JPS5843333B2 - テツオフクムマツトノジヨウアツシンシユツホウホウ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は鉄を含有する含ニツケル硫化物マットを浸出
する方法に関するものであり、又多段のステップの工程
中で、マットから金属分を回収するについての第１ステ
ツプとして、ニッケルー銅硫化物マットを常圧浸出する
方法に関する。

特許文献にはニッケル硫化物マットやニッケルー銅硫化
物マットのような含ニツケル硫化物マットからニッケル
を選択的に浸出することに関する提案が多数示されてい
る。

例えば米国特許Ａ９６３０７２（１９１０年８月９日）
に於ては、はんの少ししか又は全く鉄を含まない高品位
のマットを浸出する一方法が提案されているが、その方
法では、原料を熱したままに保ち、攪拌して反応を促進
しながら希硫酸でニッケルを選択的に浸出している。

生じた硫酸ニッケル溶液を分離し、乾燥し、赤熱して酸
化ニッケルに変え、これを通常の方法で還元して金属ニ
ッケルとした。

特許は更に、若しマットが鉄を含む場合は、成る条件の
許では、マットを希硫酸の一部を用いて濡れている間に
細かに粉砕して一部のニッケル及び鉄を溶解し去り、そ
の後で残渣を更に希硫酸の一部とともに粉砕し、残りの
ニッケル及び残存していた鉄を全て溶解しつくすのが有
用であると述べている。

米国特許Ａ１７５６０９２（１９３０年４月２９日）に
於ては、ニッケルー銅硫化物マットよりニッケルを選択
的に抽出する方法が発表されている。

酸へのニッケル溶解速度を増す為に、マットを溶融し、
水中で粒状にして急冷した。

浸出は常圧下、温度８０℃乃至ｌＯＯ℃で硫酸中で行わ
れた。

米国特許Ａ２２２３２３９（１９４０年１１月１６日）
、應２２３９６２６（１９４１年４月２２日）、Ａ２７
５３２４９（１９５６年７月３日）はＨＣｌ或いはＨ２
ＳＯ４の如き酸でニッケルー銅マットからニッケルを選
択的に浸出することを発表している。

これらの特許はマット中に存する全金属分と結合するに
必要な量より転化学童論的に少ない硫黄含有量のマット
を使用することの重要さを強調している。

結合する硫黄が少なければ少ない程、浸出によるニッケ
ル回収が高くなる。

含ニツケルマットの常温浸出に於ける問題はマットの浸
出特性が、マットが鋳造されたままの状態であろうと或
いは通常の方法で粒状にされた状態であろうと、伺れに
しても組成に従って、特に鉄含有量に従って変わるとい
うことである。

かかる特性は一般に浸出時間が長びくこととなって反映
してくるが、この方法の経済性に悪影響を及ぼす。

通常の常圧浸出では鉄含有量が低く、例えば重量で０．
５％以下であることを要求する。

我々は高い鉄含有率を帳消しにする操業ステップの新し
い組合せを用いることにより、重量にして０．５％以上
、１５或いは２０％までもの鉄を含むマットを処理する
ことができ、そして鉄の存在の悪影響を克服することが
できることを見出した６更に我々は、高い鉄含有率の存
在が常圧浸出時間を長びかせ浸出反応の完了を抑圧しよ
うとするときは、我々の発明のすぐれた具体化したもの
を使用することにより、浸出時間を短縮し浸出反応を殆
んど完結することができることを見出した。

この発明の目的は比較的鉄含有率の高い含ニツケル硫化
物マットを常温浸出して、含まれているニッケルの大部
分を選択的に且つ経済的に抽出する方法を提供するにあ
る。

図１及び２は夫々水溶液中の鉄濃度及び銅濃度を常圧浸
出時間及び酸素吹込みの関数として示す曲線であり、図
３はｐＨを４．４％鉄を含むニッケルー銅硫化物マット
の常圧浸出時間の関数として示す曲線であり、図４はｐ
Ｈを浸出時間の関数として、鉄の予備浸出、酸素の吹込
み、および空気のみによって影響されるのを示す一群の
曲線を示す。

そして図５はこの発明の一具体例を遂行する好ましいフ
ローシートを示したものである。

概括的に述べれば、化学量論的に少ない硫黄を含むニッ
ケルー銅硫化物マットの如き、含ニツケル硫化物マット
の細粉にしたものを浸出するためにこの方法が提供され
たものである。

