(57)【要約】  ラテライト鉱石からのニッケル及びコバルトの回収における大気圧浸出方法であって、前記ラテライト鉱石は低マグネシウム鉱石画分及び高マグネシウム鉱石画分を含み、前記プロセスは、（ａ）前記ラテライト鉱石の水性パルプを形成する工程、ｂ）大気圧において、濃鉱酸を用いて前記水性パルプを浸出して、浸出貴液と浸出残渣とを含んだスラリーを生成する工程、（ｃ）前記浸出貴液を、別個に又は前記スラリーの一部として処理して、そこから溶解したニッケル及びコバルトを回収し、マグネシウムを含有した貧液を残す工程、（ｄ）前記マグネシウムを含有した溶液を処理して、そこからマグネシウムを含んだ塩を回収する工程を含んだ大気圧浸出方法。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラテライト鉱石からのニッケル及びコバルトの回収における大気圧浸出方法であって、前記ラテライト鉱石は低マグネシウム鉱石画分及び高マグネシウム鉱石画分を含み、前記方法は、
（ａ）前記ラテライト鉱石の水性パルプを形成する工程、
（ｂ）大気圧において、濃鉱酸を用いて前記水性パルプを浸出して、浸出貴液と浸出残渣とを含んだスラリーを生成する工程、
（ｃ）前記浸出貴液を、別個に又は前記スラリーの一部として処理して、溶解したニッケル及びコバルトをそこから回収し、マグネシウムを含有した貧液を残す工程、
（ｄ）前記マグネシウムを含有した溶液を処理して、そこからマグネシウムを含んだ塩を回収する工程
を含んだ大気圧浸出方法。
【請求項２】
浸出貴液及び／又は貧液のｐＨを増大させて、鉄を含有した沈殿物を生成する工程を更に含んだ請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低及び高マグネシウムの両画分が、前記浸出工程（ｂ）の間に同時に浸出される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記低及び高マグネシウム画分が、前記浸出工程（ｂ）の間に順次浸出される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記浸出工程（ｂ）は６０℃より高い温度で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記温度は少なくとも８０℃である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
高マグネシウム鉱石の低マグネシウム鉱石に対する比率は、乾燥比で０．５から１．３である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ｐＨを増大させる前記工程は、前記浸出貴液及び／又は貧液に中和剤を添加し、ｐＨを約３又はそれより高い値まで増加させることを備えた請求項２に記載の方法。
【請求項９】
ｐＨを増加させる前記工程は、残存したあらゆるＦｅ2+をＦｅ3+へと酸化させて、そのＦｅ（ＯＨ）3などの水酸化物としての沈殿を生じさせるために、酸化剤を添加することをも備えた請求項２又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記酸化剤は空気である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
以下の方法：イオン交換、レジン-イン-パルプ、溶媒抽出による直接的な回収、混合水酸化物沈殿又は混合硫化物沈殿の１つ以上を用いて、前記浸出貴液が処理され、ニッケル及び／又はコバルトが回収される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
