AT137313B - Verfahren zur Gewinnung von Kupferstein. - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Gewinnung von Kupferstein. 



   Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Abscheidung von Arsen und Antimon aus komplexen Schwefelverbindungen in metallischer Form mit nachfolgender Verflüchtigung dieser Metalle als Trioxyde. 



   Die Freigabe von Arsen und Antimon erfolgt in der Weise, dass Eisen einer höheren Oxydationsstufe dem Schmelzprozesse mit beigegeben und durch   kohIenstofThaltige   Reduktionsmittel im Verlaufe des Schmelzprozesses zu metallischem Eisen reduziert wird. Dieses metallische Eisen tritt nun in diesem besonders reaktionsfähigen Zustande (status nascens) an Stelle von Arsen und Antimon in die Schweflung ein und bringt letztere Metalle zur Abscheidung, die sodann zufolge überschüssigen Luftsauerstoffes oder durch Berührung mit oxydischen Teilen der Beschickung als Metalloxydstäube verflüchtigt werden. 



   Als Resultat des Schmelzprozesses, der am zweckmässigsten in einem Schachtofen durchgeführt wird, ergibt sich unter Ausschaltung jeglichen Anfalles von unerwünschter Speise ein im Eisengehalte weit angereicherter Kupferstein ähnlicher Zusammensetzung, wie er beim Verschmelzen von Kupferkiesen anfällt, der nach dem sonst üblichen Verblaseprozesse ohne weiteres auf Reinkupfer verarbeitet werden kann. 



   Als Vorteile des Verfahrens sind anzuführen :
1. Die nahezu vollständige Abscheidung von Arsen und eine weitgehende Abscheidung von Antimon sowie die Gewinnungsmöglichkeit beider Metalle in Form oxydischer Stäube durch einen einmaligen Schmelzprozess. 



   2. Die Erzielung eines Kupfersteines, der durch weitgehende Bindung des ursprünglichen Schwefelgehaltes des Schmelzgutes an Eisen, also durch absichtlich herbeigeführte Schwefeleisenbildung die Wärmebilanz für den nachfolgenden Bessemerprozess wesentlich, u. zw. in einem solchen Ausmasse verbessert, dass die Durchführung des Verblaseprozesses dort noch gewährleistet erscheint, wo ein aus dem gleichen Schmelzgut nach dem sonst üblichen Schachtofenschmelzverfahren   erschmolzener   Kupferstein die Wärmebilanz für den Konverterprozess nicht mehr verbürgen könnte. 



   3. Die Vereinfachung und Verbilligung der weiteren Gewinnung der Edelmetalle aus den später anfallenden Elektrolysenschlämmen oder Schlämmen sonstiger Laugeprozesse wegen der höheren Konzentration und der grösseren Reinheit dieser Edelmetallschlämme, da ja solche komplexe Schweflungen, wie sie beispielsweise in der Natur vererzt (als Fahlerze) oder in   sonstigen Hüttenprodukten (als speisehaltige Kupfersteine usw. ) vorkommen, in der Regel edel-   metallhaltig sind. 



   4. Die gegebene Möglichkeit, diesem Verfahren auch andere metallische oder oxydische Hüttenprodukte unterwerfen zu können, wie beispielsweise durch Arsen und Antimon stärker verunreinigte Edelmetallschlämme, wenn sie   zweckmässigerweise   vorerst durch eine geeignete Vorbehandlung in eine Schweflung übergeführt werden. 



