特許 6805907 粗硫酸ニッケル溶液の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6805907

(24)【登録日】2020年12月8日

(45)【発行日】2020年12月23日

(54)【発明の名称】粗硫酸ニッケル溶液の製造方法

(51)【国際特許分類】

   C01G 53/10 20060101AFI20201214BHJP

   C22B 23/00 20060101ALI20201214BHJP

   C22B 3/04 20060101ALI20201214BHJP

   C22B 3/08 20060101ALI20201214BHJP

【ＦＩ】

   C01G53/10

   C22B23/00 102

   C22B3/04

   C22B3/08

【請求項の数】3

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2017-45743(P2017-45743)

(22)【出願日】2017年3月10日

(65)【公開番号】特開2018-150183(P2018-150183A)

(43)【公開日】2018年9月27日

【審査請求日】2019年10月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000183303

【氏名又は名称】住友金属鉱山株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067736

【弁理士】

【氏名又は名称】小池 晃

(74)【代理人】

【識別番号】100096677

【弁理士】

【氏名又は名称】伊賀 誠司

(74)【代理人】

【識別番号】100192212

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 貴明

(74)【代理人】

【識別番号】100204032

【弁理士】

【氏名又は名称】村上 浩之

(72)【発明者】

【氏名】山本 堅士

(72)【発明者】

【氏名】中川 英一

(72)【発明者】

【氏名】三ツ井 宏之

【審査官】 神野 将志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１６−００３３６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５４−１５５１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特公昭４５−００２６４９（ＪＰ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０１Ｇ ５３／１０

Ｃ２２Ｂ ３／０４、３／０８、２３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

オートクレーブを用いてニッケルマット及び単体硫黄から粗硫酸ニッケル溶液を製造する方法であって、
ニッケルマットと単体硫黄とを含有するスラリーをオートクレーブに装入する原料装入工程と、
前記オートクレーブに装入されたスラリーを空気雰囲気下で撹拌翼により撹拌する撹拌工程と、
前記オートクレーブから加圧浸出する加圧浸出工程と、
を有し、
前記原料装入工程で前記オートクレーブへ装入される前記スラリーにおける硫黄とニッケルとの配合比率について、
前記スラリーに含有された含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を、
（単体硫黄のモル数＋ニッケルマット中のＳモル数）／ニッケルマット中のＮｉモル数、
で定義し、
該含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を０．５以上０．６５以下に設定した、
粗硫酸ニッケル溶液の製造方法。

【請求項2】

前記加圧浸出工程の後で、
一時的に残渣となった塩基性硫酸ニッケルのスラリーに対して硫酸を添加することによって塩基性硫酸ニッケル塩澱物を溶解する硫酸溶解工程、
をさらに有する、
請求項１に記載の粗硫酸ニッケル溶液の製造方法。

【請求項3】

前記硫酸溶解工程では、ｐＨ≒１．５に調整するように硫酸を添加する、
請求項２に記載の粗硫酸ニッケル溶液の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、粗硫酸ニッケル溶液の製造方法に関するものであり、ニッケルマットを含むスラリーをオートクレーブ内で撹拌しながら加圧浸出して粗硫酸ニッケル溶液を製造する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

ニッケル塩類は、一般の電解めっき、ハードディスク用の無電解めっき等のめっき原料として使用されている。また、ニッケル塩類は、電池材料の原料としても使用されており、近年ではハイブリットカーの普及によりその電池材料向けの需要が増加している。

【0003】

ニッケル塩類の中でも、一般的な硫酸ニッケルは、ニッケルマットを硫黄と共にスラリー状にし、オートクレーブ内で加圧浸出した液、及び、ニッケル、コバルトの水酸化物の溶解液から、鉄やコバルトといった不純物を酸化中和や溶媒抽出等の方法を用いて除去することによって製造することができる（例えば、特許文献１）。このように、特許文献１に記載された粗硫酸ニッケル溶液の製造方法では、原料のニッケルマットと硫黄を、加圧反応容器であるオートクレーブに装入し、加圧浸出させることによって粗硫酸ニッケル溶液が得られる。

