成氧化镁。即，可以确认焙烧不充分。另一 方面，由图7所示的结果可知，碳添加量为0. 05摩尔（2当量）的情况下，没有检出硫酸镁 的峰，仅检出氧化镁的峰。即，进行浓缩分离得到的硫酸镁全部形成氧化镁，可以确认可以 充分地焙烧。需要说明的是，所得到的氧化镁用ICP分析，结果品位为镁55重量％、钙5重 量％。
[0196] 另一方面，对于使用水浴加热到80°C、然后维持于30°C得到的硫酸镁的晶体，添 加相当于2当量的碳，除此之外利用与通过自然干燥得到的情况相同的方法进行焙烧。其 结果，所得到的氧化镁的品位为镁55重量％、钙8重量％。
[0197] 由以上的结果可知，通过使用2当量以上的碳系的还原剂将硫酸镁焙烧，可以在 短时间内将全部晶体焙烧为氧化镁。
[0198] (洗涤）
[0199] 接着，准备在向通过上述自然干燥以及利用水浴进行的升温得到的各硫酸镁添加 2当量的还原剂的条件下进行焙烧、由此得到的氧化镁各10g，分别加入到200ml的烧杯。接 着向该烧杯注入120ml的纯水进行搅拌，接着进行静置、浸渍，然后排出上清液，由此分离 浮上的未反应还原剂、反应后的灰。接着，使用滤纸和滤瓶进行固液分离，制造氧化镁。将 所得到的氧化镁的晶体干燥，通过ICP进行分析。
[0200] 其结果，氧化镁中的镁品位都为55重量％，与洗涤前相比没有变化。另一方面，对 于钙品位而言，将通过自然干燥得到的硫酸镁焙烧时，由洗涤前的5%，在洗涤之后大幅降 低、为0. 66 %。另外，将通过利用水浴的升温得到的硫酸镁焙烧时，由洗涤前的8 %，在洗涤 后降低到1.06%。
[0201] 通过如此进行洗涤处理，可以降低残留于晶体中的钙，可以制造杂质品位低、纯度 高的氧化镁。
[0202] [实施例2]
[0203] <由HPAL工艺中的硫化后液体制造氧化镁>
[0204] 向镍品位1%、铁品位46~48%的氧化镍矿石，每1吨矿石添加275Kg(275[Kg/ ore (矿石）-t])的64重量％的硫酸溶液，并进行混合，制造成浓度30~40重量％的浆料。
[0205] 接着将该混合的浆料装入到加压装置，进行搅拌的同时升温到240~250°C后，保 持3小时，使矿石中的镍浸出，形成浸出浆料。接着对于所得到的浸出浆料，使得其体积与 浸出前的浆料的体积相同来添加纯水。
[0206] 接着，对于该浆料，添加在上述的氧化镁的制造方法中、通过自然干燥得到的洗涤 后硫品位0.66%的氧化镁，将残留于浸出浆料中的游离硫酸中和。
[0207] 接着，直接使用吸滤器和滤瓶进行固液分离，分离为浸出液和浸出残渣。
[0208] 调节所得到的浸出液的pH，使得杂质沉淀，形成中和后液体，向该中和后液体添加 硫化剂，将镍及钴以硫化物形式分离，得到硫化后排水（硫化后液体）。需要说明的是，硫化 后排水的分析值为锰2. 9g/L、镁7. 8g/L、铝2. 9g/L、铁0. 4g/L，排水的pH为2. 5。
[0209] 接着将该硫化后排水装入到反应容器，进行搅拌的同时维持于60°C，并且添加作 为中和剂的消石灰浆料，将PH调节于4. 5进行中和，使得铝成分沉淀分离，进行固液分离。 作为中和后液体的滤液中的铝浓度不足0. 〇lg/L，可以自排水充分地去除。
[0210] 进而，由所得到的中和后液体（排放水），使用与实施例1相同的自然干燥（阳光 晒干）的方法，制造氧化镁。具体而言，对排放水进行加热的同时，浓缩至比重为I. 25g/cm3 程度，使得钙以硫酸钙二水合物的晶体形式析出，进行过滤，回收镁多的滤液。进而，将该滤 液在与实施例1相同的气象条件下放置约1个月，进行自然干燥，使得溶液中的镁成分以晶 体形式析出。
[0211] 接着将镁盐的晶体投入到坩埚，向该坩埚添加相当于反应必要量的2当量的量的 纯石墨作为还原剂，每分钟吹入2. 5升空气的同时，升温到1000 tC后保持1小时，进行缓慢 冷却，得到氧化镁。
