Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6375937B2 - Leaching control system and leaching control method - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6375937B2 - Leaching control system and leaching control method - Google Patents

Leaching control system and leaching control method Download PDF

Info

Publication number
JP6375937B2
JP6375937B2 JP2014260758A JP2014260758A JP6375937B2 JP 6375937 B2 JP6375937 B2 JP 6375937B2 JP 2014260758 A JP2014260758 A JP 2014260758A JP 2014260758 A JP2014260758 A JP 2014260758A JP 6375937 B2 JP6375937 B2 JP 6375937B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chlorine
leaching
amount
cementation
nickel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2014260758A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2016121370A (en
Inventor
望 山内
望 山内
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Metal Mining Co Ltd filed Critical Sumitomo Metal Mining Co Ltd
Priority to JP2014260758A priority Critical patent/JP6375937B2/en
Publication of JP2016121370A publication Critical patent/JP2016121370A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6375937B2 publication Critical patent/JP6375937B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling

Landscapes

  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Description

本発明は、浸出制御システム及び浸出制御方法に関し、より詳しくは、原料であるニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、得られる塩素浸出液(塩化ニッケル溶液)から電解採取法により電気ニッケルを製造する電気ニッケル製造プロセスにおける塩素浸出工程での浸出制御システム及び浸出制御方法に関する。   The present invention relates to a leaching control system and a leaching control method. More specifically, the present invention relates to a raw material nickel mixed sulfide subjected to chlorine leaching treatment with chlorine gas, and an electrowinning method from a resulting chlorine leaching solution (nickel chloride solution). The present invention relates to a leaching control system and a leaching control method in a chlorine leaching process in an electric nickel manufacturing process for manufacturing electric nickel.

従来より、電気ニッケルを製造する方法として、塩素浸出法により電気ニッケル製造プロセスが採用されている。具体的には、乾式製錬から産出されたニッケルマット及び低品位ラテライト鉱石等から硫酸浸出によって産出されたニッケル(Ni)、コバルト(Co)等の混合物であるニッケル混合硫化物(ミックスサルファイド(MS))を原料として、原料中に含有するニッケル、コバルト、銅(Cu)等の金属の大部分を塩素浸出し(塩素浸出工程(CP工程))、塩素浸出して得られた溶液(塩化ニッケル溶液)から金属不純物等を除去した後に、電解工程における電解採取によって電気ニッケルを製造するというものである(例えば特許文献1及び2)。なお、その電解工程においては、アノード側から塩素ガスが発生し、その塩素ガスが塩素浸出工程に移送されて金属の塩素浸出処理に用いられる。   Conventionally, as a method for producing electric nickel, an electric nickel production process has been adopted by a chlorine leaching method. Specifically, nickel mixed sulfide (MS) is a mixture of nickel (Ni), cobalt (Co), etc. produced by sulfuric acid leaching from nickel matte and low grade laterite ore produced from dry smelting. )) As a raw material, chlorine leaching (chlorine leaching process (CP process)) of most metals such as nickel, cobalt, copper (Cu) contained in the raw material, and a solution obtained by leaching chlorine (nickel chloride) After removing metal impurities and the like from the solution, electrolytic nickel is produced by electrowinning in the electrolysis process (for example, Patent Documents 1 and 2). In the electrolysis process, chlorine gas is generated from the anode side, and the chlorine gas is transferred to the chlorine leaching process and used for metal chlorine leaching treatment.

原料とするニッケル混合硫化物には、ニッケル、銅が特に多く含まれており、上述した塩素浸出工程における処理により塩素浸出反応が生じて、Ni、Cuを主体とする高濃度の塩化物溶液を得ることができる。   The nickel mixed sulfide used as a raw material contains a particularly large amount of nickel and copper, and a chlorine leaching reaction occurs due to the treatment in the chlorine leaching process described above, and a high-concentration chloride solution mainly composed of Ni and Cu is produced. Can be obtained.

一方、その塩素浸出工程では、ニッケル混合硫化物のスラリー(MSスラリー)の他に、塩素浸出により得られた塩化ニッケル溶液中の銅を固定化するセメンテーション工程(CM工程)からの残渣(セメンテーション残渣(CMR))のスラリーが同時に添加され、MSスラリーとCMRスラリーとの2種類の原料に対して塩素浸出処理が行われる。セメンテーション残渣中には、固定化したCuが多く含まれているため、これが液中に溶けるとCuイオンとなり、塩素浸出において塩素の吸収と金属の酸化を行うキャリアーとして働くようになる。このことから、ニッケル混合硫化物とセメンテーション残渣とを一緒に添加して反応させることで、ニッケル等の金属浸出を効率的に進めることができる。   On the other hand, in the chlorine leaching process, in addition to the nickel mixed sulfide slurry (MS slurry), the residue (cementum) from the cementation process (CM process) for fixing copper in the nickel chloride solution obtained by chlorine leaching. The slurry of Cation residue (CMR)) is added at the same time, and chlorine leaching treatment is performed on two types of raw materials, MS slurry and CMR slurry. Since the cementation residue contains a large amount of immobilized Cu, when it dissolves in the liquid, it becomes Cu ions, and acts as a carrier that absorbs chlorine and oxidizes the metal during chlorine leaching. From this, the nickel leaching and the cementation residue are added together and allowed to react, whereby metal leaching such as nickel can be efficiently advanced.

このような塩素浸出工程における反応により生成した高濃度溶液、すなわち塩化ニッケル溶液は、浸出残渣を分離するための濾過処理を経て、再びセメンテーション工程に送られることになり、したがって図8の概念図に示すように、塩素浸出工程とセメンテーション工程との系内を循環する。なお、塩素浸出工程にて生成し固液分離された液(塩化ニッケル溶液)を「CPL」と記す。   The high-concentration solution generated by the reaction in the chlorine leaching step, that is, the nickel chloride solution, is sent to the cementation step again through a filtration process for separating the leaching residue. As shown in FIG. 2, the chlorine leaching process and the cementation process are circulated in the system. A liquid (nickel chloride solution) generated in the chlorine leaching process and separated into solid and liquid is referred to as “CPL”.

特開2009−46736号公報JP 2009-46736 A 特許第4924754号公報Japanese Patent No. 4924754

さて、上述した塩素浸出工程では、Ni等の金属の浸出反応の状態を常時監視し、一定の浸出率を維持することが重要となる。そして、この浸出率を維持して管理する重要な媒体が塩素浸出反応時における酸化還元電位(ORP)である。金属を効果的に浸出させるには、その環境としてORPをある一定の領域に維持することが重要なポイントとなり、実際に槽(塩素浸出反応槽(CP槽))内のORPを常時監視して、そのORPをある一定の領域範囲内に維持することによって、安定した浸出率を確保することができる。   In the chlorine leaching process described above, it is important to constantly monitor the state of the leaching reaction of a metal such as Ni and maintain a constant leaching rate. An important medium for maintaining and managing this leaching rate is the oxidation-reduction potential (ORP) during the chlorine leaching reaction. In order to effectively leach metal, it is important to maintain the ORP in a certain area as its environment. Actually, the ORP in the tank (chlorine leaching reaction tank (CP tank)) is constantly monitored. By maintaining the ORP within a certain range, a stable leaching rate can be ensured.

塩素浸出工程における塩素浸出反応では、ORPはCuイオン濃度との関係により最適値が決定する。したがって、ORPを一定の領域範囲内に維持することは、反応液中のCuイオン濃度が安定していることを意味する。しかしながら逆に、反応液中のCu濃度が変動してしまうとORPが最適領域から外れた値を示すことになり、そしてこのことは、浸出率が低下していることを示している。   In the chlorine leaching reaction in the chlorine leaching process, the optimum value of ORP is determined by the relationship with the Cu ion concentration. Therefore, maintaining the ORP within a certain range means that the Cu ion concentration in the reaction solution is stable. However, conversely, if the Cu concentration in the reaction solution fluctuates, the ORP shows a value that deviates from the optimum region, and this indicates that the leaching rate is reduced.

ここで、図9に、従来の塩素浸出工程における塩素浸出処理のシステム構成図を示す。図9の構成図に示すように、従来では、塩素浸出反応槽(No.0A−CP槽)に供給する塩素ガス吹込み流量、原料であるニッケル混合硫化物(MS)の添加量を、それぞれ独立に制御している。そして、通常、Cuイオン濃度の変動に伴ってCP槽中の溶液のORPが変動した場合、塩素浸出反応に際して添加するセメンテーション残渣(CMR)の添加量を調整することで、ORPを最適値へ修正している。しかしながら、調整のために添加するセメンテーション残渣自体にも、当然に固定化したCuが含まれているため、一時的にORPを最適領域に回復させたとしても、その後この溶液は系内を循環するため(図8参照)、その循環によりやがては系内全体のCuイオン濃度が変動してしまう。   Here, FIG. 9 shows a system configuration diagram of a chlorine leaching process in a conventional chlorine leaching process. As shown in the block diagram of FIG. 9, conventionally, the chlorine gas blowing flow rate supplied to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A-CP tank) and the addition amount of nickel mixed sulfide (MS) as a raw material are respectively It is controlled independently. Usually, when the ORP of the solution in the CP tank fluctuates as the Cu ion concentration fluctuates, the ORP is adjusted to the optimum value by adjusting the amount of cementation residue (CMR) added during the chlorine leaching reaction. It has been corrected. However, since the cementation residue itself added for adjustment naturally contains fixed Cu, even if the ORP is temporarily restored to the optimum region, this solution is circulated in the system thereafter. For this reason (see FIG. 8), the Cu ion concentration in the entire system eventually changes due to the circulation.

Cu濃度が低下すると、上述したように金属の浸出反応効率の低下につながり、その場合には、系内のCu濃度を調整するために原料のニッケル混合硫化物の添加量を減少させなければならない。しかしながら、原料のニッケル混合硫化物の添加量を減らすことは、当然に処理量を減少させることになり、電気ニッケルの生産効率が著しく低下する。   When the Cu concentration is lowered, as described above, the metal leaching reaction efficiency is lowered, and in this case, the amount of nickel mixed sulfide added as a raw material must be reduced in order to adjust the Cu concentration in the system. . However, reducing the addition amount of the raw material nickel mixed sulfide naturally reduces the processing amount, and the production efficiency of electro nickel is significantly reduced.

本発明は、このような実情に鑑みてなされたものであり、塩素浸出工程での塩素浸出処理において、ORPの変動を抑えて最適領域範囲に安定的に維持させることができ、原料からのニッケル浸出率を安定化させることができる方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such a situation, and in the chlorine leaching process in the chlorine leaching process, the fluctuation of the ORP can be suppressed and stably maintained in the optimum region range. It aims at providing the method which can stabilize a leaching rate.

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた。その結果、反応槽に吹き込まれる塩素ガス吹き込み量に基づいて、塩素浸出工程S1全体において処理するMS量と反応槽にて処理するMS量とを決定し、そしてこれにより生じた浸出反応に伴うORP変動の見合いでCMR添加量を決定し添加することにより、塩素浸出反応時におけるORPを最適な領域範囲に安定的に維持できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下のものを提供する。   The inventors of the present invention have made extensive studies in order to solve the above-described problems. As a result, based on the amount of chlorine gas blown into the reaction tank, the amount of MS to be processed in the entire chlorine leaching step S1 and the amount of MS to be processed in the reaction tank are determined, and the ORP accompanying the leaching reaction caused thereby. It was found that the ORP at the time of chlorine leaching reaction can be stably maintained within the optimum region range by determining and adding the amount of CMR added in accordance with the variation, and the present invention has been completed. That is, the present invention provides the following.

