制鐵用赤鐵礦的制造方法技術

本發明專利技術提供一種由作為可廉價且穩定獲得的原料的通過HPAL工藝生產的含有氧化鐵的浸出殘渣中精制出可用于制鐵原料的程度的硫成分低的氧化鐵(赤鐵礦)的制造方法。該方法是向氧化鎳礦中添加氧化劑和硫酸、浸出鎳的工藝中的制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其特征在于，將浸出鎳之后得到的浸出殘渣加熱處理到600℃以上，優選加熱處理到800℃以上、1400℃以下。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】制鐵用赤鐵礦的制造方法
本專利技術涉及將通過氧化鎳礦的濕式精煉得到的浸出殘渣精制成可用于制鐵原料的含硫量少的赤鐵礦的制造方法。
技術介紹
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，并在轉爐中精煉該粗鋼，得到目標鋼。作為其原料的氧化鐵是有限的資源，而且，維持鋼的品質所需的優質的鐵礦石的獲得逐漸變得困難。另一方面，關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，開發了以低品位的氧化礦石為原料的冶煉技術，逐漸實用化。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。對在該硫酸溶液中浸出的鎳，添加中和劑來中和剩余的酸，接著進行固液分離而與浸出殘渣分離，然后分離雜質，并作為氫氧化物和/或硫化物等形式的中間原料回收，進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，即使作為回收目標的有價金屬是1～2重量％以下的低品位礦石(以下，關于品位，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，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。進而，通過HPAL工藝得到的浸出殘渣的主要成分是赤鐵礦等形式的氧化鐵，它們是由于在作為原料的鎳和/或銅的氧化或硫化礦石中均含有遠遠超過鎳和/或銅的含量的量的鐵而副產的副產物。這些浸出殘渣由于在高溫下生成，因此是化學和環境上穩定的氧化物的形態，但沒有特別的利用價值，一直以來都是在殘渣拋棄場所進行廢棄。因此，如何確保伴隨冶煉產生的大量浸出殘渣的拋棄場所，成為重大的課題。而且，HPAL工藝的浸出殘渣不能直接用于上述制鐵原料。其原因是，在HPAL工藝的浸出殘渣中，除了氧化鐵以外，還含有脈石和/或雜質，特別是含有硫，需要進行廢氣處理等，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各個制鐵廠的設備能力、生產量等的不同而不同，但一般需要抑制在1％以下。該硫幾乎不含有在最初的氧化鎳礦中。然而，在浸出殘渣中含有1～3％左右的硫是因為，為中和殘留在浸出漿料中的游離硫酸而使硫酸與作為中和劑添加的石灰石和/或消石灰反應而生成的硫酸鈣(石膏)引起的。因此認為，作為添加的中和劑，不使用石灰石或消石灰那樣的在中和后形成難溶性沉淀物的添加劑，而采用生成溶解性鹽的添加劑即可。例如，作為適于這種用途的中和劑，可舉出：氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化鎂、氧化鎂等。但是，這些中和劑的價格高，或生產量受到限制，在如HPAL工藝那樣需要大量中和劑的情況下，工業上難以全量供應。因此，不得不全量或部分地使用上述那樣的在中和后形成難溶性沉淀物的鈣類中和劑，因而不能避免硫的混入，因此，不能將在HPAL工藝中生成的浸出殘渣加工成赤鐵礦而將其用作制鐵原料。另一方面，還已知有使用高壓釜等加壓裝置，分離出黃鉀鐵礬中的硫的方法。例如，專利文獻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與40～100g/l的游離硫酸一起在高壓釜內攪拌，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，將溶液導入用于電解鋅的浸出循環通路中，從而以赤鐵礦的形式沉淀鐵，從上述固體物質中分離硫，殘留物供于其它用途。然而，該方法需要高壓釜那樣的高價設備，因而設備成本增大，且在生產力方面也存在課題。現有技術文獻專利文獻專利文獻1：日本特開平3-176081號公報
技術實現思路
