(57)【要約】【課題】  最終中和工程で消費される中和剤のコストの削減することが可能な最終中和方法を提供する。【解決手段】  ニッケル酸化鉱石の高温加圧酸浸出で生成した浸出液からニッケル硫化物を回収する際に排出される好適にはｐＨ１.０〜３.０の排液に溶存する金属を除去する最終中和方法であって、鉄イオン濃度が１.０〜４.０ｇ／Ｌに調整された排液に対して好適には平均粒子径５〜１５μｍでスラリー濃度２０〜３０質量％の石灰石スラリーを添加してｐＨ５.０〜５.４で第１の中和処理を行った後、好適には平均粒子径１５〜３０μｍでスラリー濃度２０〜３０質量％の消石灰スラリーを添加してより高いｐＨで第２の中和処理を行う。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル酸化鉱石の高温加圧酸浸出で生成した浸出液からニッケル硫化物を回収する際に排出される排液に溶存する金属を除去する最終中和方法であって、鉄イオン濃度が１.０〜４.０ｇ／Ｌに調整された排液に対して石灰石スラリーを添加してｐＨ５.０〜５.４で第１の中和処理を行った後、消石灰スラリーを添加してより高いｐＨで第２の中和処理を行うことを特徴とする最終中和方法。
【請求項２】
前記排液はｐＨ１.０〜３.０の貧液であり、Ａｌを１〜３ｇ／Ｌ、Ｍｎを１〜３ｇ／Ｌ、及びＮｉを０.０５〜０.２ｇ／Ｌの濃度で含有していることを特徴とする、請求項１記載の最終中和方法。
【請求項３】
前記石灰石スラリーは含有する石灰石の平均粒子径が５〜１５μｍであってスラリー濃度が２０〜３０質量％であり、前記消石灰スラリーは含有する消石灰の平均粒子径が１５〜３０μｍであってスラリー濃度が２０〜３０質量％であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の最終中和方法。
【請求項４】
前記第１及び第２の中和処理で処理された後の溶液は、Ｆｅ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＮｉの濃度がいずれも１ｍｇ／Ｌ未満であることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の最終中和方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル酸化鉱石に対して高圧酸浸出処理を施すことでニッケルの回収を行う湿式製錬プロセスにおいて排出される排液の最終中和方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル酸化鉱石からニッケルを回収する方法は乾式法と湿式法に大別することができ、後者の湿式法としては高温加圧酸浸出（ＨＰＡＬ：Ｈｉｇｈ  Ｐｒｅｓｓｕｒｅ  Ａｃｉｄ  Ｌｅａｃｈとも称する）プロセスが知られている。ＨＰＡＬプロセスは乾式法に比べてエネルギー消費量を抑えることができるうえ、低品位のニッケル酸化鉱石からニッケルを効率よく回収することができるという利点を有している。
【０００３】
このＨＰＡＬプロセスでは、例えば特許文献１に示すような一連の湿式工程でニッケル酸化鉱石に対して処理を行う。すなわち、所定のＮｉ品位、不純物品位となるように混合した複数種類の低品位ニッケル酸化鉱石に対して水を加えてスラリーの形態にした後、分級手段として例えば湿式篩に導入して粗大な鉱石や夾雑物を除去することで篩下側に所定の粒度の鉱石を含んだ鉱石スラリーを回収する。この鉱石スラリーをオートクレーブと称する圧力容器に硫酸と共に装入して高温加圧下で酸浸出処理を施すことにより、Ｎｉを硫酸浸出させて浸出スラリーを得る。
【０００４】
