(57)【要約】金属の湿式製錬回収中に形成された固体含有エマルジョンの遠心再処理のための方法であって、再処理が、少なくとも１つのデカンタ（１）内で起こり、第１のより軽量の液体相（５）、第２の液体相（６）および固体相（７）を形成する、方法において、ｉ）第１の液体相（５）の密度の実際の値を決定するステップと、ｉｉ）実際の値を第１の液体相（５）の密度の所望の値と比較するステップと、ｉｉｉ）第１の液体相の出口圧力を、決定された実際の値／所望の値の比較に応じて設定するステップとを含む方法。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属の湿式製錬採鉱において形成された固体含有エマルジョンの遠心加工のためのプロセスであって、
前記加工は、第１のより軽量の液体相（５）、第２の液体相（６）、および固体相（７）を形成するように少なくとも１つのデカンタ（１）内で実施されるプロセスにおいて、
ｉ）  前記第１の液体相（５）の密度の実際の値を決定するステップと、
ｉｉ）  前記実際の値を、ガイドパラメータ、特に定められた密度値と比較するステップと、
ｉｉｉ）  前記第１の液体相の流出圧力を前記ガイドパラメータの関数として設定するステップとを含むことを特徴とする
プロセス。
【請求項２】
前記流出圧力を設定するステップが、前記第１の液体相（５）を前記デカンタから排出するための剥離プレート（８）の下流側の流出ライン（９）内で弁（１２）を絞ることによって行われることを特徴とする
請求項１に記載のプロセス。
【請求項３】
前記第１の液体相（５）が、前記第２の液体相（６）より低い密度を有することを特徴とする
請求項１または２のいずれかに記載のプロセス。
【請求項４】
前記加工が、有機相（５）、水相（６）、および固体相（７）の形成によって実施され、この場合、前記有機相（５）は、前記第１の液体相であり、前記水相（６）は、前記第２の液体相であることを特徴とする
請求項１から３のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項５】
前記エマルジョンの前記加工が、３相デカンタ内で実施されることを特徴とする
請求項１から４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項６】
別の調節パラメータが、前記密度に加えて決定され、前記流出圧力を設定するステップに考慮に入れられることを特徴とする
請求項１から５のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項７】
前記第１の液体相（５）および／または前記第２の液体相（６）の収率、伝導性、および／または純度が、追加の調節パラメータとして使用されることを特徴とする
請求項６に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の前段による金属の湿式製錬採鉱において形成されたエマルジョンを加工するためのプロセスと、請求項１０の前段に記載の金属の湿式製錬採鉱のためのプロセスとに関する。
【背景技術】
【０００２】
金属の湿式製錬採鉱では、固体含有エマルジョンが、溶媒抽出ステップにおいて有機層と水相の間の層境界部において形成される。  
この固体含有エマルジョンは、有機層および水相と比較して比較的大きい割合を形成し、目的に合わせて設けられた沈降タンク内の従来の沈降によって辛うじてでしか分離することができないため、湿式製錬採鉱プロセスの効率性に影響を与える。  
エマルジョン内の不純物は、有機相内に、かつその後の一連のプロセスにおいて電解質溶液へと運ばれ、それにより、金属の電気化学的採鉱におけるカソードの寿命は、低減され、電解質溶液のｐＨの設定が、問題となってくる。  
不純物は、溶媒抽出の水相にも現れ、それにより、この相は、浸出液から容易に回収することはできない。
【０００３】
特許文献１は、金属の湿式製錬採鉱におけるエマルジョンの３相分離のためのデカンタの使用を開示する。  
ドラム内の分離ゾーンおよび／または沈殿池深さを調整するために、圧力が、剥離プレートが中に配置された環状室内で変更される。  
流体、たとえばガスが外側からそこを通って導入される流体供給ラインは、環状室内に開口する。  
分離ゾーンおよび／または沈殿池深さのこのタイプの設定／調節は、有用であることが見出されているが、さらに最適化されなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】国際公開第２００６／１３３８０４号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