混合水酸化物沈殿又は混合硫化物沈殿を用いて、前記浸出貴液が処理され、ニッケル及びコバルトが回収される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マグネシウムを含有した塩は硫酸マグネシウムである請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記マグネシウム塩が処理されてマグネシウムを回収する請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記硫酸マグネシウムが処理されて、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2及び/又はＭｇＣＯ3を回収する請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記硫酸マグネシウムはか焼に供されて、ＭｇＯ及び/又はＭｇＣＯ3並びにＳＯ2ガスを生成する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ＳＯ2ガスは硫酸製造プロセスへと供給される請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2及び/又はＭｇＣＯ3は、工程（ｃ）における前記中和剤として使用される請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2、及び/又はＭｇＣＯ3は、（ｂ）由来の浸出貴液及び/又は（ｃ）由来の貧液から、鉄、アルミニウム、及び/又はマンガンを沈殿させるために使用される請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、含ニッケルラテライト鉱石からニッケル及びコバルトを回収するための湿式冶金プロセスに、特には、ニッケル及びコバルトを溶解させるための鉱酸を用いる、低マグネシウム画分（例えば褐鉄鉱）及び高マグネシウム画分（例えばサプロライト鉱石）の両鉱石の大気圧浸出に関する。そのプロセスの好ましい形態では、プロセスは、浸出液中のマグネシウム分が回収される工程をも含んでいる。
【背景技術】
【０００２】
含ニッケル酸化物鉱石中、例えば褐鉄鉱及びサプロライト鉱石を含んだラテライトと呼ばれる鉱石中におけるニッケル及びコバルトの確認埋蔵量は、硫化物鉱石における対応した埋蔵量より遥かに多い。しかしながら、ラテライト鉱石を加工する時の重大な不利益は、これら鉱石を慣習的な技術により選鉱できないことである。
【０００３】
含ニッケルラテライト鉱石からのニッケル及びコバルトの抽出のために、多数の新たな湿式冶金プロセスが開発されつつある。これらプロセスの多くは、高温（２４５℃−２７０℃）及び高圧（５２５−７８５ｐｓｉｇ）での硫酸を用いた金属分の溶解、その後の環境圧力での固液分離及び存在する残留遊離酸の中和を必要とする。これは、非特許文献１に記載されている通り、基礎的な「モアベイプロセス（Moa Bay Process）」である。このプロセスでは、含ニッケル鉱石は、高温及び高圧において浸出する前に、まず約４０％の固形含量を有するパルプにされる。圧力浸出の間に、殆どの金属は溶解し、鉄及びアルミニウムは、各々赤鉄鉱及び明礬石への加水分解により除かれる。浸出の後、パルプは、冷却され且つ向流デカンテーションにより洗浄され、固体は、尾鉱処理へと導かれる。過剰の酸は中和され、残存する鉄及びアルミニウムは、アルカリの添加によって、水酸化物として沈殿させられる。ニッケル及びコバルトは、その後、硫化物の沈殿を経て回収される。
【０００４】
プロセス及び経済的側面の改善を目的として、高圧酸浸出（ＨＰＡＬ）法のいくつかの変形が案出されている。例えば、特許文献１は、浸出の経済性及び効率を改善するための操作工程の組み合わせを通じて、含ニッケルラテライト鉱石の高圧酸浸出を最適化するためのガイドラインを提供する。それら工程は、粗大な（高マグネシウムの）画分を除去して酸消費量を減らすために、ラテライト鉱石を篩にかけること（scalping）を含んでいる。
【０００５】
ＨＰＡＬプロセスは、４０重量％以上の鉄を含有している高鉄鉱石に最も適う。４０重量％より小さな鉄含量を有したラテライト鉱石は、一般に、酸を消費する鉱物をより大量に含んでおり、したがって、直接的な高圧浸出には好ましくない。特許文献２は、サプロライト鉱石を高圧浸出工程からの浸出液で前処理することにより、サプロライト鉱石の鉱石を、比較的低い酸／鉱石比率で高圧酸浸出する方法を教示している。同時に褐鉄鉱を浸出することには、全く言及されていない。
【０００６】
特許文献３は、褐鉄鉱の高圧酸浸出により生じる酸を中和するためにサプロライト鉱石の鉱石を使用することを教示している。サプロライト鉱石画分の浸出は、鉄及びアルミニウムの効果的な除去のために、高温（１５０℃乃至２５０℃）及び高圧で行われるが、サプロライト鉱石の鉱石からのニッケルの抽出は比較的少ない。他のプロセスでは、特許文献４は、ＨＰＡＬ液の中和の前に、その中和能を増大させるべく、酸化条件下、５００℃−７５０℃においてサプロライト鉱石を焙焼することを教示している。このプロセスは、焙焼設備が更に必要となるという欠点を持つ。