(1)本発明の第1の発明は、反応槽内でニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、金属成分を浸出させた塩素浸出液を得る塩素浸出工程と、前記塩素浸出処理により得られた塩素浸出液中に含まれる銅を固定化して、セメンテーション終液とセメンテーション残渣とを得るセメンテーション工程と、前記セメンテーション終液に対して浄液処理を施した後、電解処理により電気ニッケルと塩素ガスとを生成する電解工程と、を有する電気ニッケルの製造プロセスにおける前記塩素浸出工程での浸出制御システムであって、前記反応槽内に塩素ガスを供給する塩素ガス供給部と、前記反応層内に原料である前記ニッケル混合硫化物を供給する原料供給部と、前記セメンテーション工程にて得られたセメンテーション残渣を前記反応槽内に添加するセメンテーション残渣添加部と、を備え、前記塩素ガス供給部では、前記塩素浸出工程における前記反応槽への塩素ガス吹き込み量を算出し、前記原料供給部では、前記塩素ガス供給部にて算出された塩素ガス吹き込み量に基づいて、塩素浸出処理を施すニッケル混合硫化物の処理量を決定し、前記反応槽内に該処理量のニッケル混合硫化物を供給し、前記セメンテーション残渣添加部では、前記反応槽中における酸化還元電位の測定結果に基づいて、該反応槽へのセメンテーション残渣の添加量を決定し、該反応槽内に該添加量のセメンテーション残渣を添加することを特徴とする浸出制御システムである。   (1) A first invention of the present invention is a chlorine leaching process in which a chlorine leaching treatment is performed on a nickel mixed sulfide with chlorine gas in a reaction vessel to obtain a chlorine leaching solution in which a metal component is leached, and the chlorine leaching. A cementation step of immobilizing copper contained in the chlorine leachate obtained by the treatment to obtain a cementation final solution and a cementation residue, and after performing a liquid purification treatment on the cementation final solution, electrolysis An electrolysis step for producing electric nickel and chlorine gas by treatment, and a leaching control system in the chlorine leaching step in the manufacturing process of electric nickel, wherein the chlorine gas supply unit supplies the chlorine gas into the reaction vessel A raw material supply unit for supplying the nickel mixed sulfide as a raw material into the reaction layer, and a cementation residue obtained in the cementation step. A cementation residue addition unit for adding the inside of the reaction vessel, the chlorine gas supply unit calculates the amount of chlorine gas blown into the reaction vessel in the chlorine leaching step, the raw material supply unit, Based on the chlorine gas blowing amount calculated in the chlorine gas supply unit, the amount of nickel mixed sulfide to be subjected to chlorine leaching treatment is determined, and the amount of nickel mixed sulfide is supplied into the reaction vessel, In the cementation residue addition unit, the amount of cementation residue added to the reaction vessel is determined based on the measurement result of the oxidation-reduction potential in the reaction vessel, and the amount of cementation residue in the reaction vessel is determined. It is a leaching control system characterized by adding.

(2)本発明の第2の発明は、上述した第1の発明において、前記反応槽は複数設けられており、前記塩素ガス供給部では、前記複数の反応槽へ吹き込むそれぞれの塩素ガス吹き込み量を合算して塩素ガスの総流量を算出し、前記原料供給部では、前記塩素ガス供給部にて算出された塩素ガスの総流量に基づいて、一の反応槽において塩素浸出処理を施すニッケル混合硫化物の処理量を決定し、該反応槽内に該処理量のニッケル混合硫化物を供給することを特徴とする浸出制御システムである。   (2) According to a second aspect of the present invention, in the first aspect described above, a plurality of the reaction vessels are provided, and the chlorine gas supply unit blows each chlorine gas into the plurality of reaction vessels. The total flow rate of chlorine gas is calculated by adding together, and in the raw material supply unit, based on the total flow rate of chlorine gas calculated in the chlorine gas supply unit, nickel mixing is performed to perform chlorine leaching treatment in one reaction tank The leaching control system is characterized in that a treatment amount of sulfide is determined, and a nickel mixed sulfide of the treatment amount is supplied into the reaction vessel.

(3)本発明の第3の発明は、上述した第1又は第2の発明において、前記セメンテーション残渣添加部では、前記反応槽中における酸化還元電位の測定結果と共に、前記原料供給部にて決定されたニッケル混合硫化物の処理量に基づいて、該反応槽へのセメンテーション残渣の添加量を決定し、該反応槽内に該添加量のセメンテーション残渣を添加することを特徴とする浸出制御システムである。   (3) According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect described above, the cementation residue addition unit includes the measurement result of the oxidation-reduction potential in the reaction tank and the raw material supply unit. Leaching characterized in that the amount of cementation residue added to the reaction vessel is determined based on the determined nickel mixed sulfide throughput, and the addition amount of cementation residue is added into the reaction vessel. Control system.

(4)本発明の第4の発明は、反応槽内でニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、金属成分を浸出させた塩素浸出液を得る塩素浸出工程と、前記塩素浸出処理により得られた塩素浸出液中に含まれる銅を固定化して、セメンテーション終液とセメンテーション残渣とを得るセメンテーション工程と、前記セメンテーション終液に対して浄液処理を施した後、電解処理により電気ニッケルと塩素ガスとを生成する電解工程と、を有する電気ニッケルの製造プロセスにおける前記塩素浸出工程での浸出制御方法であって、前記塩素浸出工程における反応槽への塩素ガス吹き込み量を算出する第1工程と、算出された塩素ガス吹き込み量に基づいて、浸出処理を施すニッケル混合硫化物の処理量を決定する第2工程と、決定したニッケル混合硫化物の処理量に基づいて、前記反応槽に該処理量のニッケル混合硫化物を供給する第3工程と、前記反応槽中の酸化還元電位を測定する第4工程と、測定した酸化還元電位に基づいて、前記セメンテーション工程にて得られたセメンテーション残渣の添加量を決定し、前記反応槽に該添加量のセメンテーション残渣を添加する第5工程と、を有することを特徴とする浸出制御方法である。   (4) A fourth invention of the present invention is a chlorine leaching process for obtaining a chlorine leaching solution obtained by leaching a nickel mixed sulfide with a chlorine gas in a reaction tank with a chlorine gas and leaching a metal component, and the chlorine leaching. A cementation step of immobilizing copper contained in the chlorine leachate obtained by the treatment to obtain a cementation final solution and a cementation residue, and after performing a liquid purification treatment on the cementation final solution, electrolysis An electrolysis step for producing electric nickel and chlorine gas by treatment, and a leaching control method in the chlorine leaching step in the manufacturing process of electric nickel, wherein the amount of chlorine gas blown into the reaction tank in the chlorine leaching step is A first step to calculate, a second step to determine the amount of nickel mixed sulfide to be leached based on the calculated chlorine gas blowing amount, Based on the treated amount of the nickel mixed sulfide, the third step of supplying the treated amount of nickel mixed sulfide to the reaction vessel, and the fourth step of measuring the oxidation-reduction potential in the reaction vessel were measured. And a fifth step of determining an addition amount of the cementation residue obtained in the cementation step based on the oxidation-reduction potential and adding the addition amount of cementation residue to the reaction vessel. This is a leaching control method.

本発明によれば、塩素浸出工程での塩素浸出処理において、ORPの変動を抑えて最適領域範囲に安定的に維持させることができる。これにより、ニッケル混合硫化物等の原料からのニッケル浸出率を安定化させることができる。   According to the present invention, in the chlorine leaching process in the chlorine leaching process, fluctuations in the ORP can be suppressed and stably maintained in the optimum region range. Thereby, the nickel leaching rate from raw materials, such as nickel mixed sulfide, can be stabilized.

電気ニッケル製造プロセスの工程図である。It is process drawing of an electrical nickel manufacturing process. No.0A槽、No.0B槽、No.1〜3槽の、計5槽の反応槽で塩素浸出処理を行う場合を例としたときの構成図である。No. 0A tank, no. 0B tank, No. It is a block diagram when the case where a chlorine leaching process is performed in the reaction tank of a total of 5 tanks of 1-3 tanks is made into an example. 第1の実施形態に係る塩素浸出工程での浸出制御システムの構成図である。It is a block diagram of the leaching control system in the chlorine leaching process according to the first embodiment. 第2の実施形態に係る塩素浸出工程での浸出制御システムの構成図である。It is a block diagram of the leaching control system in the chlorine leaching process according to the second embodiment. 第1の実施形態に係る浸出制御方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the leaching control method which concerns on 1st Embodiment. 塩素浸出工程において塩素浸出処理を行ったときのORP測定結果を示すグラフ図であり、(A)は第1の実施形態に係る浸出制御システム構成に基づいて浸出処理を行ったときのORP測定結果を示すものであり、(B)は従来のシステム構成に基づいて浸出処理を行ったときのORP測定結果を示すものである。It is a graph which shows an ORP measurement result when performing a chlorine leaching process in a chlorine leaching process, and (A) is an ORP measurement result when performing a leaching process based on the leaching control system configuration according to the first embodiment. (B) shows the ORP measurement result when the leaching process is performed based on the conventional system configuration. 第2の実施形態に係る浸出制御方法の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the leaching control method which concerns on 2nd Embodiment. 塩素浸出工程とセメンテーション工程と間における塩化ニッケル溶液の系内を循環する説明するための概念図である。It is a conceptual diagram for demonstrating circulating in the system of the nickel chloride solution between a chlorine leaching process and a cementation process. 従来の塩素浸出工程での浸出処理のシステム構成図である。It is a system block diagram of the leaching process in the conventional chlorine leaching process.

以下、本発明の具体的な実施形態(以下、「本実施の形態」という)について、図面を参照しながら以下の順序で詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更が可能である。
1.電気ニッケル製造プロセス
2.塩素浸出工程における浸出制御システム
2−1.第1の実施形態
2−2.第2の実施形態
3.塩素浸出工程における浸出制御方法
3−1.第1の実施形態
3−2.第2の実施形態
Hereinafter, specific embodiments of the present invention (hereinafter referred to as “present embodiments”) will be described in detail in the following order with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to the following embodiment, A various change is possible in the range which does not change the summary of this invention.
1. Electro nickel manufacturing process 2. Leaching control system in chlorine leaching process 2-1. First embodiment 2-2. Second embodiment 3. 3. Leaching control method in chlorine leaching process 3-1. First embodiment 3-2. Second embodiment

≪1.電気ニッケル製造プロセス≫
本実施の形態に係る浸出制御システム及び浸出制御方法は、原料であるニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、得られる塩素浸出液(塩化ニッケル溶液)から電解採取法により電気ニッケルを製造する電気ニッケル製造プロセスにおける塩素浸出工程での浸出制御システム及び浸出制御方法である。
<< 1. Electrical nickel manufacturing process >>
In the leaching control system and the leaching control method according to the present embodiment, the nickel mixed sulfide as a raw material is subjected to chlorine leaching treatment with chlorine gas, and the resulting nickel leaching solution (nickel chloride solution) is electronicked by electrowinning. The leaching control system and the leaching control method in the chlorine leaching process in the electrolytic nickel manufacturing process for manufacturing the steel.

先ず、この塩素浸出工程における浸出制御システム及び浸出制御方法の説明に先立ち、塩素浸出工程を有する電気ニッケル製造プロセスについて説明する。   First, prior to the description of the leaching control system and the leaching control method in this chlorine leaching process, an electric nickel manufacturing process having a chlorine leaching process will be described.

