[发明专利]锰回收方法

说明书

技术领域

本发明涉及从含有锰成分的炼铁厂副产物、低品位矿物、使用过的电池等中回收作为有价金属的锰的技术。

背景技术

从低品位的粗矿石或精炼钢、或炼铁厂副产物中回收特定的有价金属目前由于成本的原因还存在困难。但是，近年来，由于金属资源的枯竭及交易价格的上升等，需要从这样的物质中回收有价金属。例如，作为有价金属之一的锰在产业界的多个领域中均成为必须的金属，将来，恐怕其需求将超过埋藏量。

特别是，在炼铁厂中，由于大量消耗锰作为炼钢原料，因此，在炼铁领域中确保锰源的问题极为严峻。另一方面，在炼铁厂中大量产生的粉尘、矿泥、矿渣等炼铁厂副产物中含有较多的锰。因此，期待通过确立从炼铁厂副产物中回收锰并将其作为炼钢原料再利用的技术来大幅度消除上述问题。

在此，作为从矿物中回收有价金属的方法，已知如下的方法：使矿物与酸或碱的处理液接触，溶解矿物中所含有的有价金属并使其浸出到处理液中，通过选择中和浸出到该处理液中的有价金属而回收。另外，在从低品位矿物中回收有价金属的情况下，从成本的角度出发，一般采用使用硫酸等酸从对象矿物中浸出有价金属并进行回收的方法。

但是，对于使用硫酸等酸作为处理液从对象矿物中回收有价金属的方法而言，其成本仍然很高，不同情况下投入成本和回收的有价金属的成本不平衡的情况较多，适用事例受限。另外，在使用酸的回收中，存在一部分形态的锰较难浸出、回收率降低这样的问题。

另一方面，还已知如下方法：通过使用微生物使有价金属离子从矿物浸出到处理液中，从而回收有价金属。根据该方法，能够使有价金属从矿物浸出到处理液中而无需使用大量的硫酸等，因此，能够从矿物中回收有价金属而不会导致上述问题。

另外，如上所述，使用微生物从矿物中浸出金属的方法被称为生物浸出法(生物浸出)，其特征在于，能量消耗更少，对环境的威胁更低。这样一来，认为生物浸出可实现金属浸出率的提高和低成本化，因此，其作为从低品位矿物中浸出有价金属的有效方法而受到关注。

例如，在专利文献1中提出了如下技术：使铁还原细菌作用，将3价铁还原成2价铁，使用所述2价铁使由金属氧化物及金属氢氧化物组成的组中包含的金属(钴、镍、锰等)浸出，生成浸出液和残渣，将所述浸出液和残渣分离，回收期望的金属。具体而言，其是将浸出处理培养基、铁还原细菌及金属氧化物或金属氢氧化物放入反应器中进行浸出处理的技术，更具体而言，提出了如下的技术：使用间歇式的搅拌型反应器，一边搅拌培养基使得金属氧化物等不发生沉降，一边调节浸出处理中的最大pH为8.5以下、优选为中性(例如pH7.5以下)，将整体设为优选的特定的pH范围进行金属的浸出。根据该技术，可以通过公知的方法回收浸出液中所含的有价金属(钴、镍)，并将其用于期望的用途。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-113116号公报

发明内容

发明要解决的问题

但是，在专利文献1中，关于回收浸出液中所含的有价金属的方法没有具体的记载。因此，根据回收方法的不同，高浓度的含铁溶液用一次就扔掉，担心其不经济。

即，在按照专利文献1提出的技术使被处理物(金属氧化物等)中所含的锰浸出的情况下，需要从含有锰离子和铁离子(浸出处理时通过对2价铁进行氧化获得的3价铁、或者还有未被氧化而残存的2价铁)的浸出液中回收锰。

作为从含有多种金属离子的浸出液中分离期望的金属的公知方法，有向浸出液中添加药剂等来选择性地沉淀分离金属种的方法。如果要应用该方法对包含锰离子和铁离子的浸出液进行处理，则在大部分情况下，首先，由于易产生不溶性盐的铁离子被沉淀分离，因此，需要使锰离子残留在浸出液中与铁分离后，从浸出液中分离锰。在这样的方法中，锰的回收需要两次的分离工序，存在工序变复杂的问题。另外，若从浸出液中沉淀分离铁离子，则很难对含铁溶液(浸出液)进行再利用。

另一方面，在从浸出液中回收有价金属时，也考虑使用电解法、使用离子交换树脂、螯合树脂等作为吸附材料的吸附法。但是，对于通常的电解法而言，需要在前段添加与铁等形成络合物的物质使铁可溶于有机溶剂，一般通过称为分液的水/有机溶剂将铁从水层抽出分离至有机溶剂层中，需要将目标的锰残留于水槽中的分离工序，且需要使用大量的有机溶剂。另外，处理工序也增加，而且还要消耗巨大的电量。此外，在吸附法中使用的吸附材料通常较为昂贵，而且还需要吸附分离后的脱离、回收工序。因此，在想要从炼铁厂副产物这样的大量被处理物中回收锰的情况下，若使用电解法及吸附法，则回收费用巨大。