(57)【要約】【課題】  塩素浸出反応における酸化還元電位の変動幅を従来よりも小さくし、塩素ガスの利用率の低下や硫黄酸化率の上昇を招くことなく、金属元素の高い浸出率を得ることが可能な酸化還元電位の制御方法を提供する。【解決手段】  非鉄金属硫化物等のニッケル原料の塩素浸出操作において、塩素浸出槽内の酸化還元電位を所定の時間周期毎に測定し、設定値と測定値との差により塩素流量調節弁の開度を調整する際に、上記時間周期のうち少なくとも一部の酸化還元電位の測定時には、上記設定値と測定値との差による塩素流量調節弁の開度変更量に、前回周期の測定値との差による塩素ガス流量調節弁の開度変更量を加えて補正し、得られた開度変更量に従って塩素ガス流量調節弁の開度を調整する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
非鉄金属硫化物等のニッケル原料の塩素浸出操作において、塩素浸出槽内の酸化還元電位を所定の時間周期毎に測定し、設定値と測定値との差により塩素流量調節弁の開度を調整する際に、上記時間周期のうち少なくとも一部の酸化還元電位の測定時には、上記設定値と測定値との差による塩素流量調節弁の開度変更量に、前回周期の測定値との差による塩素ガス流量調節弁の開度変更量を加えて補正し、得られた開度変更量に従って塩素ガス流量調節弁の開度を調整することを特徴とする塩素浸出反応酸化還元電位の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非鉄金属精錬において、非鉄金属硫化物等のニッケル原料を塩素浸出する際に、塩素進出反応の酸化還元電位を制御する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ニッケル、コバルト、鉄、銅等を含有する非鉄金属硫化物原料からニッケル等を回収する方法として、非鉄金属硫化物中の金属元素を塩素浸出した後、電解採取により電気ニッケルを得る方法が一般的に知られている。このプロセスにおける塩素浸出工程は、例えば特開平１１−２３６６３０号公報等に記載されているように、電解工程で発生する塩素ガスを用い、塩化ニッケル溶液中において硫化物原料中の金属元素を酸化還元反応により浸出する工程である。
【０００３】
この塩素浸出反応において、浸出反応の酸化還元電位が低い場合には、浸出残渣中に金属元素が溶け残るため、高い浸出率が得られず、ニッケルのロスが発生する等の問題が生じる。逆に酸化還元電位が高くなり過ぎると、硫化物原料中の硫黄酸化率の上昇や、更には塩素ガスが未反応のまま気相側へリークするため、塩素の利用率が低下する。
【０００４】
従来、上記塩素浸出反応の酸化還元電位を調整する方法としては、塩素浸出槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定し、この電位に基づいて塩素ガスの吹込み流量を調節する方法が一般的であった。しかし、この調整方法では、工業的に採用されている塩素浸出槽の容量が３０ｍ３程度と大容量であることや、電解工程の操業条件（カソード電極やアノード電極の出し入れ）によって塩素浸出槽に吹き込まれる塩素ガス量が２０〜３０％変動すること等から、最適な酸化還元電位の調整が極めて難しかった。
【０００５】
そのため、従来の調整方法では、塩素浸出反応槽の酸化還元電位が、４〜５時間の周期で、設定値に対し±２０ｍＶ程度の大きな変動が起こっていた。そのため、酸化還元電位が設定値に対して低すぎるときは十分な浸出率が得られず、逆に酸化還元電位が設定値に対して高くなると気相への塩素ガスのリークが心配されるため、設定値を低くせざるを得なくなるため、満足すべき浸出率の確保が難しいという問題があった。
【特許文献１】特開平１１−２３６６３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した従来の事情に鑑み、塩素浸出反応における酸化還元電位の変動幅を従来よりも小さくし、塩素ガスの利用率の低下や硫黄酸化率の上昇を招くことなく、金属元素の高い浸出率を得ることが可能な酸化還元電位の制御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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明が提供する塩素浸出反応酸化還元電位の制御方法は、非鉄金属硫化物等のニッケル原料の塩素浸出操作において、塩素浸出槽内の酸化還元電位を所定の時間周期毎に測定し、設定値と測定値との差により塩素流量調節弁の開度を調整する際に、上記時間周期のうち少なくとも一部の酸化還元電位の測定時には、上記設定値と測定値との差による塩素流量調節弁の開度変更量に、前回周期の測定値との差による塩素ガス流量調節弁の開度変更量を加えて補正し、得られた開度変更量に従って塩素ガス流量調節弁の開度を調整することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、塩素浸出反応槽の酸化還元電位の変動幅を小さくすること、好ましくは設定値に対して±５ｍＶ以内の変動幅に抑えることができる。