制鐵用赤鐵礦的制造方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)是一種由通過HPAL工藝生產(chǎn)的含有氧化鐵的浸出殘?jiān)瞥隹捎糜谥畦F原料的程度的硫含量低的赤鐵礦的制造方法。該方法是向氧化鎳礦石中添加硫酸，使用加壓容器從上述氧化鎳礦石中浸出鎳的工藝中的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，添加的上述硫酸的量為每噸氧化鎳礦石添加150Kg以上、220Kg以下。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】制鐵用赤鐵礦的制造方法
本專利技術(shù)涉及將通過氧化鎳礦石的濕式精煉得到的浸出殘?jiān)瞥煽捎糜谥畦F原料的含硫量少的赤鐵礦的制造方法。
技術(shù)介紹
在鋼鐵冶煉中采用如下方法：將含有氧化鐵的鐵礦石與焦炭等還原劑一起裝入高爐中加熱、還原熔融，得到粗鋼，并在轉(zhuǎn)爐中精煉該粗鋼，得到目標(biāo)鋼。作為其原料的氧化鐵是有限的資源，而且，維持鋼的品質(zhì)所需的優(yōu)質(zhì)的鐵礦石的獲得逐漸變得困難。另一方面，關(guān)于作為不銹鋼原料的鎳，隨著以往一直使用的硫化礦石的資源枯竭傾向，開發(fā)了以低品位的氧化礦石為原料的冶煉技術(shù)，逐漸實(shí)用化。具體而言，將褐鐵礦和/或腐泥土等氧化鎳礦石與硫酸一起放入高壓釜等加壓裝置中，在240～260℃左右的高溫高壓下浸出鎳。對(duì)在該硫酸溶液中浸出的鎳，進(jìn)行固液分離而與浸出殘?jiān)蛛x，然后分離雜質(zhì)，并作為氫氧化物和/或硫化物等形式的中間原料回收，進(jìn)一步精制該中間原料，作為鎳金屬和/或鎳的氯化物等形式來利用。在這種被稱為高溫高壓酸浸出(HPAL：HighPressureAcidLeach)的制造工藝中，即使作為回收目標(biāo)的有價(jià)金屬是1～2重量％以下的低品位礦石(以下，關(guān)于品位，用“％”表示)，也能基本完全地浸出鎳。另外，HPAL工藝的特征在于，通過由浸出液制造中間原料而將有價(jià)金屬濃縮至與以往的原料相同的品位，且可用與以往大致相同的工序來精制。另外，該HPAL工藝不僅適用于氧化鎳礦石，而且還可適用于硫化鎳礦石和/或硫化銅礦石、氧化銅礦石等多種礦石。進(jìn)而，通過HPAL工藝得到的浸出殘?jiān)闹饕煞质浅噼F礦等形式的氧化鐵，它們是由于在作為原料的鎳和/或銅的氧化礦石或硫化礦石中均含有遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過鎳和/或銅的含量的量的鐵而副產(chǎn)的副產(chǎn)物。這些浸出殘?jiān)捎谠诟邷叵律桑虼耸腔瘜W(xué)和環(huán)境上穩(wěn)定的氧化物的形態(tài)，但沒有特別的利用價(jià)值，一直以來都是在殘?jiān)鼟仐増?chǎng)所進(jìn)行廢棄。因此，如何確保伴隨冶煉產(chǎn)生的大量浸出殘?jiān)膾仐増?chǎng)所，成為重大的課題。而且，HPAL工藝的浸出殘?jiān)荒苤苯佑糜谏鲜鲋畦F原料。其原因是，在HPAL工藝的浸出殘?jiān)校搜趸F以外，還含有脈石和/或雜質(zhì)，特別是含有硫，需要進(jìn)行廢氣處理等，因而不適用于一直以來的一般的制鐵工藝中所使用的原料。特別是可用于制鐵原料的氧化鐵中的硫的品位根據(jù)各個(gè)制鐵廠的設(shè)備能力、生產(chǎn)量等的不同而不同，但一般需要抑制在1％以下。因此，還嘗試了從浸出殘?jiān)蟹蛛x硫的方法。作為具體的方法之一，已知有使用高壓釜等加壓裝置來分離硫的方法。例如，專利文獻(xiàn)1中公開了如下方法，其特征在于，在至少1000kPa的氧分壓和130～170℃下將含有黃鉀鐵礬的殘留物和含有硫化鋅的物質(zhì)與40～100g/l的游離硫酸一起在高壓釜內(nèi)攪拌，基本上溶解含殘留物和硫化鋅的濃縮物中的鐵成分和鋅成分，將溶液導(dǎo)入用于電解鋅的浸出循環(huán)通路中，從而以赤鐵礦的形式沉淀鐵，從上述固體物質(zhì)中分離硫，殘留物供于其它用途。