CH631488A5 - Process for recovering metals adsorbed on a carrier - Google Patents

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CH631488A5
CH631488A5 CH869277A CH869277A CH631488A5 CH 631488 A5 CH631488 A5 CH 631488A5 CH 869277 A CH869277 A CH 869277A CH 869277 A CH869277 A CH 869277A CH 631488 A5 CH631488 A5 CH 631488A5
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gold
charcoal
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David Duncanson
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von auf einem Träger als ionischer Erdalkalimetall-Komplex adsorbierten Metallen, insbesondere zur Gewinnung von Gold, Silber, Nickel oder Kupfer, wobei das Metall oder die Metalle den Teil des anionischen Anteiles des Komplexes bilden.
Bei einem bekannten Verfahren zur Metallgewinnung (DT-AS 24 55 301), insbesondere zur Gewinnung von Gold, Silber, Nickel oder Kupfer, welche auf einem Träger als Komplexe absorbiert sind, werden die Metalle dadurch desorbiert, dass der Träger mit Wasser in Berührung gebracht wird, welches eine schwache Metallkationen-Konzentration aufweist. Vorzugsweise hat das Wasser eine schwache Konzentration an mehrfach geladenen Kationen, z. B. von Erdalkalimetall-Katio-nen. Konzentrationen von unter 300 ppm, vorzugsweise 50 ppm, werden bevorzugt. Mit anderen Worten, das Wasser ist relativ rein und hat eine niedrige Ionenstärke. Es eignet sich daher beispielsweise destilliertes, entionisiertes und enthärtetes Wasser.
Das vorgenannte Verfahren eignet sich insbesondere für Metalle in Form von ionischen Cyanid-Komplexen, wobei das Metall den anionischen Teil des Komplexes bildet. Es kann jeder geeignete Adsorbensträger verwendet werden, wobei Kohle, insbesondere Aktivkohle bevorzugt wird.
Bekannt ist auch, dass, wenn das Kation des Komplexes ein Erdalkalimetall ist, der Komplex auf dem Träger wesentlich stärker adsorbiert wird, als wenn das Kation ein Alkalimetall ist, insbesondere wenn der Komplex ein Goldcyanid ist. Wenn dementsprechend das Kation des Komplexes ein Erdalkalimetall, insbesondere Kalzium ist, wird der Träger vorzugsweise einer Vorbehandlung mit einer Alkalimetall-Salzlösung unterworfen, bevor die Desorption mit Wasser durchgeführt wird.
Diese Vorbehandlung ergibt eine Austauschreaktion zwischen dem Alkalimetall und dem Erdalkalimetall. Diese Austauschreaktion wird noch dadurch begünstigt, dass ein Salz verwendet wird, dessen Anion ein unlösliches oder im wesentlichen unlösliches Salz mit dem Erdalkalimetall bildet, so dass letzteres effektiv aus dem System entfernt wird, wenn der Austausch stattfindet. Geeignete Salze für diesen Zweck sind Karbonate, Oxalate, Sulfite und Fluoride, während als Alkalimetall vorzugsweise Natrium, Kalium oder Lithium verwendet wird.
Eine bevorzugte Lösung zur Vorbehandlung gemäss diesem bekannten Verfahren ist eine Lösung aus Kaliumkarbonat und Kaliumhydroxid mit einem basischen pH-Wert.
Dieses Verfahren ist zwar durchaus preiswert und liefert im allgemeinen auch durchaus brauchbare Resultate, es erscheint jedoch noch verbesserungsfähig.
Die vorliegend beschriebene Erfindung stellt nun ein Verfahren zur Verfügung, bei welchem sich bezüglich der Vorbehandlung günstigere Resultate als bisher erzielen lassen.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Gewinnung von auf einem Träger als ionischer Erdalkalimetall-Komplex adsorbierten Metallen, insbesondere von Gold, Silber, Nickel oder Kupfer, wobei das Metall oder die Metalle den Teil des anionischen Anteiles des Komplexes bilden, bei welchem der Träger mit einer Lösung vorbehandelt wird und anschliessend zwecks Desorption der Metalle mit Wasser in Berührung gebracht wird, welches eine schwache Metallkationen-Konzentration aufweist, ist im Patentanspruch 1 charakterisiert.
Die Lösung kann eine Alkalimetall-Cyanid-Konzentration zwischen 1 und 10 Gew.-% und eine Alkalimetall-Hyroxid-Kon-zentration zwischen 1 und 20 Gew.-% aufweisen. Vorzugsweise übersteigt die Cyanidionenkonzentration die Hydroxylionen-konzentration der Lösung. Vorzugsweise wird eine Mischung von Natriumcyanid und Natriumhydroxid verwendet.
Eine besonders geeignete Lösung zur Vorbehandlung enthält etwa 10 Gew.-% Alkalimetall-Cyanid und etwa 1 Gew.-% an Alkalimetallhydroxid.
Eine weitere geeignete Lösung zur Vorbehandlung ist eine Natriumhydroxid-Lösung. Durchaus zufriedenstellende Resultate lassen sich erreichen, wenn die Konzentrationen 10 Gew.-% nicht übersteigen.
