(57)【要約】ニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法であって、ｉ）塊鉱にするニッケルラテライト鉱材料を塊鉱化回路へ供給する工程と；ｉｉ）前記塊鉱化回路において、硫酸を含有する塊鉱化溶液を前記鉱石材料に添加して、塊鉱鉱石材料を提供する工程とを含み、前記塊鉱化溶液の酸濃度は１００ないし４００ｇ／Ｌである方法。【選択図】    なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法であって、
ｉ）塊鉱にするニッケルラテライト鉱材料を塊鉱化回路へ供給する工程と；
ｉｉ）前記塊鉱化回路において、硫酸を含有する塊鉱化溶液を前記鉱石材料に添加して、塊鉱鉱石材料を提供する工程と
を含み、前記塊鉱化溶液の酸濃度は１００ないし４００ｇ／Ｌである方法。
【請求項２】
前記塊鉱化溶液の酸濃度は１４０ないし２８０ｇ／Ｌである請求項１に記載の方法。
【請求項３】
塊鉱化溶液を鉱石材料１トン当たり２０ないし５０ｋｇの酸で添加する請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】
塊鉱化溶液を鉱石１トン当たり約３５ｋｇの酸で添加する請求項１ないし３の何れか１項に記載の方法。
【請求項５】
鉱石を前記塊鉱化回路へ供給する前に、塊鉱にする鉱石材料の水分を予め定めたレベルに調節する工程
をさらに含む請求項１ないし４の何れか１項に記載の方法。
【請求項６】
塊鉱化の前に、前記鉱石材料の水分を５ｗｔ／ｗｔ％ないし３０ｗｔ／ｗｔ％の間に調節する請求項５に記載の方法。
【請求項７】
鉱石を塊鉱化回路に供給する前に、塊鉱にする前記ニッケルラテライト鉱材料の大きさを１インチ未満に縮小させる工程
をさらに含む請求項１ないし６の何れか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記塊鉱鉱石を予め定めた硬化時間にわたって硬化させる工程をさらに含む請求項１ないし７の何れか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記塊鉱鉱石材料の前記硬化時間は１時間ないし１０日間である請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記塊鉱鉱石材料の前記硬化時間は約１時間ないし１０時間の範囲内にある請求項８または９に記載の方法。
【請求項１１】
前記塊鉱化回路は１つ以上のドラムまたは回転盤塊鉱機を含む請求項１ないし１０の何れか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記塊鉱化溶液は下流のヒープリーチ回路からの浸出貴液を含む請求項１ないし１１の何れか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の概要】
【０００１】
発明の分野
本発明はニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法、特にヒープリーチングを目的とした鉱石の塊鉱化に関する。
【０００２】
背景技術
本発明に対する背景の以下の考察は、本発明の理解を促進することを意図している。しかしながら、この考察は、言及する材料の何れもが本願の優先日の時点で公開されている、知られているまたは一般常識の一部であることを容認も承認もするものでないことが認められるべきである。
【０００３】
ヒープリーチングは、低品位鉱石から金属を経済的に抽出する１つの方法である。一般に、それは、粗鉱を積み上げてヒープにすることと、浸出液をヒープの頂部に導入して、ヒープを通して下向きに浸透させることとを含む。浸出液は、鉱石から所望の金属有価物を抽出し、浸出貴液（ＰＬＳ）として、たとえばヒープの真下に位置した多孔排水管に集められる。次に、ＰＬＳを処理プラントへと移し、ここで所望の金属有価物をＰＬＳ中の不純物から分離して、回収する。
【０００４】