この発明の方法は、好ましくは重量にして２０％乃至７
５％ニッケル、５％乃至５０℃銅、４％以上乃至２０％
硫黄、０．５％以上乃至２０℃鉄を含み、そのうちニッ
ケル、銅及び硫黄含有量の総計がマット組成の少なくも
８０％を占め、残りが脈石又はステップ及び随伴不純物
であり、マット中の硫黄の量がマットに含まれる金属値
と結合するに化学量論的に要求される量よりは少なく、
又Ｎｌ３Ｓ２の形でニッケルと結合するに必要とされる
量を実質的に超えないような微粒含ニツケル硫化物マッ
トを浸出する方法である。

鉄の含有量のために、装入物を調整するために特別のス
テップをとるが、それにはマットをその固相一液相線温
度よりは少なくも１０℃は高いが、マットの沸点よりは
低い温度から、その溶融状態より急冷して粒状にする。

次にマットを細粉にして少なくも重量で５０％が２７０
メツシユ篩（米国標準）を通過するものに相等する粒度
とする。

しかし乍ら、浸出中小適当な発泡なしに求望通りの溶解
が保証さイ′シる程度にマットが細かに粉砕されさえす
るならば、マットの粒度としては上記の値に限定するも
のではない。

マットは粉砕して２００メツシユで通過５０％にしたも
のを用いる。

成る例に於ては、浸出方法は上記細粉にしたマットの水
のパルプ、例えば５％乃至６５％、典型的には１５％ソ
リッド密度のパルプとなし、これにｐＨが２を超えぬよ
うに充分の硫酸を含んだ銅電解廃液を加える。

適当なパルプの範囲は１０％乃至４０％である。

概括的に述べれば、パルプはｐＨが５を超すに至るまで
浸出し、溶液から銅及び鉄を確実に除く。

成る好ましい例では、パルプを第１段階の常圧浸出ステ
ップに付して、パルプに空気を吹きこんで、ｐＨが３．
５乃至４．５の範囲になるまでマットから選択的に可溶
性ニッケルの浸出を行う。

温度は沸点以下で、６０℃乃至９５℃までの範囲である
。

後で述べるもう一つの例では、マットを常圧浸出に付す
る前に空気を吹き込まずに先ず選択的に予備浸出を行い
、マットから大部分の量の鉄を除く。

上に述べたように、浸出溶液は常圧浸出の開始の間はｐ
Ｈが２を超えてはならない。

一般的に述べれば溶液のｐＨは１よりも小さい。

しかしながら低ｐＨから開始する必要はない。

例えばｐＨが２以上例えば３．５乃至４．５の廃棄硫酸
銅−鉄溶液を使用することもできるが、この液中では鉄
は第一鉄の状態であり、空気を吹きこむ間に第一鉄イオ
ンが第二鉄イオンに酸化されその間に加水分解して不溶
の水酸化第二鉄を生ずるに至り、為に遊離硫酸を液中に
生ずる。

斯くして、このような溶液のｐＨは、浸出用の遊離酸を
生せしめる為に空気吹込みが始まると、まもなく２以下
に下がり得る。

更に、裸銅電解系統から出る電解廃液は高濃度の酸（低
ｐＨ）を含み、そのｐＨは希釈に依って高めることがで
き、例えば電解廃液を常圧浸出の為にくり返す前に前述
の廃棄溶液と混合する。

斯くして、この発明の１利点は、この工程によれば廃棄
の硫酸ニッケルー銅−鉄溶液が好都合に使われ得ること
にある。

好ましい具体例の第１段階の常圧浸出ステップにつづい
て、パルプは上記空気吹き込みを、空気より強力な酸化
剤例えば酸素（或いはＭｎＯ４’−＊５２０８′−１そ
の他）に変えることにより、第２段階の常圧浸出ステッ
プに付せられる。

これによって硫化物マットの常圧浸出が更に完全に行わ
れるが、−が５以上に上ることで判る。

これにより一般に溶液中の銅及び鉄が夫々２０ ｐｐｍ
以下、そして通常は１０ ｐｐｍ以下に減ることになる
。

ここに得られた溶液はニッケル回収のため上記ソリッド
（残渣）より分離される。

希望によっては酸化剤として空気を用い、このソリッド
を硫酸溶液で高圧浸出に付するが、この酸のｐＨは２よ
りも小さく、浸出はゲージ気圧で約１４ｋｙ／ｃｉ乃至
５０ｋｇ／ｃＩＩＬの超高圧の下で、１７５℃乃至２０
５℃の温度で行われ、それによって浸出残渣と、大部分
の量の銅とニッケルを含んだ濃浸出後液とになり、この
濃浸出後液はこの残渣より分離されて、裸銅電解によっ
て溶液から大部分の銅を除去し、ここに得られた電解廃
液は第１常圧浸出ステツプにくり返し使用される。

