JPS6140018B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、硫黄対ニツケル原子比0.7に相当す
る量より少ない硫黄を含有するニツケルマツトか
らニツケルを電解により回収する湿式冶金法に関
する。

発明の背景 ニツケルの電解回収は、各々電解精錬および電
解採取として知られる選択的方法により実施され
ている。電解精錬は、金属ニツケルまたは鋳造ニ
ツケルマツトからなることが出来る可溶性アノー
ドの使用を包含する。マツトアノードは脆く、溶
解すると残渣を残し、その取扱いは方法のコスト
をかなり増大させる。他方、金属アノードは、ニ
ツケルマツトから、エネルギーおよび必要とされ
得る汚染制御手段の点で高価につく焙焼環元処理
により乾式冶金により製造されている。

マツトを処理するより魅力的な方式は、マツト
からニツケルを浸出させ、次いでその溶液から電
解採取することによりそれを回収することであろ
う。提唱されたそのような１つの方法は、塩化物
浸出および電解採取を包含する。そのような方法
は幾つかの点を有する。マツトに存在する硫黄
は、廃ガス中に硫化水素をもたらし、電解採取中
に塩素が発生し、その結果環境問題が生じる。さ
らに、マツトの前焙焼を行わない限り、濃塩酸に
訴えること、したがつて耐食性装置に訴えること
が必要である。

マツトからニツケルを溶解し、次いでそれを回
収するためにアンモニア浸出が使用された。しか
しながら、そのような方式の固有の難点はアンモ
ニアに対する環境的拒絶であり、またマツト中に
存在する硫黄は方法を経済的に存続させるために
有利に販売されなければならない硫酸アンモニウ
ムとして報告されているという事実である。

全硫酸塩溶液からニツケルを電解採取する第一
工程としてマツトの硫酸浸出が広く研究されてい
る。しかしながら、必要な酸を与えるコスト、浸
出媒体の腐食性および硫化水素のあり得る発生は
すべて硫酸浸出の商業的有効性を低減させる。よ
り最近、硫酸の使用に対する欠点を克服するため
に２つの選択的方法が提案された。このうちの１
つは、G.Nakazawa，A.Suetsuna and T.
Shimogawaraの論文、“Development of the
Pressure Oxidation Leaching of High Grade
Nickel Matte”（1973年３月シカゴでAIMEの年
会で提出）に記載されている。記載の方法は、元
素硫黄をマツトに添加し、その後オートクレーブ
で水および酸素で浸出することを包含する。この
方法では、添加された元素硫黄ならびに供給原料
中の硫黄の酸化により現場で硫酸が生成される。
この論文では、適当量の硫黄を添加することによ
り硫黄対ニツケルの等原子比を確立することが推
奨されている。この論文には、Ｓ：Ni原子比は
0.6という低い値であることが出来、この場合硫
酸に溶解する塩基性硫酸ニツケルが生成すると述
べられている。しかしながら、彼等の実験結果に
より、0.66のＳ：Ni原子比を用いた場合、ニツケ
ル抽出は42％程度にしか過ぎないことが示されて
いる。

オートクレーブで硫酸を使用する第２の方法
は、米国特許第3975190号明細書に記載されてい
る。この場合、マツトは硫酸アンモニウム、硫酸
ナトリウムまたは硫酸ニツケルの溶液中でスラリ
ー化され、オートクレーブでPH4.5―6.5で酸素で
処理され、ニツケルは塩基性沈殿に変換され、こ
のものはその後分離して硫酸に溶解される。

