AT212027B - Verfahren zur Aufarbeitung von sulfidischen Erzen - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Aufarbeitung von sulfidischen Erzen 
Sulfidische Erze, vor allem Pyrit, werden nach den herkömmlichen Methoden dadurch aufgearbeitet, dass sie unter Luftzutritt geröstet werden, wodurch die Sulfide in die Oxyde übergeführt und aus dem
Schwefelgehalt Schwefeldioxyd gebildet    wird, das   als Ausgangsprodukt für die Schwefelsäuregewinnung dient. Nach neueren Verfahren lässt sich diese Verbrennung der Sulfide auch auf nassem Wege durchfüh- ren, indem die feingemahlenen Erze in Wasser oder Ammoniaklösung suspendiert über dem Siedepunkt des Wassers unter Druck mit Sauerstoff behandelt werden. Man erhält durch diese Behandlung etwaigen
Gehalt der Erze an Kupfer, Nickel, Zink, Kobalt in Form wassergelöster Sulfate bzw. den Eisengehalt durch eintretende Hydrolyse des primär gebildeten Eisen (III) sulfates als Eisenoxydhydrat.

   Der Sulfidschwefel wird zu Sulfat oxydiert, das im Falle der Verwendung von Wasser als Schwefelsäure anfällt, im Falle der Verwendung von Ammoniak als Ammonsulfat gewonnen werden kann. 



   Ältere Patentschriften, wie die brit. Patentschrift Nr. 25, 847/1909 und die brit. Patentschrift Nr. 13, 012/1906 schlagen auch vor, sulfidische Erze, allerdings nur solche,   die sulfosalzbildende   Metalle enthalten, mit wässerigen Alkalihydroxyden bei Temperaturen bis zum Siedepunkt der Laugungslösung unter Normaldruck zu laugen. Es werden durch diese Behandlung die Sulfosalze in Lösung gebracht. 



  Der Aufschluss anderer Metallsulfide,   z. B.   des Pyrites oder komplexer Eisensulfide, gelingt dagegen nach diesen Verfahren nicht. 



   Ein ganz anders geartetes Verfahren schlägt die österr. Patentschrift Nr. 203732 für die Aufarbeitung sulfidischer Erze mit einem Gehalt an sulfosalzbildenden Metallen vor. Die Erze sollen unter Druck bei erhöhten Temperaturen mit wässeriger Natriumsulfidlösung gelaugt werden. Durch das Inlösunggehen der Sulfosalze ist eine Möglichkeit der Abtrennung von andern Metallen gegeben. Die   Patentschriftbesagt   ferner, dass durch Zusatz von freiem Alkali zur Aufschlusslösung einerseits die Ausbeuten an Sulfosalz erhöht werden, anderseits die in den Erzen vorhandenen Sulfide ganz oder teilweise unter Bildung von Natriumsulfid entschwefelt werden können. 



   Es hat sich nun gezeigt, dass durch die Anwendung von natriumsulfidfreien wässerigen Alkalihydro-   xydlösungenund/oderEtdalkalihydroxydaufschlämmungen gegenüber dem   in der zitierten Patentschrift beschriebenen Verfahren die Entschwefelung viel glatter und mit höherer Ausbeute erfolgt und eine Möglichkeit zur Gewinnung von Natriumsulfid aus sulfidischen Erzen gegeben ist. Nach dem erfindungsgemässen Verfahren werden zu diesem Zweck die sulfidischen Erze, vorzugsweise Pyrit,   Kupferkies oder   Magnetkies enthaltend, im gemahlenen Zustand in Druckautoklaven mit überschüssiger wässeriger Alkaliund/oder Erdalkalihydroxydlösung auf Temperaturen von 250 bis 550 C, vorzugsweise 350 bis   450 C   erhitzt.