したがって、本発明の目的は、湿式製錬採鉱において形成されたエマルジョンを加工するための改良されたプロセスを提供し、金属の湿式製錬採鉱のための改良されたプロセスを生み出すことである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、請求項１の特徴によってこの目的を達成する。
【０００７】
本発明は、金属の湿式製錬採鉱において形成された固体含有エマルジョンの遠心加工のためのプロセスであって、加工は、第１のより軽量の液体相、第２の液体相、および固体相を形成するように少なくとも１つのデカンタ（フルバレルスクリュー遠心分離装置）内で実施されるプロセスにおいて、
ｉ）第１の液体相の密度の実際の値を決定するステップと、
ｉｉ）実際の値を、ガイドパラメータ、特に定められた密度値と比較するステップと、
ｉｉｉ）第１の液体相の流出圧力をガイドパラメータの関数として設定するステップとを含むプロセスを提供する。
【０００８】
分離ゾーンを第１の液体相の密度の関数として調整することは、デカンタ内のこの相の残留時間が、相が固体の良好な除去を伴って排出されるように最適化されるようにして実施され、またはそのような結果を有する。
【０００９】
第１の液体相は、その結果、溶媒抽出のための溶媒として湿式製錬プロセスに常に再循環され得る。  
それと同時に、第２の液体相もまた、わずかだけの固体汚染を伴ってデカンタから排出され、任意選択で、湿式製錬プロセスに浸出液として再循環され得る。  
比較的高い金属イオン濃度では、好ましくは有機相のような第１の液体相はまた、湿式製錬採鉱プロセスにおいて金属の収率の最大化を達成するために逆抽出に供給され得る。  
いずれの場合も湿式製錬プロセスの効率性は、増大される。  
加えて、湿式製錬プロセスに使用される溶媒は、より多く回収され得る。
【００１０】
第１の液体相、第２の液体相および固体相を形成するための相分離は、ここで実施される。  
第１の相の排出のための剥離プレートの流出ライン内の流出圧力の設定が、好ましくは実施される。  
この目的のために、第１の液体相の密度が、実際の値として決定され、少なくとも１つの定められた値と比較される。  
実際の値が定められた値から逸脱する場合、第１の液体相の流出圧力が変更される。
【００１１】
調節は、好ましくは、システムが密度の最小値にしたがって関連する圧力を調節するようにして構成される。
【００１２】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１３】
流出圧力が過度に突発的に増大する場合、有機相の一部は、水相と一緒にデカンタから排出され得る。  
これを回避するために、追加のプロセスパラメータを決定し、これを所定の定められた値に設定することが有利である。  
これは、たとえば、有機相および／または水相の収率、伝導性および／または純度を決定することによってもたらされ得る。
【００１４】
上記で説明したプロセスはまた、金属の湿式製錬採鉱のためのプロセスの一部としても適切であり、このプロセスは好ましくは：
Ａ）  金属原鉱を提供するステップと、
Ｂ）  金属原鉱を浸出させて金属イオン含有水溶液またはスラリを形成するステップと、
Ｃ）  溶媒抽出して金属イオンを有機溶媒相に移送するステップと、
Ｄ）  電解質溶液を有機溶媒相に付加することによって金属イオンを逆抽出するステップと、
Ｅ）  金属の電気化学的採鉱を行うステップとを含む。
【００１５】
固体含有エマルジョンは、溶媒抽出中に形成され、これは、上記のプロセスの１つによって加工される。  
エマルジョンの加工は、湿式製錬採鉱プロセスの効率性を改良する。  
金属原鉱の非一様な組成によって、特にケイ酸塩または砂の割合の変更によって引き起こされる変動は、湿式製錬採鉱プロセスの効率性に僅かしか影響しない。
【００１６】
本発明の有利な実施形態は、従属請求項の主題である。
【００１７】
作動の効率的な形態を達成するために、エマルジョンから回収された液体相は、有機溶媒としてまたは浸出液体として抽出プロセスに再循環可能であり、それにより、環境に優しく経済的な作動の形態が可能にされることが特に有利である。
【００１８】
本発明の有利な変形は、図を用いて以下に示される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】金属を採鉱するための湿式製錬プロセスの概略図である。
【図２】エマルジョンを加工するためのデカンタの小区域の概略図である。
【図３】デカンタの剥離プレートの下流側の流出ライン内の比較的低い流出圧力を伴う作動状態の概略図である。
【図４】図３と比較して増大した流出圧力を伴う作動状態の概略図である。
【図５】エマルジョンの処理における現況の関係を示すグラフである。