塊鉱化プロセスは、鉱石中の微細粒子を結合させてより大きな粒子を形成し、それにより鉱石の浸出特性を改善させるのに使用されうる。ヒープリーチングでは、より大きな粒径が積み上げられた鉱石材料を通しての浸出液の浸透を促進し、微細材料に含有されている目的の金属有価物が浸出液に接触するのを確実にする。
【０００５】
BHP Minerals International Inc名義の米国特許US6312500は、ラテライト鉱を塊鉱にする１つの方法を説明している。この特許では、必要であれば、鉱石をまず粉砕して１インチ（２．５４ｃｍ）未満の粒径範囲にする。次に、回転板またはドラム塊鉱機においてこれら粒子を濃硫酸と混合し、これら粒子を塊鉱にする。これら塊鉱粒子を、通常、屋外において十分に長い期間にわたって平静状態で硬化させ、それにより、硫酸が十分な化学反応時間を持ち、ニッケル含有鉱物を攻撃し、鉱石の一部を部分的に溶解し、含有水の一部を（空気蒸発によって）除去し、塩基性硫酸塩および／または珪酸塩、またはシリカゲルを析出させて結合剤を形成し、残留鉱石粒子をまとめてペレットの形態に保つ。硬化時間は、１時間から数日に及びうる。
【０００６】
塊鉱化プロセスでの強酸すなわち濃酸の使用は、酸と鉱石中に存在する少量の水分との発熱反応からの熱の発生のおかげで有利である。これは、鉱石鉱物の優れた崩壊と、目的の金属有価物の露出とをもたらしうる。しかしながら、塊鉱化のための濃酸溶液の使用に関する主な問題の１つは、得られる塊鉱が脆くなることがあり、その結果、塊鉱が砕けて小さな粒子になり始めると、ヒープの詰まりが起こることである。また、濃酸の使用は望まれない不純物の溶解を促進しうる。
【０００７】
Agatzini名義のギリシャ特許GR1001555は、ヒープリーチング法であって、低ないし超低品位のニッケルおよびコバルト酸化物鉱石を、水または好ましくは１Ｎないし２Ｎ（４９ないし９８ｇ／Ｌ）の硫酸を含有する浸出溶液（浸出液）の何れかでこの鉱石を濡らすことによって塊鉱する方法を教示している。
【０００８】
Murrin Murrin Operations Pty Ltd名義の国際特許公報WO2007143779は、ニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法であって、塊鉱にする鉱石材料の含水量を予め定めたレベルに調節し、約１００ｇ／Ｌを超えない酸濃度を有する塊鉱化溶液を含有する酸を使用して、鉱石材料を塊鉱にする方法に関する。塊鉱化のための希酸溶液の使用は、塊鉱の構造保全性を犠牲にすることのない、好適な塊鉱鉱石材料（「塊鉱」）を提供すると教示されている。ヒープ浸出液の浸透速度および抽出レベルも向上すると教示されている。
【０００９】
出願人は、GR1001555、US6312500およびWO2007143779が保護する条件の範囲外にある選択された範囲の条件を使用して、ニッケルラテライト鉱の塊鉱化が最適化されることを驚くべきことに発見した。
【００１０】
明細書全体にわたって、用語「鉱石」および「鉱石材料」は、鉱石、鉱石不合格材料、精鉱、廃棄岩または粉砕で生じた物質（mill scats material）のうちの何れか１つの形態にあるニッケルラテライトを含むと理解される。
【００１１】
発明の概要
本発明によると、ニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法であって、
ｉ）塊鉱にするニッケルラテライト鉱材料を塊鉱化回路へ供給する工程と；
ｉｉ）塊鉱化回路において、硫酸を含有する塊鉱化溶液を前記鉱石材料に添加して、塊鉱鉱石材料を提供する工程と
を含み、前記塊鉱化溶液の硫酸濃度は１００ないし４００ｇ／Ｌである方法が提供される。
【００１２】
出願人は、従来の特許公報の教示にも拘わらず、１００ないし４００ｇ／Ｌである、好ましくは１４０ないし２８０ｇ／Ｌである硫酸濃度を有する塊鉱化溶液を使用して、ニッケルラテライト鉱が最適に塊鉱にされることを発見した。ニッケルラテライト鉱の最適な塊鉱化は、鉱石ヒープの浸透性を向上させ、従来の塊鉱鉱石に比べてより高いヒープに塊鉱鉱石を積み上げることを可能にし、それにより、ヒープリーチングプロセスが、より効率的な回収率を達成し、生産速度を高めかつコストを削減することを可能にする。
【００１３】