然而，該方法需要高壓釜那樣的高價(jià)設(shè)備，因而存在設(shè)備投資增大、且操作復(fù)雜的課題。如上所述，難以避免中和引起的硫的混入，因此，難以將HPAL工藝中生成的浸出殘?jiān)庸こ沙噼F礦而作為制鐵原料使用。以往技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1：日本特開平3-176081號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)要解決的課題本專利技術(shù)是一種由通過HPAL工藝生產(chǎn)的含有氧化鐵的浸出殘?jiān)瞥隹捎糜谥畦F原料的程度的硫含量低的赤鐵礦的制造方法。解決課題的手段用于解決上述課題的本專利技術(shù)的第一專利技術(shù)是一種制鐵用氧化鐵的精制方法，其是向氧化鎳礦石中添加硫酸，使用加壓容器從所述氧化鎳礦石中浸出鎳的工藝中的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，添加的所述硫酸的量為每噸氧化鎳礦石添加150Kg以上、220Kg以下。本專利技術(shù)的第二專利技術(shù)是一種制鐵用氧化鐵的精制方法，其是向氧化鎳礦石中添加硫酸，使用加壓容器從所述氧化鎳礦石中浸出鎳的工藝中的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，在向氧化鎳礦石中添加硫酸的同時(shí)添加氯化物。本專利技術(shù)的第三專利技術(shù)如第一和第二專利技術(shù)的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，使用20重量％以上濃度的堿性溶液洗滌浸出鎳之后得到的浸出殘?jiān)＠夹g(shù)效果根據(jù)本專利技術(shù)，實(shí)現(xiàn)以下所示的工業(yè)上顯著的效果。(1)可以容易地得到可用于制鐵原料的低硫品位的赤鐵礦。(2)可廉價(jià)且穩(wěn)定地獲得制鐵原料。(3)由于在精煉過程中排出的浸出殘?jiān)葟U棄物可用于制鐵原料，可大幅降低被廢棄的浸出殘?jiān)牧浚虼耍梢詫?shí)現(xiàn)環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)的降低、廢棄成本的減少、且浸出殘?jiān)鼟仐増?chǎng)所的建設(shè)成本的降低等制造成本的削減。(4)在生產(chǎn)低硫品位的赤鐵礦時(shí)，不需要特別的設(shè)備，其制造工藝的構(gòu)筑容易。附圖說明圖1是表示高壓硫酸浸出含有有價(jià)金屬和鐵的礦物并回收有價(jià)金屬的回收工藝的流程和伴隨回收工藝的低硫品位的制鐵用氧化鐵(赤鐵礦)的精制方法的流程的圖。圖2是表示殘?jiān)牧蚱肺弧i浸出率相對(duì)于實(shí)施例1、2和以往例中的硫酸添加量的變化的圖。具體實(shí)施方式在本專利技術(shù)中，在高壓硫酸浸出氧化鎳礦石等含有有價(jià)金屬和鐵的礦物時(shí)，通過在維持鎳的浸出率不下降的范圍下降低所添加的硫酸濃度，且使用濃度20重量％以上的堿性溶液洗滌浸出殘?jiān)軌蛴行У刂圃鞂⒔鰵堅(jiān)械牧蚱肺唤档椭量捎糜谥畦F原料的程度的高純度的赤鐵礦(氧化鐵)。本專利技術(shù)人等使用分析儀器截面觀察浸出殘?jiān)械牧虻拇嬖谛螒B(tài)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大部分的硫與鐵共存，且大多呈鐵明礬(黃鉀鐵礬)的形式。如專利文獻(xiàn)1所示，以該黃鉀鐵礬形式存在的硫通常可在700℃以上的溫度下分解，但不能忽視設(shè)備或加熱成本。因此，本專利技術(shù)人等發(fā)現(xiàn)，通過在浸出殘?jiān)簧牲S鉀鐵礬的條件下操作，可以抑制硫含有在浸出殘?jiān)校M(jìn)而發(fā)現(xiàn)，即使含有一部分硫，也可以通過后處理分解，至此完成了本專利技術(shù)。