JP7344512B2 - 硫化物の浸出方法 - Google Patents
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Description
浸出対象となる硫化物は、上述したように金属硫化物を含む硫黄化合物である。その中でも特に、硫黄リッチな金属硫化物を含む硫黄化合物を好適に用いることができる。具体的には例えば、ニッケル酸化鉱石を高温高圧下で硫酸により浸出して得られる水溶液(浸出液)に、硫化剤を添加して硫化反応を生じさせて生成される、ニッケル及び/又はコバルトの硫化物を用いることができる。なお、ここで用いる硫化剤は、特に限定されず、硫化水素ガスや硫化水素ナトリウム、硫化水素カリウム等の工業的に広く用いられている薬剤を使用できる。
上述したように、本実施の形態に係る浸出方法は、硫黄リッチな金属硫化物を含む硫黄化合物と還元剤とを接触させて還元する前処理工程S1と、前処理工程S1での処理後の硫黄化合物に酸を加えて浸出する浸出工程S2と、を有する。
前処理工程S1では、浸出対象である硫黄リッチな金属硫化物を含む硫黄化合物に所定の還元剤を接触させて還元処理を行う。より具体的には、その硫黄化合物を純水等の水中に投入して混合し、そこに還元剤を添加してさらに混合することによって還元する。
浸出工程S2では、前処理工程S1での処理後の硫黄化合物に酸を加えて浸出する。これにより、例えばニッケル及び/又はコバルトを含む硫化物の場合には、その硫化物に含まれるニッケル及び/又はコバルトが溶液中に溶解する。
必須の態様ではないが、本実施の形態に係る浸出方法では、浸出工程S2における処理中の硫黄化合物を取り出し、再び還元剤と接触させる工程(還元処理工程S3)を有するようにしてもよい。
再浸出工程S4では、還元処理工程S3にて未溶解の硫黄化合物に対する再度の還元処理を行ったのち、その処理後の硫黄化合物に対して酸による浸出処理を施す。
ニッケル、コバルト、及び不純物を含有する硫酸ニッケル溶液に硫化剤として硫化水素ガスを吹き込むことによって生成したニッケル及びコバルトを含む硫化物(以下、単に「ニッケル硫化物」という)を使用し、その硫化物に対して以下のように浸出処理を行った。なお、使用した硫化物は、その硫化物中における硫黄原子の含有割合が50原子%以上である、硫黄リッチは金属硫化物を主成分として含むものであった。また、下記表1に、ニッケル硫化物における元素成分の質量割合を示す。
具体的には、先ず、浸出処理に先立って前処理を行った。すなわち、容器に230mlの純水を装入し、ニッケル硫化物2gと、水素化ホウ素ナトリウムとを添加して、1時間混合した。水素化ホウ素ナトリウムの添加量は0.08g~1.5g(NaBH4/Niモル比で0.01~2)の間で変えて処理した。なお、NaBH4/Ni=2を「実施例1-1」、NaBH4/Ni=1を「実施例1-2」、NaBH4/Ni=0.1を「実施例1-3」、NaBH4/Ni=0.01を「参考例1」とした。
次に、容器に230mlの純水を装入し、70℃に昇温した後、回収した前処理後のニッケル硫化物2gと、35%塩酸48gと、塩化銅(II)13gとを添加して、撹拌しながら温度を維持して浸出処理を行った。
ニッケル浸出率(%)=
(溶液中のニッケル濃度(g/L)×溶液の液量(L))÷(ニッケル硫化物中のニッケル濃度(%)÷100×ニッケル硫化物の添加量(g))×100
・・・・・[1]
比較例1では、実施例1と同じニッケル硫化物を使用して以下の浸出処理を行った。具体的には、容器に230mlの純水を装入し、70℃に昇温した後、ニッケル硫化物2gと、35%塩酸48gと、塩化銅(II)13gとを添加して、撹拌しながら温度を維持して浸出処理を行った。すなわち、比較例1では、実施例1と異なり、ニッケル硫化物に対して水素化ホウ素ナトリウムを用いた前処理を行わず、そのまま浸出処理に供した。
実施例1と同じニッケル硫化物を使用して以下の浸出処理を行った。
具体的には、先ず、浸出処理に先立って前処理を行った。すなわち、容器に230mlの純水を装入し、ニッケル硫化物2gと、水素化ホウ素ナトリウム0.75(NaBH4/Niモル比で1.0)とを添加して、1時間混合した。このような前処理後、固液分離してニッケル硫化物を回収した。
次に、容器に230mlの純水を装入し、70℃に昇温した後、回収した前処理後のニッケル硫化物2gと、35%塩酸48gと、塩化銅(II)13gとを添加して、撹拌しながら温度を維持して浸出処理を行った。浸出処理開始から所定の時間経過ごとに、溶液中のニッケル濃度を測定し、ニッケル浸出率を算出した。浸出処理開始から30分経過後に撹拌を止めて固液分離し、浸出液と、未溶解のニッケル硫化物とを分離した。
容器に230mlの純水を装入し、分離して回収した未溶解のニッケル硫化物と、水素化ホウ素ナトリウム0.75g(NaBH4/Niモル比で1.0)とを添加し、1時間混合した。還元処理後、固液分離して、再度の還元処理後のニッケル硫化物を得た。
分離して回収した浸出液を70℃に昇温した後、再度の還元処理後のニッケル硫化物を添加し、撹拌しながら温度を維持して再度浸出処理を行った。浸出処理開始から所定の時間経過ごとに、溶液中のニッケル濃度を測定し、ニッケル浸出率を算出した。再度の浸出処理開始から30分経過後(浸出累計時間で60分後)に、再び、還元処理工程~再浸出工程を行った。
Claims (6)
- 金属硫化物を含む硫黄化合物を酸浸出する硫化物の浸出方法であって、
前記硫黄化合物と還元剤とを水中で接触させて、前記硫黄化合物の表面に存在する難溶性物質を還元する前処理工程と、
前記前処理工程での処理後の硫黄化合物に酸を加えて浸出する浸出工程と、を有し、
前記還元剤は、前記金属硫化物を構成する金属イオンを還元可能なものである、
硫化物の浸出方法。 - 前記金属硫化物は、ニッケル及び/又はコバルトを含む硫化物である、
請求項1に記載の硫化物の浸出方法。 - 前記金属硫化物は、硫黄リッチな化合物である、
請求項1又は2記載の硫化物の浸出方法。 - 前記ニッケル及び/又はコバルトを含む硫化物は、ニッケル酸化鉱石を硫酸により浸出して得られる水溶液に硫化剤を添加して生成される硫化物である、
請求項2に記載の硫化物の浸出方法。 - 前記還元剤は、水素化ホウ素化合物である、
請求項1乃至4のいずれかに記載の硫化物の浸出方法。 - 前記浸出工程における処理中の硫黄化合物を取り出し、再び還元剤と水中で接触させて還元する還元処理工程と、
前記還元処理工程での処理後の硫黄化合物に再び酸を加えて浸出する再浸出工程と、をさらに有する、
請求項1乃至5のいずれかに記載の硫化物の浸出方法。
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