上記Nakazawaの論文および米国特許第
3975190号明細書の欠点は、そのいずれも供給原
料中に最初から存在する硫黄を除去する便宜的方
法を提供しないということである。両方の場合共
に、マツト硫黄のほとんどはニツケルと一緒に硫
酸イオンとして電解採取回路に供給される。した
がつて、上記論文の場合、マツト硫黄ばかりでな
く添加元素硫黄にも相当するる硫酸塩がニツケル
と共に電解採取回路に供給されるであろう。他
方、上記特許には、水酸化ニツケル沈殿をもたら
すものとしての浸出が記載されている。しかしな
がら、実際に、これは事実ではなく、むしろニツ
ケルは塩基性硫酸ニツケルの形態にあり、したが
つて相当量のマツト硫黄を含有する。沈殿のその
後の溶解を廃電解採取電解液で行う場合、電解液
はニツケルが補充されるばかりでなく、硫酸塩濃
度も増大するであろう。電解採取操作は、電解液
から硫酸塩を枯渇させないので、硫酸塩の導入は
蓄積を惹起し、望ましくない異種イオンを電解液
に導入することなく実施するのが高価につくブリ
ード（bleed）が必要になる。

発明の目的 本発明の目的は、典型的なニツケル転炉マツト
（すなわち、Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が約0.7
以下）を高腐食性媒体に訴えることなく湿式冶金
により処理するための改良された全方法を提供す
ることである。

本発明の他の目的は、硫黄をマツトに添加せ
ず、かつマツトに最初から存在する硫黄をニツケ
ルと共に電解採取回路に本質的に全く移動させな
いそのような湿式冶金法を提供することである。

発明の概要 本発明によれば、ニツケルは、15重量％までの
コバルト、５重量％までの銅およびＳ：〔Ni＋
Co＋Cu〕原子比が0.7以下である量の硫黄を含有
するニツケルマツトから回収され、その方法は下
記の工程を包含する： (i) マツトを破砕して直径75ミクロン（μｍ）以
下の粒子にする工程； (ii) Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が少なくとも0.4
であるマツトの場合には水を含む媒体で、また
Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.4以下であるマ
ツトの場合にはマツトと溶解硫酸ニツケルの組
合せに対してＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕全原子比が
少なくとも0.4である濃度の硫酸ニツケル水溶
液を含む媒体で破砕マツトをスラリー化する工
程； (iii) スラリーをオートクレーブで少なくとも0.1
メガパスカル（MPa）の酸素分圧下少なくとも
140℃の温度に加熱し、そして固形分が塩基性
硫酸ニツケルおよび未反応マツトの浸出残渣か
ら本質的になる反応スラリーをオートクレーブ
から抜抜き出す工程； (iv) 反応スラリーを少なくとも60℃の温度で石灰
で処理してそのPHを少なくとも9.0に上げ、そ
の間穏やかに撹拌してスラリー中のニツケルを
水酸化ニツケルの微細粒子に変換しかつ硫酸カ
ルシウムの大きな結晶を沈殿させる工程； (v) 石灰処理スラリーを、スラリー液と粗大固形
分部分を分離するのに有効な物理的分離にか
け、それによつて水酸化ニツケルおよびマツト
残渣を本質的に含む微細固形分部分を単離する
工程； (vi) 工程(v)で単離された微細部分をニツケル電解
採取操作からの廃硫酸塩電解液で処理して水酸
化ニツケルを溶解する工程； (vii) 工程(vi)で得られた溶液からのマツト残渣を分
離する工程；および (viii) 工程(vii)で分離された硫酸ニツケル溶液を精
製
し、その後電解採取にかけて純粋ニツケルを取
得する工程。

実施態様の詳細な説明 本発明方法の重要な特徴は、存在するニツケ
ル、コバルトおよび銅に関して浸出操作中に存在
する硫黄量の制御である。Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕
原子比が少なくとも0.4であるマツトは、スラリ
ー媒体として単に水を用いることにより浸出する
ことが出来る。事実、そのようなマツトでは、ス
ラリー媒体中の溶解硫酸ニツケルの存在により生
じる全体のＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕比の増大は、浸
出動力学（leach Kinetics）で追加の利点を与え
ず、一方上記増大は浸出後除去すべきより多量の
硫黄を付随することが見い出された。