【0004】

より具体的には、オートクレーブにおける加圧浸出工程において、まず、ニッケルマットと硫黄とを混合したスラリーの濃度を１５０ｇ／Ｌ〜２５０ｇ／Ｌに設定し、オートクレーブに送液する。それから、オートクレーブの内容物を１．０ＭＰａ〜１．６ＭＰａ、１３０℃〜１６０℃の高圧空気雰囲気で反応させる。その結果、粗硫酸ニッケル溶液が得られる。オートクレーブによる加圧浸出工程においては、以下、化１、化２の反応式に示す反応が生じる。なお、粗硫酸ニッケル溶液の製造に用いるオートクレーブは、その内部を、例えば３室以上に仕切られており、スラリー等が各部屋を順次に流通することによって確実な処理が行われるように構成されている。

【0005】

化１：Ｎｉ＋Ｓ＋２Ｏ_２→ＮｉＳＯ_４
化２：Ｎｉ_３Ｓ_２＋Ｓ＋６Ｏ_２→３ＮｉＳＯ_４

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１−３２１４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

＜撹拌翼への澱物堆積＞
しかしながら、近年の需要増大に基づいて、原料であるニッケルマットの装入量を増加させた場合、オートクレーブのメンテナンスが頻回に必要となる。具体的には、オートクレーブの撹拌翼に堆積した澱物を除去する作業のために、所定期間だけ生産の中断を余儀なくされる。この殿物は、塩基性硫酸ニッケル塩と未反応のニッケルマットを主成分とするものである。

【0008】

一般的に、オートクレーブは、上流から数えて１番目の区画室（第１室）の撹拌翼に堆積する澱物の量が顕著である。その場合、撹拌装置の回転軸は、直径方向に重量のアンバランスが生じて振動を増大させるので稼働の障害となる。これに対応するメンテナンスとして、澱物除去作業を、生産量に比例するような頻度で行うことが必要となる。この澱物除去作業は、その都度に加圧浸出反応を２日間以上停止して行われる。

【0009】

この澱物除去作業による生産の中断が、１０日に１回位の頻度で繰り返される。その結果、オートクレーブのメンテナンスがボトルネックとなり、それだけでシステムの稼働率は２割も低下することになる。このように、オートクレーブの撹拌翼に堆積した澱物を除去する作業のために、システム全体の生産能力を低下させてしまうという問題があった。

【0010】

これに対し、オートクレーブの第１室において、特定の位置に高圧空気を吹き込むことにより、撹拌翼への澱物堆積を抑制する、という非公開の最新技術（以下、本件において「最新技術」という）が、本出願人によって確立されつつある。その最新技術による改善効果は、撹拌翼下端部と、上段翼と、に対してのみ、殿物堆積がわずかに発生するに止まる、という程に顕著である。その結果、殿物除去作業の頻度を１００日に１回、もしくはそれ以下にまで軽減できる。

【0011】

＜残された問題点＞
しかしながら、最新技術を施しても、撹拌翼下端部と、上段翼と、に対して、わずかに澱物堆積が生じる。これに対応するための澱物除去作業が、毎年３回位の頻度で必要である、という問題が残されている。また、操業負荷を上昇させると、それに応じて澱物堆積が増加し、殿物除去作業の頻度を毎月１回位に増強させる必要が生じる。つまり、生産量に比例するような頻度でオートクレーブのメンテナンスが必要となる。このように、最新技術を施したとしても、わずかに生じる澱物堆積に対する除去作業の負担や、それに伴う稼働率の低下を併せて軽減するために、さらなる改善余地があった。

【0012】

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、ニッケルマットを原料としてオートクレーブにより加圧浸出する粗硫酸ニッケル溶液の製造方法において、設備の増設や変更等による負担もなく、オートクレーブの撹拌翼に堆積する澱物の量を最小限にする方法を提供し、澱物除去作業の負担や、それに伴う稼働率の低下を併せて軽減することにある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