【図６】エマルジョンの処理における現況の関係を示すグラフである。
【図７】エマルジョンの処理における現況の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、金属の湿式製錬採鉱のための例示的なプロセスの流れ図を示す。
【００２１】
ステップＡにおける金属原鉱、たとえば銅含有、ニッケル含有、またはコバルト含有の原鉱の提供から進んで、金属原鉱の浸出が、最初にステップＢにおいて実施される。  
浸出溶液は、ここで付加される。  
その結果、金属イオンが、少なくとも部分的に溶解される。  
浸出溶液は、好ましくは水溶液である。
【００２２】
浸出後、溶媒抽出が、ステップＣにおいて実施される。  
ここでは、有機溶媒が、好ましくは浸出溶液に付加されて２相系を形成し、この２相系は、有機相および水相から構成されるが、その中には、固体含有エマルジョンが、その不純物により相境界部において形成される。  
加工は、図２〜７を参照して以下でより詳細に説明される。
【００２３】
金属イオンが有機相に移送された後、逆抽出が、水性電解質溶液を加えることによってステップＤにおいて実施され、このとき有機相は、前述の溶媒抽出において再使用されるために回収されることが可能である。
【００２４】
溶媒抽出および逆抽出後、金属Ｍの電気化学的採鉱、および任意選択で追加の精製が、それぞれの金属の析出電位を考慮に入れてステップＥにおいて実施される。
【００２５】
図２は、エマルジョンを加工する有利な方法を示し、エマルジョンは、図１に示されるように、金属の湿式製錬採鉱中、溶媒抽出において形成される。
【００２６】
エマルジョンを加工するために、デカンタ、特に３相デカンタを用いることが特に好まれる。
【００２７】
図２に示される３相デカンタ１の場合、加工されるエマルジョン２は、供給チューブ４を介してドラム１６のドラム内部３内に導入される。
【００２８】
このエマルジョン２は、デカンタ１のドラム１６の遠心場において、有機相５、水相６、および固体相７に分離される。  
分離ゾーン直径Ｔおよび沈殿池深さまたは沈殿池深さ直径ＴＤが、形成される。
【００２９】
有機相５は、剥離プレートシャフトおよび流出ライン９がその下流側に配置された剥離プレート８を介して、ポンプ（図示せず）によってデカンタ１から排出される。
【００３０】
より重い水相６は、例として、出口１９においてデカンタ３内部から径方向に排出され、収集空間１０内に収集され、そこからデカンタから排出される。
【００３１】
固体相７は、好ましくは、有機相５の出口の反対側のドラム１６の側部にあるスクリュー１７によって運ばれ、そこでドラム１６（図示せず）から排出される。
【００３２】
有機相５が剥離プレート８までそこを介して流れる堰１１が、ドラム内部３に配置される。
【００３３】
堰１８は、その一方で、ドラム１６から好ましくは径方向の出口への水相７の排出流出管として働く。
【００３４】
分離ゾーンまたは分離ゾーン直径Ｔ（図３および４も参照）をデカンタ１内に設定するために、流出ライン９内に設置された弁１２が切り替えられ、この弁１２は、弁１２をプロセスパラメータの関数として、特に有機相の圧力の関数として調整するために調節装置１３を介して制御され得る。
【００３５】
この調節装置１３は、プロセスパラメータを決定するための少なくとも１つの手段を有する。プロセスパラメータを決定するための好ましい手段は、好ましくは、密度測定のための、特に有機相５の密度を測定するための手段１４である。
【００３６】
密度が、ガイドパラメータ（好ましくは、有機相５の最大汚染を反映する固定されたまたは可変の定められた密度値）またはこれに関連する定められた密度値から逸脱する場合、値１２の絞りの程度が、適宜変更される。
【００３７】
弁１２の増大した絞りの結果、軽量ではない相５が排出され、その結果、デカンタのドラム１６内の分離ゾーンＴの直径は、外方向にシフトされ、それと同時に、沈殿池深さＤＴは、内方向に径方向に増大される。
【００３８】
弁１２の調整に関連する流出圧力の調整は、有機相の密度の関数としてのデカンタ内の分離ゾーンＴのシフトをもたらす。  
有機相の密度における増大は、この相の汚染における増大に等しい。  
密度の決定は、有機相５内の汚染を簡単な方法で検出することを可能にする。  
密度の固定されたまたは可変の定められた値は、可能な汚染の上限値を与える。  
これを超えた場合、密度を低減するための対策がとられ、たとえば流出ライン９内の流出圧力を変更する。  
密度の決定は、したがって、連続作動におけるデカンタの作動の形態の自動適合を可能にする。
【００３９】
図３は、弁１２（ここでは図示せず）が、絞られておらず、または少ししか絞られていないデカンタ１の起こり得る状態を示す。  