図1は、電気ニッケル製造プロセスの工程図である。この工程図に示すように、電気ニッケルの製造プロセスは、反応槽内においてニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施す塩素浸出工程S1と、得られた塩素浸出液に含まれる銅を固定化するセメンテーション工程S2と、得られたセメンテーション終液に対して浄液処理を施す浄液工程S3と、浄液後の溶液から電解処理により電気ニッケルを得る電解工程S4とを有する。以下、各工程について具体的に説明する。   FIG. 1 is a process diagram of an electrolytic nickel manufacturing process. As shown in this process diagram, the manufacturing process of electric nickel includes a chlorine leaching step S1 in which a chlorine leaching process is performed on a nickel mixed sulfide with chlorine gas in a reaction tank, and copper contained in the obtained chlorine leaching solution. A cementation step S2 to be immobilized, a liquid purification step S3 for subjecting the obtained cementation final solution to a liquid purification treatment, and an electrolysis step S4 for obtaining electric nickel by electrolytic treatment from the solution after the liquid purification. Hereinafter, each step will be specifically described.

[塩素浸出工程]
塩素浸出工程S1では、例えばニッケル酸化鉱の湿式製錬処理により得られたニッケル混合硫化物(MS)を原料とし、塩素ガスによってニッケルや銅等の金属成分を酸化浸出し、塩素浸出液(含銅塩化ニッケル溶液)を生成する。
[Chlorine leaching process]
In the chlorine leaching step S1, for example, nickel mixed sulfide (MS) obtained by wet smelting treatment of nickel oxide ore is used as a raw material, and metal components such as nickel and copper are oxidatively leached with chlorine gas, and a chlorine leaching solution (copper-containing liquid) A nickel chloride solution).

塩素浸出工程S1における塩素浸出では、後述する電解工程S4で回収された塩素ガスが塩素浸出反応槽に供給され、その塩素ガスによりニッケル混合硫化物中のニッケル等の金属成分の浸出処理が行われ、塩素浸出液としての塩化ニッケル溶液(含銅塩化ニッケル溶液)が生成する。なお、原料のニッケル混合硫化物は、例えば電解工程S4にて得られる塩化ニッケル溶液によってレパルプされスラリー化したものを用いることができる。   In the chlorine leaching in the chlorine leaching step S1, the chlorine gas recovered in the electrolysis step S4 described later is supplied to the chlorine leaching reaction tank, and the leaching treatment of metal components such as nickel in the nickel mixed sulfide is performed by the chlorine gas. Then, a nickel chloride solution (copper-containing nickel chloride solution) is produced as a chlorine leaching solution. In addition, the nickel mixed sulfide used as a raw material can be repulped and slurried with a nickel chloride solution obtained in the electrolysis step S4, for example.

例えば、塩素浸出工程S1では、下記(1)〜(3)式に示す反応が生じる。
Cl+2Cu→2Cl+2Cu2+ ・・・(1)
NiS+2Cu2+→Ni2++S+2Cu ・・・(2)
CuS+2Cu2+→4Cu+S ・・・(3)
For example, in the chlorine leaching step S1, reactions shown in the following formulas (1) to (3) occur.
Cl 2 + 2Cu + → 2Cl + 2Cu 2+ (1)
NiS + 2Cu 2+ → Ni 2+ + S 0 + 2Cu + (2)
Cu 2 S + 2Cu 2+ → 4Cu + + S (3)

この反応式に示すように、塩素浸出工程S1では、原料としてのニッケル混合硫化物のスラリーが塩素浸出反応槽に送液されると、そのニッケル混合硫化物中に含まれる硫化ニッケル及び硫化銅等の金属成分が、塩素ガスにより酸化された2価銅イオンによって酸化浸出され、塩素浸出液としての塩化ニッケル溶液を生成する。塩素浸出工程S1では、後述するセメンテーション工程S2において生成したセメンテーション残渣(CMR)も再び塩素浸出反応槽に移送され、ニッケル混合硫化物と共に処理される。なお、セメンテーション残渣には、固定化された銅の硫化物や未反応のニッケル等が含まれている。   As shown in this reaction formula, in the chlorine leaching step S1, when a nickel mixed sulfide slurry as a raw material is sent to a chlorine leaching reaction tank, nickel sulfide, copper sulfide, etc. contained in the nickel mixed sulfide These metal components are oxidized and leached by divalent copper ions oxidized by chlorine gas to produce a nickel chloride solution as a chlorine leaching solution. In the chlorine leaching step S1, the cementation residue (CMR) generated in the cementation step S2, which will be described later, is also transferred to the chlorine leaching reaction tank and processed together with the nickel mixed sulfide. The cementation residue contains fixed copper sulfide, unreacted nickel, and the like.

上述のような塩素ガスによる塩素浸出処理により、生成した塩素浸出液は後述するセメンテーション工程S2に送液されて溶液中の銅が固定除去される。一方で、塩素浸出工程S1では、硫黄を主成分とした塩素浸出残渣が固相として残存する。なお、その塩素浸出残渣中の硫黄は製品として回収される。   By the chlorine leaching process using chlorine gas as described above, the generated chlorine leaching solution is sent to a cementation step S2 described later, and copper in the solution is fixed and removed. On the other hand, in the chlorine leaching step S1, a chlorine leaching residue mainly containing sulfur remains as a solid phase. The sulfur in the chlorine leaching residue is recovered as a product.

ここで、塩素浸出工程S1における塩素浸出反応は、特に限定されないが、複数の反応槽(塩素浸出反応槽(CP槽))を用いて行うことができる。図2は、No.0A槽、No.0B槽、No.1〜No.3槽の、計5槽の反応槽を用いて塩素浸出処理を行う場合を例としたときの構成図である。なお、CP槽は、このような5槽からなるものに限られず、1槽であっても、またその他の複数槽からなるものであってもよい。   Here, the chlorine leaching reaction in the chlorine leaching step S1 is not particularly limited, but can be performed using a plurality of reaction tanks (chlorine leaching reaction tank (CP tank)). FIG. 0A tank, no. 0B tank, No. 1-No. It is a block diagram when the case where a chlorine leaching process is performed using 3 tanks and a total of 5 reaction tanks is taken as an example. In addition, CP tank is not restricted to what consists of such 5 tanks, Even if it is 1 tank, it may consist of other several tanks.

より具体的に説明すると、図2に示すように塩素浸出反応を、No.0A槽、No.0B槽、No.1〜No.3槽の、計5槽で行う場合、先ず、原料のニッケル混合硫化物(MS)は、No.0A槽とNo.0B槽に供給される。No.0A槽とNo.0B槽とは並列に構成されており、両槽からNo.1槽へはオーバーフローにより処理溶液が送液され、さらに、No.1槽からNo.2槽へ、No.2槽からNo.3槽へは、順次オーバーフローにより送液される構成となっている。浸出反応に必要な塩素ガスは、これら5槽の反応槽全てに吹き込まれるようになっており、各反応槽内においてNi等の金属が浸出される。   More specifically, as shown in FIG. 0A tank, no. 0B tank, No. 1-No. In the case of performing 3 tanks in a total of 5 tanks, first, the raw material nickel mixed sulfide (MS) is No. 0A tank and No. It is supplied to the 0B tank. No. 0A tank and No. It is configured in parallel with the 0B tank. The treatment solution is sent to one tank due to overflow. From No. 1 tank To 2 tanks, No. No. 2 The three tanks are sequentially sent by overflow. Chlorine gas necessary for the leaching reaction is blown into all of these five reaction tanks, and a metal such as Ni is leached in each reaction tank.

[セメンテーション工程]
セメンテーション工程S2では、塩素浸出工程S1にて生成した塩素浸出液である塩化ニッケル溶液(含銅塩化ニッケル溶液)が送液され、その塩化ニッケル溶液中の銅を固定化して除去する。具体的に、セメンテーション工程S2では、塩化ニッケル溶液に対して、例えば乾式製錬から産出されたニッケルマットを原料とし、粉砕処理して後工程の電解工程S4にて生成した塩化ニッケル溶液によってレパルプしたスラリーを添加する。また、セメンテーション工程S2では、塩素浸出工程S1にて副産物として生成した硫黄を主成分とする塩素浸出残渣が添加される。
[Cementation process]
In the cementation step S2, the nickel chloride solution (copper-containing nickel chloride solution) that is the chlorine leaching solution generated in the chlorine leaching step S1 is fed, and the copper in the nickel chloride solution is fixed and removed. Specifically, in the cementation step S2, the nickel chloride solution is made of, for example, a nickel mat produced from dry smelting, and pulverized and repulped by the nickel chloride solution generated in the subsequent electrolysis step S4. Add the prepared slurry. Further, in the cementation step S2, a chlorine leaching residue mainly containing sulfur generated as a by-product in the chlorine leaching step S1 is added.

例えば、セメンテーション工程S2では、下記(4)〜(7)式に示す反応が生じる。
Ni+Cu2+→Ni2++Cu ・・・(4)
Ni+2Cu2+→Ni2++2NiS+2Cu ・・・(5)
Ni+2Cu+S→Ni2++CuS ・・・(6)
Ni +2Cu+S→Ni2++2NiS+CuS ・・・(7)
For example, in the cementation step S2, reactions shown in the following formulas (4) to (7) occur.
Ni + Cu2 + → Ni2 ++ Cu + (4)
Ni 3 S 2 + 2Cu 2+ → Ni 2+ + 2NiS + 2Cu + (5)
Ni + 2Cu + + S → Ni 2+ + Cu 2 S (6)
Ni 3 S 2 + + 2Cu + + S → Ni 2+ + 2NiS + Cu 2 S ··· (7)

この反応式に示すように、セメンテーション工程S2では、塩化ニッケル溶液中の2価銅イオンをニッケルマット中のニッケルメタルや亜硫化ニッケルの還元力でもって1価銅イオンに還元し、1価の銅イオンを塩素浸出残渣中の硫黄によって硫化銅として固定することによって、塩化ニッケル溶液中の銅を除去する。   As shown in this reaction formula, in the cementation step S2, divalent copper ions in the nickel chloride solution are reduced to monovalent copper ions by the reducing power of nickel metal and nickel sulfite in the nickel mat, and the monovalent copper ions are reduced. Copper in the nickel chloride solution is removed by fixing copper ions as copper sulfide with sulfur in the chlorine leaching residue.

セメンテーション工程S2では、銅が固定除去された溶液中のニッケルは2価のニッケルイオンとなり、その溶液はセメンテーション終液として次工程の浄液工程S3に送液される。一方、固定化され固相に残存した銅の硫化物や未反応のニッケルは、セメンテーション残渣となり、再び塩素浸出工程S1に送られる。なお、ニッケルマット中のコバルト及び銅についてもニッケルと同様の反応により、未反応物はセメンテーション残渣として塩素浸出工程S1に送られ、金属イオンはセメンテーション終液として浄液工程S3に送られる。   In the cementation step S2, nickel in the solution from which the copper has been fixed and removed becomes divalent nickel ions, and the solution is sent to the next purification step S3 as a final cementation solution. On the other hand, the copper sulfide and unreacted nickel that remain in the solid phase after being immobilized become cementation residues and are sent again to the chlorine leaching step S1. As for cobalt and copper in the nickel mat, unreacted substances are sent as a cementation residue to the chlorine leaching step S1 by the same reaction as nickel, and metal ions are sent as a cementation final solution to the cleaning step S3.

