[发明专利]镍和钴的混合硫化物的制造方法、镍氧化物矿石的湿式冶炼方法

说明书

本发明提供一种镍和钴的混合硫化物的制造方法，即使在将含有镍和钴并且铁浓度高的硫酸酸性溶液作为硫化反应初始液进行处理时，也能够在不增加成本的情况下使硫化反应终液中的镍和钴的浓度稳定在低水平并且抑制镍和钴的回收率的降低。本发明的镍和钴的混合硫化物的制造方法是通过向包含镍和钴的硫酸酸性溶液中吹入硫化氢气体使发生硫化反应从而得到混合硫化物的方法，作为硫化反应初始液的硫酸酸性溶液以1.0～4.0g/L的比例含有铁，对该硫化反应初始液吹入硫化氢气体，并且添加硫氢化钠(NaHS)使发生硫化反应，该硫氢化钠(NaHS)是通过使碱溶液吸收由硫化反应生成的包含硫化氢气体的排气而得到的硫氢化钠。

技术领域

本发明涉及镍和钴的混合硫化物的制造方法，更详细地，涉及通过硫化反应由含有镍和钴的硫酸酸性溶液制造镍和钴的混合硫化物的方法，以及将该方法应用于硫化工序的镍氧化物矿石的湿式冶炼方法。

背景技术

在来自镍氧化物矿石的镍的湿式冶炼中，作为硫化工序，使用包含镍和钴的浸出液作为硫化反应初始液，在加压条件下使硫化反应发生，进行在分离杂质的同时制造镍和钴的混合硫化物的处理。如此地，通过在加压条件下使硫化反应发生，能够分离出特别是锌、铜等，该工序已经被逐步实用化。

此处，在硫化工序中，主要进行下述反应式(i)所示的反应。如反应式(i)所示，在硫化工序中，随着反应的进行，溶液中的[H⁺]离子浓度升高，随着反应进行，pH降低。

H₂S+NiSO₄→H₂SO₄+NiS (i)

然而，由于溶液的pH随着反应式(i)的进行而下降时，生成的NiS再溶解，所以反应终点的溶液中的镍浓度升高，镍回收率恶化。因此，当硫化反应初始液的pH低时，终液的pH也下降，镍回收率降低。

进一步地，在硫化工序中，与其他金属相比难以分离的铁离子增加时，促进下述反应式(ii)所示的反应，与镍的硫化同样地，溶液中的[H⁺]离子浓度升高，随着反应进行，使pH降低。

H₂S+FeSO₄→H₂SO₄+FeS (ii)

在硫化反应初始液中的铁浓度与终液中的镍离子的关系中，随着铁浓度的增加，终液中的镍离子增加。即，随着铁浓度的增加，镍回收率降低。由于硫化反应初始液中的铁浓度依赖于镍氧化物矿石的湿式冶炼方法中在硫化工序之前的工序的操作参数，所以硫化工序的处理开始时初始液中的铁浓度并不恒定，成为“不规则的状态”。因此，在该硫化工序中，为了抑制镍回收率的降低，要求与硫化反应初始液中铁浓度的“不规则的状态”相对应。

在专利文献1公开了一种硫化物沉淀的回收方法，其是在包含镍和/或钴的酸性水溶液中添加硫化碱来沉淀回收镍和/或钴硫化物的方法中，将S/(Ni+Co)摩尔比控制为使用硫化氢生成的硫化物类的1.05以下，优选控制为作为NiS、CoS的化学计量组成的1附近的值。具体而言，公开了在使反应容器内形成非氧化性气体环境后，在水溶液中添加硫化碱，在将氧化还原电位(Ag/AgCl电极基准)保持在-300mV～100mV的同时使硫化物生成沉淀的方法。

然而，在该专利文献1的方法中，由于新使用了Na₂S、NaHS等硫化碱，导致成本显著增加。由此，要求一种在不新使用硫化碱的情况下，即使硫化反应初始液中的铁浓度增加也能够抑制镍回收率降低的镍和钴的混合硫化物的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-144102号公报。

发明内容

发明所要解决的问题