この状態では、有機相は、僅かしか存在しない。
【００４０】
貴重な有機相の汚染が増大する場合、この増大した汚染は、たとえば流出ライン９内で、密度測定のための図２に示す手段１４によって決定可能であり、弁１２は、その後、流出圧力を増大するように絞られ得る。  
増大した流出圧力は、分離ゾーンＴを外方向にシフトさせ、それにより、より少量の固体が、有機相および水相の流出領域内に存在するようになる。  
加えて、沈殿池ゾーン直径ＴＤは、内方向に径方向に移動する。  
図４は、図３と比較してより大きく絞られた圧力弁１２の場合のデカンタ１の状態を示し、この状態では、流出圧力は増大され、それによって分離ゾーンＴをさらに外方向に、沈殿池深さＴＤを内方向にシフトさせる。
【００４１】
図５のグラフは、沈殿池深さＴｄ／ドラム直径の比に対する、分離ゾーン直径Ｔ／ドラム直径の比の依存性を概略的に示す。
【００４２】
図６のグラフは、汚染の程度に対する汚染された有機相の密度の依存性を説明する。純粋な有機相は、８４５ｋｇ／ｍ３の密度を有する。  
しかし、この密度は、さらに、好ましくは線形に、汚染の増大と共に増大する。  
現況の汚染に関する直接的な結果は、したがって、有機相の密度を決定することによって描かれ得る。
【００４３】
そのようなグラフは、実験的に決定される。  
所与の汚染において特に有利である出口圧力もまた、実験において決定される。  
そのような関係は、次いで、コンピュータ内に保存され、設定される流出圧力を決定するために使用される。
【００４４】
したがって、図７のグラフは、弁１２の絞りの結果としての、剥離プレートまたは求心ポンプにおける圧力に対する、分離ゾーン直径対ドラム直径Ｔの依存性を示す。
【００４５】
ポンプによって発生した圧力が増大したとき、分離ゾーン直径Ｔは、外方向に増大することを見ることができる。  
分離ゾーン直径Ｔの増大は、ドラム内の有機相の体積における増大、したがって保持時間、すなわち有機相が、デカンタを通り抜けるのにかかる時間における増大に対応する。
【００４６】
したがって、分離ゾーン直径Ｔにおける増大はまた、有機相のより高い純度も生じさせる。  
流出圧力およびこれに関連する、有機相の測定された密度の関数としての分離ゾーン直径Ｔの適合が、連続的プロセスにおいてリアルタイムに実施され得る。
【００４７】
しかし、流出圧力が、たとえば、有機相の流出体積における大きな低減の結果増大しすぎる場合、高い純度を有する有機相は得られるが、この場合、有機相の一部は、水相の排出中に失われる。  
固体も時に、このように失われる。  
この場合、有機相または任意選択でさらに水相の収率、伝導性、および純度の追加の決定および調整が、実施され得る。  
収率は、たとえば、体積流を測定するための手段１５を用いて決定可能であり、この手段は、図２に示されるように、有機相の出口の領域内に配置される。
【００４８】
密度を測定するための適切な手段が当業者に知られていることに留意されたい。  
光学的方法（相を通る明るい光：濁度における増大は、密度における増大を示す）に言及がなされてよい。  
さらに、密度測定のための他の適切な手段が、使用され得る。  
密度測定は、好ましくは、たとえば流出ライン９から退出する生成物に対して連続的に実施される。
【００４９】
実験は、ドイツ国、Ｏｅｌｄｅ所在の、ＧＥＡ  ＷＥＳＴＦＡＬＩＡ  ＧＲＯＵＰ  ＧＭＢＨからのモデルＤＣＥ３４５−０２．３２デカンタ遠心装置を用いて実施された。
【符号の説明】
【００５０】
１  デカンタ
２  エマルジョン
３  デカンタ内部
４  供給チューブ
５  有機相
６  水相
７  固体相
８  剥離プレート
９  流出ライン
１０  収集空間
１１  堰
１２  弁
１３  調節装置
１４  密度測定のための手段
１５  体積流量を測定するための手段
１６  ドラム
１７  ねじ
１８  流出堰
１９  出口
ステップＡ  金属原鉱を提供する
ステップＢ  浸出させる
ステップＣ  溶媒抽出する
ステップＤ  逆抽出する
ステップＥ  電気化学的採鉱を行う
ステップＦ  エマルジョンを加工する
Ｍ  金属
Ｔ  分離ゾーン
Ｔｄ  沈殿池深さ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015528854.tif 000009
【国際調査報告】
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2015528854.tif 000011
2015528854.tif 000012
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