このセメンテーション工程S2は、例えば、第1のセメンテーション工程S2Aと、第2のセメンテーション工程S2Bとに分けるようにしてもよい。具体的には、第1のセメンテーション工程S2Aにおいて、塩素浸出工程S1から送液された塩化ニッケル溶液に対して、ニッケル混合硫化物(MS)を添加し、そのニッケル混合硫化物の還元力でもって2価銅イオンを1価銅イオンに還元する。次に、第2のセメンテーション工程S2Bにおいて、生成したスラリーに対し、ニッケルマット及び塩素浸出残渣を添加して、ニッケルマットによって硫黄源である塩素浸出残渣と共に1価銅イオンを硫化銅等の硫化物として固定化し、塩化ニッケル溶液中の銅を除去する。このように2段階で銅のセメンテーション処理を行うようにすることで、系内に循環する銅に対して、所定のニッケルマット量でもってより効率的に脱銅処理を行うことができ、塩化ニッケル溶液からより確実に銅を除去することができる。   For example, the cementation step S2 may be divided into a first cementation step S2A and a second cementation step S2B. Specifically, in the first cementation step S2A, nickel mixed sulfide (MS) is added to the nickel chloride solution sent from the chlorine leaching step S1, and the reducing power of the nickel mixed sulfide is reduced. Thus, divalent copper ions are reduced to monovalent copper ions. Next, in the second cementation step S2B, nickel mat and chlorine leaching residue are added to the produced slurry, and monovalent copper ions are sulfided together with chlorine leaching residue which is a sulfur source by the nickel mat, such as copper sulfide. As a product, the copper in the nickel chloride solution is removed. Thus, by performing the copper cementation process in two stages, the copper circulating in the system can be removed more efficiently with a predetermined amount of nickel matte, Copper can be more reliably removed from the nickel solution.

[浄液工程]
浄液工程S3では、セメンテーション工程S2からセメンテーション終液が送液され、例えば酸化中和法等の浄液処理によってセメンテーション終液中に含まれる、鉄、コバルト、銅等のニッケル以外の不純物を除去する。例えば、浄液工程S3には、主な工程として、脱鉄工程と、脱コバルト工程と、脱鉛工程と、脱亜鉛工程とがある。
[Purification process]
In the liquid purification step S3, the cementation final solution is fed from the cementation step S2, and for example, other than nickel such as iron, cobalt, copper, etc. contained in the final cementation liquid by a liquid purification treatment such as an oxidation neutralization method. Remove impurities. For example, the liquid purification step S3 includes a deironing step, a decobalt step, a deleading step, and a dezincing step as main steps.

より具体的に、浄液工程S3におけるこれらの処理工程においては、セメンテーション終液であるニッケル浸出液から不純物を除去する方法として、例えば酸化剤としての塩素ガスとアルカリ剤としての炭酸塩とを用いる酸化中和法を用いることができる。酸化中和法は、コバルトや鉄等の重金属が高次の酸化イオンになると、低いpH領域で水酸化物になりやすい性質を利用したものであり、湿式製錬の浄液工程をはじめ、重金属を含む排水処理等に汎用されている方法である。なお、酸化中和法に用いられる薬剤に関し、酸化剤としては、塩素ガスの他に次亜塩素酸、酸素、空気等を用いることができ、アルカリ剤としては、炭酸塩の他に苛性ソーダ等の水酸化物、アンモニア等を用いることができる。   More specifically, in these treatment steps in the liquid purification step S3, for example, chlorine gas as an oxidizing agent and carbonate as an alkaline agent are used as a method for removing impurities from the nickel leachate which is a cementation final solution. An oxidation neutralization method can be used. The oxidation neutralization method uses the property that when heavy metals such as cobalt and iron become high-order oxide ions, they tend to be hydroxides in the low pH range. This is a method widely used for wastewater treatment and the like. In addition, regarding the chemical | medical agent used for an oxidation neutralization method, hypochlorous acid, oxygen, air other than chlorine gas can be used as an oxidizing agent, and caustic soda etc. other than carbonate are used as an alkaline agent. Hydroxides, ammonia and the like can be used.

例えば、浄液工程S3では、下記(8)式に示す反応により不純物を除去する。
2M2++Cl+3NiCO+3HO→
2M(OH)+3Ni2++2Cl+3CO ・・・(8)
(但し、Mは、コバルト又は鉄である)
For example, in the liquid purification process S3, impurities are removed by a reaction shown in the following formula (8).
2M 2+ + Cl 2 + 3NiCO 3 + 3H 2 O →
2M (OH) 3 + 3Ni 2+ + 2Cl + 3CO 2 (8)
(However, M is cobalt or iron.)

この反応式に示すように、浄液工程S3では、塩素ガスを用いてニッケル浸出液から、対象とする不純物の水酸化物沈殿を形成し、不純物を除去した塩化ニッケル溶液を得る。   As shown in this reaction formula, in the liquid purification step S3, a hydroxide precipitate of the target impurity is formed from the nickel leachate using chlorine gas, and a nickel chloride solution from which the impurity has been removed is obtained.

[電解工程]
電解工程S4では、浄液工程S3を経て得られた塩化ニッケル溶液を用いて、電解採取法によって電気ニッケルを製造する。電解工程S4においては、カソード側では、塩化ニッケル溶液中のニッケルイオンがメタルとして析出し、電気ニッケルが生成される。一方、アノード側では、塩化ニッケル溶液中の塩素イオンが塩素ガスとして発生し、塩素浸出工程S1等において用いられる。
[Electrolysis process]
In the electrolysis step S4, electronickel is produced by an electrowinning method using the nickel chloride solution obtained through the liquid purification step S3. In the electrolysis step S4, nickel ions in the nickel chloride solution are deposited as metal on the cathode side, and electric nickel is generated. On the other hand, on the anode side, chlorine ions in the nickel chloride solution are generated as chlorine gas and used in the chlorine leaching step S1 and the like.

具体的に、電解工程S5では、カソード及びアノードにおいて、それぞれ下記(9)及び(10)に示す反応が生じる。
(カソード側)
Ni2++2e→Ni ・・・(9)
(アノード側)
2Cl→Cl+2e ・・・(10)
Specifically, in the electrolysis step S5, reactions shown in the following (9) and (10) occur at the cathode and the anode, respectively.
(Cathode side)
Ni 2+ + 2e → Ni 0 (9)
(Anode side)
2Cl → Cl 2 + 2e (10)

カソード側では(9)式に示すように、塩化ニッケル溶液中のニッケルイオンがメタル(電気ニッケル)として析出する。一方で、アノード側では(10)式に示すように、塩化ニッケル溶液中の塩素イオンが塩素ガスとして発生する。発生した塩素ガスは、例えば回収塩素ガスとして塩素浸出工程S1に送られて用いられる。   On the cathode side, as shown in the equation (9), nickel ions in the nickel chloride solution are deposited as metal (electrical nickel). On the other hand, as shown in the equation (10), chlorine ions in the nickel chloride solution are generated as chlorine gas on the anode side. The generated chlorine gas is sent to the chlorine leaching step S1 as recovered chlorine gas, for example, and used.

≪2.塩素浸出工程における浸出制御システム≫
<2−1.第1の実施形態>
図3は、第1の実施形態に係る、上述した塩素浸出工程S1における塩素浸出反応槽での浸出制御システムの構成図である。なお、本実施の形態においては、塩素浸出工程S1における塩素浸出反応を、No.0A槽、No.0B槽、No.1〜No.3槽の、計5槽の反応槽で行う場合を例に挙げ(図2参照)、図3は、その中でもNo.0A槽における浸出制御システム構成図であり、この構成図を基にNo.0A槽の浸出制御について具体的に説明する。
≪2. Leaching control system for chlorine leaching process >>
<2-1. First Embodiment>
FIG. 3 is a configuration diagram of a leaching control system in the chlorine leaching reaction tank in the above-described chlorine leaching step S1 according to the first embodiment. In the present embodiment, the chlorine leaching reaction in the chlorine leaching step S1 is performed as No. 0A tank, no. 0B tank, No. 1-No. An example is given of a case where the reaction is carried out in 3 tanks, 5 tanks in total (see FIG. 2). It is a leaching control system configuration diagram in the 0A tank. The leaching control of the 0A tank will be specifically described.

図3に示すように、塩素浸出反応槽11における浸出制御システムでは、塩素ガスによる金属の浸出を行う反応槽(No.0A槽)11に対して、浸出に要する塩素ガスを供給する塩素ガス供給部12と、浸出処理対象となる原料のニッケル混合硫化物(MS)を供給するMS供給部13と、セメンテーション残渣(CMR)を添加するCMR添加部14とが構成されている。   As shown in FIG. 3, in the leaching control system in the chlorine leaching reaction tank 11, a chlorine gas supply for supplying chlorine gas required for leaching to a reaction tank (No. 0A tank) 11 for leaching metal with chlorine gas. A part 12, an MS supply part 13 that supplies nickel mixed sulfide (MS) as a raw material to be leached, and a CMR addition part 14 that adds cementation residue (CMR) are configured.

[塩素浸出反応槽(No.0A槽)]
塩素浸出反応槽11は、原料となるニッケル混合硫化物(MS)のスラリーを収容し、塩素ガスによってMS中に含まれるNi等の金属を浸出させる浸出反応を生じさせる反応槽である。この反応槽11には、MSスラリーと共に上述したセメンテーション工程S2にて生成したセメンテーション残渣(CMR)のスラリーも適宜原料として供給され、攪拌機構11aによってこれらスラリーが攪拌されながら、吹き込まれる塩素ガスと反応して金属成分が浸出し、金属成分が浸出した塩素浸出液(塩化ニッケル溶液)が生成する。
[Chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank)]
The chlorine leaching reaction tank 11 is a reaction tank that contains a nickel mixed sulfide (MS) slurry as a raw material and causes a leaching reaction in which a metal such as Ni contained in the MS is leached by chlorine gas. A slurry of cementation residue (CMR) produced in the above-described cementation step S2 is also supplied as a raw material to the reaction tank 11 as appropriate, and chlorine gas blown in while stirring the slurry by the stirring mechanism 11a. Reacts with the metal component to leach out to form a chlorine leachate (nickel chloride solution) in which the metal component is leached.

塩素浸出反応槽11では、上述したような原料中に含まれるNi等の金属を塩素ガスにより浸出させるために、反応槽11中に、塩素ガスを供給するための塩素ガス供給配管52が設けられている。また、主な原料であるMSを供給するためのMS供給配管53と、CMRを添加するためのCMR添加配管54とが設けられている。詳しくは後述するように、本実施の形態においては、塩素ガスの吹き込み量に基づいて当該反応槽11にて処理するMS処理量が決定され、さらにORPの見合いでCMR添加量が決定されて、それぞれが供給配管52,53,54から反応槽11中に装入される。   In the chlorine leaching reaction tank 11, a chlorine gas supply pipe 52 for supplying chlorine gas is provided in the reaction tank 11 for leaching a metal such as Ni contained in the raw material as described above with chlorine gas. ing. In addition, an MS supply pipe 53 for supplying MS as a main raw material and a CMR addition pipe 54 for adding CMR are provided. As will be described in detail later, in the present embodiment, the MS processing amount to be processed in the reaction tank 11 is determined based on the amount of chlorine gas blown, and the CMR addition amount is determined in accordance with the ORP, Each is charged into the reaction tank 11 from the supply pipes 52, 53 and 54.

また、塩素浸出反応槽11には、その反応槽中の処理溶液の酸化還元電位(ORP)を測定するためのORP測定部15が設けられている。このORP測定部15において、浸出反応時におけるORPが測定され、時間経過に伴うORPの変動が検知される。   Further, the chlorine leaching reaction tank 11 is provided with an ORP measurement unit 15 for measuring the oxidation-reduction potential (ORP) of the processing solution in the reaction tank. The ORP measurement unit 15 measures the ORP during the leaching reaction, and detects the variation of the ORP with time.