   Eine beispielsweise Ausführungsform ergibt sich aus nachfolgender Beschreibung des Verfahrens an Hand eines praktischen und mit Zahlen belegten Beispieles über eine vierwöchige Versuchskampagne. Als praktisches Beispiel für die notwendigen Abänderungen, die zwecks Umstellung eines normalen Schmelzbetriebes auf eine Betriebsweise nach gegenständlichem 

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 Verfahren Platz zu greifen haben, sei auf das nachstehende Verschmelzen von Flotationsfahlerzkonzentraten in einem normalen Kupferschachtofen kurz verwiesen. 
 EMI2.1 
 
<tb> 
<tb> Zusammensetzung <SEP> der <SEP> Flotationsfahlerzkonzentrate <SEP> :

  
<tb> Cu <SEP> ...................................... <SEP> 31 <SEP> %
<tb> Sb <SEP> .. <SEP> ................................... <SEP> 12 <SEP> %
<tb> As................................... <SEP> 7 <SEP> %
<tb> Fe.................................... <SEP> 4 <SEP> o/o
<tb> Ag <SEP> ............. <SEP> ...................... <SEP> 0#3%
<tb> Pb, <SEP> Zu <SEP> neben <SEP> Spuren <SEP> von <SEP> Hg <SEP> usw.......... <SEP> 5'50/o
<tb> S <SEP> 26 <SEP> oxo
<tb> Ca, <SEP> 0, <SEP> MgO, <SEP> Ba0 <SEP> 6-511/o
<tb> Si02.................................... <SEP> 3 <SEP> %
<tb> Rest <SEP> CO2 <SEP> usw. <SEP> ........................... <SEP> (4#7%)
<tb> Summe... <SEP> 100 <SEP> %.
<tb> 
 



   Die Gangart dieser Erze würde einer schwerer schmelzbaren Subsilikatschlacke entsprechen und in ihrer Mengenbemessung für einen geordneten Schmelzbetrieb nicht hinreichen. 



   Man errechnet sich daher nach allgemeinen Richtlinien des Metallhüttenwesens mengenmässig und in bezug auf chemische Zusammensetzung jene Schwermetallschlacke, die einerseits die möglichst vollständige   Rückverarbeitungsmöglichkeit   der später anfallenden Gesamtmenge an Konverterschlacke und der höhermetallhaltigen Schlacke des eigenen Betriebes gewährleistet, anderseits nach Massgabe der lokalen Kokspreise und der Preise für sonst. notwendige Schmelzzuschläge eine im Preis günstige, leichtflüssige und an Eisenoxydul möglichst   vollgesättigle   Schlacke ergibt. 



   Als wesentliches Momenl   gegenständlichen Verfahrens   kommt nun noch der weitere Eisenzuschlag hinzu, der sich wegen angestrebter Abdrängungsmöglichkeit der zwölf Prozenteinheiten Sb und sieben Prozenteinheiten As mit einem gewissen Sicherheitskoeffizienten als notwendiges Übermass an Eisenzuschlag stöchiometrisch errechnet und in Form von Eisen höherer Oxydationsstufe, d. i. in Form von   Kiesabbränden,   Eisenhammerschlag u. dgl., der Möllerung mit beigegeben wird. 



   Die besagten Flotationserze werden entweder zusammen mit den errechneten Mengen von Kiesabbränden oder Eisenhammerschlag einschliesslich der nötigen Staubkohlen-oder Koksgrusmenge als Reduktionsmittel brikettiert oder auch lose mit der übrigen Schachtofenbeschickung aufgegeben, in welch letzterem Falle ein entsprechendes Mehrausmass von grobstückigem Schmelzkoks die Reduktion des Eisenoxyds durch   Kohlenoxyd   herbeizuführen hat. 



   Als Ergebnis des nachfolgenden Schmelzprozesses resultiert unter Vermeidung jeglichen Speiseanfalles ein Kupferstein, der sich in seiner Zusammensetzung von den Eigenschaften eines Steines, wie er aus antimon-und arsenfreien Kupferkiesen erschmolzen wird, fast kaum noch unterscheidet und bei seiner weiteren Verarbeitung im Konverter auf silberhaltige Anoden keinerlei Schwierigkeiten mehr verursacht. Bei der nachfolgenden Aufarbeitung der Anoden im Elektrolysenbetriebe steht ein Anfall von Edelmetallschlämmen zu erwarten, der je nach grösserer oder geringerer Sorgfalt bei Durchführung des Verblaseprozesses einen Silbergehalt von 8 bis   120/0   oder auch noch höher aufzuweisen hat. 