   Je nach Mahlfeinheit, Arbeitstemperatur und Zusammensetzung des Erzes sind   1/2 - 6   Stunden Reaktionszeit erforderlich. Durch Filtration lässt sich die gebildete Natriumsulfidlösung ohne Schwierigkeiten von den zurückbleibenden   Erzbestandteilen   trennen und fast klar erhalten. Enthielt das Erz sulfosalzbildende Metalle, sind diese als Sulfosalze in der Lösung zu finden, aus der sie auf bekannte Weise gewonnen werden können. Bei Verwendung von Alkalihydroxydlösung zum Laugen geht auch vorhandene Kieselsäure als Silikat in Lösung. Dagegen ist die Laugungslösung von andern Verunreinigungen frei. 



  Durch bekannte Methoden wie z. B. Kühlen oder Eindampfen und Auskristallisieren lässt sich sehr reines Natriumsulfid gewinnen. 



   Wird an Stelle der Alkalihydroxydlösung Erdalkalihydroxyd eingesetzt bzw. solches der Alkalihydroxydlösung zugesetzt, wird das Inlösunggehen der Kieselsäure weitgehend verhindert. Sie bleibt dann als 

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 Erdalkalisilikat im Rückstand ; in der Lösung sind nur Spuren Kieselsäure nachweisbar. Es ist auch möglich, die Kieselsäure nachträglich durch Zusatz von Erdalkalihydroxyd oder Erdalkalisalz, vorzugweise Kal- ziumhydroxyd oder Kalziumchlorid auszufallen, wenn durch Verwendung   erdalkalifreierLaugungslösung   Kieselsäure in Lösung gegangen ist. In Lösung gegangene Sulfosalze fallen nicht mit der Kieselsäure aus, wenn die Lösungen nach dem Aufschluss noch genügend alkalisch und nicht zu konzentriert sind. 



   Das erfindungsgemässe Verfahren der Drucklaugung von sulfidischen Erzen mit wässerigen Lösungen von Alkalihydroxyden und/oder   Erdalkalihydroxyden   bietet weiter entscheidende Vorteile bei der Aufar- beitung von komplexen und verwachsenen Erzen, die sich nach den bisherigen Verfahren nicht oder nur unter hohen Kosten verwerten liessen. 



   Eingehende Untersuchungen zeigten, dass durch die erfindungsgemässe Behandlung der Erze nur der an Eisen gebundene Schwefelanteil als Natriumsulfid in Lösung gebracht wird ; Eisen geht dabei quantitativ in   Fe 0. HO   über. Die andern in den komplexen Erzen vorhandenen Metalle, wie z. B. Kupfer, Nickel,   z 3 z    Zink, Blei, Kobalt sind als Sulfide im Laugungsrückstand zu finden. Komplexe Mineralien werden bei der Behandlung in die Komponenten zerlegt und   z. B.   wird aus Kupferkies Eisenoxydhydrat und Kupfersulfid gebildet.

   Die entstandenen Verbindungen, sowohl das Eisenoxydhydrat als auch die Metallsulfide, fallen in gut kristallisierter Form an, wodurch es möglich ist, den von der gebildeten Natriumsulfidlösung abfil- trierten Rückstand durch eine auf bekannte Weise durchzuführende Flotation leicht und mit guten Aus- beuten in eine Eisenoxyd enthaltende Fraktion und eine Fraktion, die bei guter Ausbringung sehr stark an den übrigen Metallen z. B. Kupfer, Nickel, Zink, Blei, Kobalt angereichert ist, zu trennen. Es ist durch das erfindungsgemässe Verfahren auch möglich, die zumeist wertlosen Zwischenfraktionen bei der übli- chen flotativen Aufbereitung weiter zu trennen. 



   Beispiel 1 : 10 g flotationsfeiner Pyrit wurde mit 200 ml einer Lösung, die 27 g NaOH enthielt, in einem Druckautoklaven eine Stunde lang auf eine Temperatur von   400 C   erhitzt. Durch diese Behand- lung wurden 94 % des im Pyrit enthaltenen Schwefels in Natriumsulfid übergeführt. 