本発明の塊鉱化方法は、別々に浸出されるように選択されることがある鉱石の褐鉄鉱部分またはサプロライト部分のため、または鉱石混合物の全体のために使用できる。
【００１４】
塊鉱化溶液は、ニッケルラテライト鉱の小さな粒子を塊鉱にして大きな粒子にすることができる硫酸分を含んでいる。塊鉱化溶液は、水、地下かん水、塩水、ハイパーサリン溶液、海水、リサイクル溶液またはこれらの混合物の形態にある水をさらに含有してもよい。幾つかの実施形態では、塊鉱化溶液は、下流のヒープリーチング回路からの浸出貴液（ＰＬＳ）を含んでもよい。
【００１５】
塊鉱化工程に添加される鉱石１トンあたりの硫酸の量は、塊鉱にするニッケルラテライト鉱の実際の組成、鉱石の水分、使用する酸および他の要因に応じて変わりうる。典型的に、塊鉱化は、１トンの乾燥鉱石材料当たり２０ないし５０ｋｇの酸を添加することによって達成される。好ましい実施形態では、塊鉱化は、乾燥鉱石１トンあたり約３５ｋｇの酸を添加することによって達成される。
【００１６】
幾つかの実施形態では、塊鉱化工程の前に鉱石の大きさを縮小することが有利な場合がある。これらの実施形態では、本発明の方法は、鉱石供給工程の前に、塊鉱にするニッケルラテライト鉱材料の大きさを１インチ未満に縮小させる工程をさらに含む。ボールミル、クラッシャー、ハンマーミルなどの任意の好適な粉砕装置を使用して鉱石の大きさを縮小できる。
【００１７】
鉱石の水分は、本発明の塊鉱化工程に悪影響を与えることが分かっている。そのため、塊鉱にする鉱石材料の水分を制御するために、この鉱石を前処理することが好ましい。したがって、幾つかの実施形態において、本発明の方法は、鉱石供給工程の前に、塊鉱にする鉱石材料の水分を予め定めたレベルに調節する工程をさらに含む。たとえば、幾つかの実施形態では、塊鉱化の前の鉱石材料の初期（天然）の水分は、１ｗｔ／ｗｔ％ないし４０ｗｔ／ｗｔ％の間にありうる。鉱石材料のこの初期水分は、塊鉱化の前に、１ｗｔ／ｗｔ％ないし４０ｗｔ／ｗｔ％の間にある選択された水分に調節されうる。他の実施形態では、鉱石材料の水分は、塊鉱化の前に、５ｗｔ／ｗｔ％ないし３０ｗｔ／ｗｔ％の間に調節される。さらに他のそれでは、１５％ないし２５％の間である。塊鉱化後、鉱石材料の最終水分は、水溶液の添加ありまたは添加なしで、５ｗｔ／ｗｔ％ないし４０ｗｔ／ｗｔ％の間に調節されうる。しかしながら、他の範囲が個々の鉱石にとって好適である場合があることは理解されるべきである。このレベルは、ソースおよび鉱物学に応じて個々の鉱石について変わるであろうし、試験の実施によって各場合について決定されるであろう。
【００１８】
この工程は、粉砕工程が行われるのであれば、その工程の後、前またはその間の何れかで行うことができる。
【００１９】
塊鉱鉱石は、好ましくは、得られた粒子内で起こる化学結合プロセスの完了に応じて１時間から数日にわたって変わりうる期間の間硬化される。これは、鉱石のソースおよび鉱物学に応じて、個々の鉱石の各々について変わるであろう。最も多くの場合、最適な硬化時間を、各個それぞれの鉱石について実験的に決めることが必要であろう。これらの実施形態では、本発明の方法は、酸添加工程のあとに、予め定められた時間にわたって塊鉱鉱石を硬化させる工程をさらに含む。塊鉱鉱石材料の硬化時間は、１時間ないし数日の間のどこでもよい。
【００２０】
塊鉱化工程の塊鉱化回路は、任意の好適な塊鉱化装置、たとえば１つ以上のドラムまたは回転板塊鉱機を含みうる。
【００２１】
詳細な説明
ここで、本発明の特に好ましい実施形態を参照しながら、本発明を説明する。
【００２２】
本発明によると、ラテライト鉱のヒープリーチング特性を向上させる、ニッケルラテライト鉱の塊鉱化方法が提供される。
【００２３】
典型的なニッケルラテライトヒープリーチングプロセスでは、必要な場合に、まず、ニッケルラテライト鉱の粒径を、たとえばボールミルでの粉砕によって、２．５４ｃｍ未満の、好ましくは約６メッシュ（３３５０ミクロン）ないし約２ｃｍの間の平均粒径へ減じる。
【００２４】