本発明は、このような目的を達成するためになされたもので、本発明者らは、オートクレーブに投入するマットと硫黄との装入比率について鋭意検討した結果、特定の比率範囲で課題が解決されることを見出し、本発明を完成した。

【0014】

本発明の一態様は、オートクレーブを用いてニッケルマット及び単体硫黄から粗硫酸ニッケル溶液を製造する方法であって、
ニッケルマットと単体硫黄とを含有するスラリーをオートクレーブに装入する原料装入工程（Ｓ１０）と、
前記オートクレーブに装入されたスラリーを空気雰囲気下で撹拌翼により撹拌する撹拌工程（Ｓ２０）と、
前記オートクレーブから加圧浸出する加圧浸出工程（Ｓ３０）と、
を有し、
前記原料装入工程（Ｓ１０）で前記オートクレーブへ装入される前記スラリーにおける硫黄とニッケルとの配合比率について、
前記スラリーに含有された含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を、
（単体硫黄のモル数＋ニッケルマット中のＳモル数）／ニッケルマット中のＮｉモル数、
で定義し、
該含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を０．５以上０．６５以下に設定した、
粗硫酸ニッケル溶液の製造方法である。

【0016】

また、本発明の一態様において、前記加圧浸出工程（Ｓ３０）の後で、
一時的に残渣となった塩基性硫酸ニッケルのスラリーに対して硫酸を添加することによって塩基性硫酸ニッケル塩澱物を溶解する硫酸溶解工程（Ｓ４０）、
をさらに有することが好ましい。

【0017】

また、本発明の一態様において、前記硫酸溶解工程（Ｓ４０）では、ｐＨ≒１．５に調整するように硫酸を添加することが好ましい。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、ニッケルマットを原料としてオートクレーブにより加圧浸出する粗硫酸ニッケル溶液の製造方法において、設備の増設や変更等による負担もなく、オートクレーブの撹拌翼に堆積する澱物の量を最小限にする方法を提供できる。その結果、澱物除去作業の負担や、それに伴う稼働率の低下を併せて軽減できる。よって、その工業的価値は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の一実施形態に係る粗硫酸ニッケル溶液の製造方法（以下、「本方法」ともいう）の概略を説明するためのフローチャートである。

【図2】本発明の根拠とする、澱物成分のＸＲＤ分析結果を示すグラフである。

【図3】本発明の根拠とする、（Ｓ／Ｎｉ）モル比に対するＮｉ浸出率の関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の好適な実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。以下、硫黄をＳ、ニッケルをＮｉ、と略すこともある。

【0021】

図１は本方法の概略を説明するためのフローチャートである。図１に示すように、本方法は、オートクレーブを用いてニッケルマット及び単体硫黄から粗硫酸ニッケル溶液を製造する方法である。本方法は、原料装入工程（Ｓ１０）と、撹拌工程（Ｓ２０）と、加圧浸出工程（Ｓ３０）と、硫酸溶解工程（Ｓ４０）と、ろ過工程（Ｓ５０）と、を有する工程により粗硫酸ニッケル溶液を製造する。

【0022】

原料装入工程（Ｓ１０）では、原料であるニッケルマットと単体硫黄とを含有するスラリーを、加圧反応容器であるオートクレーブに装入する。この原料装入工程（Ｓ１０）におけるニッケルマットと単体硫黄との配合比率については、より詳細に後述する。撹拌工程（Ｓ２０）では、オートクレーブに装入されたスラリーを所定の温度及び圧力の条件の空気雰囲気下で、撹拌翼により撹拌する。加圧浸出工程（Ｓ３０）では、オートクレーブから加圧浸出することによって、大部分の粗硫酸ニッケル溶液を得る。なお、撹拌工程（Ｓ２０）と、加圧浸出工程（Ｓ３０）と、の各処理を区別しているのは、説明の便宜上に過ぎず、実際はオートクレーブ内で同時進行する。これら撹拌工程（Ｓ２０）及び、加圧浸出工程（Ｓ３０）において、空気を吹き込んで、化１、化２の反応式に示す反応を促進する。そのときｐＨ≒５．５となる。

