(57)【要約】【課題】  塩素浸出工程において、不純物である鉄を系外へ効率良く分配するために、従来の塩素浸出残渣の払出しに代えて硫黄濾別残渣の払出しを行う際に、硫黄濾別残渣から水分を簡単に且つ効率良く脱水する装置を提供する。【解決手段】  硫黄濾別残渣を水砕してショット状残渣１とし、付着した水分を空気の流れによって除去する脱水装置であり、ショット状残渣１を貯留する貯留タンク２と、貯留タンク２内に設けた複数の貫通穴を有するパンチプレート３と、貯留タンク２の下部から吸引配管４を通してエアーを吸引する吸引手段５と、吸引配管４の途中に設けた水分とエアーを分離するセパレータータンク６と、分離された水を溜めて吸引配管４内の真空を保つドレンポット７とを備える。【選択図】      図２
2005171270.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケル硫化物を原料とする湿式金属精錬の塩素浸出工程において発生する硫黄を含む塩素浸出残渣を加熱溶融し、硫黄を濾別して残った硫黄濾別残渣から水分を脱水する装置であって、硫黄濾別残渣を水の噴射によって水砕したショット状残渣を貯留タンクに貯留し、貯留タンク下部からエアーと共に水分を吸引することを特徴とする硫黄濾別残渣の脱水装置。
【請求項２】
ショット状残渣を貯留する貯留タンクと、貯留タンク内に設けた複数の貫通穴を有するパンチプレートと、貯留タンク下部から吸引配管を通してエアーを吸引する吸引手段と、吸引配管の途中に設けた水分とエアーを分離するセパレータータンクと、セパレータータンクで分離された水を溜めて吸引配管内の真空を保つためのドレンポットとを備えることを特徴とする、請求項１に記載の硫黄濾別残渣の脱水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ニッケル硫化物を塩素浸出して得られた塩化ニッケル溶液から電解採取によって電解ニッケルを製造する湿式金属精錬において、塩素浸出工程から発生する硫黄を含む塩素浸出残渣を加熱溶融し、硫黄を濾別して残った硫黄濾別残渣から水分を脱水する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニッケルの湿式精錬法には、ニッケル、コバルト、鉄などの金属の硫化物、あるいはニッケルや異種金属の電解スライムなどからニッケルを塩素浸出し、電解採取によって電解ニッケルを得る塩素浸出電解採取法がある。
【０００３】
この塩素浸出電解採取法の工程を図１のフローチャートに示す。図１の実線で示した部分が現状における工程である。この方法における浸出工程は、ニッケル硫化物の塩素浸出液中の銅イオンを金属状ニッケル及び硫黄と反応させて硫化銅とする脱銅浸出工程（セメンテーション工程とも言う）と、この脱銅浸出工程により得られた脱銅浸出残渣中の金属類を塩素ガスで浸出する塩素浸出工程とからなる。
【０００４】
上記塩素浸出工程では、脱銅浸出残渣に含まれるほとんどの金属分が液中に溶解し、硫黄を主成分とした塩素浸出残渣が固相に残る。この塩素浸出残渣は、加熱溶融した後に、一部を冷却固化して工程外に払い出し、残りはリーフフィルターで濾過する。リーフフィルターで濾過した硫黄は冷却固化することによって製品とし、フィルター上に残った融解残渣（本発明において硫黄濾別残渣と称する）は水を吹き付けて水砕処理を行った後に、脱銅助剤として前記脱銅浸出工程に繰り返している。
【０００５】
この塩素浸出工程においては、上記塩素浸出残渣に鉄が含有されているため、この塩素浸出残渣の一部を工程外へ払出すことによって系内からの鉄の除去を行っている。また、塩素浸出残渣と共に系外へ払出されなかった残りの鉄については、浸出工程の次工程である浄液工程において澱物中に完全に分配される。特開２００３−２１２５１９号公報には、このような硫黄及び鉄をはじめとする不純物を含む塩素浸出残渣を経済的に処理する方法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２１２５１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記した塩素浸出電解採取法の塩素浸出工程において、塩素浸出残渣と共に工程外へ払出されなかった鉄は浄液工程で除去されるが、この鉄の除去にはソーダ灰などの薬剤コストがかかる。そのため、残渣の払出しによって鉄の除去を効率良く行うことが、コスト管理上の重要な問題となっている。