なお、詳しくは後述するが、測定したORP値に関する信号はCMR添加部14に送信され、CMR添加部14ではその受信信号に基づいてCMR添加量を制御する。   As will be described in detail later, a signal related to the measured ORP value is transmitted to the CMR addition unit 14, and the CMR addition unit 14 controls the amount of CMR addition based on the received signal.

[塩素ガス供給部]
塩素ガス供給部12は、塩素浸出反応槽11におけるMS等の原料中に含まれる金属成分の浸出反応に必要な塩素ガスを供給する。ここで、この塩素ガス供給部12から供給される塩素ガスとしては、電気ニッケルの製造プロセスにおける電解工程S4にてアノード側から発生した塩素ガスを回収して用いられる。したがって、電解工程S4から回収した塩素ガス量等に基づいて、塩素ガス供給部12から供給可能な塩素ガス量(塩素ガス吹き込み量)が決定される。
[Chlorine gas supply section]
The chlorine gas supply unit 12 supplies chlorine gas necessary for the leaching reaction of metal components contained in raw materials such as MS in the chlorine leaching reaction tank 11. Here, as the chlorine gas supplied from the chlorine gas supply unit 12, the chlorine gas generated from the anode side in the electrolysis step S4 in the electric nickel production process is recovered and used. Therefore, the amount of chlorine gas that can be supplied from the chlorine gas supply unit 12 (chlorine gas blowing amount) is determined based on the amount of chlorine gas recovered from the electrolysis step S4.

塩素ガス供給部12には、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に対する塩素ガス吹き込み量を検知する塩素ガス検知部21と、検知した吹き込み量を認識して後述する合計流量算出部16に通知するとともに、その塩素浸出反応槽(No.0A槽)11への塩素ガスの吹き込みを指示する指示制御部22と、吹き込みのON/OFFをコントロールするバイパス弁23とが設けられている。なお、バイパス弁23は、塩素ガス供給配管52と連結されており、所定の吹き込み量の塩素ガスが塩素浸出反応槽11に供給される。   The chlorine gas supply unit 12 includes a chlorine gas detection unit 21 that detects the amount of chlorine gas blown into the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and a total flow rate calculation unit 16 that recognizes the detected amount of blown gas and that will be described later. An instruction control unit 22 for instructing the blowing of chlorine gas into the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and a bypass valve 23 for controlling the on / off of the blowing are provided. The bypass valve 23 is connected to a chlorine gas supply pipe 52, and a predetermined amount of chlorine gas is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11.

また、塩素ガス供給部12には、No.0A槽の塩素浸出反応槽11以外の4つの反応槽における塩素ガス吹き込み量を検知して、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11における塩素ガス吹き込み量と、その他全ての反応槽における塩素ガス流量との合算値を算出する合計流量算出部16が接続されている。   The chlorine gas supply unit 12 includes Detecting the amount of chlorine gas blown in four reaction tanks other than the chlorine leaching reaction tank 11 in the 0A tank, the amount of chlorine gas blowing in the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and the chlorine gas in all other reaction tanks A total flow rate calculation unit 16 that calculates a total value with the flow rate is connected.

ここで、合計流量算出部16では、上述したようにNo.0A槽、No.0B槽、No.1〜No.3槽の計5槽のそれぞれの反応槽に吹き込まれる塩素ガス吹き込み量に関する信号が送られ、計5槽の反応槽に吹き込まれる塩素ガスの総流量が算出される。算出された塩素ガスの吹き込み総流量は、後述するMS供給部13に通知され、その通知された塩素ガスの吹き込み量に基づいてMS供給部13にて各反応槽にて処理するMS処理量が決定される。このように、本実施の形態においては、塩素ガスの吹き込み量とMS処理量の決定とがそれぞれ独立に決定制御されるのではなく、吹き込まれる塩素ガス量に基づいて、塩素浸出工程S1全体において処理するMS量が決定されるようになっている。なお、塩素ガス吹き込み量に基づくMS処理量の決定の流れについては、後で詳述する。   Here, in the total flow rate calculation unit 16, as described above, no. 0A tank, no. 0B tank, No. 1-No. A signal relating to the amount of chlorine gas blown into each of the three reaction tanks of three tanks is sent, and the total flow rate of chlorine gas blown into the five reaction tanks is calculated. The calculated total flow rate of chlorine gas blow is notified to the MS supply unit 13 to be described later, and the MS throughput to be processed in each reaction tank by the MS supply unit 13 based on the notified chlorine gas blow amount. It is determined. Thus, in the present embodiment, the determination of the amount of chlorine gas blown and the amount of MS treatment is not independently determined and controlled, but based on the amount of chlorine gas blown in the entire chlorine leaching step S1. The amount of MS to be processed is determined. The flow of determination of the MS processing amount based on the chlorine gas blowing amount will be described in detail later.

[MS供給部]
MS供給部13は、塩素浸出反応槽11において浸出処理する、原料としてのニッケル混合硫化物(MS)を供給する。ここで、供給するニッケル混合硫化物は、上述したように、Ni、Cuが特に多く含まれており、このMSに対して塩素ガスを作用させる塩素浸出反応によって、Ni、Cuを主体とする高濃度の塩化物溶液が得られる。なお、MS供給部13では、一般的には、例えば電解工程S4にて得られる塩化ニッケル溶液によってMSをレパルプ処理してスラリー化したものを塩素浸出反応槽11に供給する。
[MS supply section]
The MS supply unit 13 supplies nickel mixed sulfide (MS) as a raw material to be leached in the chlorine leaching reaction tank 11. Here, as described above, the nickel mixed sulfide to be supplied contains a large amount of Ni and Cu, and a high amount mainly of Ni and Cu is obtained by a chlorine leaching reaction in which chlorine gas is applied to this MS. A concentrated chloride solution is obtained. Note that the MS supply unit 13 supplies the chlorine leaching reaction tank 11 with MS that has been repulped and slurried with, for example, a nickel chloride solution obtained in the electrolysis step S4.

MS供給部13には、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に対するMS供給量、換言するとMS処理量を検知するMS量検知部31と、塩素ガス供給部12に接続した合計流量算出部16からの塩素浸出工程S1全体における塩素ガス吹き込み総流量に基づいてMS処理量(塩素浸出反応槽11に供給するMS供給量)を決定し供給指示する指示制御部32と、供給のON/OFFをコントロールするバイパス弁33とが設けられている。なお、バイパス弁33は、MS供給配管53と連結されており、指示制御部32から指示制御された供給量のMSが塩素浸出反応槽11に供給されるようになっている。   The MS supply unit 13 includes an MS amount detection unit 31 that detects an MS supply amount to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11, in other words, an MS processing amount, and a total flow rate calculation unit connected to the chlorine gas supply unit 12. 16 determines the MS processing amount (MS supply amount to be supplied to the chlorine leaching reaction tank 11) based on the total flow rate of chlorine gas blown in the entire chlorine leaching step S1 from 16, an instruction control unit 32 for instructing supply, and ON / OFF of supply And a bypass valve 33 for controlling the control. The bypass valve 33 is connected to the MS supply pipe 53 so that the supply amount of MS controlled by the instruction control unit 32 is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11.

具体的に、指示制御部32では、合計流量算出部16から塩素浸出工程S1全体における塩素ガス吹き込み総流量に関する信号が送られ受信すると、その塩素ガス吹き込み総流量に基づいて塩素浸出工程S1全体におけるMS処理量(全MS処理量)を決定し、その全MS処理量から各反応槽ごとのMS処理量を決定する。このとき、各反応槽ごとのMS処理量(図3では塩素浸出反応槽11でのMS処理量)は、全MS処理量と、塩素ガス吹き込み総流量に対する塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に供給された塩素ガス量(塩素ガス検知部21にて検知された量)の割合とに基づいて、その全MS処理量から分配されて決定される。   Specifically, in the instruction control unit 32, when a signal related to the total flow rate of chlorine gas blown in the entire chlorine leaching step S1 is sent from the total flow rate calculation unit 16 and received, the total flow rate calculation unit 16 determines whether the total flow rate of chlorine leaching step S1 The MS throughput (total MS throughput) is determined, and the MS throughput for each reaction vessel is determined from the total MS throughput. At this time, the MS processing amount for each reaction tank (in FIG. 3, the MS processing amount in the chlorine leaching reaction tank 11) is the total MS processing amount and the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) with respect to the total flow rate of chlorine gas blowing. 11 is distributed and determined from the total MS processing amount based on the ratio of the amount of chlorine gas supplied to 11 (the amount detected by the chlorine gas detector 21).

そして、決定したMS処理量に関する通知が、指示制御部32からMS量検知部31及びバイパス弁33に送られ、決定した所定量のMSが塩素浸出反応槽11に供給される。このように、本実施の形態においては、吹き込まれる塩素ガス吹き込み量に基づいて、各反応槽におけるMS量が決定されて、反応槽11に供給されるようになっている。   A notification regarding the determined MS throughput is sent from the instruction control unit 32 to the MS amount detection unit 31 and the bypass valve 33, and the determined predetermined amount of MS is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11. Thus, in the present embodiment, the MS amount in each reaction tank is determined based on the amount of chlorine gas blown in, and supplied to the reaction tank 11.

なお、MS供給部13においては、塩素浸出反応槽11にて測定されたORP値をも加味して、反応槽11に供給するMS処理量を決定してもよい。   In the MS supply unit 13, the MS processing amount supplied to the reaction tank 11 may be determined in consideration of the ORP value measured in the chlorine leaching reaction tank 11.

[CMR添加部]
CMR添加部14は、塩素浸出反応槽11に対して所定量のセメンテーション残渣(CMR)を供給する。ここで、供給するセメンテーション残渣は、上述した電気ニッケルの製造プロセスにおけるセメンテーション工程S2で得られる生成物であり、塩素浸出液である含銅塩化ニッケル溶液に含まれる銅を固定化する反応で生成した固形沈殿物である。セメンテーション残渣には、固定化された銅と未反応物のニッケルが含まれており、このセメンテーション残渣のスラリーを塩素浸出工程S1に送液する。
[CMR addition part]
The CMR addition unit 14 supplies a predetermined amount of cementation residue (CMR) to the chlorine leaching reaction tank 11. Here, the cementation residue to be supplied is a product obtained in the cementation step S2 in the electric nickel manufacturing process described above, and is generated by a reaction for fixing copper contained in the copper-containing nickel chloride solution which is a chlorine leaching solution. Solid precipitate. The cementation residue contains immobilized copper and unreacted nickel, and the slurry of the cementation residue is fed to the chlorine leaching step S1.

CMR添加部14には、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に対するCMR添加量を検知するCMR量検知部41と、塩素浸出反応槽11にて測定したORP値に基づいてCMR添加量を決定し添加指示する指示制御部42と、添加のON/OFFをコントロールするバイパス弁43とが設けられている。なお、バイパス弁43は、CMR添加配管54と連結されており、指示制御部42から指示制御された添加量のCMRが塩素浸出反応槽11に添加されるようになっている。   The CMR addition unit 14 includes a CMR amount detection unit 41 that detects a CMR addition amount with respect to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and a CMR addition amount based on the ORP value measured in the chlorine leaching reaction tank 11. An instruction control unit 42 for determining and instructing addition is provided, and a bypass valve 43 for controlling ON / OFF of addition is provided. The bypass valve 43 is connected to the CMR addition pipe 54 so that an addition amount of CMR that is command-controlled by the command control unit 42 is added to the chlorine leaching reaction tank 11.