   Beispiel 2 : Wie im Beispiel 1 wurden 10 g   flötationsfeiner   Pyrit mit 200 ml einer Lösung, die   27 g NaOH und daneben 20 g Ca (OH) enthielt, im Autoklaven 2 Stunden auf 4000C erhitzt. Es wurden 95 % des vorhandenen Schwefels zu Natriumsulfid gelöst. Vom vorhandenen Silikat wurden nur 2 % in der   Lösung nachgewiesen. 



   Beispiel   3 :   Laugung eines   komplexen Flotationsabfalles, enthaltend Pyrit, Kupferkies und Gers-     dorffit.   
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<tb> 
<tb> 



  Analyse <SEP> : <SEP> Kieselsäure <SEP> 8, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> 
<tb> Eisen <SEP> 40, <SEP> 0 <SEP> % <SEP> 
<tb> Schwefel <SEP> 39, <SEP> 6 <SEP> % <SEP> 
<tb> Kupfer <SEP> 5, <SEP> 05 <SEP> lu <SEP> 
<tb> Nickel <SEP> 1, <SEP> 54 <SEP> 0/0 <SEP> 
<tb> Arsen <SEP> 2, <SEP> 81 <SEP> lu <SEP> 
<tb> 
 10 g dieses Materials wurde eine Stunde lang mit 200 ml einer Lösung, die 20 g   NaOH enthielt, im Auto-   klaven bei 4000C gelaugt.

   Nach der Laugung befanden sich in der Lösung : 
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<tb> 
<tb> 86 <SEP> % <SEP> des <SEP> vorhandenen <SEP> Schwefels
<tb> 0, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> des <SEP> Eisens <SEP> als <SEP> kolloidales <SEP> Eisensulfid
<tb> 92, <SEP> 5 <SEP> % <SEP> der <SEP> vorhandenen <SEP> Kieselsäure
<tb> 100 <SEP> % <SEP> des <SEP> Arsens
<tb> 
 Der Rückstand bestand   aus :   
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<tb> 
<tb> Kieselsäure <SEP> 0, <SEP> 77 <SEP> %
<tb> Schwefel <SEP> 8, <SEP> 63 <SEP> % <SEP> 
<tb> Kupfer <SEP> 8, <SEP> 62 <SEP> % <SEP> 
<tb> Nickel <SEP> 2, <SEP> 69 <SEP> %
<tb> Eisenoxydhydrat <SEP> Rest
<tb> 
 Durch eine dreistufige Flotation in bekannter Weise mittels einer einfachen Laboreinrichtung wurden 
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2Flotationsrückstand mit   3, 82   % Kupfer,   1, 41   % Nickel und 56, 2 % Eisen erhalten.

   Die Kupferausbringung im Konzentrat betrug bei einem Anreicherungsfaktor von   3, 4 62 %, für   Nickel Ausbringung 57 %, Anreicherung 3, 1.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Aufarbeitung von sulfidischen Erzen durch Laugung unter Druck, dadurch gekennzeichnet, dass die Erze in einem Autoklaven bei Temperaturen von 250 bis 550 C, vorzugsweise 350 - 4500C und dem sich dabei einstellenden Druck mit wässerigen Alkalihydroxydlösungen und/oder Erdalkalihydroxydaufschlämmungen behandelt werden, worauf Lauge und Rückstand voneinander getrennt und in an sich bekannter Weise aufgearbeitet werden.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Laugungslösung nach dem Aufschluss Erdalkalisalze oder Hydroxyde, vorzugsweise Kalziumchlorid oder Kalziumhydroxyd zugesetzt werden.

   3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das gebildete Natriumsulfid durch gebräuchliche Methoden, z. B. Kühlen oder Eindampfen, aus der Laugungslösung auskristallisiert und gewonnen wird.