[发明专利]镍氧化物矿石的湿式冶炼方法

说明书

在从镍氧化物矿石中回收镍、钴等的镍氧化物矿石的湿式冶炼方法中，能够减少用于浸出处理中的硫酸等的酸消耗量且能够以高效率回收镍、钴等有价金属的方法。该方法包括：工序(A)，将作为原料的镍氧化物矿石分选为低镁品位的褐铁矿系矿石和高镁品位的腐泥土矿系矿石；工序(B)，在规定的标准化的浸出条件下，使用通过工序(C)中的加压浸出得到的加压浸出液对腐泥土矿系矿石实施常压浸出；以及工序(C)，将由工序(A)得到的褐铁矿系矿石与由工序(B)得到的常压浸出残渣混合，使其在高温高压的酸性环境气体中与硫酸反应，从而进行加压浸出。

技术领域

本发明涉及一种镍氧化物矿石的湿式冶炼方法，更详细地，涉及一种能够通过湿式冶炼高效地从镍氧化物矿石中的包含大量镁、二氧化硅等碱金属的腐泥土矿系矿石中回收有价金属的方法。

背景技术

作为通过湿式冶炼从镍品位低的低品位镍氧化物矿石中回收镍、钴等有价金属的方法，进行如专利文献1所示的在矿石浆料中添加硫酸并在高温高压的条件下进行浸出的高压酸浸出法(HPAL法：High Pressure Acid Leach法)。

其中，在低品位镍氧化物矿石中存在铁品位高且镁、二氧化硅等碱成分品位低的褐铁矿(Limonite)系矿石和包含大量碱成分的腐泥土矿(Saprolite)系矿石这两种矿石，作为HPAL法的原料，主要使用褐铁矿系矿石。

另一方面，在以腐泥土矿系矿石为原料的情况下，在浸出处理中添加的硫酸与该矿石所含的碱成分反应，形成如硫酸镁那样的碱硫酸盐(アルカリ硫酸塩)，其结果是具有酸消耗量增加的倾向，在经济方面不利。因此，当对腐泥土矿系矿石实施基于HPAL法的加压浸出时，仅限于有价金属的回收量与硫酸消耗量平衡的一部分的量，而在多数情况下，仅限于生产的腐泥土矿系矿石的矿量的极少一部分。

到目前为止，作为腐泥土矿系矿石的有效利用方法，例如研究了常压浸出方法。具体而言，例如专利文献2、专利文献3等公开了将腐泥土矿系矿石用作中和剂的方法，该中和剂是通过HPAL法得到的浸出液所含的游离(Free)酸的中和剂。然而，这些方法的主要目的仅是作为游离酸的中和剂或镁源有效利用，在用作中和剂的情况下，腐泥土矿系矿石中包含的镍、钴等有价金属的回收率变低，很难作为原料有效利用。

另外，在专利文献4公开的方法中，公开了将腐泥土矿系矿石用作原料并通过常压浸出使镍、钴浸出的方法，虽然能够实现高回收率，但常压浸出所需要的时间非常长，为9.5小时以上，该方法局限于生产效率差。

根据这样的情况，专利文献5提出了将由常压浸出得到的浸出残渣供给至HPAL法的加压浸出处理，从而回收有价金属的方法。具体而言，专利文献5中公开的方法是通过常压浸出和加压浸出对全部低品位镍氧化物矿石进行处理。然而，在作为常压浸出条件的95℃的反应温度，还需要在反应槽中停留2小时～3小时，需要扩大设备规模、供给巨大的加温热量并保温等，在实际操作上效率低。

另外，由于基于该专利文献5的常压浸出的主要目的也是对通过加压浸出得到的浸出液的游离酸进行中和，因此，作为常压浸出时的镁的浸出率，限于42％～50％左右，在加压浸出中，镁所消耗的硫酸用量仍然很多。

另外，因加压浸出液所含的镁浓度的升高而导致镍、钴等有价金属的浸出率降低的问题。因此，存在将一部分常压浸出残渣排出至系统外、不能将具有一定程度以上的高镁品位的腐泥土矿系矿石用于常压浸出等的不能有效地将腐泥土矿系矿石用作原料的问题。