JP6146503B1 - 高濃度スラリーを得るためのシックナー及びその管理方法 - Google Patents
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Abstract
Description
一般的に、高圧酸浸出法によってニッケル酸化鉱石から浸出されたニッケルおよびコバルトを含む硫酸溶液は、硫化水素ガスなどの硫化剤を添加することによりニッケル及びコバルト品位を高めた混合硫化物として回収される。
具体的な多段洗浄の方法としては、図2に見られるようなシックナーを多段に連結させ、浸出残渣の濃縮された残渣スラリーを、ニッケル・コバルトをほとんど含まない洗浄液に向流で接触させることで、浸出残渣に付着しているニッケル・コバルトを含む付着水を洗い流す連続向流洗浄法(CCD法:Counter Current Decantation)が用いられ、有価金属であるニッケル・コバルトの回収率を向上させている。
なお、図2において、シックナー第n段へは原料として、凝集剤、シックナー第n−1段からの残渣スラリー、シックナー第n+1段からのオーバーフロー、が供給される。ただし、シックナー最前段へは残渣スラリーのかわりに浸出スラリーが、シックナー最終段へはオーバーフローのかわりに洗浄液が供給される。なお、これら原料は、フィードウェルや撹拌槽で予混合してから供給するのが好ましい。
そして、最終的にはシックナー最終段から排出される浸出残渣の濃縮した残渣スラリー中のニッケル・コバルト濃度を低下することができるため、有価金属であるニッケル・コバルトのロスを低減することができる。
そこで、シックナー底部から得られる残渣スラリーのスラリー濃度を向上させるシックナー及びその管理方法が求められている。
しかしながら、シックナー底部から得られる濃縮スラリーのスラリー濃度を向上させるシックナー及びその管理方法については開示されていない。
図3(a)において、6は残渣スラリー取出口、7は原料投入口、8は溢流堰、9は凝集剤投入口、10はフィードウェル、11はポンプ、12は攪拌槽、Kはコンタクト、Aは原料、Bはオーバーフロー、Cは凝集剤等の添加剤、Dは残渣スラリー、Lはレーキ5の構造上の最下限位置、Pは近接スイッチ(SWL)の設定可能な最下限位置で、レーキの構造上の最下限位置Lに対応、δはレーキの構造上の最下限位置Lから運転時のレーキの下限位置までの距離で、近接スイッチの設定距離である。
そして、多段洗浄処理における各シックナーに対してこのシックナーとその管理方法を適用することによって、スラリー濃度の高い残渣スラリーを得ることができ、有価金属であるニッケル・コバルトのロスを低減することができる。
まず、多段洗浄処理における各シックナーのより具体的な説明に先立ち、シックナーの調整方法について説明する。
このレーキの昇降の最下限および最上限位置は、それぞれに設置された近接スイッチによって決まり、この近接スイッチは、その設定位置がシックナー本体の高さ方向において可変である。
つまり、シックナー内の澱物固体層の位置を一定に保つことが重要である。
しかしながら、澱物固体層の位置を連続的に監視することは難しいため、管理方法としては、レーキ位置が最下限の位置にあり、かつ、トルクが一定となるようにシックナー底部のスラリー抜き出し流量を調整している。
上記のシックナーの管理方法を前提とし、本発明は、運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチ(図3(b)の符号SWL参照)の設置位置を、レーキの構造上の最下限位置L(近接スイッチの設定可能な最下限位置Pに相当)から上方にδcm移動(図3(b)の符号SWL参照)させるものである。その移動距離δについては、特に限定されるものではないが、シックナーのレーキの構造上の最下限位置を基準とし、そこから21〜50、特に21〜29または25〜35cmまで上方に移動させることが好ましい。
つまり、多段洗浄工程の各シックナーにおいて、前段シックナーの有価金属であるニッケル・コバルト濃度の高い溶液の後段シックナーへの持ち込み量を、従来より低減できるため、最終段シックナーの底部から排出されるスラリー中の有価金属であるニッケル・コバルト濃度を低下でき、従来よりロスを削減することができる。
その移動距離が、25cm未満では、シックナー内の固体澱物層の位置が低いので残渣スラリーのスラリー濃度があまり上がらず、一方でレーキの運転時の下限位置を調整する近接スイッチの設定位置の移動距離が35cmを超えると、シックナー内の固体澱物層の位置が高くなることでシックナーの上澄み液の透明度が低下してしまう。
なお、実施例で用いた金属の分析方法は、ICP発光分析法で行った。スラリー濃度については、単位体積あたりの重量により評価を行った。
実施例1では、4段目シックナーにおける運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチSWLの設定位置をシックナーのレーキの構造上の最下限位置Lから上方に29cm(=δ)移動した箇所であった。即ち、運転時にはレーキの構造上の最下限位置から29cm上方で、レーキの下降が停止され、その位置で回転が続けられ、スラリー濃度を高めている。