ここで、塩素浸出工程S1における塩素浸出反応の浸出率を一定に維持するためには、金属を浸出させる環境として酸化還元電位(ORP)を一定の領域に維持することが重要となる。浸出環境としてのORPは、原料固有の最適領域があることが知られており、具体的に、主たる原料であるニッケル混合硫化物の浸出反応における最適領域としては、470mV〜470mVの範囲である。なお、このORP値は、反応槽内における液温が110℃、pHが−1、基準電極がAg/AgClの条件としたときのものである。   Here, in order to maintain the leaching rate of the chlorine leaching reaction in the chlorine leaching step S1, it is important to maintain the oxidation-reduction potential (ORP) in a certain region as an environment for leaching the metal. It is known that the ORP as the leaching environment has an optimum region specific to the raw material. Specifically, the optimum region in the leaching reaction of the nickel mixed sulfide which is the main raw material is in the range of 470 mV to 470 mV. This ORP value is obtained when the liquid temperature in the reaction vessel is 110 ° C., the pH is −1, and the reference electrode is Ag / AgCl.

上述したように、ORPはCuイオン濃度との関係により最適値が決定され、したがってORPを一定の領域範囲内に維持することは、反応液中のCuイオン濃度が安定していることを意味し、逆に、反応液中のCu濃度が変動してしまうとORPが最適領域から外れた値を示すことになり、このことは浸出率が低下していることを示す。Cuイオン濃度の変動に伴って反応槽中のORPが変動した場合、CMRの添加量を調整することで、ORPを最適値へ修正することができる。   As described above, the optimum value of ORP is determined by the relationship with the Cu ion concentration. Therefore, maintaining the ORP within a certain range means that the Cu ion concentration in the reaction solution is stable. On the contrary, if the Cu concentration in the reaction solution fluctuates, the ORP shows a value deviating from the optimum region, which indicates that the leaching rate is lowered. When the ORP in the reaction vessel fluctuates with the fluctuation of the Cu ion concentration, the ORP can be corrected to the optimum value by adjusting the amount of CMR added.

本実施の形態においても、CMR添加部14では、指示制御部42が塩素浸出反応槽11にて測定されたORP値(経時的なORP値の変動)に関する信号を受信すると、そのORP値に基づいてCMR添加量を決定し供給指示する。そして、決定したCMR添加量に関する通知が、指示制御部42からCMR量検知部41及びバイパス弁43に送られ、決定した所定量のCMRが塩素浸出反応槽11に供給される。   Also in the present embodiment, in the CMR addition unit 14, when the instruction control unit 42 receives a signal related to the ORP value (variation of the ORP value with time) measured in the chlorine leaching reaction tank 11, the CMR addition unit 14 is based on the ORP value. Then, determine the amount of CMR added and instruct supply. Then, a notification regarding the determined CMR addition amount is sent from the instruction control unit 42 to the CMR amount detection unit 41 and the bypass valve 43, and the determined predetermined amount of CMR is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11.

従来の技術においても、Cuイオン濃度の変動に伴って塩素浸出反応槽中の溶液のORPが変動した場合には、CMRの添加量を調整することでORPを最適値へ修正するようにしていた。ところが、CMRの添加により一時的にORPを最適領域に回復させたとしても、溶液の系内循環により(図8参照)、やがては系内全体のCuイオン濃度が再び変動し、ORPが最適領域から外れてしまい、安定化させることは困難であった。   Also in the prior art, when the ORP of the solution in the chlorine leaching reaction tank fluctuates with the fluctuation of the Cu ion concentration, the ORP is corrected to the optimum value by adjusting the amount of CMR added. . However, even if the ORP is temporarily restored to the optimum region by the addition of CMR, the Cu ion concentration in the whole system will eventually change again due to the circulation in the system of the solution (see FIG. 8), and the ORP will eventually reach the optimum region. It was difficult to stabilize.

これに対して、本実施の形態に係るORP制御システムでは、上述したように、塩素ガスの吹き込み量とMS処理量の決定とがそれぞれ独立に制御されるのではなく、吹き込まれる塩素ガス吹き込み量に基づいて、塩素浸出工程S1全体において処理するMS量を決定するようになっており、そしてこれにより生じた浸出反応に伴うORP変動の見合いでCMR添加量を決定し添加するようにしている。このような構成によれば、ORPを最適な領域範囲に安定的に維持することができ、所望とする浸出率に一定に維持することができる。   In contrast, in the ORP control system according to the present embodiment, as described above, the amount of chlorine gas blown in and the determination of the MS processing amount are not independently controlled, but the amount of chlorine gas blown in is blown in. Based on the above, the amount of MS to be processed in the entire chlorine leaching step S1 is determined, and the amount of CMR added is determined and added in accordance with the ORP fluctuation caused by the leaching reaction caused by this. According to such a configuration, the ORP can be stably maintained in the optimum region range, and can be maintained constant at a desired leaching rate.

<2−2.第2の実施形態>
図4は、第2の実施形態に係る、上述した塩素浸出工程S1における塩素浸出反応槽での浸出制御システムの構成図である。なお、この第2の実施形態においても、塩素浸出工程S1における塩素浸出反応を、No.0A槽、No.0B槽、No.1〜No.3槽の、計5槽の反応槽で行う場合を例に挙げ(図2参照)、図4は、その中でもNo.0A槽の浸出制御システムの構成図である。
<2-2. Second Embodiment>
FIG. 4 is a configuration diagram of a leaching control system in the chlorine leaching reaction tank in the above-described chlorine leaching step S1 according to the second embodiment. In the second embodiment, the chlorine leaching reaction in the chlorine leaching step S1 is also performed as No. 0A tank, no. 0B tank, No. 1-No. A case where the reaction is performed in three reaction tanks in a total of five tanks is taken as an example (see FIG. 2), and FIG. It is a block diagram of the leaching control system of 0A tank.

図4に示すように、第2の実施形態に係る浸出制御システムでは、上述した第1の実施形態に係る浸出制御システム(図3参照)と比較して、CMR添加部14からのCMRの添加に関して、塩素浸出反応槽11にて測定したORP値に基づいてCMR添加部14からのCMR添加量を決定するだけでなく、塩素浸出反応槽11に供給するMSの供給量(MS処理量)とのバランス(MS供給量とCMR添加量との比率)についても参照して、そのCMR添加量を決定する制御を行う点で異なる。   As shown in FIG. 4, in the leaching control system according to the second embodiment, the addition of CMR from the CMR adding unit 14 is compared with the leaching control system according to the first embodiment described above (see FIG. 3). In addition to determining the amount of CMR added from the CMR addition unit 14 based on the ORP value measured in the chlorine leaching reaction tank 11, the amount of MS supplied to the chlorine leaching reaction tank 11 (MS throughput) and Referring to the balance (the ratio between the MS supply amount and the CMR addition amount), the difference is that control for determining the CMR addition amount is performed.

具体的には、CMRを添加するCMR添加部14において、指示制御部42では、第1の実施形態の態様と同様にして塩素浸出反応槽11にて測定されたORP値(経時的なORP値の変動)に関する信号を受信するとともに、MS供給部13の指示制御部32にて決定したMS供給量(塩素浸出反応槽11におけるMS処理量)に関する信号が送られて受信されるようになっている。なお、それぞれの信号の受信制御は、スイッチ制御部61により行われ、塩素浸出反応槽11からのORP値に関する信号、及び、MS供給部13の指示制御部32からのMS供給量に関する信号がCMR添加部14の指示制御部42に確実に送られるようになっている。   Specifically, in the CMR addition unit 14 for adding CMR, the instruction control unit 42 uses the ORP value (time-lapse ORP value) measured in the chlorine leaching reaction tank 11 in the same manner as in the first embodiment. And a signal related to the MS supply amount (MS processing amount in the chlorine leaching reaction tank 11) determined by the instruction control unit 32 of the MS supply unit 13 is received and received. Yes. The reception control of each signal is performed by the switch control unit 61, and a signal regarding the ORP value from the chlorine leaching reaction tank 11 and a signal regarding the MS supply amount from the instruction control unit 32 of the MS supply unit 13 are CMR. It is surely sent to the instruction control unit 42 of the adding unit 14.

このように、塩素浸出反応槽11にて測定されたORP値だけではなく、塩素浸出反応槽11に供給されたMS供給量にも基づいて、CMR添加部14からのCMR添加量を決定する。このことにより、処理するMS量と供給されるCMR中のCuとの添加バランスをも考慮して制御を行うことができ、より一層に安定的にORPを最適な領域範囲に維持することができ、所望とする浸出率に一定に維持することが可能となる。   As described above, the amount of CMR added from the CMR addition unit 14 is determined based on not only the ORP value measured in the chlorine leaching reaction tank 11 but also the MS supply amount supplied to the chlorine leaching reaction tank 11. As a result, it is possible to control in consideration of the amount of MS to be processed and the addition balance of Cu in the supplied CMR, and it is possible to maintain the ORP in the optimum region range even more stably. Thus, it is possible to maintain a constant leaching rate as desired.

なお、図4に示す制御システム構成図においては、図3に示す制御システムと同じ構成については同じ符号を付し、ここでの詳細な説明は省略する。   In the control system configuration diagram shown in FIG. 4, the same components as those in the control system shown in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted here.

≪3.塩素浸出工程における浸出制御方法≫
<3−1.第1の実施形態>
次に、図3に示した浸出制御システム構成に基づく、塩素浸出工程S1における浸出制御方法の流れについて説明する。図5は、第1の実施形態に係る浸出制御方法の流れを示すフローチャートである。
≪3. Leaching control method in chlorine leaching process >>
<3-1. First Embodiment>
Next, the flow of the leaching control method in the chlorine leaching step S1 based on the leaching control system configuration shown in FIG. 3 will be described. FIG. 5 is a flowchart showing the flow of the leaching control method according to the first embodiment.

塩素浸出反応槽11における塩素浸出に用いられる塩素ガスとしては、電気ニッケルの製造プロセスにおける電解工程S4にてアノード側から得られた塩素ガスが用いられる。したがって、先ず、ステップS101において、電解工程S4から回収した塩素ガス量に基づいて、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に供給される塩素ガス量を検知する。この塩素ガス量の検知は、塩素ガス供給部12における塩素ガス検知部21にて行われる。   As the chlorine gas used for chlorine leaching in the chlorine leaching reaction tank 11, the chlorine gas obtained from the anode side in the electrolysis step S4 in the electric nickel production process is used. Therefore, first, in step S101, the amount of chlorine gas supplied to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 is detected based on the amount of chlorine gas recovered from the electrolysis step S4. The chlorine gas amount is detected by the chlorine gas detection unit 21 in the chlorine gas supply unit 12.

次に、ステップS102において、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に供給される塩素ガス量と、他の反応槽(No.0B槽、No.1〜No.3槽)に供給される塩素ガス量とを合算し、塩素浸出工程S1全体の塩素ガス吹き込み総流量を算出する。この塩素ガス吹き込み総流量の算出は、合計流量算出部16にて行われる。   Next, in step S102, the amount of chlorine gas supplied to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and the other reaction tanks (No. 0B tank, No. 1 to No. 3 tank) are supplied. The total amount of chlorine gas blown in the chlorine leaching step S1 is calculated by adding the amount of chlorine gas. The total flow rate of the chlorine gas blow-in is calculated by the total flow rate calculation unit 16.