前に述べた如く、常圧浸出の更に一般的な方法は、反応
の完結を確実に速かにするため非常に低い鉄含有量のマ
ット装入物を要求する。

この発明の常圧浸出法を行うに当っては、我々は溶液の
ｐＨが溶液中の銅と鉄を除くに充分な高さの水準に達し
た時をもって、反応は我々の目的にとっては完結したと
考えている。

我々が行った試験から、我我は常圧浸出中の最終の州は
５を超過した水準に達する筈であることを見出している
。

例えば溶液の田が５．３に達した時は１０ ｐｐｍ以下
の銅となり、ｐＨが５．５に達した時は１０ ｐｐｍ以
下の鉄となることを実験が示している。

２段階の常圧浸出工程を採ると、このことはかなり速か
に得られる。

「かなり速かに」の語は、我々は常圧浸出の間に、−が
少なくも５又はそれ以上、例えば５．３乃至５．５に達
する為にとる時間と考えている。

ｐＨ５或いはそれ以上に達せしめるためには、鉄の存在
の為に−が空気吹き込み中に４に達しそして４で殆んど
一定を保つ（止まる）に至った時は、酸素、ＭｎＯ４”
（例えばＫＭｎＯ４）或いは８２０８′（例えばＮａ
２Ｓ２０８）の如き、空気よりも強力な酸化剤を、ｐＨ
４に達した時に単に添加するのみで反応を進めることが
できることを我々は見出した。

もしもマットがここで述べた範囲内の多量の鉄を含む時
は、細粉にしたマットを希硫酸で予備浸出をした方がよ
い。

マットが、次に行われる常圧浸出の間に酸中和用の充分
の硫化ニッケルを供給するために２０％ニッケル又はそ
れ以上の多量のニッケルを含むということは非常に重要
なことである。

マットの組成は、容易に細粉にし得るようなものでなけ
ればならない。

従って、硫黄含有量は４％以上でなければならず、又２
０％までもの範囲例えば１０％乃至２０％でよい。

マットは、固相一液相線温度よりすくなくも１０℃、で
きれば少なくも２５℃上の温度で、且つ沸点より下の温
度の溶融温度から粒状にされることが重要である。

固相一液相線温度より下で、比較的高鉄含有マットを粒
状化すると、酸を消費する点でＮ１ａＳ２よりも効果的
でない（Ｎｉ 、Ｆｅ ）ｓ Ｓ４相を生じると信ぜら
れている。

マットを固相一液相線温度より上の温度で粒状にすると
、−見大部分の鉄は比較的不活性の銅フェライトとして
偏析するが、これは反応速度には殆んど害はない。

しかし我々は前述の理論にこだわろうとは思わない。

例えば、１．２５％Ｆｅ、３４．８％Ｎｉ、４１．６％
Ｃｕ及び１６．８％Ｓを含むマットを９３０℃（固相一
液相線温度の直下）で粒状にした。

硫酸を用いた常圧浸出を完結する（即ち−が５．５に達
する）時間は４４０分であった。

しかるに一方では、１０６０°Ｃ（固相一液相線温度よ
り上）で粒状にした同じマットを浸出する時間は、ｐＨ
５１５に達するのに僅か２３０分要したのみであった。

ｐＨ５又はそれ以上にまで反応を遂行せしめると、銅と
鉄の加水分解は確実であり、この両元素の低い最終ニッ
ケル溶液が得られる。

例えば４％もの高い鉄含有量のマットについては、常圧
浸出中におけるソリッドパーセントは、常圧浸出におい
ては第一鉄イオンがひきとめ効果をもっているので、余
分の第一鉄イオンを溶液中に投ぜぬよう、あまり高くシ
てはならない。

我々は１０％乃至２５％の残渣ソリッドを含むパルプが
適当であることを見出した。

常圧浸出に及ぼすマット中の鉄含有量の効果を、バーマ
ングワトー・コンセション・リミテッド；ビーシーエル
（Ｂａｍａｎｇｗａｔｏ ＣｏｎｃｅｓｓｉｏｎＬ ｔ
ｄ ； ＢＣＬ）より得たマットに種々の量の鉄を加え
た一連の組成のマットを準備して測定した。

典型的ＢＣＬ−７ツトは、０．２％Ｆｅ、１６．４％８
１４０％Ｎｉ、３９．５％Ｃｕに、残りは夫々０．５％
以下の各種不純物を含む低鉄含有のマットである。

一般的には、ＢＣＬ型マットは１６乃至２０％８１２０
％以上のＣｕ、２０％以上のＮｉの分析値であり、ニッ
ケル、銅及び硫黄の含有量の合計は８０％を超え、普通
には少なくとも９０％であり。