上記の浸出スラリーは残留遊離酸を含んでいるので予備中和工程において石灰石を用いて中和処理した後、固液分離工程に移送してＮｉを含んだ浸出液からなる貴液を浸出残渣から分離する。分離された浸出残渣は最終中和工程にて重金属類が除去された後、テーリングダムに送液される。一方、貴液は中和工程及び浄液工程で不純物が除去された後、硫化工程にて硫化水素ガスが添加されてＮｉＣｏ混合硫化物が生成される。このＮｉＣｏ混合硫化物を固液分離により回収する際に排出される貧液とも称する排液は、一部が上記予備中和工程後の固液分離工程で再利用され、残りは上記最終中和工程で処理される。
【０００５】
上記のように、最終中和工程は、固液分離工程から排出される浸出残渣を含んだ酸性の濃縮スラリー、及び硫化工程から排出される酸性水溶液からなる貧液を系外に放出する前に、液中に溶存している金属成分を析出させて環境上の問題を生じない程度まで除去することを目的としている。そのため、一般に最終中和工程では石灰石を添加して中和処理する第１の中和処理と、消石灰を添加してより高いｐＨで中和処理する第２の中和処理とからなる２段階の中和処理が行われている。
【０００６】
しかしながら、上記の２段階の中和処理では、処理条件によっては石灰石に比べて単価の高い消石灰の消費量が多くなりすぎ、高コストになることがあった。そこで、特許文献２には、鉱石スラリーの前処理段階において鉱石スラリーを粒径で選別することによって、最終中和工程における消石灰等の中和剤の使用量を効果的に削減する技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−０３１３０２号公報
【特許文献２】特開２０１６−１５６０６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記の特許文献２の技術を採用することにより中和剤の使用量をある程度削減することができるものの、依然として中和剤の消費コストが高くなることがあった。本発明は上記のような状況に鑑みてなされたものであり、最終中和工程で消費される中和剤のコストの削減することが可能な最終中和方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の最終中和方法は、ニッケル酸化鉱石の高温加圧酸浸出で生成した浸出液からニッケル硫化物を回収する際に排出される排液に溶存する金属を除去する最終中和方法であって、鉄イオン濃度が１.０〜４.０ｇ／Ｌに調整された排液に対して石灰石スラリーを添加してｐＨ５.０〜５.４で第１の中和処理を行った後、消石灰スラリーを添加してより高いｐＨで第２の中和処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば石灰石による反応効率を高めることができるので、最終中和方法全体として消費する中和剤の量を削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態の最終中和方法を含んだ湿式製錬プロセスのプロセスフロー図である。
【図２】本発明の実施形態の最終中和方法を好適に実施できる中和処理設備の模式的な構成図である。
【図３】石灰石を添加して処理する中和槽内の処理液のｐＨと石灰石の反応効率との関係を示すグラフである。
【図４】石灰石を添加して処理する中和槽内の処理液のｐＨと最終中和方法全体として消費する中和剤のコストとの関係を貧液中のＦｅ濃度をパラメータにして示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態の最終中和方法を含んだニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスについて図１を参照しながら説明する。