JPH0681050A - ニッケル、コバルトの回収方法 - Google Patents

ニッケル、コバルトの回収方法

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JPH0681050A
JPH0681050A JP31143891A JP31143891A JPH0681050A JP H0681050 A JPH0681050 A JP H0681050A JP 31143891 A JP31143891 A JP 31143891A JP 31143891 A JP31143891 A JP 31143891A JP H0681050 A JPH0681050 A JP H0681050A
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sulfide
cobalt
acid
nickel
sodium
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JP31143891A
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Shinkichi Koike
伸吉 小池
Kosuke Murai
浩介 村井
Hiromasa Yakushiji
弘昌 薬師寺
Susumu Izumimoto
将 泉本
Ryuzo Wakamatsu
隆三 若松
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Pacific Metals Co Ltd
Original Assignee
Pacific Metals Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 Ni、Co等を含む酸性水溶液からNi、C
oを硫化物として回収する方法を提供する。 【構成】 Ni、Coを含む酸性水溶液に硫化アルカリ
化合物を添加してこれらを硫化物として回収する。反応
条件は温度100℃未満、常圧下、pH1.5以上とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ニッケル、コバルト、
又はニッケルとコバルトの共存する酸化鉱石、マンガン
ノジュウル、コバルトクラスト、廃触媒、Ni、Co合
金スクラップ等を酸浸出して得られたニッケル、コバル
トを含む、又はこの他に鉄、アルミニウム、マンガン、
マグネシウム、クロム等を含む酸性水溶液から、ニッケ
ルとコバルトを優先的に効率良くしかも容易に硫化物と
して回収する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ニッケル、コバルトを含む酸性水溶液か
らの硫化物としての回収方法は、金属製錬技術ハンドブ
ック(発行所、朝倉書店)700頁に記載されているよ
うに、硫化水素ガスを使用し、2〜10kg/cm2
加圧下でしかも100℃以上の高温度でオートクレーブ
を使用して硫化し行われている。
【0003】このような条件下でのオートクレーブ操業
では、硫化物がオートクレーブの管壁に固着し、しばし
ば操業を中止し除去する必要がある。
【0004】また、硫化水素ガスとニッケル、コバルト
を含む酸性水溶液との反応のため、硫化物の生成速度が
遅く濾過分離性の良好な硫化物を生成さす為には、種結
晶となる多量の硫化物をあらかじめ存在させておくこと
が必要であり、装置が大型化する。
【0005】この技術の改良として特公昭60―543
78号公報には金属鉄を触媒として、更に特公昭61―
28731号公報では銅を触媒として常圧で硫化物を生
成させる技術が開示されているが、いずれにしても使用
する硫化水素ガスは猛毒ガスである為、取り扱い上困難
な点が多く、装置も複雑化するという問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する点は、ニッケル、コバルトの他に、鉄、アルミニウ
ム、マンガン、マグネシウム、クロム等を含む場合もあ
る水溶液から硫化物としてニッケルとコバルトを選択的
に回収するにあたり、水硫化ナトリウム、硫化ナトリウ
ムあるいは水硫化ナトリウムと硫化ナトリウムの混合物
とニッケル、コバルト又はニッケルとコバルトを含む酸
性水溶液とを反応さすことにより、常圧でかつ100℃