專利技術要解決的課題本專利技術提供一種由通過HPAL工藝生產的含有氧化鐵的浸出殘渣精制出可用于制鐵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的第一專利技術是一種制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其是向氧化鎳礦中添加氧化劑和硫酸、浸出鎳的工藝中的制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其特征在于，將浸出該鎳之后得到的浸出殘渣加熱處理到600℃以上。本專利技術的第二專利技術是一種制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其是向氧化鎳礦中添加氧化劑和硫酸、浸出鎳的工藝中的制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其特征在于，將浸出該鎳之后得到的浸出殘渣加熱處理到800℃以上、1400℃以下。專利技術效果根據本專利技術，實現以下所示的工業上顯著的效果。(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)由于使用可廉價且穩定地獲得的原料，因此，可低廉地得到低硫品位的赤鐵礦。(3)由于在精煉過程中排出的浸出殘渣等廢棄物可適用于制鐵原料，因此，可大幅降低被廢棄的浸出殘渣的量，可實現環境風險的降低、廢棄成本的減少、且浸出殘渣拋棄場所的建設成本的降低等制造成本的削減。(4)在生產低硫品位的赤鐵礦時，不需要特別的設備，其制造工藝的構筑容易。附圖說明圖1是表示高壓硫酸浸出含有有價金屬和鐵的礦物并回收有價金屬的回收工藝的流程和伴隨回收工藝的低硫品位的赤鐵礦的精制工藝的流程的圖。圖2是表示加熱溫度和浸出殘渣中的硫品位的關系的圖。具體實施方式在本專利技術中，加熱在高壓硫酸浸出氧化鎳礦石等含有有價金屬和鐵的礦物時得到的浸出殘渣，分離硫，制造硫品位低的可用于制鐵原料的高純度的赤鐵礦。圖1表示高壓硫酸浸出氧化鎳礦石等含有有價金屬和鐵的礦物并回收有價金屬的回收工藝的流程和由伴隨該工藝得到的浸出殘渣制造低硫品位的赤鐵礦的本專利技術制造方法的精制工藝的流程。予以說明，白色箭頭表示有價金屬的回收工藝的流程，黑色箭頭表示本專利技術的赤鐵礦的精制工藝的流程。[赤鐵礦的精制工藝]作為本工藝的起始原料的浸出殘渣，如圖1所示，是對高壓硫酸浸出時得到的浸出液進行中和處理而生成的浸出漿料進行固液分離時作為沉淀物而得到的殘渣，以含有中和處理時投入的中和劑和剩余酸的反應生成物的狀態形成。因此，為了中和殘留在浸出漿料中的游離硫酸，通過使作為中和劑添加的石灰石或消石灰與硫酸反應，而含有數％的來自生成的硫酸鈣(石膏)的硫。[浸出殘渣的加熱]因此，作為從這種含有數％的硫的浸出殘渣中分離硫成分的方法，對浸出殘渣賦予一定條件的加熱處理。即，如圖1所示，焙燒浸出殘渣，蒸發硫成分，精制低硫品位的制鐵用氧化鐵(赤鐵礦)。圖2表示加熱溫度和浸出殘渣中的硫品位的關系。為了使浸出殘渣中的硫品位低于1％，加熱浸出殘渣的溫度為600℃以上，優選為800℃以上的溫度，這是有效的。進而，當超過800℃時，硫品位急劇下降，更優選。當達到1300℃時，可降低至0.1％以下，進一步優選，但即使超過1400℃也沒有大的差異，則從加熱能量的增加和需要爐壁材質的耐熱性等設備投資方面考慮，不那么優選。因此，加熱溫度為600℃以上1400℃以下，優選為800℃以上1300℃以下。加熱時間受爐的大小、殘渣量等的影響而不同，因此可適宜調節。另外，對于加熱時的氣氛，通過在大氣等氧化性氣氛下進行，伴隨加熱，硫以二氧化硫的形式被從浸出殘渣中除去，從而形成高純度的氧化鐵(赤本文檔來自技高網...

【技術保護點】
制鐵用赤鐵礦的精制方法，其是向氧化鎳礦中添加氧化劑和硫酸、浸出鎳的工藝中的制鐵用(高純度)赤鐵礦的制造方法，其特征在于，將浸出鎳之后得到的浸出殘渣加熱處理到600℃以上。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.03.19 JP 2012-0627941.制鐵用赤鐵礦的精制方法，其是向氧化鎳礦中添加氧化劑和硫酸、浸出鎳、使用生成硫酸鈣的中和劑的工藝中的制鐵用赤鐵礦的制造方法，其特征在于，將浸出鎳...

【專利技術屬性】
技術研發人員：佐佐木秀紀，菅康雅，三井宏之，
申請(專利權)人：住友金屬礦山株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP