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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023147087
(43)【公開日】2023-10-12
(54)【発明の名称】ニッケル酸化鉱石の製錬方法
(51)【国際特許分類】
C22B 23/02 20060101AFI20231004BHJP
C22B 1/24 20060101ALI20231004BHJP
C22B 5/10 20060101ALI20231004BHJP
C22B 7/00 20060101ALI20231004BHJP
【ＦＩ】
C22B23/02
C22B1/24
C22B5/10
C22B7/00 H
C22B7/00 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】3
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022054648
(22)【出願日】2022-03-29
(71)【出願人】
【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】100134979
【弁理士】
【氏名又は名称】中井 博
(74)【代理人】
【識別番号】100167427
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 茂樹
(72)【発明者】
【氏名】井関 隆士
【テーマコード（参考）】
4K001
【Ｆターム（参考）】
4K001AA07
4K001AA10
4K001AA19
4K001BA02
4K001BA22
4K001CA01
4K001CA02
4K001CA16
4K001CA18
4K001CA19
4K001CA20
4K001CA22
4K001DA05
4K001GA07
4K001HA01
4K001KA02
4K001KA06
(57)【要約】
【課題】ニッケル酸化鉱石を含む混合物を還元することで有価メタルを製造する製錬方法において、高品質（高品位）の有価メタルを効率よく製造することができるニッケル酸化鉱石の製錬方法を提供する。
【解決手段】本発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を含有する混合物を調製する混合物調製工程と、混合物からペレットを成形する混合物成形工程と、混合物成形工程で得られたペレットを加熱還元してニッケルを含有する有価メタルとスラグとを得る還元処理工程と、還元処理工程で得られる有価メタルとスラグとを分離し有価メタルを回収する回収工程と、を含む。
【選択図】図１
【解決手段】本発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を含有する混合物を調製する混合物調製工程と、混合物からペレットを成形する混合物成形工程と、混合物成形工程で得られたペレットを加熱還元してニッケルを含有する有価メタルとスラグとを得る還元処理工程と、還元処理工程で得られる有価メタルとスラグとを分離し有価メタルを回収する回収工程と、を含む。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を含有する混合物を調製する混合物調製工程と、
該混合物からペレットを成形する混合物成形工程と、
該混合物成形工程で得られたペレットを加熱還元してニッケルを含有する有価メタルとスラグとを得る還元処理工程と、
該還元処理工程で得られる有価メタルとスラグとを分離し有価メタルを回収する回収工程と、を含む
ことを特徴とするニッケル酸化鉱石の製錬方法。
該混合物からペレットを成形する混合物成形工程と、
該混合物成形工程で得られたペレットを加熱還元してニッケルを含有する有価メタルとスラグとを得る還元処理工程と、
該還元処理工程で得られる有価メタルとスラグとを分離し有価メタルを回収する回収工程と、を含む
ことを特徴とするニッケル酸化鉱石の製錬方法。
【請求項2】
前記ニッケルスクラップが、原料にニッケルスラッジを含む
ことを特徴とする請求項１記載のニッケル酸化鉱石の製錬方法。
ことを特徴とする請求項１記載のニッケル酸化鉱石の製錬方法。
【請求項3】
前記混合物調製工程において、
前記ニッケルスクラップと前記ニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、前記ニッケルスクラップを０．０１質量％以上１０質量％以下となるように混合する
ことを特徴とする請求項１または２記載のニッケル酸化鉱石の製錬方法。
前記ニッケルスクラップと前記ニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、前記ニッケルスクラップを０．０１質量％以上１０質量％以下となるように混合する
ことを特徴とする請求項１または２記載のニッケル酸化鉱石の製錬方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ニッケル酸化鉱石の製錬方法に関する。
【背景技術】
【0002】
リモナイトあるいはサプロライトと呼ばれるニッケル酸化鉱石の製錬方法には、熔錬炉を使用して硫黄と共に硫化焙焼してニッケルマットを製造する乾式製錬方法、ロータリーキルンあるいは移動炉床炉を使用し炭素質還元剤を用いて還元することによってニッケルを含有する合金を製造する乾式製錬方法、オートクレーブを使用して硫酸でニッケルやコバルトを浸出して得た浸出液に硫化剤を添加して混合硫化物（ミックスサルファイド）を製造する湿式製錬方法等が知られている。
【0003】
上述した種々の製錬方法の中で、炭素源と共にキルンや炉に装入して還元処理することでニッケル酸化鉱石を製錬（乾式製錬方法）しようとする場合、還元で生成するニッケルメタルは粗大な方が生産性の観点から好ましい。これは、ニッケルメタルが、例えば数１０μｍ程度の細かな大きさであった場合、同時に生成するスラグと分離することが困難となり、ニッケルの回収率（収率）が大きく低下するためである。
粗大なニッケルメタルを得るには、ニッケル品位の高い鉱石を処理することが最も簡単な方法ではある。しかし、近年は世界的に資源事情が厳しく、高ニッケル品位の鉱石を得ることは容易でない。
粗大なニッケルメタルを得るには、ニッケル品位の高い鉱石を処理することが最も簡単な方法ではある。しかし、近年は世界的に資源事情が厳しく、高ニッケル品位の鉱石を得ることは容易でない。
【0004】