次に、ステップS103において、算出された塩素ガス吹き込み総流量に基づいて、塩素浸出工程S1全体におけるMS処理量(全MS処理量)を決定する。続いて、ステップS104において、決定した塩素浸出工程S1全体における全MS処理量から、各反応槽ごとのMS処理量を決定する。ここでは、塩素浸出反応槽11でのMS処理量を決定する。なお、ステップS103及びステップS104における、全MS処理量の決定及び各反応槽ごとのMS処理量の決定は、MS供給部13の指示制御部32にて行われる。   Next, in step S103, the MS processing amount (total MS processing amount) in the entire chlorine leaching step S1 is determined based on the calculated total flow rate of chlorine gas blowing. Subsequently, in step S104, the MS throughput for each reaction vessel is determined from the total MS throughput in the determined chlorine leaching step S1 as a whole. Here, the MS throughput in the chlorine leaching reaction tank 11 is determined. The determination of the total MS throughput and the determination of the MS throughput for each reaction tank in step S103 and step S104 are performed by the instruction control unit 32 of the MS supply unit 13.

次に、ステップS105において、決定したMS処理量が指示制御部32から指示制御されて塩素浸出反応槽11にその量のMSが供給される。一方で、ステップS106において、塩素ガス供給部12からは、塩素ガスが塩素浸出反応槽11に吹き込まれる。   Next, in step S <b> 105, the determined MS processing amount is instructed and controlled by the instruction control unit 32, and that amount of MS is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11. On the other hand, in step S <b> 106, chlorine gas is blown into the chlorine leaching reaction tank 11 from the chlorine gas supply unit 12.

次に、ステップS107において、塩素浸出反応槽11中のORP値を測定する。ここでのORP値の測定は、経時的なORP変動を確認できるように所定の時間ごとに連続的に行うことが好ましい。   Next, in step S107, the ORP value in the chlorine leaching reaction tank 11 is measured. The measurement of the ORP value here is preferably performed continuously every predetermined time so that the temporal ORP fluctuation can be confirmed.

次に、ステップS108において、測定したORP値(経時的なORP値の変動)に基づいて、CMR添加量を決定する。このORP値に基づくCMR添加量の決定は、CMR添加部14における指示制御部42にて行われる。   Next, in step S108, the amount of CMR added is determined based on the measured ORP value (variation in ORP value over time). Determination of the CMR addition amount based on the ORP value is performed by the instruction control unit 42 in the CMR addition unit 14.

そして、ステップS109において、決定したCMR添加量が指示制御部42から指示制御されて、塩素浸出反応槽11にその量のCMRが添加される。   In step S 109, the determined CMR addition amount is instructed and controlled by the instruction control unit 42, and that amount of CMR is added to the chlorine leaching reaction tank 11.

以上のように、本実施の形態に係るORP制御方法では、吹き込まれる塩素ガス吹き込み量に基づいて、塩素浸出工程S1全体において処理するMS量と各反応槽にて処理するMS量とを決定するようになっており、そしてこれにより生じた浸出反応に伴うORP変動の見合いでCMR添加量を決定し添加するようにしている。このような構成によれば、ORPを最適な領域範囲に安定的に維持することができ、所望とする浸出率に一定に維持して、浸出効率を向上させることができる。   As described above, in the ORP control method according to the present embodiment, the amount of MS to be processed in the entire chlorine leaching step S1 and the amount of MS to be processed in each reaction tank are determined based on the amount of chlorine gas blown in. The amount of CMR added is determined and added in accordance with the ORP fluctuation caused by the leaching reaction caused by this. According to such a configuration, the ORP can be stably maintained in the optimum region range, and the leaching efficiency can be improved by maintaining the leaching rate at a desired level.

具体的に、図6(A)に、本実施の形態に係る浸出制御システム構成に基づき塩素浸出工程S1において塩素浸出処理を行ったときのORP測定結果を示す。なお、このグラフは、横軸を時間(1日の経過時間)としてORP値の変動を示すものである。この図6(A)のグラフ図から、本実施の形態に係る浸出制御システム及び浸出制御方法によって、反応槽11におけるORP値を458mV〜462mVのわずか4mv程度の範囲に的確に制御できていることが明確に分かる。このように、この浸出制御システム及び浸出制御方法によれば、ニッケル混合硫化物を浸出させるのに最適な範囲に安定的にORPを制御することができ、このことにより、その原料からのNi等の金属の浸出率を安定化させることができる。   Specifically, FIG. 6A shows an ORP measurement result when the chlorine leaching process is performed in the chlorine leaching step S1 based on the leaching control system configuration according to the present embodiment. This graph shows the variation of the ORP value with the horizontal axis as time (elapsed time of one day). From the graph of FIG. 6 (A), the ORP value in the reaction vessel 11 can be accurately controlled within the range of only 4 mV from 458 mV to 462 mV by the leaching control system and the leaching control method according to this embodiment. Is clearly understood. Thus, according to this leaching control system and leaching control method, it is possible to stably control the ORP within the optimum range for leaching the nickel mixed sulfide, whereby Ni or the like from the raw material can be controlled. The metal leaching rate can be stabilized.

これに対して、図6(B)は、従来のように、塩素ガスの吹き込みと、MS処理量の決定とをそれぞれ独立に制御する構成(図9参照)により行われた塩素浸出反応でのORP測定結果を示すものである。この図6(B)に示すように、従来の構成では、ORP値が極めて大きく変動(変動幅:20mV以上)していることが分かり、原料からのNi等の金属の浸出率を安定化させることができないことが予想される。   On the other hand, FIG. 6 (B) shows a chlorine leaching reaction performed by a configuration (see FIG. 9) in which chlorine gas injection and determination of MS throughput are controlled independently as in the prior art. It shows an ORP measurement result. As shown in FIG. 6B, it can be seen that the ORP value fluctuates greatly (fluctuation range: 20 mV or more) in the conventional configuration, and the leaching rate of metal such as Ni from the raw material is stabilized. It is expected not to be possible.

<3−2.第2の実施形態>
図7は、図4に示した第2の実施形態に係る制御システム構成に基づく、塩素浸出工程S1における浸出制御方法の流れについて説明するためのフローチャートである。上述したように、この第2の実施形態に係る制御システム(図4参照)では、CMR添加部14からのCMRの添加に関して、塩素浸出反応槽11にて測定したORP値に基づいてCMR添加量を決定するだけでなく、塩素浸出反応槽11に供給するMSの供給量(MS処理量)とのバランス(MS供給量とCMR添加量との比率)についても参照してそのCMR添加量を決定する制御を行う点で異なる。
<3-2. Second Embodiment>
FIG. 7 is a flowchart for explaining the flow of the leaching control method in the chlorine leaching step S1 based on the control system configuration according to the second embodiment shown in FIG. As described above, in the control system (see FIG. 4) according to the second embodiment, the amount of CMR added based on the ORP value measured in the chlorine leaching reaction tank 11 regarding the addition of CMR from the CMR addition unit 14. The CMR addition amount is determined with reference to the balance (the ratio between the MS supply amount and the CMR addition amount) with the MS supply amount (MS treatment amount) supplied to the chlorine leaching reaction tank 11 as well. It differs in that it performs control.

先ず、ステップS101において、電解工程S4から回収した塩素ガス量に基づいて、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に供給される塩素ガス量を検知する(塩素ガス検知部21)。   First, in step S101, the amount of chlorine gas supplied to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 is detected based on the amount of chlorine gas recovered from the electrolysis step S4 (chlorine gas detector 21).

次に、ステップS102において、塩素浸出反応槽(No.0A槽)11に供給される塩素ガス量と、他の反応槽(No.0B槽、No.1〜No.3槽)に供給される塩素ガス量を合算し、塩素浸出工程S1全体の塩素ガス吹き込み総流量を算出する(合計流量算出部16)。   Next, in step S102, the amount of chlorine gas supplied to the chlorine leaching reaction tank (No. 0A tank) 11 and the other reaction tanks (No. 0B tank, No. 1 to No. 3 tank) are supplied. The total amount of chlorine gas blown in the chlorine leaching step S1 is calculated by adding the amounts of chlorine gas (total flow rate calculation unit 16).

次に、ステップS103において、算出された塩素ガス吹き込み総流量に基づいて、塩素浸出工程S1全体におけるMS処理量(全MS処理量)を決定し、続いて、ステップS104において、決定した塩素浸出工程S1全体における全MS処理量から、各反応槽ごとのMS処理量(ここでは、塩素浸出反応槽11でのMS処理量)を決定する(MS供給部13における指示制御部32)。   Next, in step S103, the MS processing amount (total MS processing amount) in the entire chlorine leaching step S1 is determined based on the calculated chlorine gas blowing total flow rate, and subsequently, the determined chlorine leaching step in step S104. The MS processing amount for each reaction tank (here, the MS processing amount in the chlorine leaching reaction tank 11) is determined from the total MS processing amount in the entire S1 (instruction control unit 32 in the MS supply unit 13).

次に、ステップS105において、決定したMS処理量が指示制御部32から指示制御されて塩素浸出反応槽11にMSが供給される。一方で、ステップS106において、塩素ガス供給部12からは、塩素ガスが塩素浸出反応槽11に吹き込まれる。   Next, in step S105, the determined MS throughput is instructed and controlled by the instruction control unit 32, and MS is supplied to the chlorine leaching reaction tank 11. On the other hand, in step S <b> 106, chlorine gas is blown into the chlorine leaching reaction tank 11 from the chlorine gas supply unit 12.

次に、ステップS107において、塩素浸出反応槽11中のORP値を測定する。   Next, in step S107, the ORP value in the chlorine leaching reaction tank 11 is measured.

次に、ステップS108において、この第2の実施形態では、測定したORP値(経時的なORP値の変動)に基づいてCMR添加量を制御し、一方で、ステップS109において、ステップS104にて決定されたMS処理量(塩素浸出反応槽11でのMS処理量)が通知され、供給されるMS量の観点からMS供給量とCMR添加量との比率を考慮してCMR添加量を制御する。   Next, in step S108, in the second embodiment, the amount of CMR added is controlled based on the measured ORP value (variation of the ORP value over time), while in step S109, it is determined in step S104. The MS treatment amount (MS treatment amount in the chlorine leaching reaction tank 11) is notified, and the CMR addition amount is controlled in consideration of the ratio between the MS supply amount and the CMR addition amount from the viewpoint of the supplied MS amount.

そして、ステップS110において、ステップS108及びステップS109におけるCMR添加量の制御に基づいて、CMR添加部14における指示制御部42がCMR添加量を決定し、塩素浸出反応槽11にその量のCMRを添加する。   In step S110, based on the control of the CMR addition amount in steps S108 and S109, the instruction control unit 42 in the CMR addition unit 14 determines the CMR addition amount, and adds that amount of CMR to the chlorine leaching reaction tank 11. To do.