以下の温度で、オートクレーブを用いずに短時間で効率
良くしかも濾過分離性の良い、ニッケル硫化物、コバル
ト硫化物を製造することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、ニッケル、コ
バルト、又はニッケルとコバルトを含む酸性水溶液から
ニッケル、コバルトを回収するに当たり、水硫化ナトリ
ウム、硫化ナトリウムあるいは水硫化ナトリウムと硫化
ナトリウムの混合物とニッケル、コバルトを含む水溶液
とを常圧で100℃以下の温度において、酸性水溶液の
PHを1.5以上の範囲において反応させることによ
り、ニッケル硫化物、コバルト硫化物の効率的な回収方
法を提供する。
【0008】以下に、本発明について詳細に説明する。
【0009】ニッケル、コバルト、又はニッケルとコバ
ルトを含む酸性水溶液を100℃以下に保持し、水硫化
ナトリウム、硫化ナトリウムあるいは水硫化ナトリウム
と硫化ナトリウムの混合物とを反応させた。
【0010】反応温度が40℃以下では、硫化物の反応
速度が遅く硫化物の生成に長時間かかり、ニッケル、コ
バルトの回収率が低下するばかりか、硫化物の粒子径が
小さくなり濾過分離性が悪くなる。
【0011】一方温度は高い方がより好ましいが、経済
性および装置の点からも100℃以下とし、50℃以上
になると反応はかなり速くなり、80℃では硫化物の反
応速度が十分速く、粒子径の大きな硫化物が生成し濾過
分離性が良好となる。
【0012】以上のことから反応温度は100℃以下で
好ましくは、60〜80℃の範囲が良い。反応時間は通
常5〜60分程度で充分である。
【0013】反応時の酸性水溶液PHは、1.5以上の
範囲に調整しておこなうことが望ましい。PHが1.5
未満ではニッケル、コバルトの回収率が低下する。
【0014】反応圧力は常圧でおこなった。オートクレ
ーブを用いて加圧下でおこなってもよいが反応性、硫化
物の生成の点から違いはなく、その必要はない。反応雰
囲気は還元性とすることが望ましい。
【0015】しかし、還元性雰囲気といっても特別に硫
化水素ガスあるいは水素ガスで置換する必要はなく、空
気の侵入を防止する程度で十分である。
【0016】水硫化ナトリウム、硫化ナトリウムの使用
量は、該酸性水溶液中のニッケル、コバルトをニッケル
硫化物(NiS)、コバルト硫化物(CoS)として生
成するに必要な理論当量の1.1〜1.3倍でよい。
1.1当量未満では、ニッケル、コバルトの回収率が低
下する。
【0017】一方1.3当量でニッケル、コバルトの回
収率は99%となり、これより多く使用しても経済的メ
リットはない。
【0018】水硫化ナトリウム、硫化ナトリウムは水溶
液として使用するが、固体のまま使用してもなんら問題
はない。
【0019】以下、本発明を実施例によりさらに詳細に
説明する。
【0020】
【実施例1】ニッケルとコバルトを含む酸化鉱石を硫酸
により、加圧酸浸出して得られたNi=2.65g/
l、Co=0.17g/l、Fe=0.10g/l、A
l=0.25g/l、Mn=1.86g/l、Mg=
1.82g/l、Cr=0.06g/lの酸性溶液を反
応容器内で温度80℃に保持し、溶液中のNi、Coを
NiS、CoSの硫化物として生成するに必要な量の
1.3倍当量の25%水硫化ナトリウム溶液を添加し攪
拌した。
【0021】添加後、2、5、10、20、30分後の
液濃度を分析し、Ni、Coの硫化物としての回収率を
求めた。30分後、硫化物と液を濾過分離し、硫化物の
成分と粒度を調べた。
【0022】この結果、水硫化ナトリウムの添加後5分
でNi、Coの99%が硫化物として回収できた。その
時の液PHは2.8であった。第1表にNi、Coの硫
化物としての回収率の結果を示す。
【0023】硫化物の成分は、Ni=45.7%、Co
=2.90%、S=32%、Fe=0.08%、Al=
0.10%、Mn=0.15%、Mg=0.18%であ
り、Ni、Coが選択的に硫化物として回収された。平
均粒度は28μであり濾過分離性は非常に良好であっ
た。
【0024】
【実施例2】反応温度を60℃とした以外は、実施例1
と同じ条件でおこなった。この結果を第1表に示す。水
硫化ナトリウムの添加後20分でNi、Coの98%が
硫化物として回収できた。その時の液PHは2.5であ
り、その平均粒度は25μであった。
【0025】
【実施例3】反応温度を40℃とした以外は、実施例1