   Nachstehend die Erfolgsziffern einer vierwöchigen Betriebskampagne : 
I. Zusammensetzung des   Möllers :   
 EMI2.2 
 
<tb> 
<tb> 1. <SEP> Flotationsfahlerzkonzentrate..................................... <SEP> 100 <SEP> Teile
<tb> 2. <SEP> Schlammkohle <SEP> (minderwertige <SEP> Abfallkohle <SEP> aus <SEP> den <SEP> letzten <SEP> Klärsümpfen
<tb> einer <SEP> Kohlenwäsche)
<tb> a) <SEP> als <SEP> Reduktionsmittel <SEP> für <SEP> die <SEP> Erzbriketts <SEP> 6-8 <SEP> "
<tb> b) <SEP> bei <SEP> Aufgabe <SEP> der <SEP> Erze <SEP> in <SEP> losem <SEP> Zustande
<tb> 3. <SEP> Kiesabbrände <SEP> ................................................ <SEP> 20-25 <SEP> "
<tb> 4. <SEP> Bundsandstein <SEP> (saurer <SEP> Zuschlag <SEP> mit <SEP> etwa <SEP> 90% <SEP> Spi02) <SEP> bis <SEP> 8 <SEP> "
<tb> 5.

   <SEP> Konverterschlacke <SEP> vom <SEP> Verblasen <SEP> des <SEP> erschmolzenen <SEP> Fahlerzkupfersteines <SEP> 20"
<tb> 6. <SEP> Repetitionsschlacke <SEP> vom <SEP> eigenen <SEP> Betrieb'10
<tb> 
 II. Zusammensetzung des erschmolzenen Kupfersteines : 
 EMI2.3 
 
<tb> 
<tb> Cu <SEP> ............36 <SEP> -42 <SEP> %
<tb> Sb........... <SEP> 1-8-2-5ouzo
<tb> As.......... <SEP> Spuren- <SEP> 0'2 <SEP> %
<tb> Fe <SEP> ............19 <SEP> -25 <SEP> %
<tb> Ag <SEP> 0-35-0-380/0
<tb> 
 

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 III. Zusammensetzung der Schachtofenschlacke : 
 EMI3.1 
 
<tb> 
<tb> Si02............ <SEP> 35 <SEP> -40%
<tb> Fe.............. <SEP> loo
<tb> Sb <SEP> ............... <SEP> 1#5-2 <SEP> %
<tb> As <SEP> 0-Spuren
<tb> 
 Rest vorwiegend Erdenbasen. 



   IV. Gichtstäube : neben mitgerissenen feinen Möllerpartien vorwiegend   As203     und Sb203   mit entsprechenden Mengen von As2S3 und   SbSg,   letztere herrührend von der teilweisen Sulfidverflüchtigung in den oberen Partien der Reaktionszone des Schachtofens. 



   Der Gesamtrückhalt an Arsen und Antimon im Kupferstein beträgt nur noch rund zehn Hundertteile vom ursprünglich aufgegebenen Gesamtgehalte der Erze.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRUCH : Verfahren zur Gewinnung eines für die unmittelbare Durchführung des Verblaseprozesses geeigneten, praktisch nahezu antimon-und arsenfreien Kupfersteines durch einen einmaligen EMI3.2 Fahlerze, speisehaltige Kupfersteine u. dgl., unter Zusatz von Eisen höherer Oxydationsstufe, wie Kiesabbrände oder Hammerschlag, und eines kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittels, wie Staubkohle oder Koksgrus, einem reduzierenden Schmelzen unterworfen werden. wobei das durch Reduktion entstehende Eisen in die Schweflung an Stelle von Arsen und Antimon eintritt und diese als Oxyde verflüchtigt werden.