この図１に示す湿式製錬プロセスは、原料としてのニッケル酸化鉱石に対して粉砕及び篩別等の前処理を行って所定の粒度にすると共に水を加えてスラリーの形態に調製する鉱石調合工程Ｓ１と、該鉱石調合工程Ｓ１で調製された鉱石スラリーに硫酸を添加して高温加圧下で浸出処理を施す高圧硫酸浸出工程Ｓ２と、該高圧硫酸浸出工程Ｓ２で得た浸出スラリーに中和剤を添加してｐＨを所定範囲に調整する予備中和工程Ｓ３と、該予備中和工程Ｓ３でｐＨ調整された浸出スラリーを多段洗浄することでニッケル及びコバルトと共に不純物元素を含む貴液を浸出残渣から分離する固液分離工程Ｓ４と、該貴液にｐＨ調整剤を添加することで不純物元素を含む中和澱物を生成し、これを分離除去してニッケル及びコバルトと共に亜鉛を含む中和終液を得る中和工程Ｓ５と、該中和終液に硫化剤を添加することで亜鉛硫化物を生成し、これを分離除去してニッケル及びコバルトを含むニッケル回収用母液を得る浄液工程Ｓ６と、該ニッケル回収用母液に硫化剤を添加することでニッケル及びコバルトを含む混合硫化物を生成した後、固液分離により該混合硫化物を回収する硫化程Ｓ７と、該硫化工程Ｓ７の固液分離の際に排出される貧液に溶存する金属を除去（無害化とも称する）する最終中和工程Ｓ８とを有している。以下、これら工程の各々について説明する。
【００１３】
（１）鉱石調合工程
鉱石調合工程Ｓ１では、原料としてのニッケル酸化鉱石をジョークラッシャーなどの粉砕機に投入して粉砕した後、所定の目開きを有するスクリーンで篩別して所定の粒度を有する鉱石を作製する。上記篩別は湿式で行ってもよく、この場合は粉砕した鉱石を適量の水と共に湿式スクリーンに導入することで、所定の粒度を有する鉱石を所望のスラリー濃度を有する鉱石スラリーの形態で篩下側に回収することができる。
【００１４】
この鉱石調合工程Ｓ１で処理されるニッケル酸化鉱石としては、主としてリモナイト鉱及びサプロライト鉱等のいわゆるラテライト鉱である。ラテライト鉱のニッケル含有量は、一般に０.８〜２.５質量％であり、水酸化物又はケイ苦土（ケイ酸マグネシウム）鉱物として含まれている。このニッケル酸化鉱石は、鉄の含有量が１０〜５０質量％であり、これは主として３価の水酸化物（ゲーサイト）の形態を有しており、一部２価の鉄がケイ苦土鉱物に含まれている。鉱石調合工程Ｓ１の原料には、上記のラテライト鉱のほか、ニッケル、コバルト、マンガン、銅等の有価金属を含有する例えば深海底に賦存するマンガン瘤等の酸化鉱石が用いられることがある。
【００１５】
（２）高圧硫酸浸出工程
高圧硫酸浸出工程Ｓ２では、上記鉱石調合工程Ｓ１で調製された鉱石スラリーをオートクレーブと称する圧力容器に硫酸と共に装入し、該鉱石スラリーに対して攪拌しながら３〜４.５ＭＰａＧ、２２０〜２８０℃程度の高温高圧条件下で高圧酸浸出処理を施すことによって、浸出液と浸出残渣とからなる浸出スラリーを生成する。
【００１６】
この高圧硫酸浸出工程Ｓ２では、下記式１〜３で表される浸出反応と下記式４及び５で表される高温熱加水分解反応が生じ、ニッケル、コバルト等の硫酸塩としての浸出と、浸出された硫酸鉄のヘマタイトとしての固定化が行われる。但し、鉄イオンの固定化は完全には進行しないため、通常、得られる浸出スラリーの液部分には、ニッケル、コバルト等のほかに２価と３価の鉄イオンが含まれる。
【００１７】
［式１］
ＭＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＭＳＯ４＋Ｈ２Ｏ
（式中Ｍは、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｚｎ、Ｃｕ、Ｍｇ、Ｃｒ、Ｍｎ等の金属である。）
［式２］
２Ｆｅ(ＯＨ)３＋３Ｈ２ＳＯ４→Ｆｅ２(ＳＯ４)３＋６Ｈ２Ｏ
［式３］
ＦｅＯ＋Ｈ２ＳＯ４→ＦｅＳＯ４＋Ｈ２Ｏ
［式４］
２ＦｅＳＯ４＋Ｈ２ＳＯ４＋１／２Ｏ２→Ｆｅ２(ＳＯ４)３＋Ｈ２Ｏ
［式５］
Ｆｅ２(ＳＯ４)３＋３Ｈ２Ｏ→Ｆｅ２Ｏ３＋３Ｈ２ＳＯ４
【００１８】
高圧硫酸浸出工程Ｓ２において上記オートクレーブに装入する硫酸の添加量には特に限定はないが、上記原料の鉱石中の鉄が浸出されるように過剰に添加するのが好ましい。なお、高圧硫酸浸出工程Ｓ２では、生成したヘマタイトを含む浸出残渣が後工程の固液分離工程Ｓ４においてろ過性を低下させることがないように、浸出液のｐＨを０.１〜１.０に調整することが好ましい。
【００１９】
（３）予備中和工程
予備中和工程Ｓ３では、上記高圧硫酸浸出工程Ｓ２にて得た浸出スラリーのｐＨを所定の範囲に調整する。すなわち、上記高圧硫酸浸出工程Ｓ２は、浸出率を向上させる観点から過剰の硫酸が添加されるため、オートクレーブから抜き出される浸出スラリーにはフリー硫酸（浸出反応に関与しなかった余剰の硫酸、以下遊離硫酸ともいう）が含まれている。そこで、予備中和工程Ｓ３では、次工程の固液分離工程Ｓ４における多段洗浄の際に効率よく洗浄が行われるように、浸出スラリーのｐＨを好ましくは２.０〜６.０程度の範囲内に調整する。
【００２０】
この浸出スラリーのｐＨが２.０より低いと、後工程の装置の接液部の腐食対策にかなりのコストがかかるので好ましくない。逆に浸出スラリーのｐＨが６.０より高いと、浸出スラリー中に浸出したニッケルが、洗浄の過程で析出して残渣として沈殿し、洗浄効率を低下させるおそれがあるので好ましくない。上記のｐＨの調整方法としては特に限定はないが、例えば炭酸カルシウム等の中和剤をスラリーの形態で添加することによって好適に調整することができる。
【００２１】
（４）固液分離工程
固液分離工程Ｓ４では、上記予備中和工程Ｓ３にてｐＨ調整された浸出スラリーに対して洗浄液を混合し、シックナー等の沈降分離設備により洗浄しながら、凝集剤供給設備等から供給される好適にはアニオン系の凝集剤を用いて固液分離を行う。これにより浸出残渣が除去され、ニッケル及びコバルトのほか亜鉛等の不純物元素を含む粗硫酸ニッケル水溶液からなる貴液が得られる。上記のようにシックナーを用いた場合は浸出スラリー中の浸出残渣が沈降物として濃縮され、その際、洗浄液による浸出スラリーの希釈の度合いに応じて、浸出残渣に付着するニッケル分を減少させることができる。シックナーから抜き出された浸出残渣を含むスラリーは、必要に応じて後述する最終中和工程Ｓ８で中和処理を施すことで重金属の除去処理を行った後、テーリングダムに移送される。
【００２２】
この固液分離工程Ｓ４では、直列に連結した複数基のシックナーを用いた連続向流洗浄法（ＣＣＤ法：Ｃｏｕｎｔｅｒ  Ｃｕｒｒｅｎｔ  Ｄｅｃａｎｔａｔｉｏｎ）により浸出スラリーを多段洗浄することが好ましい。この洗浄法は、先頭のシックナーに浸出スラリーを導入することで底部から抜き出される濃縮スラリーを後段のシックナーに順次移送すると共に、末端のシックナーに洗浄液を導入することでオーバーフローにより排出される上澄液を前段のシックナーに順次移送するものであり、系内に新たに導入する洗浄液の量を少量に抑えながらニッケル及びコバルトの回収率を９５％以上確保することが可能になる。
【００２３】
上記の洗浄液の種類としては特に限定はないが、ニッケルを含んでおらず、固液分離工程の際に浸出スラリーに悪影響を及ぼさないものが好ましい。特に洗浄液にはｐＨ１.０〜３.０程度の水溶液を用いることが好ましい。洗浄液のｐＨが３.０よりも高いと浸出液中にアルミニウムが含まれる場合には嵩の高いアルミニウム水酸化物が生成され、浸出残渣の沈降性が悪化するおそれがあるからである。このようなｐＨ１.０〜３.０程度の洗浄液としては、後工程の硫化工程Ｓ７において混合硫化物を固液分離により回収する時に液相側に排出される低ｐＨの貧液が適しているので、これを繰り返して利用するのが好ましい。
【００２４】
（５）中和工程