他方、マツトのＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が
0.4以下である場合、水および酸素だけでマツト
を浸出しようとすると、抽出率が低いばかりでな
く、粘度が大き過ぎて取扱いが不便な反応スラリ
ーが生じることが見い出された。特に低硫黄含量
のこれらのマツトでは、マツトおよび溶解硫酸ニ
ツケルの組合せに対してＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕原
子比が少なくとも0.4であるようにスラリー媒体
中に溶解硫酸ニツケルを有することが必要であ
る。スラリー媒体中にこの溶解硫酸ニツケルを与
える便宜的な方法は、方法の後の工程で生成する
有価分含有電解液の再循環部分を使用することで
あり、それによつて「外来の」硫黄が導入されな
い。そのような電解液は、一般に硫酸ニツケル以
外の一種またはそれ以上の硫酸塩たとえば所望の
導電度を達成するために添加される硫酸ナトリウ
ムを含有するであろう。

しかしながら、硫酸ニツケル以外の硫酸塩が溶
解して存在する場合、硫黄比が0.4の臨界値を越
えるかどうかを決定するために硫黄比の計算に際
してそれを無視すべきであることは指摘されなけ
ればならない。したがつて、スラリー媒体が硫酸
ニツケルおよび硫酸ナトリウムの溶液である場
合、臨界硫黄比はスラリー全体について計算され
たものではなく、むしろマツトと溶解硫酸ニツケ
ルの組合せについて計算されたものである。これ
は、前記米国特許第3975190号明細書の教示に反
して、ニツケルおよびナトリウムの硫酸塩はその
ような方法では相互交換性でなく、または互いに
等価であるということが見い出されたからであ
る。

硫酸ニツケル溶液は等原子量のニツケルおよび
硫黄を有するので、本発明による浸出の成功に対
する臨界的要因（本文において「S/M比」と略
す）は次のように定義することができる。

S/M比＝ Ｓマツト＋Ｎｉ溶液／Ｎｉマツト＋Ｃｏマツト＋Ｃｕ
マツト＋Ｎｉ溶液 〔式中、Ｓマツト、Niマツト、……はマツ
ト中の各元素のグラム原子数であり、Ni溶液
は溶液中のニツケルのグラム原子数である〕。

本発明によるあらゆる浸出に対して、このS/M
比は、マツト組成によるかまたは溶解硫酸ニツケ
ルによる調節により少なくとも0.4であろう。マ
ツトのS/M比は0.7を越えないのでまたその比を
余り高い値に調節することからは利点が得られな
いので、その比は0.4〜0.7であろう。

一般に、スラリーは10〜20％固形分のコンシス
テンシーに調合されるであろう（ことわりがない
限りパーセントはすべて重量％である）。スラリ
ー中の固形分は急速浸出を可能にするのに十分小
さい粒径であることが必要である。マイナス200
メツシユ（タイラー篩寸法）の粒径で十分であ
る、すなわち75μｍ以下の粒子で十分であるが、
しかし好ましくは粒径はより小さい、たとえば30
μｍまたはそれ以下である。

硫黄対ニツケル比をこのように制御することに
より、酸化加圧浸出は、オートクレーブで高い酸
性および高いアルカリ性状態を回避しながら行わ
れる。典型的には、オートクレーブへの供給スラ
リーは0.4―0.7のPHを有し、オートクレーブから
抜き出される反応スラリーは5.0―６のPHであ
る。高腐食性条件が存在しないためにオートクレ
ーブ材料の選択が簡単になる。したがつて、オー
トクレーブは操作温度および圧力に有効な多くの
市販容器から選ぶことが出来る。酸化が行われる
温度は140―180℃の領域であり、好ましくは160
℃であろう。使用圧力は純酸素雰囲気または酸素
富化雰囲気を使用するかどうかに応じて決まるで
あろう。一般に、0.1―1.0MPa、好ましくは0.3―
0.4MPaの酸素分圧が酸化操作中維持される。