【0023】

化１：Ｎｉ＋Ｓ＋２Ｏ_２→ＮｉＳＯ_４
化２：Ｎｉ_３Ｓ_２＋Ｓ＋６Ｏ_２→３ＮｉＳＯ_４

【0024】

また、粗硫酸ニッケル溶液の製造工程において、オートクレーブ内で、スラリー中のニッケルマットに含まれるニッケルの全量が、粗硫酸ニッケル溶液になるわけではなく、一部は、塩基性硫酸ニッケルのスラリーとして一時的な残渣となる。硫酸溶解工程（Ｓ４０）では、このような一時的に残渣となった塩基性硫酸ニッケルのスラリーに対し、硫酸を添加することによって、塩基性硫酸ニッケル塩澱物（黄緑色）を溶解する。このとき、ｐＨ≒１．５に調整することが好ましい。これらの結果、一時的に残渣となった塩基性硫酸ニッケルのスラリーからも、オートクレーブから排出された後に、酸溶解処理することによって、粗硫酸ニッケル溶液が得られる。

【0025】

さらに、硫酸溶解工程（Ｓ４０）でも溶解しなかった未溶解物は、ろ過工程（Ｓ５０）において、フィルタープレス等の固液分離装置により分離される。オートクレーブ内の加圧浸出工程（Ｓ３０）までに得られた大部分の粗硫酸ニッケル溶液と、その段階における一時的な残渣から硫酸溶解工程（Ｓ４０）及び、ろ過工程（Ｓ５０）を経て得られた一部の粗硫酸ニッケル溶液と、を合計することにより、最終的に約１２０ｇ−Ｎｉ／Ｌの粗硫酸ニッケル溶液が得られる。

【0026】

また、原料装入工程（Ｓ１０）では、オートクレーブへ装入されるスラリーにおける硫黄とニッケルとの配合比率について、以下のように設定することによって、設備の増設や変更等による負担もなく、オートクレーブの撹拌翼に堆積する澱物の量を最小限にする方法を提供できる。その結果、澱物除去作業の負担や、それに伴う稼働率の低下を併せて軽減できるので、当然にコストダウンに寄与できる。

【0027】

まず、前記スラリーに含有された含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を、つぎのように定義する。以下、含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を、単に（Ｓ／Ｎｉ）又は、（Ｓ／Ｎｉ）比と略すこともある。
含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）
＝（単体硫黄のモル数＋ニッケルマット中のＳモル数）／ニッケルマット中のＮｉモル数

【0028】

この含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を０．７以下に設定することで好結果が得られた。さらに、この含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）について、下式の示す範囲に設定することが好ましい。
０．５≦（Ｓ／Ｎｉ）≦０．７
すなわち、含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を０．５以上０．７以下に設定した。

【0029】

本発明の課題は、「オートクレーブの撹拌翼に堆積する澱物の量を最小限にする」ことにある。この課題を解決するために、原料装入工程（Ｓ１０）で、オートクレーブへ装入されるスラリーにおける硫黄とニッケルとの配合比率について、含有硫黄モル比率（Ｓ／Ｎｉ）を０．５以上０．７以下に数値限定した。この数値限定には、明確な臨界的意義があり、この数値限定の内と外で有利な効果において量的に顕著な差異がある。それについて、以下に説明する。

【0030】

＜原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比＞
本発明では、（Ｓ／Ｎｉ）比について、０．７以下に限定したが、従来はそれより高い０．７〜０．９に調整されていた。従来の（Ｓ／Ｎｉ）比を０．９に上限設定していた理由は、つぎのとおりである。すなわち、（Ｓ／Ｎｉ）比が０．９より高い場合には、オートクレーブ内で反応が進行することに伴って、ｐＨやＯＲＰ（酸化還元電位、Oxidation-reduction Potential）が低下する。その結果、毒性の強いＨ_２Ｓや爆発し易いＨ_２が、発生するなどの危険性が高まる。したがって、このような危険を防止するため（Ｓ／Ｎｉ）比は０．９以下に設定されていた。これは、本発明で０．７以下に数値限定する以前の臨界的意義である。