中和工程Ｓ５では、上記固液分離工程Ｓ４において浸出残渣から分離された粗硫酸ニッケル水溶液からなる貴液に炭酸カルシウム等のｐＨ調整剤を添加してｐＨ調整することで該貴液の酸化を抑制しながら不純物元素を含む中和澱物を生成する。この中和澱物を固液分離により除去することで、ニッケル及びコバルトのほか、主に亜鉛からなる不純物元素を含むニッケル回収用母液の元となる中和終液が得られる。この中和工程Ｓ５では、中和終液のｐＨが４.０以下、好ましくは３.０〜３.５、より好ましくは３.１〜３.２になるように上記ｐＨ調整を行うのが好ましく、これにより貴液中に残留する主に３価の鉄イオンやアルミニウムイオンを中和澱物として除去できる。
【００２５】
（６）浄液工程
浄液工程Ｓ６では、例えば加圧された容器内に上記中和工程Ｓ５で得た中和終液を導入し、該容器の気相中への硫化水素ガスの吹き込みなどによる硫化剤の添加により硫化処理が施され、これによりニッケル及びコバルトに対して亜鉛を選択的に硫化して亜鉛硫化物を生成させる。この亜鉛硫化物を分離除去することで、ニッケル及びコバルトを含む硫酸溶液からなるニッケル回収用母液（脱亜鉛終液）が得られる。なお、このニッケル回収用母液は、通常は不純物成分として鉄、アルミニウム、マンガン等の金属イオンを各々数ｇ／Ｌ程度含んでいる。
【００２６】
（７）硫化工程
硫化工程Ｓ７では、上記ニッケル回収用母液に対して硫化水素ガス等の硫化剤を吹き込み、これにより硫化反応を生じさせてニッケル及びコバルトを含む硫化物（ニッケルコバルト混合硫化物）を生成する。生成したニッケルコバルト混合硫化物はろ過などの固液分離により回収することができ、その際、液相側に貧液が排出される。なお、この硫化工程Ｓ７で処理されるニッケル回収用母液には前述したようにＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ等の不純物金属イオンが含まれている場合があるが、これら不純物成分はニッケル及びコバルトに比べて硫化物としての安定性が低く、よって上記ニッケルコバルト混合硫化物にはほとんど含有されない。
【００２７】
（８）最終中和工程
最終中和工程Ｓ８では、上記硫化工程Ｓ７の固液分離の際に排出される鉄、アルミニウム、マンガン等の不純物金属イオン及び未反応のＮｉイオンを含む貧液に対して、所定のｐＨ範囲に調整する中和処理を施すことで、これら金属イオンをその濃度が排出基準を満たすまで除去する。なお、この最終中和工程Ｓ８では、上記の固液分離工程Ｓ４において貴液を固液分離する際に排出される浸出残渣スラリーも併せて排液として処理してもよい。これにより浸出残渣スラリーの液相に含まれる重金属の濃度も上記貧液と同程度に低減することが可能になる。
【００２８】
この最終中和工程Ｓ８では、上記貧液等の排液のｐＨの調整方法として、石灰石を中和剤として用いた第１の中和処理と、消石灰を中和剤として用いた第２の中和処理とからなる２段階で中和処理を行う。このように段階的にｐＨ調整を行うことによって、排液中に溶存するＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ、Ｎｉ等の金属イオンをそれらの各々の濃度が１ｍｇ／Ｌ未満になるまで効率的かつ効果的に除去することができる。
【００２９】
具体的には、先ず第１の中和処理では、硫化工程Ｓ７から排出される貧液及び必要に応じて処理される固液分離工程Ｓ４にて濃縮スラリーの形態で分離された浸出残渣スラリーを、好適には少なくとも２基の中和槽が直列に接続された第１中和処理槽群のうち最も上流側の中和槽に石灰石スラリーと共に装入して攪拌し、ここにブロワーで昇圧したエアーを金属イオンの酸化のため吹き込む。このようにして最も上流側の中和槽で処理された処理液はオーバーフローにより順次後段の中和槽に移送され、同様の処理が施される。この第１の中和処理では、石灰石スラリーを添加することによって、槽内の処理液のｐＨを５.０〜５.４に調整する。これにより、該処理液に含まれる３価のＦｅ及び一部の２価のＦｅ、並びにＡｌを主に析出させることができる。
【００３０】