加圧酸化操作から得られるスラリーは、石灰で
処理してそのPHを9.0またはそれ以上に上げるこ
とが必須である。この石灰添加により、溶解して
いる硫酸ニツケルおよび塩基性硫酸ニツケルが分
解される（これがニツケルの大部分の回収の原因
となる）。石灰処理を60℃またはそれ以上、たと
えば90℃の温度でたとえば空気散布を用いて穏や
かに撹拌しながら行うことにより、分解によつて
生成水酸化ニツケル粒子よりはるかに大きい硫酸
カルシウム結晶が得られる。その結果、石膏は水
酸化ニツケルと粒径差にたよる篩分けまたは水嵌
のような方法で容易に分離される。

石膏沈殿の除去により、供給原料が電解採取回
路に達する前に原料中の硫黄の本質的にすべてを
除去する手段が与えられる。さらに、石膏は環境
的に許容出来る硫黄除去方法を構成する。もちろ
ん、処分される石膏量は、酸素加圧浸出を従来技
術で提唱されているように等原子量の硫黄および
ニツケルを用いて行つた場合の半分以下になるこ
とは理解されるであろう。

普通のように、原料マツトが相当量の貴金属を
含有する場合、貴金属は加圧酸化により影響を受
けず、したがつて浸出残渣に残るであろう。石灰
処理および廃電解液中の水酸化ニツケル溶解後、
マツト残渣は固―液分離により分離され、その後
貴金属を回収するために処理することが出来る。

本発明の好ましい面によれば、オートクレーブ
酸化は一段連続法として行われる。そのような連
続操作により、実際に短い滞留時間たとえば１―
２時間程度の時間を使用しながらマツト中のニツ
ケルの95―100％を塩基性硫酸塩に変換出来るこ
とが見い出された。これに対し、酸化をバツチ法
で行う場合、ニツケルの95％またはそれ以上の塩
基性硫酸塩への変換は、正確なマツト組成に応じ
てオートクレーブで９―10時間の滞留時間を必要
とする。

石灰分解工程も、被処理スラリーおよび石灰ス
ラリーを反応器または好ましくは幾つか直列連結
した反応器に導入し、全体で２―４時間程度、た
とえば２つの反応器の各々で１―1.5時間の滞留
時間を可能にするように反応器から取り出すこと
により連続法で行うことが好ましい。

ある例を添付図面により説明する。記載におい
て、「浸出」とは、便宜上オートクレーブ酸化操
作を記載するために使用されるが、しかしそのよ
うな操作はマツト中のニツケルの大部分を硫酸塩
として溶解するように設計されるものではなく、
むしろ上記ニツケルおよび存在するコバルトおよ
び銅を塩基性沈殿に変換するように設計される。
さらに、浸出動力学および効率について議論する
場合、ニツケル「抽出」に言及されるが、そのよ
うな用語は酸化浸出により酸可溶性にされる原料
中のニツケルの割合を示すために使用される。

例 １ 84.5％Ni，1.4％Co，0.95％Fe，0.26％Cuおよ
び10.7％Ｓの分析値を有しかつＳ：〔Ni＋Co＋
Cu〕原子比が0.23であるマツトについて一連の
浸出テストを行つた。マツトを篩分けしてマイナ
ス200メツシユ（タイラー篩寸法）に整粒した。
テストはすべて各々容量が1.5の４つの隔室を
含むオートクレーブを用いて連続的に行つた。こ
のマツトのスラリーをオートクレーブで４時間の
平均滞留時間を与えるような速度で４つの隔室オ
ートクレーブに供給しそこから取り出した。酸化
中スラリーを160℃に維持し、純酸素をオートク
レーブに供給してテスト中0.7MPaの酸素分圧を
維持した。