各不純物は０．５％及びそれ以下である。

鉄含有量を異にして得られたマットは次に示す通りであ
る。

各マットは溶融され、１３７２℃の温度に上げられ、炭
素の添加により酸化が防がれた。

各融体はこの組成の固相一液相線温度のすぐ下の温度で
ある９３０℃の温度から水のスプレィ中で急冷せられて
粒状にせられた。

粒状となったマットは次に２７０メツシュ下７５％、４
００メツシュ下５０％（米国標準）に粉砕した。

各浸出試験では、３１９／ｌ（リットル中のグラム数）
Ｎｉ、 ２２９／ ｌＣｕ及び４６９／ｌＨ２ＳＯ
４を含む浸出剤４５０−より成る溶液を７５℃に熱し、
４２ Ｏｒｐｍ でかきまわしながら空気を５８０ｍ１
／分で吹きこんだ。

この溶液は電解廃液の代表例で、含まれる遊離酸のため
に田は１である。

浸出を開始する時は、溶液４５０−に１１７．６グラム
のマットを加えた（２０．７％ソリッド）。

浸出を行っている間に６乃至１０個の試料（各２ｒＩＬ
ｌ）が採取された。

銅と鉄が殆んど除かれた時に試験は完了したと考えられ
たが、それは−が５．５までの時に起きた。

マットが固相一液相線温度より下の温度から粒状にされ
た時は浸出時間に及ぼす鉄の悪影響は次の如く表■から
明らかである。

ここで判るように、固相一液相線温度の下で急’／＋Ｌ
、たマットについては、マット中の鉄含有量が高い程、
銅及び鉄を除くための浸出時間が長くなる。

０．３％の鉄を含むマットについて、浸出溶液中の第一
鉄イオンの影響もまた１リツトル中Ｏ乃至８グラムの濃
度について測定された。

鉄の濃度が０の場合は浸出時間は３時間（ｐＨ５，３）
； ’）ットル中４グラムの時は３．８時間（ｐｉ−
１５，３）；そしてリットル中８グラムの時は４時間（
ｐＨ５，３）であった。

固相一液相線温度より上から急冷した同じ低鉄含有量の
マットはｐＨ５，３に達するのに５．８時間以上費した
。

従って、マット中の鉄と溶液中の鉄が浸出時間に悪く影
響することが判る。

浸出溶液中で−が５．３に達すると、溶液中の銅の殆ん
ど全部が除かれる。

しかしながら、空気より強い酸化剤が用いられた場合は
、鉄がもつと能率的に溶液から除かれることが観察され
た。

試験の結果は、その開始の段階でｐＨ４までは空気を用
い、次に０２又はＫＭｎＯ４の如き空気より強い酸化剤
にそれを変えると殆んど全ての鉄が、而も大へん速い速
度で除かれることを示している（図４を見よ）。

種々の鉄含有量のマットに関して、硫酸ニッケルー硫酸
銅−硫酸溶液を用いて、今までに述べたことに関して得
た結果を一括して次の表■に示す。

＊空気はｐｉ（４まで用い、次に０２に替えた。

＊＊空気は最終まで用いたが、ｐＨ４の時にＫＭｎｏ
４を添加した。

明らかに、ｐＨが４に達した後で溶液に空気より強い酸
化剤を加えると、鉄は銅ととも大部分、しかももつと効
果的に、２０ ｐｐｍ より小さく、例えば１０ ｐｐ
ｍにまで除かれる。

図１と２は同一実験の異なった面を示している。

この銅及び鉄の濃度の時間に対する変化は、ｐＨ４の点
で酸素を添加または添加せぬ試験を行った各図の曲線が
示している。

何れの場合も、水溶性鉄の殆んどは第一鉄の酸化状態で
ある。

図１（鉄）及び図２（銅）から判るように、ｐＨ４で酸
素を添加すると浸出時間は半分（約４乃至４．５時間）
に減少するが、これは空気のみを使用した場合は反応は
希望のｐＨに達するのに９時間もかかるのに、酸素を添
加した場合はｐＨ５，５は半分の時間で達し。

溶液中の銅及び鉄はＯ，ｏ １ ｇ／ｌ（１０ｐｐｍ）
の水準にまで除かれるという事実で明らかにされている
。

これと関連して、マットが４．４％の鉄を含み、又マッ
トが固相−液相線温度即ち１０６０℃より高いところか
ら急冷された場合に常圧浸出中ｐＨが変化することを示
す図３が示されている。