そこで、品位の低い鉱石（例えば、ニッケルの品位が１．０質量％以下の鉱石）から粗大なニッケルメタルを得るための研究が行われている。例えば、特許文献１には、金属酸化物と炭素質還元剤とを含むペレットを還元溶融炉で加熱して金属酸化物を還元溶融してニッケルメタル（粒状金属）を製造するにあたり、炉床上に供給するペレットの平均直径を１９．５ｍｍ以上、３２ｍｍ以下とし、炉床上でペレットを加熱するときのペレットの炉床への投影面積率から算出される敷密度を０．５以上、０．８以下に制御することにより、ニッケルメタルの生産性を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２０１１－２５６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１の技術では、ペレットの作製にコストがかかったり、炉内におけるペレットの敷密度を所定の値に調整する必要があることなどから、結果的に生産性が向上しないためニッケルメタルの製造コストが高くなるという問題が生じている。
したがって、従来の技術では、ニッケル酸化鉱石等の酸化鉱石を混合及び還元して金属や合金を製造する技術には、生産性を高め、製造コストを低減させ、メタルの品質を高めるという点で、多くの技術的課題が存在する。
したがって、従来の技術では、ニッケル酸化鉱石等の酸化鉱石を混合及び還元して金属や合金を製造する技術には、生産性を高め、製造コストを低減させ、メタルの品質を高めるという点で、多くの技術的課題が存在する。
【0007】
本発明は上記事情に鑑み、ニッケル酸化鉱石を含む混合物を還元することで有価メタルを製造する製錬方法において、高品質（高品位）の有価メタルを効率よく製造することができるニッケル酸化鉱石の製錬方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明者は、上記課題を解決すべき鋭意検討を重ねた結果、ニッケルスクラップを用いることで、有価メタルを効率的に得られることを見出し、本発明の完成に至った。
【0009】
第１発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を含有する混合物を調製する混合物調製工程と、該混合物からペレットを成形する混合物成形工程と、該混合物成形工程で得られたペレットを加熱還元してニッケルを含有する有価メタルとスラグとを得る還元処理工程と、該還元処理工程で得られる有価メタルとスラグとを分離し有価メタルを回収する回収工程と、を含むことを特徴とする。
第２発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、第１発明において、前記ニッケルスクラップが、原料にニッケルスラッジを含むことを特徴とする。
第３発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、第１発明または第２発明において、前記混合物調製工程において、前記ニッケルスクラップと前記ニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、前記ニッケルスクラップを０．０１質量％以上１０質量％以下となるように混合することを特徴とする。
第２発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、第１発明において、前記ニッケルスクラップが、原料にニッケルスラッジを含むことを特徴とする。
第３発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、第１発明または第２発明において、前記混合物調製工程において、前記ニッケルスクラップと前記ニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、前記ニッケルスクラップを０．０１質量％以上１０質量％以下となるように混合することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、所定の金属成分を含有する処理物をペレットに含有させることにより、高品質（高品位）の有価メタルを効率よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本実施形態のニッケル酸化鉱石の製錬方法の概略フロー図ある。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本実施形態のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、ニッケル酸化鉱石からニッケルを含む有価メタルを得る乾式製錬方法であり、ニッケルスクラップを用いることにより、平均粒径が大きな有価メタルを製造できるようにしたことに特徴を有している。
【0013】
以下、本実施形態のニッケル酸化鉱石の製錬方法を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本実施形態のニッケル酸化鉱石の製錬方法（以下、本製錬方法という）は、混合物を調製する混合物調製工程Ｓ１と、ペレットを成形する混合物成形工程Ｓ２と、ペレットを加熱還元する還元処理工程Ｓ３と、還元処理工程後の還元物からフェロニッケルなどの有価メタルを回収する回収工程Ｓ４と、を含む。
図１に示すように、本実施形態のニッケル酸化鉱石の製錬方法（以下、本製錬方法という）は、混合物を調製する混合物調製工程Ｓ１と、ペレットを成形する混合物成形工程Ｓ２と、ペレットを加熱還元する還元処理工程Ｓ３と、還元処理工程後の還元物からフェロニッケルなどの有価メタルを回収する回収工程Ｓ４と、を含む。
【0014】
（混合物調製工程Ｓ１）
本製錬方法の混合物調製工程Ｓ１は、ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を適量の水を添加しながら混合して混合物を調製する工程である。
本製錬方法の混合物調製工程Ｓ１は、ニッケル酸化鉱石と、ニッケルスクラップと、炭素質還元剤と、を適量の水を添加しながら混合して混合物を調製する工程である。
【0015】
ニッケル酸化鉱石等を混合する方法は、とくに限定されず、例えば、市販の混合機を用いることができる。
混合に際しては、混合性を高めるために混練を同時に行ってもよく、混合後に混練を行ってもよい。また、混練には、ブラベンダー等のバッチ式ニーダー、バンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー、ヘリカルローター、ロール、一軸混練機、二軸混練機等を用いて行うことができる。混合物を混練することによって、その混合物にせん断力を加え、炭素質還元剤や粉状のニッケル酸化鉱石等の凝集を解いて均一に混合できるとともに、各々の粒子の密着性を向上させ、また空隙を減少させることができる。これにより、その混合物において還元反応が起りやすくなるとともに均一に反応させることができ、還元反応の反応時間を短縮することができる。また、品質のばらつきを抑えることができる。