【０００７】
先行技術のＨＰＡＬ法は、高いニッケル及びコバルト抽出量を達成するものの、それらは、必要とされる高温（２００℃−３００℃）での濃酸の使用に耐えるべく、高価な設備及び高度な建造材料を必要とする。ラテライト鉱石からニッケル及びコバルトを回収するための、ＨＰＡＬプロセスの幾つかの代案が提案されている。
【０００８】
例えば、特許文献５は、酸性媒体中、１１０℃までの温度で、並びに、溶解したニッケル及びコバルトを沈殿させるための硫化水素ガスの存在下で、褐鉄鉱を浸出するための方法を記載している。殆どの溶解した鉄も２価の酸化状態まで還元されるが、高い酸消費量に加え、非常に大量の還元ガスを消費する。特許文献６は、類似の方法を教示している。このプロセスでは、上記の方法により生成された２価の鉄は、含マンガン海中団塊から金属分を浸出させるために使用される。特許文献７は、液体溶液の沸点より低い温度で、二酸化硫黄ガス存在下、硫酸を用いて浸出することにより、含マンガン基質を有した鉱石からニッケル及びコバルトを回収する方法を示している。これらプロセスの何れもサプロライト鉱石の処理を含んでいない。
【０００９】
特許文献８のプロセスでは、褐鉄鉱の鉱石は、鉄を沈殿させるアルカリ性の試薬を同時に添加しながら、１．５より低いｐＨで、硫酸を用いて浸出される。そのプロセスは大気圧で行われるが、効率的なニッケルの抽出及び鉄の沈殿のために、４０時間超の、通常は６０から１００時間の浸出時間を必要とする。このプロセスでは、サプロライトは使用はされていない。特許文献９は、還元電位を４００及び６００ｍＶの間に保持するために還元剤を添加しながら、大気圧において、硫酸を用いてサプロライト鉱石を浸出する方法を教示している。特許文献１０に記載された他のプロセスでは、ニッケル及びコバルトは、室温又は６０℃乃至８０℃の温度範囲内での鉱酸との接触により、サプロライト鉱石から浸出される。浸出モードは、堆積、バット又は攪拌浸出により行われうる。
【００１０】
特許文献１１もまた、褐鉄鉱及びサプロライト鉱石からニッケル及びコバルトを回収するための湿式冶金プロセスを開示しているが、そのプロセスでは、鉄は、ジャロサイトとして除去される。
【００１１】
ジャロサイト化合物は熱力学的に不安定であるため、この鉄除去プロセスには、環境上の懸念がある。ジャロサイトは、硫酸を放出しながら、ゆっくりと鉄水酸化物へと分解するかもしれない。放出された酸は、浸出残渣の尾鉱に存在している沈殿したＭｎ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｃｕ及びＺｎなどの重金属の痕跡を再溶解させ、これにより、これら金属を、尾鉱堆積物の周囲で地中又は地表水中へと移動させるかもしれない。
【００１２】
このプロセスの他の不利益は、ジャロサイトはスルフェートを含み、このことが浸出のための酸の必要量を著しく増加させることである。硫酸は、酸浸出プロセスにおける大きな投入資本であり、そのため、ジャロサイトプロセスには経済的な不利益もある。
【００１３】
本発明は、先行技術のプロセスに付随した１つ以上の問題を克服するか、又は、軽減することを目的とする。
【００１４】
文献、行為、材料、装置、物品などの議論は、本発明のためのコンテキストを提供する目的の為だけに、この明細書に含まれている。これら事項の何れか又は全てが、先行技術の基礎の一部を形成したこと、又は、この出願の各クレームの優先日前に存在していた本発明に関連する分野における共通の一般的知識であったことは、示唆又は表現されていない。
【非特許文献１】J. R. Boldt and P. E. Queneau "The Winning of Nickel", Methuen, London, 1967
【特許文献１】米国特許第４０４４０９６号明細書
【特許文献２】米国特許第３８０４６１３号明細書
【特許文献３】米国特許第３９９１１５９号明細書
【特許文献４】米国特許第４０９７５７５号明細書
【特許文献５】米国特許第４０６２９２４号明細書
【特許文献６】米国特許第４０６５５４２号明細書
【特許文献７】米国特許第４５１１５４０号明細書