しかし乍ら、酸化剤として空気のみが用いられた場合は
、全浸出時間は１０時間で、その時間の半分はｐｌ（４
で費やされることに注目したい。

即ち、第１段階の浸出の間に、高鉄含有マットに対して
はｐＨ４で浸出が止まり或いは停滞する。

しかし他方、第２段階で、ｐＨ４で浸出溶液に酸素が添
加されると、図３から見られるように、反応が極めて速
かに進行する。

これは、■がすぐに５．５になり、反応が明らかに速か
に約半分の時間すなわち５時間で完結するという事実が
証明している。

第１没偕の浸出中に溶液がｐＨ３，５乃至４．５に達し
たならば、何時でも強酸化剤を浸出液に加えてよい。

加える酸化剤の量は一般にはマット中の鉄の量及び或い
は溶液中の第一鉄イオン量を基として化学量論的基礎の
上で定める。

一般的には化学量論的に余分の量が加えられねばならな
い。

例えば、ＫＭｎｏ ４を用いて第一鉄イオンを第二鉄イ
オンに酸化する場合、浸出液がｐＨ４に達した後第二段
階でＫＭｎＯ４が加えられると、浸出時間は９．８時間
（空気のみ）から４．８時間へと減少した。

ニッケルを選択的に溶解するために常圧浸出に付する前
に、高鉄含有マットを第１に予備浸出を行って、マット
に含まれる鉄の大部分を除去することが望ましい。

１つの試験で４．４％鉄マットをｐＨ２，５の希硫酸を
用い、空気の吹きこみなしに９０℃（５０ソリツド）で
予備浸出を行ったが、所要時間は２時間であった。

得られた結果は次の通りである。浸出中特に濾過中に幾
らかのＨ２Ｓを発生した。

予備浸出を行った場合と行わない場合における常圧浸出
の結果は図４中で比較されている。

図４に示す試験（１）の場合、マットは先ず上に述べた
ように２乃至４時間第１の予備浸出を行い、ｐＨ４に達
するまでは酸化剤として空気を用いながら最初に述べた
溶液（即ち３１ｇ／ｎＮｉ、２２９／１１Ｃｕ、及び４
６ｇ／１Ｈ２ＳＯ４）を用いて、この予備浸出をしたマ
ットを常圧浸出した。

空気は酸素に変えられて、浸出は田が５を超えるまでつ
づけられた。

明らかに判るように、この試験が最もよい結果を示し、
反応は約４時間で完結（ｐＨ５，５）した。

予備浸出をしない試験（２）では、溶液の−が４に達し
た時に空気を酸素に変えた。

良い結果は得たが、この試験は試験（１）よりも少々時
間が長びいた。

試験（３）と（４）についていえば、試験（４）では空
気のみで５以上の田に達するのに９乃至１０時間かかっ
たのに、予備浸出プラス空気を使用した試験（３）では
浸出は６時間に少しばかり足りない程度で完了した。

この図に見られるように、予備浸出プラス空気は空気の
みよりも著しい改善となる。

従って広い見地に於ては、この発明は高鉄含有マットを
その固相一液相線温度の上から第１の急冷を行い、つづ
いてマットを酸化剤として空気を用いて田が５以上得ら
れるまで常圧浸出するにある。

時間が重要な場合はむしろ、第１段階の常圧浸出に於て
、ｐＨが大体４に達するまで浸出し、次に第２段階で空
気を空気よりも強い酸化剤に変えて反応を完了して田を
５以上になし、銅と鉄の両者を大部分除くことが望まし
い。

この発明の最も好ましい態様は、粉砕したマットをｐＨ
の範囲１乃至３の希硫酸中で、２０％乃至６０％ソリッ
ドのパルプ密度として第１の予備浸出を行い、次に常圧
浸出を行って選択的にニッケルを溶解し、溶液から銅及
び鉄を除き、その間液中にあった遊離酸の大部分を消費
する。

好ましい具体例に於て前に述べた如く、２つの常圧浸出
ステップが用いらへ第１段階ではｐＨが４まで空気を用
い、第２段階に於ては上記ｐＨになったとき空気の代り
にもつと強い酸化剤を加える。

この酸化剤は０２ ｐ Ｍｎ０４１− ｐ Ｓ２０ｇ”
−その他これに類するものを含めた酸化剤で、溶液中の
イオンをより高い原子価の状態に酸化するどんな衆知の
酸化剤でもよい。

浸出速度とマット中の鉄含有量との間の関係は表■に明
確に示されている。

マット中に鉄が４％以上あると常圧浸出ではｐＨ５，５
に達するに要する時間は３倍以上になる。

浸出に供したマットが固相一液相線温度の下の温度で急
冷して粒状にされた場合、低鉄含有マット’ （＜ ０
．５％）を８９／ｌの第一鉄イオンを含む溶液を用いて
浸出すると、溶液中のこの鉄の存在の為に浸出時間は約
３分の１も増加する。

