<Desc/Clms Page number 1>
Verfahren zur'Gewinnung von Metallen aus Erzen sulfidiscller Natur, insbesondere
EMI1.1
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren, um Metalle in gediegenem Zustand unmittelbar aus sulfidischen Erzen u. dgl. zu gewinnen, ohne dass ausgedehnte und umständliche Verhüttungsprozesse nötig sind. Insbesondere ist Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Verarbeitung von bituminösen Erzen und unmittelbaren Gewinnung der gediegenen Metalle aus diesen Erzen mit einfachen Mitteln, wobei die bei der Zerlegung des Bitumens gewonnenen Produkte wirksam benutzt werden.
Erze, die nicht ohne weiteres verhüttungsfähig sind, werden vielfach durch Aufbereitungsverfahren angereichert, um Aufbereitungsprodukte zu gewinnen, die sich wirtschaftlich verhütten lassen.
Als Aufbereitungsverfahren kommen dabei u. a. die Gravitationsaufbereitung, die Schwimmaufbereitung und die magnetische. Aufbereitung in Frage.
Bei gewissen bituminösen Erzen ist jedoch die Aufbereitung nach diesen Verfahren an sich nicht möglich, da u. a. der Bitumengehalt hindernd wirkt. Derartige Erze wurden bisher meist sofort ohne vorausgegangene Aufbereitung einem Verhüttungsprozess unterworfen. Eine derartige Verfahrensweise ist jedoch sehr kostspielig, da grosse Mengen Brennstoff verbraucht werden, und stellt-selbst vielfach bei hochwertigen Erzen-die Wirtschaftlichkeit in Frage.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt. diese Schwierigkeit zu überwinden. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, das Bitumen aus solchen Erzen durch Hitzebehandlung auszutreiben und nutzbar zu machen, mit der Absicht, die spätere Aufbereitung des Behandlungsgutes zu begünstigen. Nach einem früheren Vorschlag sollte diese Hitzebehandlung unter Luftzufuhr stattfinden, wobei ein Teil des abzutreibenden Bitumens verbrannte. Abgesehen davon, dass bei dieser Verfahrensweise das wertvolle Bitumen zum Teil vernichtet, zum Teil geschädigt wurde, wurde auch das bitumenfreie Erzprodukt durch die Hitzeeinwirkung in Gegenwart von Sauerstoff ungünstig beeinflusst und besonders die für die spätere Aufbereitung sehr wichtige Gleichmässigkeit des Produktes beeinträchtigt.
Demgegenüber besteht der Erfindungsgegenstand in einem Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Erzen u. a. auch bitumenhaltigen Erzen der aufgezeigten Art, bei dem die Hitzebehandlung unter vollständigem Luftabschluss erfolgt. Durch eine derartige Hitzebehandlung unter Luftabschluss werden die fü, r die Aufbereitung schädlichen Bestandteile in eine Form gebracht, in der sie nicht mehr stören.
Es hat sich herausgestellt, dass die Schwelprodukte dabei in Form von Gasen oder Teer bzw. Ölen zur wirtschaftlichen Verwertung in der üblichen Art geeignet sind.
Durch die Auswahl geeigneter Korngrössen des Haufwerks, der Erhitzungsdauer und der Erhitzungstemperatur ist es dabei aber auch möglich. die in dem aufgegebenen Erz enthaltenen Metallverbindungen, z. B. Metallsulfide, derart zu zerlegen, dass aus ihnen die Metalle vollständig oder in ihren Hauptmenge freigemacht werden. Hiebei soll gemäss der Erfindung die Temperatur der Erhitzung des zweckmässig klein-bis feinkörnigen Gutes vor der vollständigen Abschwelung bis über die normale Tiefschweltemperatur (5000 C) hinausgetrieben werden.
Dabei wird es möglich sein, die verschiedenen Metalle bzw. Metallverbindungen einzeln zu gewinnen.
Die gewonnenen Aufbereitungsprodukte können derart rein sein, dass sich der sonst übliche Verhüttungsprozess ganz oder zum allergrössten Teil erübrigt und lediglich ein Einschmelzen des gewonnenen Fein-
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
waagrechten drehbaren Schwelofen einer langsam auf 600-700 C ansteigenden Schwelung unterworfen. Die entwickelten Gase werden durch Rohrleitungen, die an dem Schwelofen angeschlossen sind. abgeführt. Die flüssigen Kohlenwasserstoffe werden in einer Vorlage gesammelt. Nach mehrstündiger Schwelzeit, die von der. Menge der Aufgabe abhängt. wird das Haufwerk, nachdem es sich abgekühlt hat. aus dem Schwelofen entfernt.