【０００８】
そこで、残渣への鉄の除去効率を向上させるために、従来の塩素浸出残渣（鉄含有量３％程度）の系外への払出しに代えて、より鉄品位の高い硫黄濾別残渣（鉄含有量７％程度）を払出すことを検討した。しかし、硫黄濾別残渣は水分含有量が多いため、フレキシブルコンテナに詰めて運搬する際に残渣に付着した水が漏れ出してしまい、作業環境を悪化させるという問題点があった。
【０００９】
本発明は、このような従来の事情に鑑み、塩素浸出電解採取法の塩素浸出工程において、不純物である鉄を系外へ効率良く分配するために、従来の塩素浸出残渣の払出しに代えて硫黄濾別残渣の払出しを行う際に、硫黄濾別残渣から水分を簡単に且つ効率良く脱水する装置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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、塩素浸出残渣から硫黄を濾別して残った硫黄濾別残渣に付着した水分を、空気の流れによって除去し脱水しようとするものである。即ち、本発明の硫黄濾別残渣の脱水装置は、ニッケル硫化物を原料とする湿式金属精錬の塩素浸出工程において発生する硫黄を含む塩素浸出残渣を加熱溶融し、硫黄を濾別して残った硫黄濾別残渣から水分を脱水する装置であって、硫黄濾別残渣を水の噴射によって水砕したショット状残渣を貯留タンクに貯留し、貯留タンク下部からエアーと共に水分を吸引することを特徴とする。
【００１１】
上記本発明における好ましい硫黄濾別残渣の脱水装置においては、ショット状残渣を貯留する貯留タンクと、貯留タンク内に設けた複数の貫通穴を有するパンチプレートと、貯留タンク下部から吸引配管を通してエアーを吸引する吸引手段と、吸引配管の途中に設けた水分とエアーを分離するセパレータータンクと、セパレータータンクで分離された水を溜めて吸引配管内の真空を保つためのドレンポットとを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、湿式金属精錬の塩素浸出工程において発生する硫黄を含む塩素浸出残渣を加熱溶融し、硫黄を濾過して回収すると共に、残った硫黄濾別残渣の払出しを行うことで系内からの鉄の効率的な除去を図ることができ、しかも、系外に払出すべき硫黄濾別残渣から水分を簡単に且つ効率良く脱水でき、作業環境の改善を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明においては、硫黄を含む塩素浸出残渣を加熱溶融し、溶融した硫黄を濾過して回収し、残った硫黄濾別残渣を水の噴射によって水砕してショット状（粒状）にする。このショット状残渣は可燃性の硫黄を含むため、加熱による脱水が適さない。そこで、本発明の硫黄濾別残渣脱水装置では、貯留タンクにショット状残渣を搬入し、貯留タンクに貯留した状態で、貯留タンク下部からエアーを吸引することにより、ショット状残渣に付着している水分をエアーと共に吸引して除去する。
【００１４】
本発明の硫黄濾別残渣脱水装置の好ましい具体例を図２に示す。この装置は、ショット状残渣１を貯留する貯留タンク２と、貯留タンク２内に設けた複数の貫通穴を有するパンチプレート３と、貯留タンク２から吸引配管４を通してエアーを吸引するルーツブロワなどの吸引手段５と、吸引配管４の途中に設けた水分とエアーを分離するセパレータータンク６と、セパレータータンク６で分離された水を溜めて吸引配管４内の真空を保つためのドレンポット７とを備えている。
【００１５】
図２の硫黄濾別残渣脱水装置では、まず、水砕後のショット状残渣１を残渣ピットからバケットエレベータ８によって汲み上げ、バケットエレベータ８から受入ホッパー９を経由して貯留タンク２へ搬入する。貯留タンク２内には、複数の貫通穴を有する金属製又は樹脂製のパンチプレート３が設けてある。パンチプレート３の貫通穴は、その上に充填されたショット状残渣１が通過しない大きさでなければならない。尚、受入ホッパー９と貯留タンク２には、ショット状残渣１の流動を促進するために、それぞれユーラスモーター１０が設置してある。