供給スラリーの調合で使用した媒体を除いて実
際に同一の条件下でそのようなテストを３回行つ
た。３つのテストすべてにおいて固形分密度は
140ｇ/であつた。第一テストでは水をスラリー
媒体として用いた。第二テストでは、有価分含有
電解液に似せた溶液をスラリー媒体として用い
た。この溶液は硫酸ニツケルとして溶解した25
ｇ/のニツケルおよび硫酸ナトリウムとして溶
解した８ｇ/のナトリウムを含有した。第三テ
ストでは、合成電解液をスラリー媒体として用い
た。この場合電解液は溶解硫酸塩の形で40ｇ/
のニツケルおよび13ｇ/のナトリウムを含有し
た。各テストの終りで、オートクレーブから放出
されたスラリーはPH２に酸性化し、分析を行つて
未溶解ニツケル量を測定した。

S/M比が出発マツトと同じすなわち0.23になる
ように水を用いたこれらテストの第一テストで
は、オートクレーブから放出されたスラリーは、
著しく粘性であり、分析の結果マツト中のニツケ
ルの79％しか抽出されないことが見い出された。
スラリー媒体中の溶解硫酸塩の結果として、S/M
比が0.33である第二テストでは、スラリーの粘性
もまたはニツケル抽出率の低水準もほとんど改良
されなかつたことが見い出された。このテスト
は、スラリーに対するＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子
比の計算に際して硫酸ナトリウムを無視する理由
を説明する。事実、硫酸ナトリウムを考慮する
と、スラリー全体の全Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子
比は0.46になる。この許容出来ない結果は、臨界
的でありかつ0.4を超えなければならないのは、
スラリー全体に対するこの比ではなく、溶解硫酸
ニツケルのみを考慮するS/M比であることを示
す。

第三テストは、スラリー媒体中の溶解硫酸塩の
量がS/M比を0.42にするのに十分であるので本発
明によるものであつた。その結果、オートクレー
ブから放出される生成物ははるかに粘性が低く、
オートクレーブ処理によりマツト中のニツケルの
実際上すべてが酸可溶性になることが見い出され
た。第１図は、酸化工程中スラリーのサンプリン
グから誘導されたこの浸出の動力学を示す。最終
結果により、ニツケルの99％が酸可溶性形で抽出
されることが示されるが、しかし第１図のグラフ
から、滞留時間が実質的に同じ優れた抽出率を達
成しながら大きく低減され得ることが明らかであ
る。

例 ２ このテストに用いた供給マツトは、73.9％Ni，
0.47％Co，4.4％Cu，１％Feおよび18.6％Ｓの分
析値を有しかつ粒度分布が85％以上が26μｍ以下
であるベツセマー転炉マツトであつつた。マツト
を水でスラリー化して200ｇ/のコンシステンシ
ーとし、例１と同じ装置で浸出した。オートクレ
ーブを160℃に維持し、0.35MPaの酸素分圧で３
時間の滞留時間を可能にした。この酸化後、分析
によりスラリー中のニツケル分布は次のようであ
つた： 浸出液中のニツケル 9.2％ 固形分中のニツケル：酸可溶性 88.2％ 固形分中のニツケル：酸不溶性 2.6％ したがつて、３時間のオートクレーブ処理は
97.4％のニツケル抽出率をもたらした。さらに、
オートクレーブ放出物は、良好な取扱い特性を有
することが判明した。オートクレーブ中で２時間
のみの滞留時間でテストを繰り返えすと、上記よ
りごくわずか低い抽出率が得られた。