混合に際しては、混合性を高めるために混練を同時に行ってもよく、混合後に混練を行ってもよい。また、混練には、ブラベンダー等のバッチ式ニーダー、バンバリーミキサー、ヘンシェルミキサー、ヘリカルローター、ロール、一軸混練機、二軸混練機等を用いて行うことができる。混合物を混練することによって、その混合物にせん断力を加え、炭素質還元剤や粉状のニッケル酸化鉱石等の凝集を解いて均一に混合できるとともに、各々の粒子の密着性を向上させ、また空隙を減少させることができる。これにより、その混合物において還元反応が起りやすくなるとともに均一に反応させることができ、還元反応の反応時間を短縮することができる。また、品質のばらつきを抑えることができる。
【0016】
表１には、混合物の調製に用いられるニッケル酸化鉱石、炭素質還元剤、後述する鉄鉱石の組成（質量％）の一例を示す。ただし、ニッケル酸化鉱石等の組成は、これに限定されない。
【0017】
【表1】
【0018】
（ニッケル酸化鉱石）
ニッケル酸化鉱石は、ニッケルを酸化ニッケル（ＮｉＯ）として含有する鉱石であれば、とくに限定されない。例えば、リモナイト鉱、サプロライト鉱等を用いることができる。なお、ニッケル酸化鉱石は、代表的な構成成分として酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含有する。
ニッケル酸化鉱石は、ニッケルを酸化ニッケル（ＮｉＯ）として含有する鉱石であれば、とくに限定されない。例えば、リモナイト鉱、サプロライト鉱等を用いることができる。なお、ニッケル酸化鉱石は、代表的な構成成分として酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）を含有する。
【0019】
（ニッケルスクラップ）
ニッケルスクラップは、ニッケルを主成分とするものであれば、とくに限定されない。ニッケルスクラップの原料としては、例えば、ニッケルメッキ加工工程で生成するニッケルスラッジや、ステンレス廃材、磁石スクラップ等を用いることができる。なお、原料として、これら１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
とくに、ニッケルスクラップの原料としてとしてニッケルスラッジを用いれば、従来は埋立てされるなど再利用されずに処分されていたものを利用することができるので、リサイクルによる環境面やコスト面からも好ましい。
ニッケルスクラップは、ニッケルを主成分とするものであれば、とくに限定されない。ニッケルスクラップの原料としては、例えば、ニッケルメッキ加工工程で生成するニッケルスラッジや、ステンレス廃材、磁石スクラップ等を用いることができる。なお、原料として、これら１種を用いてもよく、２種以上を混合して用いてもよい。
とくに、ニッケルスクラップの原料としてとしてニッケルスラッジを用いれば、従来は埋立てされるなど再利用されずに処分されていたものを利用することができるので、リサイクルによる環境面やコスト面からも好ましい。
【0020】
なお、ニッケルスクラップ中のニッケルの含有量は、主成分であればとくに限定されず、例えば、組成比において、ステンレス廃材であれば１０質量％以上のものや、ニッケルスラッジであれば５０質量％以上のものを用いることができる。
【0021】
混合物調製工程Ｓ１において、ニッケルスクラップの混合割合は、とくに限定されない。
例えば、混合物調製工程Ｓ１において、ニッケルスクラップとニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、ニッケルスクラップが０．０１質量％以上の割合となるように混合する。ニッケルスクラップの混合割合が０．０１質量％よりも低くなりすぎるとニッケルスクラップの効果が小さくなる傾向にある。一方、ニッケルスクラップの混合割合の上限はとくに限定されない。例えば、混合割合の上限は、２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１５質量％以下であり、さらに好ましくは１０質量％以下とする。ニッケルスクラップの混合割合が２０質量％を超えると、リンや硫黄などの不純物の総量が多くなりすぎて、排ガス処理等にコストがかかりすぎてしまう傾向にある。
例えば、混合物調製工程Ｓ１において、ニッケルスクラップとニッケル酸化鉱石の合計を１００質量％としたとき、ニッケルスクラップが０．０１質量％以上の割合となるように混合する。ニッケルスクラップの混合割合が０．０１質量％よりも低くなりすぎるとニッケルスクラップの効果が小さくなる傾向にある。一方、ニッケルスクラップの混合割合の上限はとくに限定されない。例えば、混合割合の上限は、２０質量％以下が好ましく、より好ましくは１５質量％以下であり、さらに好ましくは１０質量％以下とする。ニッケルスクラップの混合割合が２０質量％を超えると、リンや硫黄などの不純物の総量が多くなりすぎて、排ガス処理等にコストがかかりすぎてしまう傾向にある。
【0022】
したがって、混合物を調製する際のニッケルスクラップの混合割合は、０．０１質量％以上２０質量％以下となるように混合するのが好ましく、より好ましくは０．０１質量％以上１５質量％以下であり、さらに好ましくは０．０１質量％以上１２質量％以下であり、さらにより好ましくは０．０１質量％以上１０質量％以下である。
【0023】
なお、ニッケルスクラップの混合割合は、混合物における、ニッケルスクラップ由来のニッケル量に基づいて調整してもよい。例えば、ニッケルスクラップ中のニッケルの含有率が、組成比で、１０質量％の場合、処理物の混合割合は、１０質量％となるように混合してよい。また、ニッケルスクラップ中のニッケルの含有率が、組成比で、２０質量％の場合、ニッケルスクラップの混合割合は、５質量％となるように混合してよい。
【0024】
（炭素質還元剤）
炭素質還元剤としては、例えば、石炭粉、コークス粉等が挙げられる。なお、その一部または全てを植物由来成分、例えば澱粉等で構成してもよい。
この炭素質還元剤は、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石の粒度や粒度分布と同等の大きさのものを用いるのが好ましい。このような大きさであると、混合する際に均一に混合し易く、還元反応も均一に進みやすくなる。
炭素質還元剤としては、例えば、石炭粉、コークス粉等が挙げられる。なお、その一部または全てを植物由来成分、例えば澱粉等で構成してもよい。
