[发明专利]镍氧化矿冶炼中的排水处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及镍氧化矿冶炼中的排水处理方法，更详细而言，涉及能够从排出自镍氧化矿的冶炼的含有铝离子的酸性排水中生成密度高的铝沉淀物的排水处理方法。

本申请基于在日本于2012年8月13日提出申请的日本特许申请编号特愿2012-179413要求优先权，通过参照该申请而引用于本申请。

背景技术

在非铁金属的矿山、冶炼厂等产生含有重金属离子的酸性排水的工厂中，设置排水处理工序，进行自排水中以排水沉淀物的形态分离重金属离子从而使被排放的排水中不含该重金属离子的处理。

例如，作为自该酸性排水中分离重金属的方法，通常进行以下操作：通过添加石灰石、熟石灰等碱，从而调节排水的pH，制成浆料，使重金属以沉淀物的形态析出而固定。

非铁金属当中，红土矿那样的低品质的镍氧化矿的矿石中，存在以较多的量含有作为重金属的锰的倾向。使用近年来常常使用的高温加压酸浸出工艺(HPAL工艺)的镍冶炼中，锰残留在回收镍后的排水中。因此，为了不产生直接排放而使河流着色等的影响，采用在排水中添加碱而以中和沉淀物的形态分离锰的方法。

然而，此时，存在镁等不需要沉淀分离的其它金属离子也同时形成沉淀物、沉淀物量增加的问题。连不需要沉淀分离的金属离子也形成沉淀物时，产生中和所需的碱的用量、成本增加或者压迫弃置场所的容量等不理想的影响。

所以，需要仅使锰选择性地沉淀分离而不会使不需要沉淀的镁共沉淀的方法。

例如，专利文献1中报道了通过所谓氧化/中和法仅使锰选择性地沉淀分离而不会使镁共沉淀的方法，所述氧化/中和法为：将酸性排水的pH调节为8.2～8.8的范围后，吹入氧气，从而使氧化还原电位维持在50～300mV的范围。

然而，该方法中也是，液体中含有铝离子时，镁和铝同时沉淀，中和剂在去除锰之外还需要中和镁的分量、沉淀物产生量增加这样的问题没有充分解除。

因此，专利文献2中公开了在酸性排水的氧化中和处理之前预先将排水的pH调节为4～6的范围并分离铝的方法。通过使用该方法，能够防止镁与铝的共沉淀，有效地分离铝。

然而，专利文献2的方法中形成的铝沉淀物成为体积非常大的沉淀物，存在处理时体积庞大的问题。这是因为，铝沉淀物的颗粒微细，沉淀物中的含水率高，存在排水中的镁的相当一部分以附着水的形态被含有的倾向。另外，铝沉淀物的比重为1.05～1.10g/ml左右时，轻得几乎与排水没有差别，因此沉淀物难以沉降。进而，搅拌时卷入空气而容易在沉淀物内形成蜂巢状的空隙等不良的特征较多。特别是在铝离子的浓度超过2g/l那样的酸性排水的情况下，具有这些倾向变得明显的性质。

进而，在工业上进行固液分离时，往往使用浓缩机。使用浓缩机(thickener)的操作中，添加絮凝剂，供给到浓缩机中的浆料中的固体成分沉降于浓缩机的底部，成为被称为下溢的沉淀物，适宜地自浓缩机取出。取出的下溢中附着若干液体，因此需要对使用压滤机等进行精过滤而脱水了的沉淀物进行处置。

此时，下溢中附着的液体少，即为高浓度的下溢时，具有以下的优势：可以节约浓缩机、压滤机等过滤设备的尺寸，进而也可以节约为了对分离后的附着液进行中和处理而添加的中和剂等。然而，特别是在形成了如上所述的蜂巢状的沉淀物时，精过滤所需的下溢的物量增加，因此也存在设备容量相应地增加等成本问题。

作为将难沉降性和难过滤性的浆料固液分离的方法，例如有专利文献3中公开的方法。提出了，该专利文献3中记载的方法为含有胶体状二氧化硅的难沉降性且难过滤性的浆料的处理方法，其为用于改善沉降性和过滤性的方法。具体而言，在包含胶体状二氧化硅的浆料中添加膨润土，提高沉降性和过滤性。

然而，该专利文献3中记载的方法对镁等除胶体状二氧化硅以外的成分几乎没有效果，而且，由于自外部新添加膨润土，因此无法无视该膨润土的添加所造成的沉淀物量的增加，应用存在界限。

如上所述，尚未开发出能够从排出自镍氧化矿的冶炼的排水那样地除了锰、镁之外还含有铝的酸性排水中获得密度高的铝沉淀物和去除了铝的排水的适当的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平09-248576号公报

专利文献2：日本特开2010-207674号公报

专利文献3：日本特开2000-126510号公报

专利文献4：日本特开2004-225120号公报

专利文献5：日本特开2005-350766号公报

发明内容