11 塩素浸出反応槽(反応槽)
12 塩素ガス供給部
13 MS供給部
14 CMR添加部
15 ORP測定部
16 合計流量算出部
21 塩素ガス検知部
22 指示制御部
23 バイパス弁
31 MS量検知部
32 指示制御部
33 バイパス弁
41 CMR量検知部
42 指示制御部
43 バイパス弁
52 塩素ガス供給配管
53 MS供給配管
54 CMR添加配管
61 スイッチ制御部
11 Chlorine leaching reaction tank (reaction tank)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 12 Chlorine gas supply part 13 MS supply part 14 CMR addition part 15 ORP measurement part 16 Total flow calculation part 21 Chlorine gas detection part 22 Instruction control part 23 Bypass valve 31 MS amount detection part 32 Instruction control part 33 Bypass valve 41 CMR quantity detection Unit 42 Instruction control unit 43 Bypass valve 52 Chlorine gas supply piping 53 MS supply piping 54 CMR addition piping 61 Switch control unit

Claims (3)

反応槽内でニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、金属成分を浸出させた塩素浸出液を得る塩素浸出工程と、
前記塩素浸出処理により得られた塩素浸出液中に含まれる銅を固定化して、セメンテーション終液とセメンテーション残渣とを得るセメンテーション工程と、
前記セメンテーション終液に対して浄液処理を施した後、電解処理により電気ニッケルと塩素ガスとを生成する電解工程と、を有する電気ニッケルの製造プロセスにおける前記塩素浸出工程での浸出制御システムであって、
前記反応槽内に塩素ガスを供給する塩素ガス供給部と、
前記反応層内に原料である前記ニッケル混合硫化物を供給する原料供給部と、
前記セメンテーション工程にて得られたセメンテーション残渣を前記反応槽内に添加するセメンテーション残渣添加部と、を備え、
前記反応槽は複数設けられており、
前記塩素ガス供給部では、前記塩素浸出工程における複数の前記反応槽へ吹き込むそれぞれの塩素ガス吹き込み量を合算して塩素ガスの総流量を算出し、
前記原料供給部では、前記塩素ガス供給部にて算出された塩素ガスの総流量に基づいて、一の反応槽において塩素浸出処理を施すニッケル混合硫化物の処理量を決定し、反応槽内に該処理量のニッケル混合硫化物を供給し、
前記セメンテーション残渣添加部では、前記反応槽中における酸化還元電位の測定結果に基づいて、該反応槽へのセメンテーション残渣の添加量を決定し、該反応槽内に該添加量のセメンテーション残渣を添加する
ことを特徴とする浸出制御システム。
A chlorine leaching process for obtaining a chlorine leaching solution in which a metal component is leached by performing a chlorine leaching treatment with a chlorine gas on nickel mixed sulfide in a reaction vessel;
A cementation step of immobilizing copper contained in the chlorine leaching solution obtained by the chlorine leaching treatment to obtain a cementation final solution and a cementation residue;
An electrolysis process for producing electric nickel and chlorine gas by electrolytic treatment after performing a liquid purification treatment on the final cementation liquid, and a leaching control system in the chlorine leaching step in the manufacturing process of electric nickel There,
A chlorine gas supply unit for supplying chlorine gas into the reaction vessel;
A raw material supply unit for supplying the nickel mixed sulfide as a raw material into the reaction layer;
A cementation residue addition unit for adding the cementation residue obtained in the cementation step into the reaction vessel,
A plurality of the reaction vessels are provided,
In the chlorine gas supply unit, the total amount of chlorine gas blown into the plurality of reaction vessels in the chlorine leaching step is summed to calculate the total flow rate of chlorine gas ,
In the raw material supply unit, based on the total flow rate of the chlorine gas calculated in the chlorine gas supply unit, the amount of nickel mixed sulfide to be subjected to chlorine leaching treatment in one reaction tank is determined, and the inside of the reaction tank To supply the treated amount of nickel mixed sulfide,
In the cementation residue addition unit, the amount of cementation residue added to the reaction vessel is determined based on the measurement result of the oxidation-reduction potential in the reaction vessel, and the amount of cementation residue in the reaction vessel is determined. A leaching control system characterized by the addition of
前記セメンテーション残渣添加部では、前記反応槽中における酸化還元電位の測定結果と共に、前記原料供給部にて決定されたニッケル混合硫化物の処理量に基づいて、該反応槽へのセメンテーション残渣の添加量を決定し、該反応槽内に該添加量のセメンテーション残渣を添加することを特徴とする請求項1に記載の浸出制御システム。   In the cementation residue addition unit, along with the measurement result of the oxidation-reduction potential in the reaction vessel, the treatment amount of the cementation residue to the reaction vessel is determined based on the treatment amount of the nickel mixed sulfide determined in the raw material supply unit. The leaching control system according to claim 1, wherein an addition amount is determined, and the addition amount of cementation residue is added to the reaction vessel. 複数設けられた反応槽内でニッケル混合硫化物に対して塩素ガスにより塩素浸出処理を施し、金属成分を浸出させた塩素浸出液を得る塩素浸出工程と、
前記塩素浸出処理により得られた塩素浸出液中に含まれる銅を固定化して、セメンテーション終液とセメンテーション残渣とを得るセメンテーション工程と、
前記セメンテーション終液に対して浄液処理を施した後、電解処理により電気ニッケルと塩素ガスとを生成する電解工程と、を有する電気ニッケルの製造プロセスにおける前記塩素浸出工程での浸出制御方法であって、
前記塩素浸出工程における複数の前記反応槽へ吹き込むそれぞれの塩素ガス吹き込み量を合算して塩素ガスの総流量を算出する第1工程と、
算出された塩素ガスの総流量に基づいて、一の反応槽において塩素浸出処理を施すニッケル混合硫化物の処理量を決定する第2工程と、
決定したニッケル混合硫化物の処理量に基づいて、前記反応槽に該処理量のニッケル混合硫化物を供給する第3工程と、
前記反応槽中の酸化還元電位を測定する第4工程と、
測定した酸化還元電位に基づいて、前記セメンテーション工程にて得られたセメンテーション残渣の添加量を決定し、前記反応槽に該添加量のセメンテーション残渣を添加する第5工程と、
を有することを特徴とする浸出制御方法。
A chlorine leaching process for obtaining a chlorine leaching solution in which a metal component is leached by performing a chlorine leaching treatment with a chlorine gas on a nickel mixed sulfide in a plurality of reaction vessels;
A cementation step of immobilizing copper contained in the chlorine leaching solution obtained by the chlorine leaching treatment to obtain a cementation final solution and a cementation residue;
An electrolysis step of producing electrolytic nickel and chlorine gas by electrolytic treatment after performing a liquid purification treatment on the cementation final solution, and a leaching control method in the chlorine leaching step in the manufacturing process of electrical nickel There,
A first step of calculating a total flow rate of chlorine gas by adding together the amounts of chlorine gas blown into the plurality of reaction vessels in the chlorine leaching step;
A second step of determining the amount of nickel mixed sulfide to be subjected to chlorine leaching treatment in one reaction tank based on the calculated total flow of chlorine gas;
Determined based on the processing amount of the nickel mixed sulphide, a third step of supplying the processing amount of the nickel mixed sulphide to the reaction vessel,
A fourth step of measuring a redox potential in the reaction vessel;
Based on the measured oxidation-reduction potential, the addition amount of the cementation residue obtained in the cementation step is determined, and a fifth step of adding the addition amount of cementation residue to the reaction vessel;
A leaching control method characterized by comprising:
JP2014260758A 2014-12-24 2014-12-24 Leaching control system and leaching control method Active JP6375937B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260758A JP6375937B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Leaching control system and leaching control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014260758A JP6375937B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Leaching control system and leaching control method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016121370A JP2016121370A (en) 2016-07-07
JP6375937B2 true JP6375937B2 (en) 2018-08-22

Family

ID=56328220

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014260758A Active JP6375937B2 (en) 2014-12-24 2014-12-24 Leaching control system and leaching control method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6375937B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113881844A (en) * 2021-11-05 2022-01-04 金川集团股份有限公司 A kind of three-phase reaction tank for leaching copper-nickel concentrate and method thereof
JP2024005316A (en) * 2022-06-30 2024-01-17 住友金属鉱山株式会社 Method for producing nickel chloride aqueous solution
JP7817677B2 (en) * 2022-06-30 2026-02-19 住友金属鉱山株式会社 Dissolution tank and method for producing nickel chloride aqueous solution
JP2024005317A (en) * 2022-06-30 2024-01-17 住友金属鉱山株式会社 Manufacturing equipment and manufacturing method for nickel chloride aqueous solution
EP4524273A4 (en) * 2023-07-27 2025-09-17 Pt Esg New Energy Mat Dynamic optimization method for the acid-ore ratio for high-pressure leaching of laterite nickel ore

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3085054A (en) * 1960-02-25 1963-04-09 Falconbridge Nickel Mines Ltd Recovery of nickel
JPH0791599B2 (en) * 1989-01-25 1995-10-04 住友金属鉱山株式会社 Valuable metal separation method
JPH04301043A (en) * 1991-03-28 1992-10-23 Sumitomo Metal Mining Co Ltd Separation of valuable metal
CA2137124C (en) * 1994-12-01 1999-03-16 Tao Xue Pressure leaching of nickel and cobalt sulphides with chlorine under controlled redox potential conditions
JP3738716B2 (en) * 2001-09-11 2006-01-25 住友金属鉱山株式会社 Nickel smelting method
JP4962078B2 (en) * 2007-03-26 2012-06-27 住友金属鉱山株式会社 Nickel sulfide chlorine leaching method
JP5440070B2 (en) * 2008-09-29 2014-03-12 住友金属鉱山株式会社 Method for leaching nickel from mixed sulfides
JP5768701B2 (en) * 2011-12-20 2015-08-26 住友金属鉱山株式会社 Stirring reaction tank, stirring reactor, and method for controlling chlorine leaching reaction redox potential
JP5920584B2 (en) * 2012-09-21 2016-05-18 住友金属鉱山株式会社 Method of oxidation neutralization treatment of nickel chloride aqueous solution
JP6172526B2 (en) * 2014-05-13 2017-08-02 住友金属鉱山株式会社 Adjustment method of copper concentration of chlorine leachate in nickel chlorine leaching process

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016121370A (en) 2016-07-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12168811B2 (en) Processes for preparing lithium carbonate
JP6375937B2 (en) Leaching control system and leaching control method
US8585798B2 (en) Method for recovering metal from ore
JP4924754B2 (en) Method for removing copper ions from copper-containing nickel chloride solution and method for producing electrolytic nickel
JP5125278B2 (en) Method of electrolytic oxidation of etching waste liquid
JP2026004382A (en) Process for recovering metallic zinc from solid metallurgical wastes
JP6233478B2 (en) Purification method of bismuth
JP4203076B2 (en) Method for producing cadmium
JP6613962B2 (en) Method for removing copper ion from copper-containing nickel chloride aqueous solution and method for producing electrolytic nickel
JP2017155281A (en) Method for removing copper ion of aqueous nickel chloride solution and apparatus for removal treatment of copper ion
JP5920584B2 (en) Method of oxidation neutralization treatment of nickel chloride aqueous solution
JP2008274382A (en) Method for separating lead from aqueous cobalt chloride solution
JP5447357B2 (en) Chlorine leaching method for copper electrolytic slime
JP6052163B2 (en) Method for producing nickel carbonate in electric nickel production process
JP2009215611A (en) Method for purifying nickel chloride aqueous solution
JP2019178013A (en) Pressure oxidation leaching method and method for producing nickel sulfate
CN112941329A (en) Method for recovering zinc in fuming material containing chlorine zinc oxide by wet process
WO2018138917A1 (en) Bismuth purification method
JP2019060018A (en) Separation method of zinc, manufacturing method of zinc material, and manufacturing method of iron material
JP2015214737A (en) Method of adjusting copper concentration of chlorine leachate in nickel chlorine leaching process
JP6222048B2 (en) Liquid supply equipment for copper removal electrolysis process
JP2024168414A (en) Method for oxidizing and neutralizing nickel chloride aqueous solution
KR20170108424A (en) Electrolysis cell, smelter and smelting method using same
JP2024168413A (en) Method for oxidizing and neutralizing nickel chloride aqueous solution
JP2024168415A (en) Oxidation and neutralization treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20171115

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20171205

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180201

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180626

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180709

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6375937

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150