この炭素質還元剤は、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石の粒度や粒度分布と同等の大きさのものを用いるのが好ましい。このような大きさであると、混合する際に均一に混合し易く、還元反応も均一に進みやすくなる。
【0025】
混合物調製工程Ｓ１における炭素質還元剤の混合割合は、ニッケル酸化鉱石を構成する酸化ニッケル、酸化コバルト、及び酸化鉄と、を過不足なく還元するのに必要な炭素質還元剤の量を１００％としたとき、５０％以下となるように混合する。好ましくは４０％以下である。一方、炭素質還元剤の混合量の下限値は、とくに限定されないが、例えば、以下に説明する化学当量の合計値を１００％としたときに、２０％以上とすることが好ましく、より好ましくは２３％以上とする。
【0026】
したがって、混合物調製工程Ｓ１において、炭素質還元剤を混合する割合（混合割合）は、ペレットに含まれる炭素質還元剤の混合割合（炭素質還元剤の混合量）を、化学当量の合計値を１００％としたとき、２０％以上５０％以下とすれば、後述する還元処理工程Ｓ３における還元反応を効率的に進行させることができるので、ニッケル品位（質量％）の高いフェロニッケルなどの有価メタルを効率的に製造することができる。
【0027】
なお、炭素質還元剤の混合割合（％）の単位は、モル比であっても質量比であってもよい。つまり、炭素質還元剤の混合割合（％）は、モル比または質量比において、上記範囲内であればよい。
また、酸化ニッケル及び酸化鉄と、を過不足なく還元するのに必要な炭素質還元剤の量とは、還元処理工程Ｓ３において、混合物を成形して得られたペレットに含まれる酸化ニッケルの全量をニッケルメタルに還元するのに必要な化学当量と、ペレットに含まれる酸化鉄を鉄メタルに還元するのに必要な化学当量との合計値（以下、「化学当量の合計値」ともいう）と定義する。
また、酸化ニッケル及び酸化鉄と、を過不足なく還元するのに必要な炭素質還元剤の量とは、還元処理工程Ｓ３において、混合物を成形して得られたペレットに含まれる酸化ニッケルの全量をニッケルメタルに還元するのに必要な化学当量と、ペレットに含まれる酸化鉄を鉄メタルに還元するのに必要な化学当量との合計値（以下、「化学当量の合計値」ともいう）と定義する。
【0028】
なお、混合物には、鉄鉱石や、フラックス成分、バインダー、適量の水を含有させてもよい。
鉄鉱石としては、例えば、鉄品位が５０．０質量％程度以上の鉄鉱石、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬により得られるヘマタイト等を用いることができる。
フラックス成分としては、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素等を挙げることができる。
バインダーとしては、例えば、ベントナイト、多糖類、樹脂、水ガラス、脱水ケーキ等を挙げることができる。
鉄鉱石としては、例えば、鉄品位が５０．０質量％程度以上の鉄鉱石、ニッケル酸化鉱石の湿式製錬により得られるヘマタイト等を用いることができる。
フラックス成分としては、例えば、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、炭酸カルシウム、二酸化珪素等を挙げることができる。
バインダーとしては、例えば、ベントナイト、多糖類、樹脂、水ガラス、脱水ケーキ等を挙げることができる。
【0029】
また、混合物に含有させるニッケル酸化鉱石、ニッケルスクラップ、鉄鉱石、フラックス成分などの大きさは、混合物の成形に影響を与えない程度の大きさであれば、とくに限定されない。例えば、粒径が０．０１ｍｍ～２０ｍｍのものが好ましく、より好ましくは０．０１～１０ｍｍであり、さらに好ましくは０．０２～５ｍｍである。
【0030】
なお、「～」の表記は、「以上以下」を意味し、例えば、０．１ｍｍ～２０ｍｍは、０．１ｍｍ以上２０ｍｍ以下を意味する。
【0031】
ニッケル酸化鉱石等の粒径は、単一粒子の粒子径であってもよいし、単一粒子が凝集した凝集粒子の粒子径であってもよい。例えば、ニッケル酸化鉱石を粉砕したものを篩（目開き０．１ｍｍ）にかければ、篩を通過した粉状のニッケル酸化鉱石（粒子の長径がおおよそ０．０３ｍｍ～０．３ｍｍ）を得ることができる。
【0032】
（混合物成形工程Ｓ２）
混合物調製工程Ｓ１で調製した混合物は、次工程の混合物成形工程Ｓ２に供される。
本製錬方法の混合物成形工程Ｓ２は、供給された混合物を成形してペレットを形成する工程である。
混合物調製工程Ｓ１で調製した混合物は、次工程の混合物成形工程Ｓ２に供される。
本製錬方法の混合物成形工程Ｓ２は、供給された混合物を成形してペレットを形成する工程である。
【0033】
ペレットの形状としては、還元炉の炉床に積層できる形状であれば、とくに限定されない。
例えば、楕円状、立方体状、直方体状、円柱状、又は球状等とすることができる。このような形状は、簡易な形状であって複雑なものではないため、成形コストを抑制することができる。しかも、不良品の発生を抑制することができ、得られる成形物の品質も均一にできるので、歩留り低下を抑制することができる。さらに、強度も維持し易くなる。
とくに、ペレットの形状としは、球状が好ましい。ペレットが球状であることにより還元処理が均一に施され、ばらつきが少なく、かつ生産性の高い製錬を行うことができる。ペレットの形状を球状とする場合には、直径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度となるように成形することができる。また、直方体状、立方体状、円柱状等とする場合には、概ね、縦、横の内寸が５００ｍｍ以下程度となるように成形することができる。
ペレットの大きさとしては、とくに限定されない。例えば、ペレットの体積が８０００ｍｍ３以上であることが好ましい。ペレットの体積が８０００ｍｍ３以上であることにより、成形コストが抑制され、さらに、ペレット全体に占める表面積の割合が低くなるため、加熱還元処理が均一に施され、ばらつきが少なく、かつ生産性の高い製錬を行うことができる。
例えば、楕円状、立方体状、直方体状、円柱状、又は球状等とすることができる。このような形状は、簡易な形状であって複雑なものではないため、成形コストを抑制することができる。しかも、不良品の発生を抑制することができ、得られる成形物の品質も均一にできるので、歩留り低下を抑制することができる。さらに、強度も維持し易くなる。