参考例1では、4段目シックナーにおける運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチSWLの設定位置を、シックナーのレーキの構造上の最下限位置から上方に22cm移動した箇所に調整したこと以外は、実施例1と同様にして固液分離処理を行った。
参考例2では、4段目のかわりに5段目シックナーにおける運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチSWLの設定位置を、シックナーのレーキの構造上の最下限位置から上方に21cm移動した箇所に調整したこと以外は、実施例1と同様にして固液分離処理を行った。
参考例3では、4段目のかわりに6段目シックナーにおける運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチSWLの設定位置を、シックナーのレーキの構造上の最下限位置から上方に21cm移動した箇所に調整したこと以外は、実施例1と同様にして固液分離処理を行った。
表2において、「density」とは、ある一定期間、安定した操業を行った際の8時間ごとに採取したそれぞれのシックナー底部(実施例1および参考例1では4段目、実施例2および参考例2では5段目、実施例3および参考例3では6段目)から得られた濃縮された残渣スラリーの単位体積あたりの重量の平均値である。
最終段であるシックナー7段目底部から得られた濃縮された残渣スラリー中のニッケル濃度については、前述の通り洗浄液の液量や洗浄液中のニッケル濃度に影響を受けるため、表3では、これらのパラメータがほぼ同じ時のサンプルのみの平均値としている。
参考例4では、4段目シックナーにおける運転時のレーキ下限位置を調整する近接スイッチSWLの設定位置を、シックナーのレーキの構造上の最下限位置Lから上方に50cm移動した箇所に調整したこと以外は、実施例1と同様にして固液分離処理を行ったところ、残渣スラリーのdensityは実施例1よりも高いものの、4段目シックナーから得られる上澄み液の濁度は実施例1よりも上昇していた。
比較例1では、4段目シックナーから近接スイッチを取り外して、運転時のレーキ下限位置をシックナーのレーキの構造上の最下限位置Lと等しくしたこと以外は、実施例1と同様にして固液分離処理を行ったが、4段目シックナーから得られた残渣スラリーのdensityは常時1.40g/mLを下回っていた。
B オーバーフロー:OF(Ni、Coを含む溶液)
C 凝集剤などの添加剤
D 残渣スラリー
L レーキの構造上の最下限位置
P(SWL0) 近接スイッチの設定可能な最下限位置
SWL 近接スイッチ
SWU0(SWU) 近接スイッチの設定可能な最上限位置
K コンタクト
1 シックナー
2 シックナー本体
3 中心軸部
4 駆動部
5 レーキ
5a 歯
6 残渣スラリー取出口
7 原料投入口
8 溢流堰
9 添加剤(凝集剤等)の投入口
10 フィードウェル
11 ポンプ
12 攪拌槽
δ レーキの構造上の最下限位置Lから運転時のレーキの下限位置までの距離で、近接スイッチの設定距離
Claims (3)
- ニッケル酸化鉱の湿式製錬におけるスラリーの濃縮に使用されるシックナーを複数基設けた固液分離設備を用い、得られるスラリーのスラリー濃度を高めるシックナーの管理方法であって、
前記シックナーが、前記シックナーの上下方向に移動可能、且つ前記シックナーに備わる中心軸部を回転軸として回転可能に取り付けられるレーキと、前記レーキの運転時の下限位置を調整する近接スイッチとを有し、
前記レーキの構造上の最下限位置から鉛直方向における上方に25〜35cmの距離、離れた位置が前記レーキの運転時の下限位置となるように、前記近接スイッチを設定して前記レーキ下方に得られるスラリーの濃度を高めることを特徴とするシックナーの管理方法。 - ニッケル酸化鉱の湿式製錬におけるスラリーの濃縮に使用されるシックナーを複数基設けた固液分離設備を用い、得られるスラリーのスラリー濃度を高めるシックナーであって、
前記シックナーが、前記シックナーの内部で上下方向に移動可能、且つ前記シックナーに備わる中心軸部を回転軸として回転可能に取り付けられるレーキと、前記レーキの運転時の下限位置を調整する近接スイッチとを有し、
前記近接スイッチが、前記レーキの構造上の最下限位置から鉛直方向における上方に25〜35cmの距離、離れた位置に前記レーキの運転時の下限位置を設定可能に前記シックナーに取り付けられていることを特徴とするシックナー。 - 前記近接スイッチが、前記シックナーの上下方向に移動可能に、前記シックナーに取り付けられていることを特徴とする請求項2に記載のシックナー。
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