幾つかの実施形態では、ニッケルラテライト鉱に水分調節工程を施し、ここでは、塊鉱化の前に必要に応じて、ヒープ中の鉱石を空気乾燥させることによって、または鉱石に水を添加することよって、鉱石の初期（天然）水分を予め定めたレベルに調節する。たとえば、湿った条件（雨またはそれに似た条件）では、湿りすぎたラテライトを日に干して、初期水分を減少させてもよい。鉱石の最終水分はベンチ操作または小連続操作によって測定され、優れた浸透性に関して適格なペレットを作るのに濃酸に加えてどのくらいの量の追加の水／溶液を鉱石に添加できるかを判定する。
【００２５】
次に、粉砕した粒子を塊鉱化段階に供給して塊鉱にする。この段階では、粒子を塊鉱化溶液、好ましくは約１４０ないし２８０ｇ／Ｌである硫酸を含有する溶液と混合し、鉱石粒子を塊鉱にする。塊鉱化工程は、回転盤、ドラム、またはこの技術で知られている他の好適な装置において行うことができる。硫酸を水源、たとえば塩水、地下かん水、淡水、海水、ハイパーサリン溶液またはリサイクル溶液に混合してもよい。使用する硫酸の量は、一般に、鉱石中の酸を消費する鉱物材料（一般に、鉱石中に存在する珪酸マグネシウムから容易に入手可能なＭｇＯ）を攻撃するのに必要なだけである。（乾燥ベースで）鉱石１トン当たり約３５ｋｇの硫酸であることが分かっている。しかしながら、この量は、（乾燥ベースで）鉱石１トン当たり約２０ないし約５０ｋｇの硫酸に及びうる。得られた塊鉱粒子（ペレット）は、約６メッシュ（３３５０ミクロン）ないし約２．５４ｃｍである平均粒径を有する。
【００２６】
塊鉱ペレットは、一般に、行われる化学結合プロセスの完了に応じて１時間ないし数日で変わりうる期間にわたって硬化される。好ましくは、硬化時間は約４時間から１０時間までに及ぶ。硬化中、塊鉱鉱石粒子（通常ペレットの形態にある）は屋外に保管されて、十分に長い期間にわたって平静が保たれ、それにより、硫酸が十分な化学反応時間を持ち、鉱石の一部を部分的に溶解し、含有水の一部を（空気蒸発によって）除去し、塩基性硫酸塩および／または珪酸塩、またはシリカゲルを析出させて結合剤を形成し、残留する鉱石粒子をまとめてペレットの形態に保つ。化学結合プロセスは、析出したシリカゲルの再可溶化と、ペレット化のために使用する強酸による鉱石からの鉄およびマグネシウムの溶解とにある。硬化プロセス中、過剰な水は蒸発し、水の一部が結晶水として取り出されて、マグネシウム−鉄−シリカゲル「接着剤」の再析出を引き起こし、これが一定の物理的強度を有する固体ペレットを作る固体粒子間の化学結合剤として働く。硬化時間は、「接着剤」相から除去する必要のある過剰な、または遊離している水の量に依存するであろう。
【００２７】
次に、塊鉱ペレットを、基部および頂部を有するヒープにする。浸出液をこのヒープの頂部にかけて、このヒープを通して下向きに浸透させる。ＰＬＳをヒープの底部で集め、これを、リサイクルしてもよいし、ニッケル（および／またはコバルト）の回収のために集めてもよいし、またはこれらの組み合わせを行ってもよい。浸出液は好ましくは硫酸である。浸出液は、採算金属有価物が回収されたリサイクルされた溶液でもよい。好ましくは、塊鉱されペレット化された鉱石を、２つまたは一続きのヒープにし、向流プロセスで浸出する。
【００２８】
本発明の実施では、取り扱いおよびヒープを積み上げることによってかかる堆積物の荷重に耐えるのに望まれる物理的特性を有するペレットを製造するのに、鉱石１トン当たり約２０ないし約５０ｋｇの硫酸の範囲内にある酸だけで間に合う。総合的に言えば、Knappeの浸透性試験に基づく塊鉱化に適した塊鉱化酸の供給量は、鉱石１トン当たり約３５ｋｇの硫酸であり、１４０ないし２８０ｇ／Ｌの硫酸の塊鉱化溶液を使用する。
【００２９】
本明細書（特許請求の範囲を含む）において用語「含む（comprise）」、「含む（comproses）」、「含まれる（comprised）」または「含む（comprising）」を使用しているところでは、それらは、言及した特徴部、整数、工程または成分の存在を特定するが、１つ以上の他の特徴部、整数、工程、成分またはこれらの群の存在を妨げるものではないと理解されるべきである。
【国際調査報告】
2012516937.tif 000002
2012516937.tif 000003
2012516937.tif 000004