【0031】

また、従来の（Ｓ／Ｎｉ）比を０．７に下限設定していた理由は、つぎのとおりである。すなわち、（Ｓ／Ｎｉ）比が０．７より少ない場合には、化学式で上述した化１、化２の進行に不利である。これらの化学反応を促進させるには、Ｓを多く添加することが一般的であり、Ｓが多い程に有利である。しかし、上述した危険防止のため（Ｓ／Ｎｉ）比が０．９を超えないようにすると共に、工程能力（添加量の変動）も勘案して、下限を０．７に設定していた。このことは、本発明で初めて０．７以下に数値限定したことに相反する。この点について、さらに説明する。

【0032】

＜本発明に係る発見＞
上述のとおり、スラリー中のニッケルマットのニッケル全量が粗硫酸ニッケル溶液にはならず、オートクレーブ中で澱物が生成する。従来、この澱物の成分について、つぎのように考えられていた。まず、澱物の成分は、黄緑色の塩基性硫酸ニッケル塩と、黒色の未反応ニッケルマットと、の混在するものである。また、ニッケルマット中のニッケル成分としての形態は、化１、化２に示す通り、Ｎｉ又はＮｉ_３Ｓ_２が主要な形態である。そして、撹拌翼への堆積が問題となっている澱物も未反応のニッケルマット、すなわちＮｉ又はＮｉ_３Ｓ_２だと思われていた。しかし、この澱物をＸＲＤ分析したところ、これが間違いであるが判明した。

【0033】

図２は、本発明の根拠とする、澱物成分のＸＲＤ分析結果を示すグラフである。図２のＸＲＤ分析結果が示すように、澱物成分は、主要な形態がＮｉＳ_２（黒丸印）であるほか、Ｎｉ_３Ｓ_４（黒星印）の形態であることが突き止められた。すなわち、澱物成分は、従来の定説であったＮｉ又はＮｉ_３Ｓ_２でなく、ＮｉＳ_２及びＮｉ_３Ｓ_４であることが発見された。これらＮｉＳ_２及びＮｉ_３Ｓ_４は、いずれもＳ成分が多い程、つまり（Ｓ／Ｎｉ）比が高い程に生じ易くなる。さらに、これら澱物成分の生成量と（Ｓ／Ｎｉ）比との相関関係は、ＮｉＳ_２及びＮｉ_３Ｓ_４の方がそれらの分子構造に含まれるＳの数が多いだけ、従来定説のＮｉ又はＮｉ_３Ｓ_２よりも強い。

【0034】

＜発明者らの推測＞
上述した経験則に加えた、図２のＸＲＤ分析結果に基づいて、本発明者らは、オートクレーブ内の澱物発生の現象について、以下にいう主反応及び副反応のうち、副反応が関連していることを推測した。オートクレーブ内では、Ｎｉ成分が硫酸化して硫酸ニッケルＮｉＳＯ_４を生成する主反応と、Ｎｉ成分が硫化して硫化ニッケルＮｉＳ_２（図２黒丸印）等を生成する副反応と、の２つの反応が起こり得る。

【0035】

粗硫酸ニッケル溶液の製造が目的であれば、硫酸ニッケルを生成する主反応を促進する一方で、殿物の主因と推定される硫化ニッケルを生成する副反応は抑制すべきである。一方、オートクレーブ内で発生する澱物の主成分は、硫黄リッチなＮｉＳ_２である。これらの条件の下で、（Ｓ／Ｎｉ）比を高めに設定した場合、すなわち、硫黄の配合比率が高い程、副反応が過剰に起こり易くなると考えられる。

【0036】

さらに、スラリーは、硫黄の配合比率が高い程に粘度が高くなり、オートクレーブの各槽（部屋）における流通状態が悪化して滞留するので、撹拌翼に澱物が堆積し易くなるものと考えられる。そうであるならば、対応策として（Ｓ／Ｎｉ）比を低下させることが有効であると推測した。この推測を以下のように検証した。