[0212] 若对于所得到的氧化镁与实施例1同样地进行水洗涤，则可得到钙品位非常少、 为0.7%的高纯度的氧化镁。
[0213] <使用高纯度氧化镁的赤铁矿的制造>
[0214] 接着向镍品位1 %、铁品位46~48%的氧化镍矿石，每1吨矿石添加275Kg的64 重量％的硫酸溶液，并进行混合，制造成浓度30~40重量％的浆料，将该浆料装入到加压 装置，升温到240~250°C后，保持3小时，使矿石中的镍浸出，形成浸出浆料。接着，使得浸 出浆料的体积与浸出前的浆料相同来添加纯水。
[0215] 对于该浸出浆料，添加通过自然干燥得到的高纯度的氧化镁作为中和剂，将残留 于浸出浆料中的游离硫酸中和。中和后，使用吸滤器和滤纸进行固液分离，分为浸出液和浸 出残渣（赤铁矿）。
[0216] 下述表3示出了如此得到的浸出残渣（a)的铁、硫、钙的品位（重量％ )的分析结 果。由表3的（a)所示可知，所得到的浸出残渣（a)的硫、钙的品位不足0. 1重量％，可得 到杂质品位非常低的浸出残渣。需要说明的是，浸出残渣中的铁的品位，若换算为赤铁矿 (Fe2O 3)的比率则为75重量％，可得到赤铁矿品位非常高的浸出残渣。另外，该浸出残渣的 物量，相对于后述的比较例设为100%的量减少、为94%，可以节减填拓所需要的场所。
[0217] 如此可知，通过上述方法（利用自然干燥），由氧化镍矿的浸出液制造氧化镁，使 用其作为对于浸出浆料的预中和处理的中和剂，由此可以制造硫、钙的杂质品位低，可以有 效地用作炼铁原料的赤铁矿。另外可知，通过使用如上所述制造的氧化镁再用作中和剂的 方法，可以降低中和剂的新用量，另外也可以降低积存的残渣产生量。
[0218] [比较例1]
[0219] 与实施例2同样地向镍品位1 %、铁品位46~48%的氧化镍矿石，每1吨矿石添 加275Kg的64重量％的硫酸溶液，并进行混合，制造成浓度30~40重量％的浆料，将该浆 料装入到加压装置，升温到240~250°C后，保持3小时，使矿石中的镍浸出，形成浸出浆料。 接着使得浸出浆料的体积与浸出前的浆料相同来添加纯水。
[0220] 对于该浸出浆料，添加消石灰作为中和剂，将残留于浸出浆料中的游离硫酸中和。 中和后，使用吸滤器和滤紙进行固液分离，分为浸出液和浸出残渣（赤铁矿）。
[0221] 下述表3示出了如此得到的浸出残渣（b)的铁、硫、钙的品位（重量％ )的分析结 果。如表3的（b)所示，所得到的浸出残渣（b)，其硫、钙的品位超过1重量％，形成杂质品 位非常高的浸出残渣，作为炼铁原料是不合适的。
[0222] [表 3]
[0224] [实施例3]
[0225] 实施例1的焙烧工序中，将由与实施例1同样地得到的溶液分离得到的硫酸镁七 水合物的晶体分为两部分，分别投入到两个坩埚。向这些坩埚分别添加按照碳成分计为 0. 025摩尔、0. 05摩尔的作为还原剂的下述表4所示组成的木炭，每分钟吹入2. 5升空气的 同时，升温到l〇〇〇°C后保持1小时，进行缓慢冷却。需要说明的是，木炭的添加量分别为相 当于反应必要量的1当量、2当量的量。
[0226] [表 4]
[0227]
[0228] 冷却后，分别自坩埚取出晶体，使用X射线衍射（XRD)装置分析形态。
[0229] 与实施例1同样地，木炭添加量为0.025摩尔（1当量）的情况下，检出与图6同 样的硫酸镁的峰，进行浓缩分离得到的硫酸镁的晶体没有全部形成氧化镁。另一方面，木炭 添加量为〇. 05摩尔（2当量）的情况下，与图7同样地，没有检出硫酸镁的峰，仅检出氧化 镁的峰。即，进行浓缩分离得到的硫酸镁全部形成氧化镁，可以确认可以充分焙烧。
[0230] 由以上的结果可知，使用木炭作为还原剂，以2当量以上的碳量将硫酸镁焙烧，由 此也可以在短时间内将全部晶体焙烧为氧化镁。
【主权项】