例 ３ 例２で用いたコバルトについてさらに２つの浸
出テストを行つた。これらのテストの目的は、水
で成功裡に浸出することが出来るマツトを浸出す
る際Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕比を人工的に上げるこ
との効果を測定することであつた。２つのテスト
は例２と同じ条件で行つたが、ただし２時間の滞
留時間を許可し、スラリー媒体は、テストの１つ
では７ｇ/のニツケルおよび2.3ｇ/のナトリ
ウムを含有する硫酸塩溶液であり、他のテストで
は27ｇ/のニツケルおよび8.7ｇ/のナトリウ
ムを含有する硫酸塩溶液であつた。したがつて、
これら２つのテストにおいて、S/M比は各々0.46
および0.51であつた。第２図では、これら２つの
テストにおける抽出率の進行を示す。２つのテス
トに対する浸出動力学は互いに同じであり、さら
に水のみを使用した例２のテストで測定されたも
のと著しく異ならないことが明らかである。した
がつて、Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.4を越え
るマツトでは、その比を溶解硫酸塩により人工的
に上げることによりほとんどあるいは全く効果が
得られない。

例 ４ Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.69であるマツ
トについて連続浸出テストを行つた。マイナス
200メツシユ（TSS）粒径であるマツトは、68％
Ni，0.8％Co，0.6％Cu，0.2％Feおよび26％Ｓの
分析値を有した。水を用いて125ｇ/固形分スラ
リーを形成し、これを前記例で用いた同じオート
クレーブで0.35MPa酸素分圧で160℃で３時間浸
出した。

分析により、97％のニツケル抽出率が達成され
たことが分つた。ニツケルの大部分はオートクレ
ーブから放出されるスラリーの固形分に含まれ
た。Ｘ線回折の結果、ニツケルは式3NiO.SO₃・
3H₂Oのオキシ硫酸塩として存在するらしいこと
が判明した。

例 ５ 例４に示す組成を有するマツトを滞留時間を除
いて他の点は例４と同じ条件下でバツチ式に浸出
した。バツチテストは、4.5時間行い、その後生
成物スラリーの酸性化および分析により、連続浸
出を用いて３時間で達成される99.7％に比較し
て、78％の抽出率しか達成されなかつたことが明
らかになつた。

例 ６ Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.11にすぎない
マツトについて連続浸出を行つた。マイナス200
メツシユ（TSS）粒径であるマツトは、88.5％
Ni，1.5％Co，0.7％Cu，0.45％Feおよび5.5％Ｓ
の分析値を有した。このマツトを硫酸塩電解液で
S/M比がスラリーについて0.43になるようにスラ
リー化して125ｇ/固形分コンシステンシーとし
た。次に、このスラリーをオートクレーブで例４
と同一の方法で加圧下で処理した。３時間の酸化
後、マツト中のニツケルの97.7％が酸可溶性形に
抽出されたことが決定された。

例 ７ 同じマツトについておよび滞留時間を除いて実
際に同一の条件で一連の連続浸出テストおよび一
連のバツチ浸出テストを行つた。適当な粒径を有
する使用したマツトは、77％Ni，1.2％Co，0.9％
Cu，1.1％Feおよび18.5％Ｓを含有するものであ
つた。テストのすべては上記マツトの水スラリー
について行い、スラリーは125ｇ/マツトのコン
システンシーを有した。浸出は、0.35MPa酸素分
圧および160℃で連続テストの場合は最大2.5時間
およびバツチ浸出の場合は最大12時間行つた。

第３図は、種々のテストで達成されるニツケル
抽出率のプロツトを示し、連続浸出法の利点を明
瞭に証明する。したがつて、90％のニツケル抽出
率を達成するためには、バツチ反応では約８時間
の滞留時間が必要であり、一方連続反応では１時
間の滞留が必要とされるすべてである。