【0037】

＜推測に対する検証＞
硫酸溶解工程（Ｓ４０）を経た液（スラリー）を５Ｌ採取して、ろ過（Ｓ５０）した後、残渣を採取する。この残渣を洗浄後に乾燥させて計量し、採取した５Ｌとの比率から「スラリー濃度」を算出する。ここで、乾燥させた残渣を洗浄後に粉砕し、「Ｎｉ品位」をＸ線分析して得る。

【0038】

一方、加圧浸出工程（Ｓ３０）の処理の後、マット抽出終液の流量、すなわち「マット抽出終液流量」を計測して得る。この「マット抽出終液流量」と、ろ過（Ｓ５０）後に残渣の計量値から算出された「スラリー濃度」と、に基づいて、浸出されなかったＮｉ量、すなわち「未浸出Ｎｉ量」を算出する。

【0039】

また、原料装入工程（Ｓ１０）における装入原料中のＮｉ量を、ここで「装入Ｎｉ量」と称する。これらの数値に基づいて、以下に定義する「浸出率」を算出する。
浸出率＝（装入Ｎｉ量−未浸出Ｎｉ量）／装入Ｎｉ量

【0040】

参考までに、少なくとも、Ｎｉ＝０でない条件の下で、実際の硫化ニッケルについて、ニッケルマット中のＮｉ成分であるＮｉ_３Ｓ_２と、澱物の主成分であるＮｉＳ_２（図２黒丸印）と、の形態別に（Ｓ／Ｎｉ）比を確認すると、つぎのとおりである。
Ｎｉ_３Ｓ_２＝０．６７ ＜ ＮｉＳ_２＝２．０ ※右へ行くほど硫黄リッチ。

【0041】

＜本発明の特徴＞
本発明者らが、原料スラリー中の（Ｓ／Ｎｉ）比を低下させる実験を繰り返したところ、（Ｓ／Ｎｉ）≦０．７の場合に、撹拌翼への澱物堆積がほとんど見られなくなったという現象に基づいて、本発明を完成したものとみなした。この実験結果が、本発明で（Ｓ／Ｎｉ）比を０．７以下に数値限定したことの臨界的意義である。

【0042】

＜Ｓ不足への対策＞
本発明の課題に対する主な解決手段は、原料スラリー中のＳ成分を低下させることである。そのため、Ｓ成分を過度に低下させた場合、澱物に含まれるＮｉ成分は、減少したＳ成分に対して相対的に増加することになる。この場合、目的製品である粗硫酸ニッケル溶液になるはずのＮｉ成分を澱物に含んだままで残渣のように処分される無駄が生じる。この無駄については、当然に避けることが望ましい。そのためには、硫酸溶解工程（Ｓ４０）において、硫酸の添加量を増加させて補うことにより、Ｓ不足への対策とすれば良い。

【0043】

図３は、本発明の根拠とする、（Ｓ／Ｎｉ）モル比に対するＮｉ浸出率の関係を示すグラフである。図３に示すように、（Ｓ／Ｎｉ）比を０．５４以上の設定にすると、Total-Ｎｉ浸出率が９９．６％を上回って安定する。逆に（Ｓ／Ｎｉ）比を０．５３以下の設定にすると、急激にTotal-Ｎｉ浸出率が９９．６％を下回って悪化する。この実験結果も、本発明で（Ｓ／Ｎｉ）比を０．５以上に数値限定したことの臨界的意義である。

【0044】

Ｎｉ浸出率が低下した場合、オートクレーブ内での澱物生成が増加し、硫酸溶解工程（Ｓ４０）でも溶けきれない澱物が発生し、ろ過工程で除去されＮｉロスとなる。したがって、撹拌翼への澱物堆積についてだけであれば、（Ｓ／Ｎｉ）比の下限について、特段の制限はないが、少なくとも（Ｓ／Ｎｉ）比が０．５を超える程度にすることが好ましい。しかし、撹拌翼への澱物堆積が問題にならないレベルであっても、澱物生成を特に考慮されていない配管において、澱物生成が増加すると、配管を閉塞するおそれもある。これらの事情に加えて、Ｎｉ浸出率を高く維持する必要性も考慮すると、（Ｓ／Ｎｉ）≧０．５５であることが更に好ましい。