と同じ条件でおこなった。この結果を第1表に示す。水
硫化ナトリウムの添加後30分反応させても、Ni、C
oの硫化物としての回収率は88%、73%と低下し、
その平均粒度も15μと低下し、液PHは2.5であっ
た。
【0026】
【実施例4】水硫化ナトリウムの添加量を1.1当量と
した以外は、実施例1と同じ条件でおこなった。この結
果を第1表に示す。水硫化ナトリウムの添加後30分反
応させても、Ni、Coの硫化物としての回収率はそれ
ぞれ87%、79%であり、平均粒度は28μであっ
た。その時の液PHは2.7であった。
【0027】
【実施例5】Ni=10.24g/l、Co=0.70
g/l、Fe=0.21g/l、Al=0.18g/
l、Mn=0.26g/l、Mg=13.7g/l、C
r=0.08g/lの酸性溶液を使用した以外は、実施
例1と同じ条件でおこなった。水硫化ナトリウムの添加
後5分でNi、Coの99%が硫化物として回収でき
た。その平均粒度は30μと大きく濾過分離性は非常に
良好であった。その時の液PHは1.9であった。
【0028】
【実施例6】水硫化ナトリウムの代りに、硫化ナトリウ
ムを使用し、硫化ナトリウムの添加量を1.3当量とし
た以外は、実施例1と同じ条件で行なった。硫化ナトリ
ウムの添加後10分でNi、Coの98%が硫化物とし
て回収できた。その平均粒度は27μと大きく、濾過分
離性は非常に良好であった。その時の液PHは3.5で
あった。
【0029】
【実施例7】水硫化ナトリウムと硫化ナトリウムのSぶ
んに換算して1:1の当量割合で混合使用した以外は、
実施例1と同じ条件で行なった。水硫化ナトリウムと硫
化ナトリウム混合物の添加後10分でNi、Coの99
%が硫化物として回収できた。その平均粒度は28μと
大きく、濾過分離性は非常に良好であった。その時の液
PHは3.1であった。
【0030】
【実施例8】ニッケルとコバルトを含む廃触媒を硫酸に
より、加圧浸出して得られたNi=3.72g/l、C
o=1.65g/l、Fe=0.07g/l、Al=
1.53g/l、Mn=0.03g/l、Mg=1.1
1g/lの酸性溶液と水硫化ナトリウムをNi、Coに
対し1.3当量添加し80℃で10分間反応させた。N
i、Coの99%が硫化物として回収でき、その平均粒
度は28μと大きく、濾過分離性は非常に良好であっ
た。その時の液PHは2.7であった。
【0031】
【実施例9】マンガンノジュウルを硫酸により、浸出し
て得られたNi=1.15g/l、Co=0.36g/
l、Cu=0.87g/l、Fe=5.03g/l、A
l=0.23g/l、Mn=25.0g/l、Mg=
0.52g/l、Cr=0.11g/lの酸性溶液と水
硫化ナトリウムをNi、Co、Cuに対し1.2当量添
加し80℃で10分間反応させた。Ni、Coの98
%、Cuの99%が硫化物として回収でき、その平均粒
度は31μと大きく、濾過分離性は非常に良好であっ
た。その時の液PHは3.1であった。
【0032】
【実施例10】Ni=3.12g/l、Co=0.26
g/l、Fe=0.41g/l、Al=0.15g/
l、Mn=1.36g/l、Mg=13.7g/lの塩
酸溶液と水硫化ナトリウムをNi、Coに対し1.25
当量添加し80℃で10分間反応させた。Ni、Coの
99%が硫化物として回収でき、その平均粒度は30μ
と大きく、濾過分離性は非常に良好であった。その時の
液PHは1.6であった。
【0033】
【実施例11】Ni=4.32g/l、Co=0.37
g/l、Fe=0.16g/l、Al=0.20g/
l、Mn=1.55g/l、Mg=10.3g/lの硝
酸溶液と水硫化ナトリウムをNi、Coに対し1.30
当量添加し80℃で10分間反応させた。Niの97
%、Coの99%が硫化物として回収でき、その平均粒
度は27μと大きく、濾過分離性は非常に良好であっ
た。その時の液PHは1.7であった。
【0034】
【実施例12】Ni=7.36g/l、Co=2.42
g/l、Fe=0.40g/l、Mn=0.59g/
l、Cr=0.74g/lの硫酸と硝酸の混酸液と水硫
化ナトリウムをNi、Coに対し1.25当量添加し、
80℃で10分間反応させた。Niの98%、Coの9
8%が硫化物として回収でき、その平均粒度は29μと
大きく、濾過分離性は非常に良好であった。その時の液
PHは1.7であった。
【0035】