例 ８ 下記のテストは、本発明の方法における硫黄除
去の有効性を説明する。例２のオートクレーブ酸
化から得られるスラリーを連続式で石灰分解に供
した。該スラリーは20ｇ/のニツケルおよび
32.7ｇ/の硫酸塩を含有する溶液と共に42.8％
Ni，27.8％SO₄ ^--の分析値を有する固形分を含有
した。スラリーを次に互いに直列に連結した２つ
の反応器に供給した。商業的品位のマイナス325
メツシユ（TSS）粒径を有する石灰を100ｇ/の
スラリーとして反応器に添加した。石灰添加は存
在する硫酸塩に対する化学量論的必要量の90％を
第一反応器に導入するように制御し、一方第二反
応器への石灰添加は、反応器からの放出物に対し
て10.6のPHを保証するようなものであつた。流速
は、各反応器において1.5時間の滞留を与えるよ
うに選ばれ、反応器温度を95℃に維持しながら穏
やかな撹拌を用いた。

第二反応器から放出される生成物中に存在する
固形分を篩分けして本質的に石膏であることが見
い出される粗大部分（プラス100メツシユ）と本
質的に水酸化ニツケルであることが見い出される
微細部分（マイナス325メツシユ）を分離した。
中間部分は篩分けされた固形分の４％程度に過ぎ
なかつた。分析により、微細部分は固形分に存在
する全ニツケルの96.4％を含有し、51.0％ニツケ
ル、2.5％カルシウムおよび6.8％硫酸塩を有する
ことが判明した。随伴された石膏はこの部分を廃
電解液に溶解した場合溶解しないので、廃電解液
は補充されるニツケル63.8ｇごとに１ｇのみ硫酸
塩含量を増大させながら再生される。

例 ９ マツトの硫黄不足を硫酸ニツケルよりは浸出媒
体に溶解した硫酸ナトリウムにより補償すること
が出来るかどうかを決定するために比較テストを
行つた。このテストに用いたマツトは、例１のテ
ストで用いたものと同じマツト、すなわちＳ：
〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.23であるマツトであつ
た。マツトを全体としてのスラリーに対してＳ：
〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.43になるような量で
55.5ｇ/の硫酸ナトリウム溶液でスラリー化し
た。

生成スラリーを例１のテストで用いたものと同
じ装置および同じ温度および圧力条件で連続加
圧、酸化に供した。オートクレーブに６時間連続
流を通した後、オートクレーブ内のスラリー粘度
は非常に高くなり（＞10ポイズ）、その結果撹拌
器で効果的な混合を与えることが出来ず、内部コ
イルおよび外部抵抗ヒータにより与えられる温度
制御はでたらめであることが判明した。反応スラ
リー中の固形分を分析すると、配合されたナトリ
ウムをほとんど含まない（わずか0.05％Na）こ
とが分り、酸溶解テストによりマツト中のニツケ
ル74.4％しか加圧酸化により抽出されなかつたこ
とが分つた。

上記結果は例１の成功テスト（第三テスト）の
結果と対比することが出来る。成功テストでは、
0.42％のS/M比を与えかつ良好な粘度および抽出
率をもたらすのに十分な硫酸ニツケルが存在し
た。他方、浸出液が溶解硫酸ナトリウムしか含ま
ない場合、S/M比は0.23に過ぎなかつた（この比
は定義により硫酸ニツケル以外のどんな溶解硫酸
塩の存在によつても影響されないので）。したが
つて、例９のテストは本発明によるものではな
く、方法の成功にとつて臨界的要因であるＳ：
〔Ni＋Co＋Cu〕比は、スラリー全体としてのもの
に対する比ではなく、マツトおよび溶解硫酸ニツ
ケルの組合せに対する比、すなわちS/M比である
という事実を強調するものである。