とくに、ペレットの形状としは、球状が好ましい。ペレットが球状であることにより還元処理が均一に施され、ばらつきが少なく、かつ生産性の高い製錬を行うことができる。ペレットの形状を球状とする場合には、直径が１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下程度となるように成形することができる。また、直方体状、立方体状、円柱状等とする場合には、概ね、縦、横の内寸が５００ｍｍ以下程度となるように成形することができる。
ペレットの大きさとしては、とくに限定されない。例えば、ペレットの体積が８０００ｍｍ３以上であることが好ましい。ペレットの体積が８０００ｍｍ３以上であることにより、成形コストが抑制され、さらに、ペレット全体に占める表面積の割合が低くなるため、加熱還元処理が均一に施され、ばらつきが少なく、かつ生産性の高い製錬を行うことができる。
【0034】
混合物成形工程Ｓ２において、混合物からペレットを成形することができれば、手段はとくに限定されない。例えば、ブリケット装置、ペレタイザーや押出機などの成形装置を用いて混合物から成形物を成形することができる。成形装置としては、例えば、高圧、高せん断力で混合物を混練して成形できる装置が好ましい。高圧、高せん断で混合物を混練することにより、混合物の凝集を解くことができ、また効果的に混練することができるうえ、得られる成形物の強度を高めることができる。
また、ブリケットプレスを用いて成形することも可能である。設備や成形物強度、収率等を考慮して適宜、装置選定を行えばよい。
また、ブリケットプレスを用いて成形することも可能である。設備や成形物強度、収率等を考慮して適宜、装置選定を行えばよい。
【0035】
なお、混合物成形工程Ｓ２は、成形したペレットを乾燥する乾燥工程を含んでもよい。
ペレットに含まれる水分は、例えば５０質量％程度と過剰に含まれることがある。このようにペレットが過剰の水分を含む場合、急激に加熱すると、内部の水分が一気に気化し、膨張して破壊することがある。そこで、成形したペレットを乾燥工程に供給して乾燥処理を施す。乾燥工程では、固形分が６０質量％程度、水分が４０質量％程度以下となるようにペレットを乾燥処理する。より好ましくは、水分が３０質量％程度もしくはそれ以下となるように乾燥する。
ペレットの水分含有量を低減することにより、次工程の還元処理工程Ｓ３における還元加熱処理においてペレットが崩壊することを抑制することができるので、還元炉から取り出し易くなる。
また、ペレットは、過剰な水分によりベタベタした状態となっていることが多いため、乾燥処理を施すことで、取り扱いを容易にできる。
さらに、次工程の還元処理工程Ｓ３において、還元炉内におけるペレットに起因する水分混入を抑制することができる。これにより、還元炉内の雰囲気気体に含まれる水分量をより効果的に減らすことができ、還元物に含まれるメタルの酸化をより効果的に抑制することができる。
ペレットに含まれる水分は、例えば５０質量％程度と過剰に含まれることがある。このようにペレットが過剰の水分を含む場合、急激に加熱すると、内部の水分が一気に気化し、膨張して破壊することがある。そこで、成形したペレットを乾燥工程に供給して乾燥処理を施す。乾燥工程では、固形分が６０質量％程度、水分が４０質量％程度以下となるようにペレットを乾燥処理する。より好ましくは、水分が３０質量％程度もしくはそれ以下となるように乾燥する。
ペレットの水分含有量を低減することにより、次工程の還元処理工程Ｓ３における還元加熱処理においてペレットが崩壊することを抑制することができるので、還元炉から取り出し易くなる。
また、ペレットは、過剰な水分によりベタベタした状態となっていることが多いため、乾燥処理を施すことで、取り扱いを容易にできる。
さらに、次工程の還元処理工程Ｓ３において、還元炉内におけるペレットに起因する水分混入を抑制することができる。これにより、還元炉内の雰囲気気体に含まれる水分量をより効果的に減らすことができ、還元物に含まれるメタルの酸化をより効果的に抑制することができる。
【0036】
乾燥工程における乾燥処理は、ペレットの水分含有量が３０質量％程度以下となるように処理できれば、とく限定されない。例えば、７０℃～４００℃の熱風をペレットに対して吹き付けて乾燥させることができる。
とくに、乾燥処理を行う際のペレットの温度を１００℃未満に維持すれば、乾燥処理中のペレットの破壊を抑制することができる。
また、体積の大きなペレットを乾燥させる場合には、乾燥前や乾燥後にひびや割れが入っていてもよい。ペレットの体積が大きい場合には、還元時に溶融して収縮するため、ひびや割れが生じることが多いが、ひびや割れによって生じる表面積の増加等の影響は僅かであるため大きな問題は生じ難い。一方、ペレットに破壊が生じない態様となっていれば、乾燥処理を省略してもよいのはいうまでもない。
とくに、乾燥処理を行う際のペレットの温度を１００℃未満に維持すれば、乾燥処理中のペレットの破壊を抑制することができる。
また、体積の大きなペレットを乾燥させる場合には、乾燥前や乾燥後にひびや割れが入っていてもよい。ペレットの体積が大きい場合には、還元時に溶融して収縮するため、ひびや割れが生じることが多いが、ひびや割れによって生じる表面積の増加等の影響は僅かであるため大きな問題は生じ難い。一方、ペレットに破壊が生じない態様となっていれば、乾燥処理を省略してもよいのはいうまでもない。
【0037】
表２には、乾燥処理後のペレットにおける固形分中組成（質量部）の一例を示す。なお、ペレットの組成としては、これに限定されるものではない。
【0038】
【表2】
【0039】
乾燥処理は連続して一度に行ってもよいし複数回に分けて行ってもよい。乾燥処理を複数回に分けて行うことによりペレットの破裂をより効果的に抑制することができる。なお、乾燥処理を複数回に分けて行った場合において、２回目以降の乾燥温度としては、１５０℃以上４００℃以下が好ましい。この範囲で乾燥することにより、還元反応が進むことなく乾燥することが可能となる。
【0040】
（還元処理工程Ｓ３）
本製錬方法の還元処理工程Ｓ３は、混合物成形工程Ｓ２で得られたペレットを還元炉（精錬炉）に装入し、所定の温度まで昇温することによって加熱して還元処理（還元加熱処理）する工程である。この還元加熱処理により、ニッケルを含有するニッケル系合金（例えば、フェロニッケル）である有価メタルとスラグとを含む還元物を得る。
本製錬方法の還元処理工程Ｓ３は、混合物成形工程Ｓ２で得られたペレットを還元炉（精錬炉）に装入し、所定の温度まで昇温することによって加熱して還元処理（還元加熱処理）する工程である。この還元加熱処理により、ニッケルを含有するニッケル系合金（例えば、フェロニッケル）である有価メタルとスラグとを含む還元物を得る。
【0041】