【特許文献８】米国特許第３７９３４３２号明細書
【特許文献９】米国特許第４４１０４９８号明細書
【特許文献１０】米国特許第５５７１３６８号明細書
【特許文献１１】米国特許第６２６１５２７号明細書
【発明の開示】
【００１５】
本発明によると、ラテライト鉱石からのニッケル及びコバルトの回収における大気圧浸出プロセスであって、前記ラテライト鉱石は、低マグネシウム鉱石画分及び高マグネシウム鉱石画分を含み、前記プロセスは、
（ａ）前記ラテライト鉱石の水性パルプを形成する工程、
（ｂ）大気圧において、濃鉱酸を用いて前記水性パルプを浸出して、浸出貴液と浸出残渣とを含んだスラリーを生成する工程、
（ｃ）前記浸出貴液を、別個に又は前記スラリーの一部として処理して、そこから溶解したニッケル及びコバルトを回収し、マグネシウムを含有した貧液を残す工程、
（ｄ）前記マグネシウムを含有した溶液を処理して、そこからマグネシウムを含んだ塩を回収する工程
を含んだ大気圧浸出プロセスが提供される。
【００１６】
本発明の利点は、ニッケル及びコバルトの高濃度での溶解を達成するために、低マグネシウム（例えば褐鉄鉱）及び高マグネシウム（例えばサプロライト鉱石）の両鉱石を、大気圧において、単一のプロセスで浸出させるための効率的且つ経済的な方法を提供することである。本方法の更なる利点は、それが、精巧なオートクレーブに付随した高い資本コストを回避することである。本方法の好ましい形態の他の利点は、それが、ジャロサイトの生成をも回避することである。本方法の好ましい形態の利点は、浸出プロセスから生成されるマグネシウムを含有した貧液が処理され、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2又はＭｇＣＯ3及びＳＯ2を与えるべく後に加工される硫酸マグネシウムを回収することである。ＳＯ2は、Ｈ2ＳＯ4を再生するために有利に使用される。ＭｇＯ又はＭｇＣＯ3は、中和剤として浸出プロセスへと戻されてもよく、安定な残渣として処分されてもよく、又は、商品として販売されてもよい。
【００１７】
発明の詳細な説明  
低マグネシウム含有鉱石画分は、ラテライト鉱石の褐鉄鉱画分を含んでいる（Ｍｇ重量％は約６より小さい）。この画分は、一般に約４重量％乃至８重量％のマグネシウム含量を有している、低乃至中水準のマグネシウム含量のスメクタイト又はノントロナイト鉱石をも含んでいてもよい。高マグネシウム含有鉱石画分は、ラテライト鉱石のサプロライト鉱石画分を含んでいる（Ｍｇ重量％は約８より大きい）。この画分は、スメクタイト又はノントロナイト鉱石を含んでいてもよい。工程（ａ）における低マグネシウム及び高マグネシウム含有鉱石の両画分の水性パルプの生成は、一般に、ナトリウム、アルカリ金属及びアンモニウムを含まない水中において、約２０重量％以上であってスラリーのレオロジーにより制限される固体濃度で行われる。
【００１８】
酸の全鉱石に対する比率は、典型的には、少なくとも０．５である。好ましくは、その比は、約０．５乃至１．０、例えば０．５乃至０．７である。
【００１９】
水性パルプは、大気圧で濃鉱酸を使用する工程（ｂ）での浸出工程に供される。好ましくは、浸出は、浸出反応物をかき混ぜながら行われる。典型的には、浸出工程は、大気圧において、浸出反応物の沸点までの温度で行われる。最も好ましくは、反応温度は、大気圧における迅速な浸出を達成するために、できるだけ高くする。好ましい浸出温度は、少なくとも６０℃であり、より好ましくは、少なくとも７５℃である。好ましい態様では、浸出は、およそ８０℃以上、例えば少なくとも８５℃において行われる。他の好ましい態様では、浸出は、およそ９５℃で行われる。
【００２０】
好ましくは、低及び高マグネシウムの両画分の浸出は、単一のプロセス段階で生じ、これは、例えば同一のタンク又は反応器において、２つの画分が同時に浸出される単一の工程を含んでいてもよい。或いは、２つの画分は、単一のプロセス段階において、逐次的な工程で浸出されてもよい。この場合、好ましくは、低マグネシウム画分（例えば褐鉄鉱）が第１の工程で浸出され、その後、第２の工程において浸出されるべく、より高いマグネシウム画分がスラリーに添加される。低及び高マグネシウム画分の逐次的な浸出は、国際公開第０３／０９３５１７号パンフレットの開示にしたがってもよく、その全開示は、ここで参照により組み込まれる。
【００２１】