本発明は、好ましい実施態様について記載され
たが、もちろん、本発明の範囲から逸脱すること
なく実施態様の細部に種々の変更を加えることは
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.23
であるニツケルマツトを本発明により浸出した場
合ニツケル抽出率をオートクレーブの滞留時間の
関数として示すグラフ、第２図は、浸出すべきマ
ツトが0.43のＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比を有す
る場合スラリー中のS/M比を増大させるために溶
解硫酸塩を用いることの浸出動力学への無視出来
る効果を説明するニツケル抽出率をオートクレー
ブ中の滞留時間の関数として示すグラフ、第３図
はバツチ法および連続法で行われる浸出の相対的
有効性を説明するニツケル抽出率をオートクレー
ブ中の滞留時間の関数として示すグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 下記の工程を含むことを特徴とする15％まで
   のコバルト、５％までの銅およびＳ：〔Ni＋Co
   ＋Cu〕の原子比が0.7以下になる量の硫黄を含有
   するニツケルマツトからニツケルを回収する方
   法。 (i) マツトを破砕して直径75ミクロン（μｍ）以
   下の粒子にする工程； (ii) Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が少なくとも0.4
   であるマツトの場合には水を含む媒体でまた
   Ｓ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が0.4以下であるマ
   ツトの場合にはマツトと溶融硫酸ニツケルの組
   合せに対してＳ：〔Ni＋Co＋Cu〕原子比が少
   なくとも0.4である濃度の硫酸ニツケル水溶液
   を含む媒体で破砕マツトをスラリー化する工
   程； (iii) スラリーをオートクレーブで少なくとも0.1
   メガパスカル（MPa）の酸素分圧下少なくとも
   140℃の温度に加熱し、そして固形分が塩基性
   硫酸ニツケルおよび未反応マツトの浸出残渣か
   ら本質的になる反応スラリーをオートクレーブ
   から抜き出す工程； (iv) 反応スラリーを少なくとも60℃の温度で石灰
   で処理してそのPHを少なくとも9.0に上げ、そ
   の間穏やかに撹拌してスラリー中のニツケルを
   水酸化ニツケルの微細粒子に変換しかつ硫酸カ
   ルシウムの大きな結晶を沈殿させる工程； (v) 石灰処理されたスラリーを、スラリー液と粗
   大固形分部分を分離するのに有効な物理的分離
   にかけ、それによつて水酸化ニツケルおよびマ
   ツト残渣を本質的に含む微細固形分部分を単離
   する工程； (vi) 工程(v)で単離された微細成分をニツケル電解
   採取操作からの廃硫酸塩電解液で処理して水酸
   化ニツケルを溶解する工程； (vii) 工程(vi)で得られた溶液からのマツト残渣を分
   離する工程；および (viii) 工程(vii)で分離された硫酸ニツケル溶液を精
   製
   し、その後電解採取にかけて純粋ニツケルを回
   収する工程。 ２ 工程(iii)が、スラリーをオートクレーブに連続
   的に導入し、そこからスラリーを連続的に抜き出
   すことにより行われる、特許請求の範囲第１項に
   記載の方法。 ３ スラリーの導入および抜き出し速度がオート
   クレーブ内で少なくとも１時間の滞留時間を可能
   にする速度である、特許請求の範囲第２項に記載
   の方法。 ４ 工程(iii)が160℃の温度および0.3―0.4HPaの
   酸素分圧で行われる、特許請求の範囲第１項に記
   載の方法。 ５ 工程(iv)が反応スラリーおよび石灰スラリーを
   少なくとも１つの容器に連続的に供給し、そこか
   ら石灰処理したスラリーを連続的に抜き出すこと
   により行われ、供給および抜き出し速度は容器内
   で少なくとも２時間の全滞留時間を可能にする速
   度である、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ６ 容器に供給される石灰量が、石灰処理スラリ
   ーにおいて少なくとも10.6のPHを保証する量であ
   る、特許請求の範囲第５項に記載の方法。 ７ 石灰処理が90℃で行われ、容器の中味にガス
   を泡立てることにより穏やかな撹拌がもたらせ
   る、特許請求の範囲第６項に記載の方法。 ８ 工程(ii)でスラリー媒体として使用される硫酸
   ニツケル溶液が少なくとも部分的に工程(vii)で分離
   された溶液の再循環部分を包含する、特許請求の
   範囲第１項に記載の方法。