JPS5943535B2 - ニツケルおよびコバルトを含有する酸性溶液からマンガンを除去する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、マンガンを不純物として含有するニッケルお
よびコバルトの酸性溶液からマンガンを除去する方法に
関する。

マンガンを不純物として含有するニッケルおよびコバル
トの酸性溶液は、例えば、ニッケルの湿式精錬の過程に
おいて、硫化ニッケル、硫化コバルト混合物をスラリー
にしてオートクレーブに装入し、空気を吹込み加圧酸化
抽出して得ることができる。

従来、このようなマンガンを不純物として含有するニッ
ケルおよびコバルトの硫酸酸性溶液からマンガンを除去
する方法として、該溶液に酸化剤として塩素ガスを吹込
み、かつ該溶液のｐＨを適当な中和剤、例えば炭酸ニッ
ケルで調節することにより、マンガンを二酸化マンガン
として沈殿分離する方法が行なわれていた。

しかしながら、この方法においては、有毒な塩素ガスを
取扱うので、作業環境の保全、作業周辺材料の腐食、作
業の繁雑さなどの問題点のほかに、塩素ガスや中和剤と
いった高価な薬剤の使用によるコストアップという経剤
的な問題点があった。

本発明者等は、上記の問題点を解消すべく、鋭意研究し
た所、次の点に着目し本発明に到達した。

すなわち、従来脱マンガン処理に供していたニッケルお
よびコバルトの硫酸酸性溶液には、例えば前記した硫化
ニッケル、硫化コバルト混合物を加圧酸化抽出して得ら
れたもの（１）と、金属ニッケルまたはニッケルマット
の電解精製工程で生成する不純物を含有する電解廃液（
陽極液）からコバルトを除去するために、電解廃液を塩
素ガスによる酸化および炭酸ニッケルによる中和処理し
てコバルトの大部分を沈殿させ、ニッケルが一部共沈し
て随伴して得られる主成分が水酸化第２ニッケルおよび
水酸化第２コバルトの形態の含ニッケル、コバルト散物
を取り、これからニッケルおよびコバルトを回収するた
めに更に該搬物を、スラリーにして硫酸および亜硫酸ソ
ーダの添加により還元溶解して得られたもの（２）とが
あり、これを一緒にして脱マンガン処理に供していた。

つまり後者の溶液（２）は酸化、還元の工程を経て再び
次工程で類似の酸化の工程を行なおうという効率の悪い
処理を受ける。

従って、上記（２）の溶液を得るための最初の酸化工程
で得られる含ニッケル、コバルト殿物を、上記（１）の
溶液に添加することにより、より効率的に脱マンガンが
行なわれるべきであることに着目した。

すなわち、本発明は、ニッケルおよびコバルトを主成分
とし、かつマンガンを不純物として含有する硫酸酸性溶
液から、マンガンを二酸化マンガンとして沈殿分離する
際、該溶液の液温を４０〜８０℃に保ち、かつ該溶液の
ｐＨを硫酸により０．８〜１．８に調節しながら、該溶
液に、その酸化還元電位が８００−１１００ｍＶ（ＶＳ
、Ｓ、Ｃ，Ｅ、）になるように、主成分として水酸化第
２ニッケル、水酸化第２′３バルトの一方または両方を
含有する酸化剤を添加するように構成したものである。

本発明を適用するニッケルおよびコバルトの硫酸酸性溶
液は、その主成分が硫酸ニッケルおよび硫酸コバルトで
あるから、添加する酸化剤として上記ニッケル、コバル
ト以外の金属元素を含有するものは、該溶液を汚染する
ので好ましくはないけれども、該溶液の脱マンガン処理
後の工程において分離除去が可能の、例えば鉄のような
元素であれば、余り多くない適当な範囲内に含有してい
ても差し支えない。

このような条件を満足する酸化剤は種々存在するが、最
も好ましいのは、前記した不純物を含有する電解廃液（
陽極液）に塩素ガスによる酸化および炭酸ニッケルによ
る中和の処理を施して得られる、主成分が水酸化第２ニ
ッケルおよび水酸化第２コバルトの形で沈殿した含ニッ
ケル、コバルト澱物である。

何となれば、該搬物は、上記の酸化剤としての条件を満
足しており、特にマンガンをほとんど含有していないこ
との他に、該搬物はニッケルおよびコバルトが高品位で
あるので、これらの溶解回収処理が必ず必要であるが、
この処理を脱マンガン処理と同時に行ない得るからであ
る。