浸出は、少なくともかなりの部分のニッケル及びコバルトをラテライト鉱石から溶液へと放出させるために十分な時間に亘って行われる。典型的には、浸出は、３０時間以下に亘って行われる。しかしながら、好ましくは、浸出は、５時間以下に亘って行われる。より好ましくは、浸出は、４時間以下に亘って行われる。好ましい態様では、浸出は、約２時間に亘って行われる。
【００２２】
浸出プロセスは、典型的には、鉱石中の少なくとも幾らかの鉄について、スルフェート、水酸化物又は酸化物などの１以上の鉄含有化合物としての沈殿をも生じさせる。
【００２３】
浸出プロセスにおいて使用される鉱酸は、好ましくは硫酸であり、より好ましくは濃硫酸である。鉱石パルプへと添加される硫酸の濃度は、好ましくは、９０重量％より高い。硫酸の適用量は、好ましくは、鉱石中の約９０％より多くのニッケル、コバルト、鉄、マンガン、並びに、８０％より多くのアルミニウム及びマグネシウムを溶解させるために必要とされる化学量論量の１００乃至１４０％である。
【００２４】
高マグネシウム鉱石の低マグネシウム鉱石に対する比率は、理想的には、乾燥比で０．５乃至１．３である。好ましくは、その比率は、１乃至１．３０である。しかしながら、高／低マグネシウム鉱石の比率は、ラテライト鉱石の組成に大きく依存するであろう。
【００２５】
高及び低マグネシウムの両画分の浸出の後に、任意に、第２の浸出工程を行ってもよい。第２の浸出工程では、第１の浸出工程からのあらゆる未使用の酸が、サプロライトなどの付加的なマグネシウム鉱石画分と反応させられてもよい。温度、時間及び酸濃度の浸出条件は、典型的には、第１浸出工程のそれらと類似している。
【００２６】
サプロライトの添加は、鉄含有化合物の更なる沈殿をもたらしうる。
【００２７】
温度、時間及び酸濃度の条件は、鉄及びアルミニウムの一部又は全部が沈殿するのをかぬとするのに都合よく制御されてもよい。酸性度は、サプロライト鉱石、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2、ＭｇＣＯ3又は他のアルカリの添加により都合よく制御されうる。例えば、浸出スラリーは、国際公開第０３／０９３５１７号パンフレット（その全開示は、ここで参照により組み込まれる）において開示されている方法に従って処理されてもよく、この方法では、サプロライト鉱石は、針鉄鉱、又は、酸化鉄若しくは水酸化鉄のスルフェート含有量が比較的低い他の形態を沈殿させるべく浸出スラリーに添加される。或いは、浸出スラリーは、米国特許第６２６１５２７号（その全開示は、ここで参照により組み込まれる）において開示されている方法に従って処理されていてもよく、この方法では、ジャロサイトを沈殿させるために、ナトリウム、カリウム、アンモニウムイオン及びこれらの混合物から選択される鉄沈殿剤がスラリーに添加される。
【００２８】
好ましい態様では、鉄含有化合物を沈殿させるために、ＭｇＯがスラリーに添加される。好ましくは、ＭｇＯの添加によりｐＨが３．０以上の値へと増加し、鉄の沈殿をもたらす。
【００２９】
浸出されたスラリーは、その後、溶解されたニッケル及びコバルト分をそこから回収するために処理される。このような金属抽出処理は、当業者に知られた１以上の技術であってもよい。このような金属抽出技術の例は、イオン交換、レジン-イン-パルプ、溶媒抽出による直接的な回収、混合水酸化物沈殿、又は、混合硫化物沈殿を含んでいる。好ましくは、回収されるニッケル及びコバルト分は、混合ニッケル／コバルト水酸化物又は混合ニッケル／コバルト硫化物として回収される。
【００３０】
Ｆｅスルフェート、例えばジャロサイト、又は、Ｆｅ水酸化物、例えば針鉄鉱、などの沈殿した鉄化合物を通常含んだ固体浸出残渣は、使用される回収プロセスに応じて、浸出液からのニッケル及びコバルトの回収に先立って又はその間に、溶液から除去されてもよい。或いは、固体残渣は、その後の残存したＦｅ及び／又はＡｌの除去の間、浸出溶液に保持されてもよい。
【００３１】
浸出溶液からのニッケル及びコバルトの回収の前又は後で、使用済みの浸出溶液は、好ましくは、溶液中に残存したあらゆるＦｅ及び／又はＡｌを除去するために処理される。典型的には、この工程は、例えば、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2又はＭｇＣＯ3などの中和剤を添加すること、好ましくは、空気などの酸化剤を添加することによる溶液ｐＨの増加を要する。典型的には、溶液ｐＨがおよそ３以上へと増加させられるように、十分な量の中和剤が添加される。十分な量の酸化剤も添加されて、溶液中に残存したあらゆるＦｅ2+を、後にジャロサイトとして沈殿するＦｅ3+へと酸化させる。
