JPS6136569B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、鉄を不純物として溶解含有し、二酸
化マンガンが粒子として懸濁するニツケル及びコ
バルトの酸性溶液から、二酸化マンガン粒子を溶
解させることなく鉄を除去する方法に関する。 例えば、ニツケルの湿式精錬の過程において、
硫化ニツケル、硫化コバルト混合物をスラリーに
してオートクレーブに装入し、空気を吹込み加圧
酸化抽出して得られるニツケルおよびコバルトを
主成分として含有する抽出液はマンガン、鉄など
を不純物として含有する硫酸酸性溶液である。そ
して、この溶液から前記不純物を除去する浄液法
として通常、マンガンを酸化して二酸化マンガン
とした（脱マンガン）後、PH調整することによつ
て鉄を水酸化物として沈殿させる（脱鉄）方法が
採用されている。この際、脱鉄した後脱マンガン
する工程を取ると、PH調整をする機会が多くなり
好ましくないからである。また、脱マンガンした
後脱鉄する工程を取る場合、脱マンガン工程で生
成した二酸化マンガンと脱鉄工程で生成した鉄の
水酸化物とは、例えばフイルタープレスによる濾
過の際の濾過速度および濾過に関する工程の省略
と設備の節約などの点から別々に分離除去される
のではなく、脱鉄工程後一緒に分離除去されてい
る。 従つて、前記脱鉄工程では、前記脱マンガン工
程で生成した二酸化マンガンの粒子を懸濁させた
ままの硫酸酸性溶液を処理することになるが、従
来、このような溶液から鉄を水酸化物として沈殿
させるのに、35〜65℃の比較的酸化還元電位の低
い溶液のPHをアルカリで3.0〜4.5に調整するのみ
で行なわれていた。しかしながら、この方法で
は、上記のようにPHが上昇することにより、溶液
中に懸濁している二酸化マンガンが再び溶液中に
溶解して、例えば前の脱マンガン工程で0.00n重
量％（以下単に％と記載する。）程度まで脱マン
ガンされたのが、一オーダー高い0.0n％程度まで
上昇する為、前の脱マンガン工程の意味が大幅に
減殺され、ひいては、後工程、例えば電解精錬工
程で更に脱マンガン処理が必要となり、工程が繁
雑になつていた。 本発明は、ニツケルおよびコバルトを主成分と
して溶解含有し、二酸化マンガン粒子が懸濁し、
且つ鉄を不純物として溶解含有する硫酸酸性溶液
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から鉄を水酸化物として沈殿分離する際、該溶液
の酸化還元電位が950〜1250ｍＶ（vs.S.C.E.）、
（以下単にｍＶと記載する。）になるように主成分
として水酸化第２ニツケル、水酸化第２コバルト
の一方または両方を含有する酸化剤を添加しなが
ら、該溶液のPHをアルカリにより3.0〜4.5に調整
することにより、ニツケルやコバルトの収率を損
なうことなく、マンガンを溶解させないで鉄を水
酸化物として沈殿させうることを見出したもので
ある。 本発明を適用する脱鉄すべき硫酸酸性溶液は、
その主成分がニツケルおよびコバルトであるか
ら、添加する酸化剤としては、ニツケル、コバル
ト以外の金属元素を含有するものは、該溶液を汚
染するので好ましくないので、例えば金属ニツケ
ルまたはニツケルマツトの電解精錬工程で生成す
る不純物を含有する電解廃液（陽極液）からコバ
ルトを除去するために、電解廃液を塩素ガスによ
る酸化処理と炭酸ニツケルによる中和処理とを施
してコバルトの大部分を沈殿させ、ニツケルが一
部共沈して随伴して得られる主成分が水酸化第２
ニツケルおよび水酸化第２コバルトの形態の含ニ
ツケル、コバルト沈殿物が最も好ましい。何とな
れば、該殿物は、上記の酸化剤としての条件を満
足し、多少の鉄は含有しているがマンガンを殆ん
ど含有していないことの他に、該殿物中に高品位
で含有される、ニツケルおよびコバルトの回収処
理がこの脱鉄処理と同時に行ない得るからであ
る。なお、上記殿物の品位は、Ni：20〜40、
Co：５〜20、Fe：５〜15、Mn：0.1各％以下で
ある。 硫酸酸性溶液から本発明方法により鉄を水酸化
物として沈殿分離するには、該溶液を液温：35〜
65℃、PH：3.0〜4.5、酸化還元電位：950〜1250
ｍＶの範囲内に維持するように管理することが必
要である。これらのうち液温を35〜65℃にするの
は、35℃未満では本発明方法により脱鉄を行なつ
た後の例えばフイルタープレスによる濾過が、マ
ンガンおよび鉄含有殿物（以下脱鉄殿物とい
う。）の目詰りの為困難になり易く、一方65℃を
超えると、脱鉄およびマンガンの溶解防止の効果
がそれ以下の温度の場合よりもさして増大しない
のみならず、熱エネルギーのより多い消費や反応
槽、配管、ポンプ等の装置材質の耐熱性、耐食性
に対する対策が必要となるからである。PHを3.0
〜4.5にするのは、PH3.0未満では脱鉄反応が充分
進行せず、脱鉄の目的の達成が不充分となり、一
方PHが4.5を超えるとやはり脱鉄反応が充分進行
しない上に主成分として共存しているニツケル、
コバルトなどの水酸化物が共沈してきてニツケル
やコバルトの収率を損なうからである。更に酸化
還元電位を950〜1250ｍＶとなるように主成分と
して水酸化第２ニツケル、水酸化第２コバルトの
一方または両方を含有する酸化剤を添加するの
は、950ｍＶ未満では生成している二酸化マンガ
ンの液中への溶解がおこり易く、1250ｍＶを超え
ると添加するニツケルやコバルトを含有する酸化
剤が多きに過ぎ、該酸化剤が未反応のまゝ脱鉄殿
物中に混入し、前述したと同様ニツケルやコバル
トの収率を損なうからである。 以上の、条件で脱鉄反応を進行させれば、比較
的小型の装置で連続的に１〜４時間で液中のマン
ガン濃度を0.01ｇ/以下に維持したまゝ従来と
同程度の脱鉄を行なうことができる。 以下、実施例について比較例に共に説明する。 実施例 鉄および2.0ｇ/のマンガンを不純物として含
有するニツケルおよびコバルトの硫酸酸性溶液
を、該溶液中のマンガンを殆んど二酸化マンガン
として沈殿させ該二酸化マンガンをそのまゝ懸濁
させた溶液とした後、該溶液から鉄を除去するた
めに、該溶液とNi、Cc、Feをそれぞれ38、10、
９各％含有する含ニツケル、コバルト殿物を約
150ｇ/のスラリーとした酸化剤と、PH調整用と
して230ｇ/の水酸化ナトリウム溶液とを連続的
に、撹拌機を備えた反応槽に供給し、オーバーフ
ローした液は別の反応槽に受け入れ、前と同様に
水酸化ナトリウム溶液によるPH調整を行なつて脱
鉄反応を終了させる。反応終液はやはりこの反応
槽からオーバーフローによつて回収する。 第１表に各例の供試酸性液の組成および反応条
件を、また第２表に第１表中の各例に対応する反
応終液の濃度および脱鉄殿物の品位を示す。 〓〓〓〓