次に、第２の中和処理では、上記第１中和処理槽群の最も下流側の中和槽から抜き出したスラリーを好ましくは固液分離し、固形分が除去された液相側を好適には少なくとも２基の中和槽が直列に接続された第２中和処理槽群のうち最も上流側の中和槽に消石灰スラリーと共に装入して撹拌し、ここにブロワーで昇圧したエアーを金属イオンの酸化のため吹き込む。このようにして第２中和処理槽群の最も上流側で処理された処理液はオーバーフローにより順次後段の中和槽に移送され、同様の処理が施される。この第２の中和処理では、消石灰スラリーを添加することによって、槽内の処理液のｐＨを８.０〜９.５、好ましくは８.５〜９.０に調整する。これにより、該処理液に含まれる残余の２価のＦｅ、及びＭｎやＮｉを主に析出させることができる。
【００３１】
上記第２中和処理槽群の最も下流側の中和槽から抜き出したスラリーは、スラリーポンプで昇圧された後、シックナー等の固液分離装置により固液分離される。得られた固形分側の中和処理残渣は上記第１の中和処理後の固液分離で除去された固形分と共にテーリングダムに移送される。一方、液相側として排出される排水終液は上記したように金属イオンの濃度が１ｍｇ／Ｌ未満に低減されており、この濃度は一般的には排出基準を満たしているので系外に排出することができる。
【００３２】
上記のように２段階に分けて中和処理を施すことによって、排液に含まれる鉄イオンを効率よく除去することができる。すなわち、最終中和工程Ｓ８で生成するＦｅの沈殿物は２価の水酸化鉄(II)（Ｆｅ(ＯＨ)２）及び３価の水酸化鉄(III)（Ｆｅ(ＯＨ)３）の２種類があり、水酸化鉄(III)は一般的にｐＨ６未満の比較的低いｐＨ領域で生成するのに対して、水酸化鉄(II)は上記ｐＨ領域よりも高いｐＨ領域で生成する。
【００３３】
従って貧液中に３価の鉄よりも２価の鉄の含有量が多い場合は、上記第２の中和処理で沈殿させるＦｅ量が相対的に増えるため、消石灰は石灰石に比べて一般に非常に高価であることを考慮すると、操業コスト削減という観点から好ましくない。そこで、本発明の実施形態の最終中和方法では、第１の中和処理でできるだけ多くのＦｅイオンを沈殿させるべく第１中和処理槽群において処理液中にエアーを吹き込んで２価の鉄イオンを３価の鉄イオンに酸化させると共に、石灰石にて極力ｐＨを上昇させることで３価の鉄イオンと共に未反応の２価の鉄をできるだけ多く析出させている。これにより、消石灰の使用量を削減することができる。
【００３４】
但し、図３に示すように、石灰石の反応効率はｐＨの上昇と共に低下するため、第１の中和処理においてｐＨを高くしすぎると、かえって石灰石の使用量が増加してしまい、結果的に消石灰の使用量は削減できても最終中和工程全体としての中和剤のコストは従来とあまり変わらなくなるおそれがある。これに対して、本発明の実施形態の最終中和方法では、上記したように排液に対して第１の中和処理において石灰石スラリーを添加することによりｐＨ５.０〜５.４の範囲内で適宜調整することで、最終中和工程Ｓ８全体としての中和剤コストを最適化することが可能になる。
【００３５】
すなわち、図４に示すように例えば石灰石の１トン当たりの単価が１９.２＄／トン、消石灰の１トン当たりの単価が１０８.０＄／トンの場合、排液中のＦｅ２＋及びＦｅ３＋の合計のＦｅイオンの濃度が１.０〜４.０ｇ／Ｌにおいて、石灰石スラリーの添加が行われる第１中和処理槽のｐＨが５.０〜５.４の範囲内であれば、中和剤のコストが最も低くなるので、このｐＨ５.０〜５.４の範囲内、好ましくはそれらの極小値を示すｐＨ値で制御することにより、最終中和工程Ｓ８の中和剤コストを最も安価に抑えることが可能になる。なお、排液中のＦｅ濃度が１.０〜４.０ｇ／Ｌの範囲から外れる場合は、上記中和工程Ｓ５での中和剤の添加量を調整したり、前述した連続向流洗浄法ＣＣＤに導入する洗浄液の量を調整したりすることで１.０〜４.０ｇ／Ｌの範囲内にＦｅ濃度が収まるようにすればよい。