【００１６】
その後、ルーツブロワなどの吸引手段５により、貯留タンク２の下部からエアーを吸引することにより、貯留タンク２のショット状残渣１に付着している水分をエアーと共に吸引して除去する。吸引除去された水分はエアーと共に吸引配管４を通り、セパレータータンク６において気液分離される。セパレータータンク６で分離された水はドレンポット７に溜まり、同時に吸引配管４内の真空はドレンポット７による水封によって保たれる。
【００１７】
ルーツブロワなどの吸引手段５の能力としては、貯留タンク２内の通過風速を０.３〜０.５ｍ／ｓｅｃ、及びパンチプレート３の貫通穴での通過風速を４〜７ｍ／ｓｅｃとすることが好ましい。また、貯留タンク２内にショット状残渣１を充填した時に、残渣分の残渣高さ１ｍ当たりの静圧が０.２５〜０.６９ｋＰａ／ｍの範囲、及びパンチプレート３分の静圧が４.９０〜１２.２５ｋＰａの範囲であることが好ましい。このような条件とすることで、ショット状残渣に付着している水分を効率良く吸引除去することができる。
【００１８】
尚、脱水されたショット状残渣は、貯留タンク２からフレキシブルコンテナ１１に移され、系外に払出しされる。この装置で脱水した後のショット状残渣は、付着していた水分の大部分が除去されているため、フレキシブルコンテナ１１からの液洩れがほとんどなくなり、作業環境を悪化させることがない。
【００１９】
このように、本発明の硫黄濾別残渣の脱水装置を用いることによって、図１に示す塩素浸出電解採取法の工程の一部を、点線で示すように変更することが可能となった。即ち、残渣処理工程に入ってくる塩素浸出残渣の全量を加熱融解し、リーフフィルターなどで濾過して硫黄を回収すると共に、残った硫黄濾別残渣（融解残渣）を上記のごとくショット状残渣としてから脱水処理した後、その全量を系外へ払出す。
【００２０】
上記硫黄濾別残渣は、硫黄分を濾別した後の残渣であるため鉄品位が７％程度まで濃縮されているため、この払出しを行うことによって、系内から鉄を効率的に除去することができる。尚、脱銅浸出工程に必要な脱銅助剤としては、塩素浸出工程で発生した塩素浸出残渣の一部を、残渣処理工程に回すことなく、そのまま脱銅助剤として脱銅浸出工程に繰り返せばよい。
【実施例】
【００２１】
図２に示す硫黄濾別残渣の脱水装置を用いて、その設備能力を確認するために２水準の試験を行った。即ち、吸引手段５として用いたルーツブロワの能力を、下記表１に示すようにブロワ運転時の周波数を変更することで２水準に調整し、貯留タンク２（容積２.２ｍ３）内に充填したショット状残渣１（１４００ｋｇ、タンク容積の６４％）を吸引脱水した。試験時の風量、各部における静圧の圧力分布を測定し、その結果を下記表１に示した。
【００２２】
【表１】
2005171270.tif 000003
【００２３】
この脱水装置を使用して、硫黄濾別残渣を水砕して得たショット状残渣の脱水処理を行った。その結果、上記２水準のいずれにおいても、脱水前の水分率が１３〜１５％のショット状残渣を、脱水後には８〜９％の水分率にまで低減することができた。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】塩素浸出電解採取法の工程を示すフローチャートである。
【図２】本発明における硫黄濾別残渣の脱水装置を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２５】
１      ショット状残渣
２      貯留タンク
３      パンチプレート
４      吸引配管
５      吸引手段
６      セパレータータンク
７      ドレンポット
８      バケットエレベータ
９      受入ホッパー
１０      ユーラスモーター
１１      フレキシブルコンテナ
【図１】
2005171270.tif 000004
【図２】
2005171270.tif 000005