還元処理工程Ｓ３において、還元炉に装入したペレットを加熱する方法はとくに限定されない。例えば、ニッケル酸化鉱石などを含むペレットを還元炉の床敷材を敷いた炉床上に積層し、そのペレットの積層体を加熱する。なお、ペレットと炉床との反応を抑制するために炉床にアルミナ粒等を敷いた上にペレットを配置するようにしてもよい。
加熱温度は、とくに限定されない。例えば、１２５０℃～１４５０℃の温度、より好ましくは１３００℃～１４００℃程度とする。
加熱温度は、とくに限定されない。例えば、１２５０℃～１４５０℃の温度、より好ましくは１３００℃～１４００℃程度とする。
【0042】
還元加熱処理の時間（処理時間）は、とくに限定されない。
例えば、還元炉の温度に応じて設定することができる。例えば、１０分以上が好ましく、より好ましくは１５分以上とする。一方で、処理時間の上限としては、製造コストの上昇を抑える観点から、５０分以下が好ましく、より好ましくは４０分以下である。
例えば、還元炉の温度に応じて設定することができる。例えば、１０分以上が好ましく、より好ましくは１５分以上とする。一方で、処理時間の上限としては、製造コストの上昇を抑える観点から、５０分以下が好ましく、より好ましくは４０分以下である。
【0043】
なお、還元処理工程Ｓ３において、還元加熱処理が施されたペレット積層体は、大きな塊のメタルとスラグとの混成物（還元物）になる。見かけ上の体積の大きなペレットに対して還元加熱処理を行うことで、大きな塊のメタルが形成され易くなる。このため、還元炉から回収する際における回収の手間を低減させることができるので、メタル回収率の低下を有効に抑えることができる。なお、得られる混成物の体積は、装入するペレット積層体と比較すると、５０体積％～６０体積％程度に収縮する。
【0044】
また、還元処理工程Ｓ３において、還元剤である炭素質還元剤を追加的に添加してもよい。この追加的に添加する炭素質還元剤の割合は、とくに限定されない。
例えば、加熱還元処理に供するペレットに含まれる炭素質還元剤を１００質量％としたとき、１質量％以上３０質量％以下程度の範囲とすることが好ましい。このような範囲で追加添加することで、効率的に酸化の抑制をできるとともに過還元となることも防ぐことができる。
例えば、加熱還元処理に供するペレットに含まれる炭素質還元剤を１００質量％としたとき、１質量％以上３０質量％以下程度の範囲とすることが好ましい。このような範囲で追加添加することで、効率的に酸化の抑制をできるとともに過還元となることも防ぐことができる。
【0045】
また、還元処理工程Ｓ３に用いられる還元炉は、上記機能を有するものであれば、とくに限定されない。例えば、回転炉床炉や移動炉床炉などを還元炉として用いることができる。
【0046】
（回収工程Ｓ４）
本製錬方法の回収工程Ｓ４は、還元処理工程Ｓ３にて生成した有価メタルとスラグとを分離して有価メタルを回収する工程である。具体的には、ペレットに対する還元加熱処理によって得られた、有価メタル相（有価メタル固相）とスラグ相（スラグ固相）とを含む混在物（還元物）から、有価メタル相を分離して回収する。
本製錬方法の回収工程Ｓ４は、還元処理工程Ｓ３にて生成した有価メタルとスラグとを分離して有価メタルを回収する工程である。具体的には、ペレットに対する還元加熱処理によって得られた、有価メタル相（有価メタル固相）とスラグ相（スラグ固相）とを含む混在物（還元物）から、有価メタル相を分離して回収する。
【0047】
回収工程Ｓ４において、還元物から有価メタルを分離し回収することができれば、その回収方法は、とくに限定されない。
例えば、固体として得られた有価メタル相とスラグ相との混在物から有価メタル相とスラグ相とを分離する方法としては、篩い分けによる不要物の除去に加えて、比重による分離や、磁力による分離等の方法を利用することができる。とくに、本製錬方法では、平均粒径が大きな有価メタルを得ることができるので、還元物に対して、衝撃を付与することにより、有価メタル相とスラグ相とを容易に分離することができる。しかも、得られる有価メタル相とスラグ相は、濡れ性が悪いことから両者を容易に分離することができる。このような振動付与方法としては、例えば、所定の落差を設けて還元物を落下させたり、篩い分けの際に所定の振動を与える等の方法を採用することができる。
例えば、固体として得られた有価メタル相とスラグ相との混在物から有価メタル相とスラグ相とを分離する方法としては、篩い分けによる不要物の除去に加えて、比重による分離や、磁力による分離等の方法を利用することができる。とくに、本製錬方法では、平均粒径が大きな有価メタルを得ることができるので、還元物に対して、衝撃を付与することにより、有価メタル相とスラグ相とを容易に分離することができる。しかも、得られる有価メタル相とスラグ相は、濡れ性が悪いことから両者を容易に分離することができる。このような振動付与方法としては、例えば、所定の落差を設けて還元物を落下させたり、篩い分けの際に所定の振動を与える等の方法を採用することができる。
【0048】
以上のごとく、ニッケル酸化鉱石からペレットを形成し還元処理してフェロニッケルなどの有価メタルを製造する方法において、本製錬方法では、ニッケル酸化鉱石とともに、ニッケルスクラップをペレットに含有させることにより、ペレット内部のニッケル品位（質量％）を増加させることができる。このため、還元処理工程Ｓ３において、ペレット内部でニッケルが凝集しやすい状態にできるので、還元処理工程Ｓ３後にペレット内部において、平均粒径が大きな粗大な有価メタルを形成させることができる。具体的には、還元処理工程Ｓ３において、ペレットを構成するニッケル（酸化ニッケル）と鉄（酸化鉄）が還元し、主に鉄－ニッケル系合金である粗大なメタルとスラグを生成させることができる。すると、回収工程Ｓ４において、この鉄－ニッケル系合金であるメタルとスラグとの分離性が向上するので、有価メタルの回収率を向上させることができる。したがって、本製錬方法を用いれば、ニッケルを含有するフェロニッケルなどの有価メタルの生産性を向上させることができる。
【0049】
とくに、ニッケルスクラップの原料にニッケルスラッジを用いれば、有価メタルの製造コストを抑制することができる。このニッケルスラッジにはメッキ浴に由来するリンや硫黄などを多く含まれる。仮に、湿式製錬法を用いて、ニッケルスラッジとニッケル酸化鉱石から有価メタルを製造することが可能であったとしても、含有するリンや硫黄を処理するのが難しかったりコストが高くなりすぎたりする。一方、本製錬方法は、乾式製錬方法を用いるので、リンや硫黄は還元処理を行う際にスラグや排ガスに分配させることができるので、有価メタルにこれらの成分が混入することを抑制できる。
【0050】