【００３６】
上記の第１及び第２の中和処理では、処理液１ｍ３に対してエアーを１.５〜３.０Ｎｍ３、好ましくは１.８〜２.０Ｎｍ３の割合で吹き込むのが好ましい。また、添加する石灰石スラリーは、平均粒子径が５〜１５μｍ、好ましくは１０μｍ程度であってスラリー濃度が２０〜３０質量％であるのが好ましく、添加する消石灰スラリーは平均粒子径が１５〜３０μｍ、好ましくは２０μｍ程度であってスラリー濃度が２０〜３０質量％であるのが好ましい。これにより、これら中和剤をより効率よく反応させることができる。なお、上記の平均粒子径はレーザー回折式粒度分布測定装置によって測定した体積基準の５０％径（Ｄ５０）である。上記の平均粒子径であれば、石灰石及び消石灰のいずれもＪＩＳ  Ｋ６２２０に準拠して測定した見掛比重は約１.２となる。
【実施例】
【００３７】
＜実施例＞
図１に示すようなニッケル酸化鉱石の湿式製錬プロセスの硫化工程Ｓ７から排出される貧液に対して、図２に示すような撹拌機を備えた２基の第１の中和処理用の中和槽１１、１２と、撹拌機を備えた２基の第２の中和処理用の中和槽２１、２２とが直列に接続された２段階の中和処理設備で中和処理した。なお、この実施例では固液分離工程Ｓ４からの浸出残渣スラリーは処理しなかった。
【００３８】
具体的には、第１の中和槽１１にｐＨ１.５の貧液を４８０ｍ３／ｈｒの流量で導入し、オーバーフローにより順次後段の中和槽１２、２１、２２に移送した。その際、各槽において、ブロワーから１５Ｎｍ３／ｍｉｎの流量で空気を吹き込んだ。２槽目の中和槽１２のｐＨをｐＨ計で連続的に測定し、その値が５.２になるように１槽目の中和槽１１に平均粒子径（Ｄ５０）１０μｍの石灰石に水を加えてスラリー濃度２２質量％に調製した石灰石スラリーを添加した。また、４槽目の中和槽２２のｐＨをｐＨ計で連続的に測定し、その値が９.０になるように３槽目の中和槽２１に平均粒子径（Ｄ５０）２０μｍの消石灰に水を加えてスラリー濃度２２質量％に調製した消石灰スラリーを添加した。
【００３９】
上記処理前の貧液の金属イオン濃度をＩＣＰ発光分光分析法で測定したところ、Ｆｅは２.０ｇ／Ｌ、Ａｌは１.０ｇ／Ｌ、Ｍｎは１.５ｇ／Ｌ、Ｎｉは０.１ｇ／Ｌであった。この貧液を上記２段階の中和処理条件で処理して、４槽目の中和槽２２から抜き出した排水中に含まれるＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＮｉの各々の濃度を全て１ｍｇ／Ｌ未満にするため、１日当たり石灰石を３７９トン、消石灰を１７.５トン消費した。石灰石の１トン当たりの単価が１９.２＄／トン、消石灰の１トン当たりの単価が１０８.０＄／トンの場合、これら中和剤のコストは１日当たり９.１７×１０３＄となった。
【００４０】
＜比較例＞
比較のため、２槽目の中和槽１２のｐＨが５.８となるように１槽目の中和槽１１に石灰石スラリーを添加した以外は上記実施例と同様にして貧液を処理した。その結果、４槽目の中和槽２２から抜き出した排水中に含まれるＦｅ、Ａｌ、Ｍｎ、及びＮｉの各々の濃度を全て１ｍｇ／Ｌ未満にするため、１日当たり石灰石を５３０トン、消石灰を５.８トン消費した。この場合、これら中和剤のコストは１日当たり１０.８０×１０３＄となり、上記実施例よりも約１８％コストが高くなった。
【符号の説明】
【００４１】
Ｓ１    鉱石調合工程
Ｓ２    高圧硫酸浸出工程
Ｓ３    予備中和工程
Ｓ４    固液分離工程
Ｓ５    中和工程
Ｓ６    浄液工程
Ｓ７    硫化工程
Ｓ８    最終中和工程
【図１】
2020028858.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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