【００３２】
使用済みの浸出液からのＮｉ、Ｃｏ、Ｆｅ及びＡｌの除去の後には、上澄み溶液は、主として、溶解したマグネシウムを、場合によっては少量のマンガンと共に含んでいる。上澄み溶液は、その後、マグネシウムをマグネシウム塩として回収するために処理される。これは、典型的には、マグネシウム塩が晶出するまで蒸発させることにより達成される。或いは、苛性ソーダ、ソーダ灰又は石灰などの強アルカリによる逆浸透又は沈殿が使用されてもよい。
【００３３】
マグネシウム塩は、典型的には、使用された浸出酸が硫酸であったときには、硫酸マグネシウムである。マグネシウム塩を廃棄物として処分することは従来の慣行となっているが、これは、塩中の金属分が失われることを意味する。更には、マグネシウム塩が硫酸マグネシウムを含んでいるときには、スルフェート成分もまた失われ、浸出工程用の酸の必要量を著しく増大させる。硫酸は、通常、酸浸出における高価な投入であり、それゆえ、スルフェート源を単純に廃棄することには、経済的な不利益がある。
【００３４】
したがって、プロセスの好ましい態様では、本発明は、マグネシウム塩を処理してマグネシウム化合物を回収することにも関する。マグネシウム塩がＭｇＳＯ4を含んでいるときには、回収プロセスは、好ましくは、スルフェート回収段階をも含んでいる。好ましくは、マグネシウムは、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム又は炭酸マグネシウムとして回収される。より好ましくは、マグネシウムは、酸化マグネシウムとして回収される。マグネシウムの回収プロセスは、全開示がここで参照により組み込まれる２００５年２月１日に出願された係属中の豪州仮特許出願第２００５９００４３１号に開示されているプロセスを含んでいてもよい。或いは、マグネシウム塩は、か焼に供されてもよい。マグネシウム塩が硫酸マグネシウムである場合には、か焼は、ＭｇＯ及び／又はＭｇＣＯ3並びにＳＯ2ガスの生成をもたらす。ＳＯ2ガスは、捕集され、以下のプロセス：
ＳＯ2＋Ｈ2Ｏ＋1/2Ｏ2 ＝ Ｈ2ＳＯ4
にしたがって硫酸が再生される硫酸製造プロセスに送り込まれてもよい。
【００３５】
マグネシウム塩から生成されるＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2又はＭｇＣＯ3は、アルカリ性化合物の良い供給源であり、Ｎｉ、Ｃｏ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｎ及び他の所望の元素などの金属を別個に又は組み合わせて沈殿させるための中和剤として、浸出溶液へと戻されうる。
【実施例】
【００３６】
例１  
乾燥比が約１の褐鉄鉱及びサプロライト鉱石の混合物が、水性パルプとされた。水性パルプは、その後、浸出スラリーを形成するために、９３％の濃度のＨ2ＳＯ4を有した濃硫酸と混合された。酸の適用量は、全鉱石画分中のＮｉ及びＣｏの９０％より多くを溶解させるのに要する化学量論量の１００％より大きい。第１の浸出プロセスは、単一の反応器中で、少なくとも８０℃の温度で、少なくとも２時間に亘って行われる。第１の浸出プロセスの間に、鉄化合物が溶液から沈殿する。
【００３７】
浸出プロセスからのオーバーフローは第２反応器へと運ばれ、そこでは、サプロライトの鉱石スラリーが混合物へと添加される。第２の浸出プロセスは、その後、同じく少なくとも８０℃の温度で、およそ２時間に亘って行われる。第２の浸出プロセスの間に、更なる鉄化合物が溶液から沈殿する。
【００３８】
第２の浸出プロセスの完了後、固体残渣は、浸出されたスラリーから分離される。浸出貴液は、回収プロセスへと供され、その間に、ニッケル及びコバルト分が回収される。
【００３９】
使用済みの浸出溶液も、残存したあらゆる鉄及びアルミニウムを除去すべく処理される。これは、ＭｇＯ又はＭｇＣＯ3を含んだ中和剤の添加により達成される。貧液のｐＨは、これにより、３より大きな値へと増加する。鉄は、Ｆｅ（ＯＨ）3などの水酸化物として、大部分が沈殿させられる。