ここで、一般的な乾式製錬方法を用いたニッケル酸化鉱石の製錬方法においては、ニッケルメタルの平均粒径はある程度の大きさ以上（例えば、５０μｍ以上）にすることはできないとされている。しかしながら、本製錬方法を用いれば、上述したようにニッケル酸化鉱石とともにニッケルスクラップを用いることにより、平均粒径が５０μｍ以上の有価メタルを適切に製造することができる。なお、有価メタルの平均粒径は、後述する実施例に記載の方法により測定される。
【0051】
本製錬方法における粗大な有価メタルの生成メカニズムの概略を説明する。
本製錬方法の還元加熱処理工程Ｓ３において還元加熱処理を行った際、ペレットの表層部では、ニッケル酸化物（酸化ニッケル）の還元反応とともに鉄酸化物（酸化鉄）の還元反応が進行していく。そして、反応開始から僅か１分～数分程度の処理時間で、ペレット表層部において、ペレットに含まれる酸化ニッケル及び一部の酸化鉄が還元されメタル化が進んでニッケルメタルあるいは鉄とニッケルの合金であるシェル（以下、「殻」ともいう）が形成される。このペレットには、上述したようにニッケルスクラップが含有されているので、ニッケルが高品位（質量％）の状態で存在する。
このため、ペレット内部（つまり、殻の中）では、その殻の形成に伴って、鉄とニッケルと有価メタル（例えば、鉄－ニッケルなどの合金）を形成し、温度上昇に伴い溶融状態となりスラグの隙間を流れて伝わって凝集し、粒径の大きな有価メタルを形成する。一方、処置時間が進むにつれて、スラグ成分も徐々に熔融して液相のスラグが生成する。そして、例えば、反応開始から１０分程度を経過すると、ペレットの殻の中では、液相の鉄－ニッケルなどの有価メタルと液相のスラグが存在する状態になる。つまり、本製錬方法では、還元加熱処理工程Ｓ３における還元加熱処理により、ペレット中において鉄－ニッケルなどの合金の凝集させることができるので、一般的なニッケル酸化鉱石の製錬方法と比べて、より大きな粒径を有するフェロニッケルなどの有価メタルを形成し回収することができる。
本製錬方法の還元加熱処理工程Ｓ３において還元加熱処理を行った際、ペレットの表層部では、ニッケル酸化物（酸化ニッケル）の還元反応とともに鉄酸化物（酸化鉄）の還元反応が進行していく。そして、反応開始から僅か１分～数分程度の処理時間で、ペレット表層部において、ペレットに含まれる酸化ニッケル及び一部の酸化鉄が還元されメタル化が進んでニッケルメタルあるいは鉄とニッケルの合金であるシェル（以下、「殻」ともいう）が形成される。このペレットには、上述したようにニッケルスクラップが含有されているので、ニッケルが高品位（質量％）の状態で存在する。
このため、ペレット内部（つまり、殻の中）では、その殻の形成に伴って、鉄とニッケルと有価メタル（例えば、鉄－ニッケルなどの合金）を形成し、温度上昇に伴い溶融状態となりスラグの隙間を流れて伝わって凝集し、粒径の大きな有価メタルを形成する。一方、処置時間が進むにつれて、スラグ成分も徐々に熔融して液相のスラグが生成する。そして、例えば、反応開始から１０分程度を経過すると、ペレットの殻の中では、液相の鉄－ニッケルなどの有価メタルと液相のスラグが存在する状態になる。つまり、本製錬方法では、還元加熱処理工程Ｓ３における還元加熱処理により、ペレット中において鉄－ニッケルなどの合金の凝集させることができるので、一般的なニッケル酸化鉱石の製錬方法と比べて、より大きな粒径を有するフェロニッケルなどの有価メタルを形成し回収することができる。
【0052】
なお、本製錬方法で得られる有価メタルは、純度の高い鉄－ニッケルの合金であることから、フェロニッケルを製造する際の原料として利用することができる。
【実施例0053】
以下、本発明の実施例を示してより具体的に説明する。なお、本発明は以下の実施例に何ら限定されない。
【0054】
＜混合物調製工程＞
ニッケル酸化鉱石と、メッキ工程で発生したニッケルスラッジと、フラックス成分である珪砂及び石灰石と、バインダー（ベントナイト）と、炭素質還元剤と、を混合物調製工程に供して、適量の水を添加しながら混合機を用いて混合し混合物を調製した。
ニッケル酸化鉱石と、メッキ工程で発生したニッケルスラッジと、フラックス成分である珪砂及び石灰石と、バインダー（ベントナイト）と、炭素質還元剤と、を混合物調製工程に供して、適量の水を添加しながら混合機を用いて混合し混合物を調製した。
【0055】
ニッケル酸化鉱石には、平均粒径が０．０８５ｍｍ、ニッケル品位が１±０．１質量％のものを使用した。
なお、ニッケル酸化鉱石の平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いた。
なお、ニッケル酸化鉱石の平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置を用いた。
【0056】
ニッケルスラッジには、ニッケル品位が１０±０．２質量％のものを使用した。
【0057】
鉄鉱石は、平均粒径が０．７５ｍｍのものを使用した。
なお、鉄鉱石の平均粒径の測定には、ニッケル酸化鉱石と同様の装置を用いた。
なお、鉄鉱石の平均粒径の測定には、ニッケル酸化鉱石と同様の装置を用いた。
【0058】
炭素質還元剤には、平均粒径が約１４３μｍの石炭粉（炭素含有量：５３重量％）を用いた。
なお、炭素質還元剤の平均粒径の測定方法には、ニッケル酸化鉱石と同様の装置を用いた。
なお、炭素質還元剤の平均粒径の測定方法には、ニッケル酸化鉱石と同様の装置を用いた。
【0059】
（ニッケルスラッジの混合割合）
ニッケルスラッジは、ニッケルスラッジとニッケル酸化鉱石との合計を１００質量％としたときに以下の値となるように混合した（試料Ｎｏ．１～６）。
試料Ｎｏ．１：０．０５質量％
試料Ｎｏ．２：０．８質量％
試料Ｎｏ．３：３．０質量％
試料Ｎｏ．４：６．０質量％
試料Ｎｏ．５：９．５質量％
試料Ｎｏ．６：１２．０質量％
ニッケルスラッジは、ニッケルスラッジとニッケル酸化鉱石との合計を１００質量％としたときに以下の値となるように混合した（試料Ｎｏ．１～６）。
試料Ｎｏ．１：０．０５質量％
試料Ｎｏ．２：０．８質量％
試料Ｎｏ．３：３．０質量％
試料Ｎｏ．４：６．０質量％
試料Ｎｏ．５：９．５質量％
試料Ｎｏ．６：１２．０質量％
【0060】
（炭素質還元剤の混合割合）
炭素質還元剤は、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石とニッケルスラッジに含まれる酸化ニッケル（ＮｉＯ）と酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）とを過不足なく還元するのに必要な量を１００％としたときに、３８％の割合となるように混合した。
