幅ｂと高さ
ｈのいずれも結晶化フレームの幅の１／１００～１／１５０である、ことを特徴とする結
晶化装置。 - 隣接する２つのリブの間の距離Ｓが結晶化フレームの幅の１／２０であり、リブの幅ｂ及
び高さｈのいずれも結晶化フレームの幅の１／１１０～１／１４０である、ことを特徴と
する請求項８に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置
。 - ニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する結晶化装置の制御方法であって、
第１段晶析器を起動させ、すなわち、濃縮後の硫酸ニッケル溶液を第１段晶析器に入れて
、発振器をオンにし、発振器の周波数を硫酸コバルト液が結晶化フレームから零れないほ
どにし、硫酸ニッケル溶液の温度が４５℃になると、硫酸ニッケル溶液が排液口５から第
２段晶析器内に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が集中されて篩分けされ、次の工程に入
る、ステップａと、
第２段晶析器を起動させ、すなわち、第２段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、篩分
け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１段晶
析器と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が３５℃になると、硫酸ニッケル溶液が排液
口５から第３段晶析器に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が収集されて篩分けされ、次の
工程に入る、ステップｂと、
第３段晶析器を起動させ、すなわち、第３段晶析器内に硫酸ニッケル液を入れた後、篩分
け工程の篩下物である微細粒子の硫酸ニッケル結晶を加えた以外、残りの操作を第１段晶
析器１と同様にして、硫酸ニッケル溶液の温度が室温になると、硫酸ニッケル溶液が排液
口から貯液槽に流れ、結晶化フレーム内の結晶物が集中されて併せられて、次の工程に入
る、ステップｃと、を用いる、ことを特徴とする制御方法。 - 請求項１～１０に記載のニッケル粉末から電子グレード硫酸ニッケルを製造する方法、及
び結晶化装置、並びに結晶化装置の制御方法によって製造される電子グレード硫酸ニッケ
ル製品。
Applications Claiming Priority (3)
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