前に述べたが、高鉄含有マットを固相一液相線温度より
も下の温度から急冷して粒状にした場合は、鉄はＮｔ３
Ｓ２の格子に入り込み、鉄の加水分解に依って発生した
酸を消費するＮ ｉ３ Ｓ２化合物の能力を低めると信
じられている。

最も起るらしい一連の反応は次の通りである： 酸素の添加（図３に注目）は反応（３）を強制的に右に
進めて鉄の混在しているマットを活性化する。

ソシて、反応（２）によって発生した過剰の酸はこの反
応で消費せられ、これによって溶液のｐＨが約５以上、
例えば５．５にまで上るようになる。

マット中の鉄による長い常圧浸出持続時間は利点もある
。

例えば、反応（１）及び（２）は反応が進むための時間
がより長くとれることになり、従って鉄を少なく（表■
を見よ）含む最終溶液を生ずる。

一般的に、このためにニッケルが一層溶は易いことにな
る。

予備進出によって溶解した鉄の大部分は最初の１時間又
は２時間の浸出中に溶解されたものであることは注目す
べきである。

表■のデータは２時間以上の予備浸出をしても殆んど効
果がないことを示している。

前にも述べたが、予備浸出のみ（図４）でも常圧浸出時
間を短縮するのに効果がある。

しかし乍ら、ここで述べたように、常圧浸出の第１段階
の間に、ｐＨが４に達した後に強力な酸化剤を用いる等
信の注意を払いさえすれば、鉄の予備浸出段階を用いず
して望み通りの結果を得ることができる。

鉄の予備浸出段階を用いるこの発明の適宜の具体化を示
すものとして図５のフローシートと関連して次の例をあ
げる。

例 ３４．４％Ｎｉ、４０．８％Ｃｕ、１７．２％Ｓ、４．
４％Ｆｅ及び残分として脈石又はスラッグ及び痕跡の不
純物を含む、含ニツケル硫化物マットを準備した。

マットを溶融し、１３７２℃の温度に上げ、炭素を加え
て酸化を防止し、固相一液相線温度は９８０℃であるが
、固相一液相線温度より高い温度１０６０℃から水のス
プレィ中で粒状にした。

図５については、マットの粒状化につづいて、それを湿
式ボールミルにかけ、４００メツシュ下５０％の粒度に
粉砕した。

しかし乍ら、上記のね度に制限をするものではない。

希硫酸を用いてｐＨ２，５の５０％ソリッドのパルプを
作り、１０の工程（図５）で、２時間９０℃でパルプの
予備浸出を行う。

予備浸出につづいて、浸出したパルプはソリッド−液体
分離工程１１に送られ、予備浸出液は分離せられ、そし
て液は鉄除去工程１２に送られ、鉄は空気とＮＨ３とを
用いて沈殿せられるが、ソリッドは第１段階の常圧浸出
工程１３にゆき、ここでソリッドは図に示されるように
、くり返しの電解廃液１３Ａと混合され、１５％ソリッ
ドのパルプとなる。

くり返しの電解廃液は２２ ｇ／ｌｌＣｕ 、３．２
ｇ／ １Ｎｉ１及び４５ｇ／１Ｈ２Ｓ０４を含み、ｐＨ
は１、温度は７５°Ｃであった。

浸出中はｐＨが５を超えるに至るまでは空気を吹き込ん
だ。

ｐＨが４に達するまでは第１段階で浸出を行う２段階浸
出を用いるのが好ましい。

次に空気を酸素に変えパルプを第２段階の浸出に付する
が、フローシート中の１４に示す。

鉄除去工程１２からでた鉄の低濃度の液は第２段階の常
圧浸出工程に加えることができる。

ｐＨが５以上例えば５．３乃至５．５に達したならば、
工程１５で残存する浸出残渣を常圧浸出液より分離する
が、ｐＨが約５．５で、銅及び鉄各々２０ ｐｐｍ以下
の液は、工程１６のニッケル回収に向けて送られる。