なお、上記処理で得られる含ニッケル、コバルト澱物の
品位はＮｉ：２０〜４０、Ｃｏ ：５〜２０、Ｆｅ：５
〜１５、Ｍｎ：０．１各重量係以下である。

硫酸酸性溶液中のマンガンが酸化剤である水酸化第２ニ
ッケルおよび水酸化第２コバルトによって二酸化マンガ
ンとして沈殿分離される反応は、夫々次の通りである。

ＭｎＳＯ４＋ ２Ｎｉ （ＯＨ）３＋Ｈ２ＳＯ４→Ｍｎ
Ｏ２↓＋２ＮｉＳｏ ＋４Ｈ２０ ＭｎＳＯ４＋２ＣＯ（ＯＨ）３＋Ｈ２ＳＯ４−＋ＭｎＯ
□↓＋２ＣＯ８Ｏ＋４Ｈ２０ 上記反応を実操業レベルで進行させるには、処理溶液を
液温：４０〜８０℃、ｐＨ：ｏ、８〜１．８、酸化還元
電位： ８００−１１００ｍＶ（ｖｓ、Ｓ。

Ｃ，Ｅ、、以下ｍＶと記載するのはこれを意味する。

）の範囲内に維持するように管理することが必要である
。

この条件のうち一つでも液温４０℃以下、ｐＨ１，８以
上、酸化還元電位８００ ｍＶ以下となると反応に時間
を要し、液温８０℃以上では熱損失が増大する他、反応
槽、配管、ポンプ等の装置材質の耐熱性、耐食性に対す
る対策が必要となる。

またｐ）ｌｏ、ｓ以下では反応が充分に進行せず、脱マ
ンガンの目的の達成が不充分となる他、該脱マンガン処
理後、例えば脱鉄処理においてアルカリによりｐＨ調節
する場合、このアルカリの使用量が増加することにもな
り得策でない。

更に、酸化還元電位１１００ ｍＶ以上では、添加する
酸化剤が多きに過ぎ、未反応のニッケルやコバルトが沈
殿したマンガン殿物中に増加してきて、該ニッケルやコ
バルトの回収の為に該搬物の処理が必要となるので、上
記範囲以外ではいずれも経済的に好ましくない。

以上の条件で反応を進行させれば、比較的小型の装置で
連続的に１〜４時間で液中のマンガン濃度を０．０１
ｇ／２以下にすることができる。

以下実施例について比較例と共に説明する。

マンガンを不純物として含有するニッケルおよびコバル
トの硫酸酸性溶液からマンガンを除去する為に、該溶液
とＮｉ 、Ｃｏ ＳＦｅを夫々３８．１０．９各重量％
含有する含ニッケル、コバルト澱物を約１５０ ｇ／Ａ
のスラリーとした酸化剤と、ｐＨ調節用としての濃硫酸
とを連続的に、撹拌機を備えた反応槽に供給し、オーバ
ーフローした液は別の反応槽に受は入れ、前と同様に濃
硫酸によるｐＨ調節を行なって脱マンガン反応を終了さ
せる。

反応終液はやはりこの反応槽からオーバーフローによっ
て回収する。

第１表に各側の供試酸性液の組成および反応条件を、ま
た第２表に第１表中の各側に対応する反応終液の濃度お
よび脱マンガン搬物の品位を示す。

第１表および第２表から明らかなように、好ましい反応
条件で得られた実施例１．２および３の反応終液のマン
ガン濃度はいずれも０．０１ ｇ／を以下であり、充分
脱マンガンされている。

しかしながら、比較例１では含ニッケル、コバルト澱物
の添加量が少ない為、充分酸化還元電位が上昇せず、従
って終液のマンガン濃度は高い。

また比較例２では逆に含ニッケル、コバルト澱物の添加
量が多すぎる為、終液は充分脱マンガンされているが、
未反応の含ニッケル、コバルト澱物が脱マンガン搬物に
混入していることが判る。

以上の例は、ニッケルおよびコバルトを含有する硫酸酸
性溶液に、ニッケルおよびコバルトを含有する酸化剤を
適用する場合について説明したが、ニッケルとコバルト
のいずれかのみを含有する酸化剤にも同様の条件で反応
させることができる。

またニッケルおよびコバルトを含有する塩酸酸性溶液に
ついても類似の条件で適用できる。

以上から明らかなように本発明は塩素ガスのような有毒
で取扱い困難な酸化剤や多量の中和剤を必要としないも
のであり、特に上記酸化剤として前工程で産出した含ニ
ッケル、コバルト澱物を使用すれば上記の他に更に前述
したように該酸化剤を還元する工程が不要となり、該脱
マンガン反応に使用される硫酸についても安価な上にｐ
Ｈ調整程度でよく、極めて経済的価値の高いものである
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ニッケルおよびコバルトを主成分とし、且つマンガ
   ンを不純物として含有する硫酸酸性溶液からマンガンを
   二酸化マンガンとして沈殿分離する方法において、該溶
   液の液温を４０〜８０℃に保ち、且つ該溶液のｐＨを硫
   酸により０．８〜１．８に調節しながら、該溶液に、そ
   の酸化還元電位が８００−１１００ｍＶ（ｖｓ、ｓ、ｃ
   、Ｅ、）になるように、主成分として水酸化第２ニッケ
   ル、水酸化第２コバルトの一方または両方を含有する酸
   化剤を添加することを特徴とするニッケルおよびコバル
   トを含有する酸性溶液からマンガンを除去する方法。