【0045】

以下、実施例および比較例によって、本発明をより詳細に説明する。本発明の実施例１〜４に係る粗硫酸ニッケル溶液の製造方法と、それに対する比較例１と、これらの全てにわたる共通の条件は、つぎの通りである。
原料スラリー濃度 ： １８０ｇ／Ｌ
硫酸溶解工程（Ｓ４０）後の流量で定義する生産量：３０〜６０Ｌ／ｍｉｎ

【0046】

オートクレーブの仕様 ：筒体の全長 ８．１ｍ
筒体の直径 ２．７ｍ
隔壁室数 ４室
撹拌翼の配置 各室に装備
オートクレーブの運転条件： 圧力 １．５ＭＰａＧ
温度 １５５℃
［実施例１］

【0047】

上述の共通条件の下に、生産量は硫酸溶解工程（Ｓ４０）後の流量で４０Ｌ／ｍｉｎだった。
原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比を０．５として操業した。
硫酸溶解工程（Ｓ４０）における硫酸添加量は６０５３Ｌ／日だった。
その結果、１か月経過しても撹拌翼への澱物堆積は認められなかった。
なお、Total‐Ｎｉ浸出率は９８．６％だった。また、配管閉塞は発生しなかった。
［実施例２］

【0048】

原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比を０．５５として操業した以外は、実施例１と同様に操業した。
硫酸溶解工程（Ｓ４０）における硫酸添加量は５２３１Ｌ／日だった。
その結果、１か月経過しても撹拌翼への澱物堆積は認められなかった。
なお、Total-Ｎｉ浸出率は９９．６％だった。また、配管閉塞は発生しなかった。
［実施例３］

【0049】

原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比を０．６５として操業した以外は、実施例１と同様に操業した。
硫酸溶解工程（Ｓ４０）における硫酸添加量は４３７６Ｌ／日だった。
その結果、１か月経過しても撹拌翼への澱物堆積は認められなかった。
なお、Total-Ｎｉ浸出率は９９．８％だった。また、配管閉塞は発生しなかった。
［実施例４］

【0050】

原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比を０．７０として操業した以外は、実施例１と同様に操業した。
硫酸溶解工程（Ｓ４０）における硫酸添加量は３９５６Ｌ／日だった。
その結果、１か月経過しても撹拌翼への澱物堆積は認められなかった。
なお、Total-Ｎｉ浸出率は９９．８％だった。また、配管閉塞は発生しなかった。
［比較例１］

【0051】

原料スラリーの（Ｓ／Ｎｉ）比を０．８５として操業した以外は、実施例１と同様に操業した。
硫酸溶解工程（Ｓ４０）における硫酸添加量は２５９２Ｌ／日だった。
その結果、撹拌翼への澱物堆積が発生し、１０日後には除去作業が必要となった。
なお、Total-Ｎｉ浸出率は９９．８％だった。また、配管閉塞は発生しなかった。

【産業上の利用可能性】

【0052】

本発明に係る粗硫酸ニッケル溶液の製造方法は、オートクレーブを用いてニッケルマット及び単体硫黄から粗硫酸ニッケル溶液を製造する方法に採用される可能性がある。

【0053】

なお、上述のように本発明の各実施形態及び各実施例について詳細に説明したが、本発明の新規事項及び効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは、当業者には、容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、全て本発明の範囲に含まれるものとする。

【0054】

例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義又は同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また、本方法、本方法で用いるオートクレーブ、及びその撹拌翼の構成、動作も本発明の各実施形態及び各実施例で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

【符号の説明】

【0055】

Ｓ１０ 原料装入工程、Ｓ２０ 撹拌工程、Ｓ３０ 加圧浸出工程、Ｓ４０ 硫酸溶解工程、Ｓ５０ ろ過工程

【図1】

【図2】

【図3】