Durch den Schwelprozess wird das in dem Kupferschiefer in Form von Sulfiden enthaltene Kupfer in gediegenes Kupfer überführt, das in Form von dünnen Fäden in dem Selhwelgut sichtbar ist. Ebenso werden die im Kupferschiefer enthaltenen ändern Metalle, insbesondere Silber und Eisen, aus den Schwefelverbindungen in den gediegenen Zustand überführt. Das ursprünglich als Blei- glanz vorhandene Bleierz wird in das Oxyd überführt, während das in dem Kupferselliefer enthaltene
EMI2.2
die Metalle bzw. Metalloxyde oder Sulfide auf Schnellstossherden einzeln rein gewonnen, so dass sie einzeln mit geringen Kosten zu handelsfähigen Produkten eingeschmolzen werden können.
Diese Aufbereitung auf Sehnellstossherden ist deshalb möglich, weil die vorher ultramikroskopiseh feinen Erzteilehen zu gröberen Fäden, Kugeln, Blättchen od. dgl. zusammengetrieben worden sind.
Der Erfinder hat durch Versuche festgestellt, dass das Ausbringen an gediegenen Metallen durch Zusatz von gewissen Katalysatoren beschleunigt und vergrössert werden kann. Als geeigneter Katalysator hat sich Gips erwiesen, der z. B. fein zerkleinert in einer Menge von etwa 1 bis 2"o dem Haufwerk zugesetzt werden kann. Die Versuche ergaben ferner, dass dieser Katalysator auch bei staubförmigem und gröberem Aufgabegut, als es nach den bisherigen Erfahrungen mit dem Verfahren zweckmässig war günstig ein-
EMI2.3
EMI2.4
Es können sulfidische Erze ohne natürlichen Bitumengehalt in ähnlicher Weise zerlegt werden.
Es ist nämlich durch eingehende Versuche festgestellt worden, dass man auch sulfidische Erze durch Wärmebehandlung unmittelbar zu Metallen zerlegen kann. wenn man sie unter Zusatz Y (m Kohkn- wasserstoffträgern einem Schwelen unterwirft. Dabei wird das Erz unter dem Einfluss der sich bei der Erhitzung unter Luftabschluss aus den Kohlenwasserstoffträgern bildenden Kohlenwasserstoffe und der sonstigen Bestandteile derart zerlegt. dass die Metallverbindungen zu Körnern von gediegenem Metall zusammengetrieben werden. Versuche haben ergeben. dass zu diesen wirksamen sonstigen Bestandteilen u. a. Sulfate (Gips. Eisenvitriol usw. ) und auch Kalk zu rechnen sind.
Es ist bekannt, oxydische Erze unter Luftabschluss zu Metallen zu reduzieren. Beispielsweise ist vorgeschlagen worden, eine derartige Reduktion mit Kohlenwasserstoff für sieh und in Verbindung mit Wasserstoff vorzunehmen. Für die sulfidischen Erze dagegen sind solche Versuche bisher nicht bekannt, man war vielmehr darauf angewiesen, die Sulfide zunächst abzurosten und alsdann als Oxyde weiterzubehandeln. Für die unmittelbare Wärmebehandlung von Sulfiden mussten bisher erheblich höhere Temperaturen angewendet werden. Die rmsetzungstemperatur von Kupfersulfid mit Kohlenstoff liegt bei etwa 1400 C.
Das neue Verfahren spielt sich wie folgt ab : Zunächst wird das zu behandelnde sulfidische Erz mit fein gemahlener, zweckmässig sehr gasreicher oder bituminöser Kohle (Steinkohle oder Braunkohle)
EMI2.5
gegebenen Kohlenwasserstoffträgern nicht besonders fein zu sein ; im Gegenteil erhält man gröbere Metallkörner, wenn sie grösser ist. Ferner wird dem Erz fein gemahlenes Eisenvitriol und gegebenenfalls ein wenig Kalk zugesetzt und ebenfalls gut durchgemischt. Es hat sich auch bewährt, das äusserst fein-
EMI2.6
nach der oben aufgezeigten Verfahrensweise zu behandeln.