第１及び第２段階の常圧浸出工程で残った残渣はオート
クレーブに於ける高圧浸出工程１７に送られる。

パルプは２０％ソリッドに作られるが、酸と水は残渣１
ｋｇ当り硫酸０．２５ｋ１９でｐＨが２以下となるよう
加えられる。

パルプは１７５℃乃至２０５℃、ゲージ圧力で１４．１
ｋｇ／ｃｙｒｔ乃至６３．３ｋｇ／−の高温高圧下で
の酸化浸出工程に付するが、浸出時間は３０分である。

濃浸出後液は２０乃至４０ｇ／ｌＮｉ 、４０乃至６０
ｇ／ＡＣｕ及び１０乃至５０９／１Ｈ２ＳＯ４を含む。

濃浸出液は工程１８で浸出残渣と分離し、ソリッドは送
り出して尾鉱とし、濃浸出後液はできれば裸銅電解工程
１９送り、そこで大部分の銅は高品位の電気銅として回
収され、電解廃液は３２ｇ／ｌＮｉ 、２２ｇ／ｌｃｕ
、及び４５９／ＩＪ硫酸を含んでいて、必要に応じ操作
補給水でうすめる。

廃液は前に説明したように、補給酸として第１段階の常
圧浸出にくり返し使用する。

裸銅電解はよく知られているところであり、ここで細部
に立入る必要はない。

大まかに言えば、電解採取の前の、そして酸性にし希釈
した後の濃浸出後液は、一般には２０乃至４０ｇ／ｌＮ
ｉ 、４０乃至６０ｇ／ＶＣｕ及び１０乃至５０ｇ／１
Ｈ２ＳＯ４を含む。

補給酸として用いられる電解廃液は８０ ｆｌ／１以下
のＮｉ、０．１乃至８０ｇ／ＡＣｕ及び１乃至１００ｇ
／１Ｈ２ＳＯ４を含む。

次には本発明につき好ましい実施の態様について述べる
。

実施の態様（１）、特許請求の範囲（１）の方法におい
て、前記マットを細粉にした後、マットをまずｐＨ１乃
至３で硫酸予備浸出に付してマットから大部分の鉄を除
き、それに続いて予備浸出したマットをｐＨが５．５に
達し溶液中の銅と鉄がいずれも２０ｐｐｍ以下に除かれ
るまで常圧浸出に付することを特徴とした鉄を含むマッ
トの常圧浸出方法。

実施の態様（２、特許請求の範囲１の方法において、ニ
ッケルー銅硫化物残渣を高圧高温で硫酸浸出に付し、マ
ットから金属分を回収することを特徴とした鉄を含むマ
ットの常圧浸出方法。

実施の態様（３）、特許請求の範囲２において、前記マ
ットを細分にした後、マットを先ずｐＨ１乃至３で硫酸
予備浸出に付してマットから大部分の鉄を除去し、続い
て予備浸出したマットを前記第１および第２段階の常圧
浸出に付することを特徴とした鉄を含むマットの常圧浸
出方法。

実施の態様（４）、特許請求の範囲３において、前記マ
ットの細粉他に続いてマットをｐＨ１乃至３で硫酸予備
浸出に付してマットから大部分の鉄を除去し、それに続
いて予備浸出したマットを前記第１および第２段階の常
圧浸出に付することを特徴とした鉄を含むマットの常圧
浸出方法。

実施の態様（５）、特許請求の範囲３において、前記第
１段階の常圧浸出がｐＨの水準が４となるまで行われる
ことを特徴とする鉄を含むマットを常圧浸出方法。

実施の態様（６）、特許請求の範囲３において、前記第
２段階の常圧浸出がｐＨの水準が５．３となるまで行わ
れ、その除銅及び鉄がおのおの２０ ｐｐｍ以下に減少
するようにした鉄を含むマットの常圧浸出方法。