1. 一种赤铁矿的制造方法，其特征在于，向在氧化镍矿石中加入硫酸并在高温高压下 使镍及钴浸出于硫酸溶液而得到的浆料添加第一中和剂来调节PH，将该浆料分离为含有镍 及钴的浸出液和作为赤铁矿的浸出残渣，并进行回收， 作为所述第一中和剂，使用经过以下的（1)~（5)的工序制造的氧化镁， (1)硫化工序：向所述浸出液添加第二中和剂分离杂质，向所得到的中和后液体添加 硫化剂，得到镍及钴的硫化物之后，分离硫化后液体， ⑵钙分离工序：向所述硫化后液体添加第三中和剂，将自该硫化后液体分离了铝及 锰的排放水浓缩，使得该排放水中含有的钙以硫酸钙形式析出来进行分离， (3) 镁结晶化工序：将经过所述钙分离工序得到的溶液进一步浓缩，使得溶液中含有 的镁以硫酸镁形式析出来进行分离， (4) 焙烧工序：将所述镁结晶化工序中分离的硫酸镁与还原剂一起焙烧，得到氧化镁 和二氧化硫， (5) 洗涤工序：将所述焙烧工序中得到的氧化镁洗涤。2. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，所述（2)的钙分离工序的浓 缩的终点为浓缩后的溶液的比重达到1. 25g/cm3的时刻。3. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，所述（2)的钙分离工序和所 述（3)的镁结晶化工序中的溶液的浓缩通过自然干燥进行。4. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，所述排放水为向所述硫化 后液体添加所述第三中和剂而将pH调节为7. 0~8. 5、接着进行固液分离而得到的滤液。5. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，所述（4)的焙烧工序中，作 为还原剂，使用焦炭、煤、木炭、竹炭、废活性炭中的任意一种以上。6. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，将通过所述（4)的焙烧工序 产生的二氧化硫转化为硫酸，所得到的硫酸作为所述氧化镍矿石的高温高压下的浸出中使 用的硫酸再利用。7. 根据权利要求1所述的赤铁矿的制造方法，其特征在于，重复下述操作：向通过所述 (3)的镁结晶化工序得到的硫酸镁的晶体加入水进行溶解，将该溶解液再次通过镁结晶化 工序浓缩。8. -种赤铁矿，其特征在于，其通过权利要求1所述的赤铁矿的制造方法制造，硫品 位、钙品位分别不足1重量％，作为炼铁原料使用。
【专利摘要】提供在氧化镍矿石的HPAL工艺中，可以制造硫品位低的赤铁矿的制造方法。作为对于向在氧化镍矿石中加入硫酸并在高温高压下浸出而得到的浸出浆料的预中和处理的中和剂，使用经过(1)～(5)的工序制造的氧化镁。(1)向将氧化镍矿石浸出而得到的浸出液添加中和剂分离杂质，向该中和后液体添加硫化剂，得到镍及钴的硫化物之后，分离硫化后液体；(2)向硫化后液体添加中和剂，将分离了铝及锰的排放水浓缩，使得排放水中含有的钙以硫酸钙形式析出来进行分离；(3)将所得到的溶液进一步浓缩，使得溶液中的镁以硫酸镁形式析出；(4)将硫酸镁与还原剂一起焙烧，得到氧化镁和二氧化硫；(5)将该氧化镁洗涤。
【IPC分类】C22B3/44, C01G53/00, C01F5/12, C01G49/06, C22B3/04, C22B23/00
【公开号】CN105392739
【申请号】CN201480034148
【发明人】尾崎佳智, 大原秀树
【申请人】住友金属矿山株式会社
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2014年5月15日
【公告号】CA2915798A1, EP3012226A1, US20160137524, WO2014203661A1