Diese Verfahrensweise hat den Vorteil, dass eine innige Mischung der Kohlenwasserstoffträger mit den feinen Erzteilehen erfolgt, dass aber bei dem
Schwelprozess ein Absetzen der ausgetriebenen Metalle auf den Oberflächen der 5-10 mm grossen Teilchen in gröberen Fäden und Kugeln leichter möglich wird, da wegen des gröberen Kornes Hohlräume vorhanden sind. Erhitzt man nun das so vorbehandelte Haufwerk langsam bis auf Temperaturen, die wesentlich unter der Umsetzungstemperatur des Kupfers mit Kohlenstoff (bei Kupfersulfiden zwischen 1300 und 15000 C) liegen, z.
B. auf etwa 7000 C, so sind die Metallsulfide nach einigen Stunden zu gediegenen Metallen zerlegt, während der Schwefel in Form von Schwefelwusserstoff. organischen Schwefelverbindungen, Schwefelblüte und auch von Schwefeldioxyd mit den Kohlenwasserstoffen und sonstigen Gasen entweicht. Der Zusatz von Eisenvitriol wirkt dabei katalytisch, Kalkzusatz ist nicht unbedingt erforderlich. An Stelle von Eisenvitriol kann man auch andere Sauerstoffträger zusetzen, beispielsweise Gips oder Roteisenstein, es sei denn, dass derartige Stoffe bereits im Erz vorhanden sind. Die erforderlichen Kohlenwasserstoffe können auch als Gase in den Ofen eingeführt werden. Alsdann kann man mit
<Desc/Clms Page number 3>
EMI3.1
brauchbar.
Die einzelnen Metalle können daraus durch eine Gravitationsaufbereitung, durch Flotation oder durch Laugung gewonnen werden, sofern sie nicht flüchtig mit den Gasen abgeführt werden und sich auf dem Gasableitungsweg bei genügender Abkühlung absetzen. Das gebildete metallische Eisen kann auch durch magnetische Aufbereitung gewonnen werden. Es stellt ein sehr reines Produkt dar, das zur Herstellung von besonders hochwertigen Stählen geeignet ist. Das Verfahren ist besonders für arme Erze, die sich wegen der Feinheit der Erzführung ohne eine solche Vorbehandlung schwer auf- bereiten lassen, geeignet, jedoch auch für reiche Erze vielfach zweckmässig. Die bei der Benutzung von
Kohle usw. mitgewonnenen Gase können wieder zur Beheizung der Öfen benutzt werden, so dass sich auf diese Weise das Verfahren wesentlich verbilligt.
Gegenüber bekannten Verfahren liegt ein Vorteil des erfindungsgemässen Verfahrens darin, dass man mit Erhitzungstemperaturen auskommt, die nicht erheblich über den Temperaturen der eigentlichen Tieftemperaturverschwelung und wesentlich, unter den normalen Umsetzungstemperaturen der Sulfide mit Kohlenstoff liegen, und dass ausserdem die zugeführten oder aus Kohle usw. sich bildenden Kohlenwasserstoffe nicht verbrannt werden, sondern als hochwertige Brenngase grösstenteils wieder verwendet werden können.
Ausführungsbeispiel : Ein Kupferkies mit viel kieseliger und kalkiger Gangart und etwa 700 Cu Gehalt wurde auf etwa l mm Korngrösse zerkleinert und mit 10 Gewichtsteilen fein gemahlener bituminöser Braunkohle und 1 Gewichtsteil fein gemahlenem Eisenvitriol auf 00 Teile Erz innig gemischt.
Das Gemisch wurde in einem zylindrischen elektrischen Ofen. der durch einen spiralförmig angeordneten Heizdraht auf dem ganzen Umfang beheizt wurde, langsam ansteigend auf 600-700 C einige Stunden erhitzt. Aus dem so behandelten Haufwerk konnte der Eisengehalt als metallisches Eisen in Körnern von O'l bis 0'5 mm Durchmesser durch eine magnetische Aufbereitung und der Kupfergehalt als gleichgrosse gediegene Kupferkörner durch Herdaufbereitung gewonnen werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus Erzen sulfidischer Natur, insbesondere aus bituminösen Erzen, dadurch gekennzeichnet. dass man das Erz in Gegenwart von festen, flüssigen oder gasförmigen Kohlenwasserstoffen unter Luftabschluss bei Temperaturen über 5000 C einer Hitzebehandlung unterwirft und die festen Rückstände dieser Hitzebehandlung aufbereitet.
2. Verfahren nach Ansprueh 1. dadurch gpkennzeiclmet. dass man das fein gemahlene Erz brikettiert und nachher wieder auf eine Korngrösse von 5 bis 10 mm zerkleinert.
**WARNUNG** Ende DESC Feld kannt Anfang CLMS uberlappen**.