圖1中表示高壓硫酸浸出氧化鎳礦石等含有有價(jià)金屬和鐵的礦物并回收有價(jià)金屬的回收工藝的代表性的流程和由伴隨該工藝得到的浸出殘?jiān)圃斓土蚱肺坏某噼F礦的本專利技術(shù)的精制方法的流程。予以說明，白色箭頭表示有價(jià)金屬的回收工藝的流程，黑色箭頭表示本專利技術(shù)的制鐵用氧化鐵(低硫品位赤鐵礦)的精制方法的流程。首先，在高溫加壓浸出氧化鎳礦石時(shí)添加的硫酸為了得到認(rèn)為可在工業(yè)上實(shí)用的95％以上的浸出率，實(shí)施向每噸氧化鎳礦石中添加250Kg以上的硫酸。此時(shí)，浸出殘?jiān)械牧蚱肺粸?.2～2％左右的品位。當(dāng)減少該添加的硫酸量時(shí)，可能鎳的浸出率也會(huì)下降，因此，一直避免極端的下降。但是，本專利技術(shù)人等發(fā)現(xiàn)，通過減少在浸出時(shí)添加的硫酸，會(huì)降低浸出殘?jiān)械牧蚱肺弧Ｈ绻鄬?duì)于1噸礦石，該硫酸濃度為200Kg～220Kg左右的范圍，則鎳的浸出率能維持在大致95％以上，且可兼顧鎳浸出率的確保和浸出殘?jiān)械牧蚝拷档蛢烧摺＿M(jìn)而，增加在浸出時(shí)與硫酸一起添加的空氣和/或氧等氧化劑的方法對(duì)浸出殘?jiān)械牧蚱肺唤档蛶缀跷匆娦Чㄟ^在浸出時(shí)在添加硫酸的同時(shí)添加氯化鈉和/或氯化鉀等氯化物，則可得到硫品位的減少效果。對(duì)于添加的氯化物的量，例如通過添加達(dá)到浸出殘?jiān)兴牧虻?倍左右的摩爾比的量，可以使浸出殘?jiān)牧蚱肺恍∮?％。作為所使用的氯化物，優(yōu)選為氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等鈣的氯化物以外的氯化物。進(jìn)而，通過將減少在本專利技術(shù)的鎳浸出時(shí)加入的硫酸的量而進(jìn)行浸出時(shí)或進(jìn)一步添加氯化物時(shí)的浸出殘?jiān)脡A性溶液進(jìn)行堿洗滌，由此，可以除去浸出殘?jiān)械牧虺煞郑玫降土蚱肺?硫品位低)的浸出殘?jiān)Ｋ褂玫膲A期望為鈣類本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
制鐵用氧化鐵的精制方法，其是向氧化鎳礦石中添加硫酸，使用加壓容器從所述氧化鎳礦石中浸出鎳的工藝中的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，添加的所述硫酸的量為每噸氧化鎳礦石添加150Kg以上、220Kg以下。

【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來華專利技術(shù)】2012.03.21 JP 2012-0635961.制鐵用氧化鐵的精制方法，其是從在向氧化鎳礦石中添加硫酸、使用加壓容器從所述氧化鎳礦石中浸出鎳的工藝中生成的浸出殘?jiān)闹畦F用氧化鐵的精制方法，其特征在于，添加的所述硫酸的量為每噸氧化鎳礦石添加64重量％的硫酸從而達(dá)到150Kg以上、220Kg以下的硫酸的量，且按所述硫酸中含有的H2SO4換算則為96～140.8Kg，所述制鐵用氧化鐵的硫品位在1％以下。2.權(quán)利要求1所述的制鐵用氧化鐵的精制方法，其特征在于，在240～250℃的溫度范圍，使用所述加壓容器，進(jìn)行鎳從氧化鎳礦石中的浸出...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：尾崎佳智，榎本學(xué)，莊司浩史，檜垣達(dá)也，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：住友金屬礦山株式會(huì)社，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：日本;JP