【実施例13】Ni=5.50g/l、Fe=6.32
g/l、Mn=0.10g/l、Cr=0.12g/l
の硫酸と塩酸の混酸液と水硫化ナトリウムをNiに対し
1.25当量添加し、80℃で10分間反応させた。N
iの98%が硫化物として回収でき、その平均粒度は2
8μと大きく、濾過分離性は非常に良好であった。その
時の液PHは1.6であった。
【0036】
【実施例14】Co=4.57g/l、Fe=5.36
g/l、Mn=0.08g/l、Cr=0.09g/l
の塩酸と硝酸の混酸液と水硫化ナトリウムをCoに対し
1.25当量添加し、80℃で10分間反応させた。C
oの99%が硫化物として回収でき、その平均粒度は2
8μと大きく、濾過分離性は非常に良好であった。その
時の液PHは1.8であった。
【0037】
【比較例1】実施例1と同じ酸性溶液をオートクレーブ
内で120℃、2.5kg/cm2の高温高圧状態に保
持し、硫化水素ガスを吹込みながら60分間攪拌し反応
させた。硫化水素ガスの使用量は溶液中のNi、Coを
NiS、CoSの硫化物として生成するに必要な量の
2.5当量を吹込んだ。
【0038】その後、硫化物と液を濾過分離し、濾液の
液濃度分析よりNi、Coの回収率をもとめた。硫化物
は粒度を調べた。この結果、Ni、Coの回収率は82
%であり、硫化物の平均粒度は13μと細かく濾過分離
性は良くなかった。この時の液PHは2.3であった。
【0039】
【比較例2】実施例1と同じ酸性溶液をオートクレーブ
内で80℃、1kg/cm2 の条件で硫化水素ガスを吹
き込みながら60分間攪拌し反応させた。硫化水素ガス
の使用量はNi、Coにたいし2.5当量吹き込んだ。
この時のNi、Coの回収率は66%であり、硫化物の
平均粒度は10μであった。液PHは2.6であった。
【0040】
【表1】
【0041】
【表2】
【0042】
【発明の効果】本発明の方法によれば、ニッケルやコバ
ルト、又はニッケルとコバルトの共存する酸性水溶液か
らニッケル硫化物、コバルト硫化物の製造がこれまで以
上に容易にしかも安全に行われ、操業が簡素化される。
【図面の簡単な説明】
【図1】水硫化ナトリウムの添加当量を1.3とした場
合、反応温度の違いによる反応時間と(a)Ni回収
率、(b)Co回収率の変化を示した図である。
【図2】反応温度を80℃、反応時間を30分とした場
合、水硫化ナトリウムの添加当量とNi回収率、Co回
収率の変化を示した図である。
【図3】反応温度と硫化物の平均粒子径の関係を示した
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 泉本 将 青森県八戸市大字河原木字遠山新田(番地 なし) 大平洋金属株式会社八戸製造所内 (72)発明者 若松 隆三 青森県八戸市大字河原木字遠山新田(番地 なし) 大平洋金属株式会社八戸製造所内

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニッケル、コバルト、又はニッケルとコ
    バルトを含む酸性水溶液に硫化アルカリ化合物を作用さ
    せ、ニッケル、コバルトをそれぞれニッケル硫化物、コ
    バルト硫化物として沈殿生成させるニッケル、コバルト
    の回収方法において、温度が100 ℃未満、常圧下で反応
    させ、濾過分離性の良好なニッケル硫化物、コバルト硫
    化物として回収することを特徴とするニッケル、コバル
    トの回収方法。
  2. 【請求項2】 前記酸性水溶液のPHが1.5以上であ
    ることより成る請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記酸性水溶液に硫化ナトリウム又は水
    硫化ナトリウムを作用させることより成る請求項1記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 前記酸性水溶液に水硫化ナトリウムと硫
    化ナトリウムの混合物を作用させることより成る請求項
    1記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記酸性水溶液が硫酸、塩酸、硝酸液又
    はそれらの2種以上の混酸を含む水溶液である請求項1
    記載の方法。
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