【表】

【表】 第１表および第２表から明らかなように、好ま
しい反応条件で得られた実施例１、２および３の
反応終液はいずれも充分脱鉄されているのみなら
ず、マンガン濃度も供試酸性液中のそれと同様の
0.01ｇ/以下が維持されている。しかしなが
ら、比較例１では含ニツケル、コバルト殿物の添
加を行なわなかつたので、充分酸化還元電位が上
昇せず、従つて供試酸性液中には0.005ｇ/しか
なかつたマンガン濃度が懸濁していたマンガンの
溶解により反応終液中には0.03ｇ/に増大して
いる。また、比較例２では逆に含ニツケル、コバ
ルト殿物の添加量が多すぎるので、反応終液のマ
ンガン濃度は充分低いけれども、未反応の含ニツ
ケル、コバルト殿物が脱鉄殿物に混入しているこ
とが判る。 以上の例は、ニツケルおよびコバルトを溶解含
有する硫酸酸性溶液に、ニツケルおよびコバルト
を含有する酸化剤を適用する場合について説明し
たが、ニツケルとコバルトのいずれかのみを含有
する酸化剤にも同様の条件で反応させることがで
きる。また、ニツケルおよびコバルトを溶解含有
する塩酸酸性溶液についても類似の条件で適用で
きる。 以上から明らかなように本発明は、ニツケル電
解精錬工程における陽極廃液からコバルトを除去
する際に必然的に生成する殿物を、処理液に対し
て１％程度以下の少量添加するのみで該処理液中
に懸濁している二酸化マンガンが溶解するのを完
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全に防止しつつ上記添加物中のニツケルとコバル
トとを回収するものであり、ひいては従来脱鉄工
程でマンガン濃度が増大したために該脱鉄工程の
後工程例えば塩化コバルト溶液からのコバルトの
電解採取の工程で必須とされる上記塩化コバルト
溶液中の脱マンガン処理の工数等を皆無にするか
大幅に減少させるものであり、経済的価値が極め
て高い。 〓〓〓〓

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ニツケルおよびコバルトを主成分として溶解
   含有し、二酸化マンガンが粒子として懸濁し、且
   つ鉄を不純物として溶解含有する硫酸酸性溶液か
   ら鉄を水酸化物として沈殿分離する方法におい
   て、該溶液の酸化還元電位が950〜1250ｍＶ（vs.
   S.C.E.）になるように主成分として水酸化第２ニ
   ツケル、水酸化第２コバルトの一方又は両方を含
   有する酸化剤を添加しながら、該溶液のPHをアル
   カリにより3.0〜4.5に調整することを特徴とする
   ニツケルおよびコバルトを含有する酸性溶液から
   鉄を除去する方法。