その結果、酸化還元電位の設定値を従来よりも１５ｍＶ程度高く設定することができと共に、塩素ガスの利用率の低下や硫黄酸化率の上昇を招くことなく、満足できる金属元素の高い浸出率を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明による塩素浸出反応の酸化還元電位制御方法においては、塩素浸出槽内の酸化還元電位（ＯＲＰ）を所定の時間周期毎に測定し、設定値と測定値との差を求める。そのうえで、まずは従来と同様に、設定値と測定値との差に基づいて、塩素流量調節弁の開度を調整する。ＯＲＰの設定値と測定値との差と、塩素流量調節弁の開度変更量は、例えば下記表１に示すように予め設定されている。尚、ＯＲＰ測定の時間周期は、反応応答時間が４〜５時間の場合５〜１０分の間で設定することが望ましい。
【００１０】
【表１】
2009091646.tif 000002
【００１１】
しかし、上記表１に従ったＯＲＰの設定値と測定値の差に基づく塩素流量調節弁の開度変更量によるＯＲＰ制御のみでは、例えば電解工程の操業にカソード電極やアノード電極の出し入れ等の大きな変更がある場合に、次回の測定周期ではＯＲＰが大きく変動して、設定値を上回るか又は下回る可能性がある。
【００１２】
そこで、本発明方法では、少なくともＯＲＰが大きく変動することが予測される一部周期のＯＲＰ測定時、あるいは全てのＯＲＰ測定時に、上記設定値と測定値の差による塩素流量調節弁の開度変更量に、前回周期での測定値と今回周期での測定値の差による開度変更量を加えて補正し、得られた開度変更量に従って塩素ガス流量調節弁の開度調整を行うのである。
【００１３】
この前回測定値と今回測定値の差と、塩素流量調節弁の開度変更量は、例えば下記表２に示すように、最適なＯＲＰ制御が達成されるように、予め実験に基づいて設定しておくことができる。このように偏差を事前に補正しながら塩素ガス流量調節弁の開度を調整することにより、制御のオーバーシュートを防止でき、常に最適なＯＲＰに調整することができる。
【００１４】
【表２】
2009091646.tif 000003
【実施例】
【００１５】
非鉄金属硫化物の塩素浸出工程において、ＯＲＰの設定値を５５０ｍＶ、ＯＲＰ測定の周期を５分とし、上記表１及び表２を用いてＯＲＰの制御を実施した。その際、ある特定の周期にいて、前回周期でのＯＲＰ測定値が５４０ｍＶであったのに対し、今回周期でのＯＲＰ測定値は５４３ｍＶあった。尚、従来のＯＲＰの設定値は通常５３５ｍＶである。
【００１６】
このＯＲＰ測定結果から、今回のＯＲＰ測定値５４３ｍＶは設定値５５０ｍＶに対して−７ｍＶ低いため、上記表１から塩素ガス流量調節弁の開度を現状より＋０.５％変更することにより塩素ガス流量を増加させて、塩素浸出槽のＯＲＰを上昇させる必要があることが分る。
【００１７】
しかし、今回ＯＲＰ測定値５４３ｍＶは前回ＯＲＰ測定値５４０ｍＶに対して＋３ｍＶ高くなっており、ＯＲＰは既に上昇傾向にあることが分る。そのため、上記表１に基づく塩素ガス流量調節弁の開度変更による制御のみでは、次回周期の測定ではＯＲＰが設定値を上回る可能性が強い。
【００１８】
そこで、今回周期での塩素ガス流量調節弁の調整は、上記表１の開度変更量＋０.５％を上記表２により補正した。具体的には、今回ＯＲＰ測定値は上記のごとく前回測定値より＋３ｍＶ高いため、表１による開度変更量＋０.５％に表２による開度変更量−０.３％を加え、開度変更量を＋０.２％とした。この塩素ガス流量調節弁の開度調整により、ＯＲＰの変動幅を±５ｍＶ以下に抑えることができた。
【００１９】
また、上記実施例から分るように、周期毎のＯＲＰ測定に基づいて上記表１及び表２による塩素ガス流量調節弁の開度調整を繰り返すＯＲＰの制御方法によれば、ＯＲＰの設定値を従来よりも＋１５ｍＶ程度高く設定することができるうえ、ＯＲＰの変動幅を±５ｍＶ以下に抑えることができ、ＯＲＰ制御のオーバーシュートを防止しながら、高い浸出率で塩素浸出工程を実施することができる。