【図面の簡単な説明】

図１および２は本発明における水溶液中の鉄および銅の
濃度を示した図、図３は本発明の４．４％の鉄を含むマ
ットのｐＨの時間的変化を示した曲線を示した図、図４
は本発明におけるｐＨを浸出時間の関数として示した図
、図５は本発明の一実施例のフローチャートを示した図
である。 記号の説明二図５の１０〜１９は図中に説明しである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １２０％乃至７５％ニッケル、５％乃至５０％銅、４％
   以上乃至２０％の範囲の化学量論的に少ない硫黄及び０
   ．５％以上乃至２０％鉄を含み、ニッケル、銅及び硫黄
   の含量が少くも８０％である細粉にした含ニツケル硫化
   物マットの浸出法であって、 このマットをその液相−固相線温度より少くも１０℃高
   い温度から溶融した融塊を急冷して粒状になった製品と
   なし、 この粒状にしたマットを細粉となし、 この細粉にしたマットを常圧浸出に付して、２以下のｐ
   Ｈをもつ硫酸を含む電解廃液を用いこの溶液中に空気を
   吹きこんでマットからニッケルを選択的に溶解せしめる
   が、その際この常圧浸出は時間を充分にとって行い、溶
   液のｐＨが５以上に達し、液中の銅と鉄とを実質的に減
   少させ、ニッケルを含んだ濃浸出後液とニッケルー銅硫
   化物残渣ができあがるようにし、そして次にニッケルを
   回収する為に残渣から濃浸出後液を分離するようにした
   ことを特徴とする鉄を含むマットの常圧浸出方法。 ２ ２０％乃至７５％ニッケル、５％乃至５０％銅、４
   ％以上乃至２０％の範囲の化学量論的に少ない硫黄及び
   ０，５％以上乃至２０％鉄を含み、ニッケル、銅及び硫
   黄含有量の合計が少くも８０％である、細粉にした含ニ
   ツケル硫化物マットを浸出する方法であって、 このマットをその液相−固相線温度よりも少くも１０℃
   高い温度から溶融したマットを急冷して粒状になった製
   品となし、 この粒状となったマットを細粉にし、 このマットを第１段階の常圧浸出ステップに付し、その
   中のニッケルを選択的に溶解するが、その際ｐＨ２以下
   の充分な量の硫酸を含む銅電解廃液を用い、浸出の間、
   この溶液の−が３．５乃至４．５の水準に達するまで溶
   液に空気を吹きこみ、 次にこのマットを、前記空気吹きこみを酸素、Ｍ ｎ
   Ｏ＋ １−及び８２０８′−よりなる群から選んだ空気
   より強い酸化剤に変えて第２段階の常圧浸出ステップに
   付し、これによって田が５以上になることで示されるよ
   うに、常圧浸出を一層完全なものにし、これによってニ
   ッケルを含む濃浸出後液とニッケルー銅含有残渣とを得
   、 ニッケルを回収する為に残渣より濃浸出後液を分離し、 そしてこのニッケルー銅含有残渣を高温高圧で硫酸浸出
   ステップに付し、残渣より金属分を回収することを特徴
   とする鉄を含むマットの常圧浸出方法。 ３ 重量にして２０％乃至７５％ニッケル、５％乃至５
   ０％銅、４％以上乃至２０％硫黄、０．５％以上乃至２
   ０％鉄を含み、ニッケル、銅及び硫黄含有量の合計量は
   少くもマット組戒の８０％であり、マット中の硫黄量は
   マット中の金属分と結合するのに化学量論的に要求され
   る量よりは少く、又Ｎｔ３Ｓ２としてニッケルと結合す
   るに必要とされる量を実質的に超えない量であるような
   細粉にした含ニツケル硫化物マットを浸出する方法であ
   って、 固相一液相線温度より少くも１０’Ｃ高い温度から溶融
   したマットを急冷して、上述のマットを粒状とした製品
   として提供し、 このマットを細粉にして、重量にして少くも５０％が２
   ００メツシユを通過する粒度になし、この細粉にしたマ
   ットを５％乃至６５％の範囲のソリッド密度の水性パル
   プとなし、ｐＨを２以下にするのに充分な多量の硫酸を
   含む電解廃液をこのパルプに加え、 このパルプを６５℃乃至９５℃で第１段階の常圧浸出ス
   テップに付し、パルプに空気を吹きこんでｐＨが３．５
   乃至４．５の範囲に到達するまで可溶性ニッケルの浸出
   を行い、 次にこの浸出したパルプを、前記空気吹きこみを酸素、
   Ｍｎ ０４ ｌ−″及び５２０８′−より成る群より選
   んだ空気より強い酸化剤に変えることにより、上述の温
   度範囲で第２段階の常圧浸出ステップに付し、これによ
   って−が５以上になることで示されるように、この常圧
   浸出を更に完全なものとなし、残渣としてニッケルー銅
   含有ソリッドを供し、ニッケル回収の為にこのソリッド
   から溶液を分離し、 次に酸化剤として空気を用いてこのソリッドを硫酸溶液
   による高圧浸出に付するが、この酸の−は２より小さく
   、浸出は１７５°Ｃ乃至２５０℃の温度とゲージ気圧テ
   １４．１ ｋｇ／ｃｖＹ７”ｙ至６３．３ ｋｇ／ｃｙ
   ｙｆの超高圧で行われ、それによって浸出残渣と、殆ん
   ど大部分の銅及びニッケルを含む濃浸出後液を生じ、 この残渣より濃浸出後液を分離し、その液から電解採取
   によって大部分の銅を除去し、そしてそれによって電解
   廃液を生じ、 そしてこの電解廃液を第１段階の常圧浸出ステツク プにくり返すようにしたことを特徴とする鉄を含むマッ
   トの常圧浸出方法。