【００４０】
このとき、浸出貧液は、主として、溶解したマグネシウムを含有している。使用済みの浸出溶液は、蒸発池へと導かれ、過剰の水がそこから蒸発させられて、硫酸マグネシウムの結晶化をもたらす。
【００４１】
硫酸マグネシウムは、その後、マグネシウム回収プロセスへと供される。これは、ＭｇＯ又はＭｇＣＯ3、及びＳＯ2ガスを生成するためのか焼を含んでいる。ＳＯ2ガスは、その後、硫酸回収プロセスにおける反応物として使用される。
【００４２】
以下の２つの例は、硫酸マグネシウム結晶からのマグネシウムの回収に関する。例２は、非還元雰囲気下でのＭｇＳＯ4・７Ｈ2Ｏのか焼を説明しており、ＭｇＳＯ4が生産物として残存することを示している。しかしながら、例３は、還元条件下でのか焼により、中程度の温度での、即ち、か焼が通常行われる温度より著しく低い温度でのＭｇＯの生成を達成できることを説明している。
【００４３】
例２−比較例  
硫酸マグネシウム七水和物（４．０３５３ｇ）のサンプルが小さなるつぼ中に置かれ、乾燥窒素フロー（５Ｌ／ｍｉｎ）下、熱重量分析計（ＴＧＡ）中でか焼された。ＴＧＡ中における温度は、室温から１０００℃まで、１０℃／ｍｉｎの割合で上昇させた。サンプルは、４００℃までに約２．０７ｇの重量減少を示し、更なる重量減少は、ほんの僅かしか示さなかった。得られたサンプル質量（１．９３８６ｇ）は、式 ＭｇＳＯ4（理論重量１．９７０６ｇ）にぴったりと対応している。ＴＧＡランのグラフ表示は、図１に示されている。
【００４４】
例３  
硫酸マグネシウム七水和物（４．００９３ｇ）のサンプルが小さなバスケット中に置かれ、乾燥水素フロー（５Ｌ／ｍｉｎ）下、熱重量分析計（ＴＧＡ）中でか焼された。ＴＧＡ中における温度は、同じく室温から１０００℃まで、１０℃／ｍｉｎの割合で上昇させた。サンプルは、３５０℃までに、結晶水の減りに対応した約２．０３ｇの重量減少を示した。重量は、その後、約１．０６ｇの更なる重量減少が生じる６３０℃まで、安定なままであった。急激な重量減少は、８１０℃の温度において緩やかになった。１０００℃に到達したときまでの全重量減少は、約３．２９ｇであった。残存しているサンプルは、容器から注意深く移され、計量された。計量されたサンプルの質量（０．６３ｇ）は、式 ＭｇＯ（理論重量０．６５５ｇ）にぴったりと対応している。このランのグラフ表示は、図２に示されている。
【００４５】
例４  
例４は、本発明の一態様におけるプロセス段階を提示する図３に示された流れ図である。この例では、浸出貴液からの浸出残渣の分離は、残存した鉄及びアルミニウムの除去並びにＮｉ及びＣｏ金属分の回収に先立って行われる。Ｎｉ及びＣｏの回収は、混合水酸化物沈殿、混合硫化物沈殿、溶媒抽出又はイオン交換から選択される１つの技術を使用して達成される。
【００４６】
例５  
例５は、本発明の更なる態様におけるプロセス段階を提示する図４に示された流れ図である。例５では、Ｎｉ及びＣｏ金属分は、レジン-イン-パルプ（Ｒ-Ｉ-Ｐ）抽出技術を用いて、残存した鉄及びアルミニウムの除去、その後のマンガンの沈殿、及び貧液からの浸出残渣の分離に先立って回収される。
【００４７】
上記の発明の記載は、本発明の好ましい態様の実例である。ここに記載した発明の精神又は範囲から外れない変形は、本発明の一部を為すとみなされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】ＴＧＡランのグラフ表示を示す図。
【図２】ＴＧＡランのグラフ表示を示す図。
【図３】本発明の一態様におけるプロセス段階を提示する流れ図。
【図４】本発明の更なる態様におけるプロセス段階を提示する流れ図。
【図１】
2009510258.tif 000003
【図２】
2009510258.tif 000004
【図３】
2009510258.tif 000005
【図４】
2009510258.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成19年8月30日(2007.8.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ラテライト鉱石からのニッケル及びコバルトの回収における大気圧浸出方法であって、前記ラテライト鉱石は低マグネシウム鉱石画分及び高マグネシウム鉱石画分を含み、前記方法は、