炭素質還元剤は、原料鉱石であるニッケル酸化鉱石とニッケルスラッジに含まれる酸化ニッケル（ＮｉＯ）と酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）とを過不足なく還元するのに必要な量を１００％としたときに、３８％の割合となるように混合した。
【0061】
＜混合物成形工程＞
調製した混合物を混合物成形工程に供して、円柱形状のペレットを成形した。
成形には、ペレタイザーを用いた。得られたペレットは篩別処理に供して直径が１５±２ｍｍのペレットを調製した。
調製した混合物を混合物成形工程に供して、円柱形状のペレットを成形した。
成形には、ペレタイザーを用いた。得られたペレットは篩別処理に供して直径が１５±２ｍｍのペレットを調製した。
【0062】
調製したペレットは、固形分が７０質量％程度、水分が２５質量％程度となるように、１５０℃～２００℃の窒素の熱風を吹き付けて乾燥処理した。
【0063】
乾燥処理後のペレットの固形分組成（炭素を除く）の代表例を下記表３に示す。
固形分組成の測定には、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＨＩＭＡＺＵ Ｓ－８１００型）を用いた。
固形分組成の測定には、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＨＩＭＡＺＵ Ｓ－８１００型）を用いた。
【0064】
【表3】
【0065】
比較例は、ニッケルスラッジを混合しない以外は実施例と同様にペレットを調製した。
【0066】
＜還元処理工程＞
調製したペレットを還元処理工程に供した。
乾燥処理後のペレットを、窒素雰囲気にした還元炉に装入した。なお、還元炉内の装入時の温度は５００±２０℃とした。
次に、炉床にアルミナ粒を敷き詰め、その上にペレットを載置した。アルミナ粒を敷き詰めることによりペレットと炉床の反応を抑制することができる。
ペレットの還元処理は、下記表４に示す温度（表４では還元温度）及び時間（表４では還元時間）で行った。還元処理後は、窒素雰囲気中で速やかに室温まで冷却して、炉から取り出した。
調製したペレットを還元処理工程に供した。
乾燥処理後のペレットを、窒素雰囲気にした還元炉に装入した。なお、還元炉内の装入時の温度は５００±２０℃とした。
次に、炉床にアルミナ粒を敷き詰め、その上にペレットを載置した。アルミナ粒を敷き詰めることによりペレットと炉床の反応を抑制することができる。
ペレットの還元処理は、下記表４に示す温度（表４では還元温度）及び時間（表４では還元時間）で行った。還元処理後は、窒素雰囲気中で速やかに室温まで冷却して、炉から取り出した。
【0067】
炉から取り出した還元処理物のニッケルメタル化率、有価メタル中のニッケル含有率を測定した。
測定には、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＨＩＭＡＺＵ Ｓ－８１００型）を用いた。
測定には、ＩＣＰ発光分光分析装置（ＳＨＩＭＡＺＵ Ｓ－８１００型）を用いた。
【0068】
測定値に基づいて下記式より、ニッケルメタル化率、有価メタル中のニッケル含有率を算出した。
【0069】
（ニッケルメタル化率）
ニッケルメタル化率（％）＝（混合物中の有価メタルのＮｉ量／混合物中の全てのＮｉ量）×１００
ニッケルメタル化率（％）＝（混合物中の有価メタルのＮｉ量／混合物中の全てのＮｉ量）×１００
【0070】
（有価メタル中のニッケル含有率）
有価メタル中のニッケル含有率（％）＝（混合物中の有価メタルのＮｉの合計量／混合物中の有価メタルの合計量）×１００
有価メタル中のニッケル含有率（％）＝（混合物中の有価メタルのＮｉの合計量／混合物中の有価メタルの合計量）×１００
【0071】
（有価メタルの回収工程）
還元処理物には、有価メタルとスラグが含まれている。このため、還元処理物から有価メタルを分離選別し回収するため、還元処理物を有価メタルの回収工程に供した。
この回収工程では、還元処理物を粉砕処理工程に供した後、得られた粉砕物を上述した磁選工程と同様の装置を用いた工程に供して、鉄などを含むスラグを磁着物として、ニッケルなどの有価成分を含む有価メタルを非磁着物として、選別し回収した。
還元処理物には、有価メタルとスラグが含まれている。このため、還元処理物から有価メタルを分離選別し回収するため、還元処理物を有価メタルの回収工程に供した。
この回収工程では、還元処理物を粉砕処理工程に供した後、得られた粉砕物を上述した磁選工程と同様の装置を用いた工程に供して、鉄などを含むスラグを磁着物として、ニッケルなどの有価成分を含む有価メタルを非磁着物として、選別し回収した。
【0072】
還元炉に装入したペレット積層体における原料の含有量と、原料におけるＮｉの含有率と、回収された有価メタル量から有価メタル回収率を算出した。なお、メタル回収率は、以下の式により算出した。
有価メタル回収率（％）＝｛ 回収された有価メタル量／（装入した原料の量×酸化鉱石中のＮｉ含有率） ｝×１００（％）
有価メタル回収率（％）＝｛ 回収された有価メタル量／（装入した原料の量×酸化鉱石中のＮｉ含有率） ｝×１００（％）
【0073】
（有価メタルの平均粒径）
回収した有価メタルの平均粒径は、Ｘ線ＣＴ（株式会社リガク製）を用いて測定した。
回収した有価メタルの平均粒径は、Ｘ線ＣＴ（株式会社リガク製）を用いて測定した。
【0074】
（実験結果）
表４に示すように、試料Ｎｏ．１～Ｎｏ．６では、ニッケル酸化鉱石にニッケルスラッジを混合したことにより、生成した有価メタルの平均粒径が比較例と比べて大きくなることが確認できた。またＮｉメタル化率、有価メタル中のニッケル含有率及び有価メタルの回収率も向上することが確認できた。
これに対して、ニッケルスラッジを混合しなかった比較例では、全ての項目においても実施例に比べて低い値であり有価メタルの平均粒径も小さかった。
表４に示すように、試料Ｎｏ．１～Ｎｏ．６では、ニッケル酸化鉱石にニッケルスラッジを混合したことにより、生成した有価メタルの平均粒径が比較例と比べて大きくなることが確認できた。またＮｉメタル化率、有価メタル中のニッケル含有率及び有価メタルの回収率も向上することが確認できた。
これに対して、ニッケルスラッジを混合しなかった比較例では、全ての項目においても実施例に比べて低い値であり有価メタルの平均粒径も小さかった。
【0075】
【表4】
【産業上の利用可能性】
【0076】
本発明のニッケル酸化鉱石の製錬方法は、ニッケル酸化鉱石から有価メタルを製造する方法として適している。
【符号の説明】
【0077】
Ｓ１ 混合物調製工程
Ｓ２ 混合物成形工程
Ｓ３ 還元処理工程
Ｓ４ 回収工程
Ｓ２ 混合物成形工程
Ｓ３ 還元処理工程
Ｓ４ 回収工程
【図1】