（ａ）前記ラテライト鉱石の水性パルプを形成する工程、
（ｂ）大気圧において、濃鉱酸を用いて、単一のプロセス段階で前記水性パルプを浸出して、浸出貴液と浸出残渣とを含んだスラリーを生成する工程、
（ｃ）前記浸出貴液を、別個に又は前記スラリーの一部として処理して、そこから溶解したニッケル及びコバルトを回収し、マグネシウムを含有した貧液を残す工程、
（ｄ）前記マグネシウムを含有した貧液を処理して、そこから硫酸マグネシウムを回収する工程、
（ｅ）前記硫酸マグネシウムを処理して、ＳＯ2ガス、並びに、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2及びＭｇＣＯ3から選択されるマグネシウム化合物を回収する工程であって、前記マグネシウム化合物は、前記浸出貴液及び／又は前記貧液の処理のための中和剤として再利用可能である工程；及び
（ｆ）前記浸出工程（ｂ）への再利用のために、前記ＳＯ2ガスから硫酸を形成する工程
を含んだ大気下浸出方法。
【請求項２】
浸出貴液及び／又は貧液のｐＨを増大させて、鉄を含有した沈殿物を生成する工程を更に含んだ請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記低及び高マグネシウムの両画分が、前記浸出工程（ｂ）の間に同時に浸出される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記低及び高マグネシウムの画分が、前記浸出工程（ｂ）の間に順次浸出される請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記浸出工程（ｂ）は６０℃より高い温度で行われる請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記温度は少なくとも８０℃である請求項５に記載の方法。
【請求項７】
高マグネシウム鉱石の低マグネシウム鉱石に対する比率は、乾燥比で０．５から１．３である請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ｐＨを増大させる前記工程は、前記浸出貴液及び／又は貧液に中和剤を添加し、ｐＨを約３又はそれより高い値まで増加させることを備えた請求項２に記載の方法。
【請求項９】
ｐＨを増加させる前記工程は、残存したあらゆるＦｅ2+をＦｅ3+へと酸化させて、そのＦｅ（ＯＨ）3などの水酸化物としての沈殿を生じさせるために、酸化剤を添加することをも備えた請求項２又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記酸化剤は空気である請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
以下の方法：イオン交換、レジン-イン-パルプ、溶媒抽出による直接的な回収、混合水酸化物沈殿又は混合硫化物沈殿の１つ以上を用いて、前記浸出貴液が処理され、ニッケル及び／又はコバルトが回収される請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
混合水酸化物沈殿又は混合硫化物沈殿を用いて、前記浸出貴液が処理され、ニッケル及びコバルトが回収される請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記マグネシウム塩が処理されてマグネシウムを回収する請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記硫酸マグネシウムはか焼に供されて、ＭｇＯ及び/又はＭｇＣＯ3並びにＳＯ2ガスを生成する請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2及び/又はＭｇＣＯ3は、工程（ｃ）における前記中和剤として使用される請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）2、及び/又はＭｇＣＯ3は、（ｂ）由来の浸出貴液及び/又は（ｃ）由来の貧液から、鉄、アルミニウム、及び/又はマンガンを沈殿させるために使用される請求項１に記載の方法。
【国際調査報告】
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