Als Erdalkalimetall wird im allgemeinen Kalzium verwendet und als Komplex im allgemeinen ein ionischer Cyanid-Kom-plex. Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Gewinnung von Gold und anderen Metallen aus Lösungen, wie sie beim Cyanidverfahren anfallen, bei welchem Gold führende Erze beispielsweise mit einer Natriumcyanid/Kalziumhydroxid-Lauge entsprechend der vorbeschriebenen Patentanmeldung behandelt werden.
Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus den nachfolgenden Beispielen, wobei die Resultate in den anliegenden Tabellen I - V zusammengefasst wurden.
Beispiel 1
Körnige Aktivkohle der Type G210 (Le Carbone (Pty) Ltd) wurde mit vorgereinigtem Abwasser einer Goldcyanid-Lauge-rei beladen. Die Analyse der beladenen Aktivkohle ergab folgende Werte:
Gold 2,9 kg/t
Silber 64 g/t
Nickel 2,2 kg/t
Kupfer 90 g/t
Diese Metalle waren in der Aktivkohle in Form von ionischen Kalziumcyanid-Komplexen, z. B. Ca(Au(CN)î)2 enthalten.
Die ursprüngliche Aufnahmekonstante der reinen Aktivkohle betrug 22 mg Gold/g Aktivkohle.
Es wurden verschiedene Durchläufe durchgeführt mit verschiedenen Vorbehandlungslösungen und unter verschiedenen Arbeitsbedingungen. Dabei wurden jeweils, so weit dies nicht besonders angegeben ist, 16 g Holzkohle unter Verwendung eines Vibrators in eine kleine gläserne Elutionssäule eingefüllt, wobei sich ein Holzkohlebett mit einem Innendurchmesser von 1 cm und einer Länge von 25 cm ergab.
Dieses Bett wurde in der Weise vorbehandelt, dass ein halbes Bettvolumen der Vorbehandlungslösung mit einer Geschwindigkeit von annähernd 1 Bettvolumen/h (scheinbare
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
3
631488
Strömungsgeschwindigkeit 9,2 x IO-3 cm/s) durch das Bett geleitet wurde, nachdem zunächst die Säule von überschüssigem Wasser entleert wurde.
Das vorbehandelte Bett wurde dann unter Verwendung von entionisiertem Wasser bei 90 °C mit Elutionsraten zwischen 0,5 und 2,0 Bettvolumen/h eluiert.
10 Bettvolumen wurden dann gesammelt und analysiert. Schliesslich wurde die Holzkohle aus der Säule entfernt, im Ofen getrocknet und analysiert sowie ihre Aktivität geprüft.
Bei allen durchgeführten Versuchen bestand die Vorbehandlungslösung aus einer Mischung von Natriumcyanid und N atriumhydroxid.
s (a) Durchläufe 1 bis 11
In einer ersten Versuchsreihe wurde die Auswirkung von Veränderungen in den gegenseitigen Proportionen dieser beiden Bestandteile untersucht. Die Resultate dieser Versuche zeigen die folgenden Tabellen I und II.
10
Tabelle I
Wirkung einer Veränderung der NaOH-Konzentration im Reagenz der Vorbehandlung
Nr.
Vorbehandlung
Elutions
Holzkohle
Restliche
spitzenkonzen-
reste
Holzkohlen
Reagenz
Bedingung tration (g/t)
(g/t)
aktivität
(mg/Au/g
Au
Ag
Ni
Au
Ag
Cu
Ni
Holzkohle)
1
10%NaCN
bei 90 °C
940
40
1600
16
2
4
64
13
2
10% NaCN/1% NaOH
bei 90 °C
862
37
1930
15
2
7
100
12
3
10% NaCN/5% NaOH
bei 90 °C
825
25
1430
23
3
8
57
12
4
10% NaCN/14% NaOH
bei 90 °C
820*
25
1350
18
5
1
70
13
5
10% NaCN/20% NaOH
bei 90 °C
770
23
1260
19
11
-
40
12
Tabelle II
Wirkung einer Veränderung der NaCN-Konzentration im Reagens der Vorbehandlung
Nr. Vorbehandlung Reagenz
Elutions-spitzenkon-Bedingung zentration (g/t)
Au Ag Ni
Holzkohlereste (g/t)
Au Ag Cu Ni
Restliche Holzkohlenaktivität (mgAu/g Holzkohle
6
14% NaOH
bei 90 °C
550
11
-
42
22
17
300
13
7
14% NaOH/1% NaCN
bei 90 °C
630
21
1250
17
5
-
90
13
8
14% N aOH/3% N aCN
bei 90 °C
705
28
1560
26
33
18
88
13,5
9
14% NaOH/5% NaCN
bei 90 °C
670
25
1360
18
11
14
64
13
10
14% NaOH/8% NaCN
bei 90 °C
740
24
1560
18
9
6
30
13
11
14% NaOH/10% NaCN
bei 90 °C
820
25
1350
18
5
1
70
13
Aus diesen Tabellen zeigt sich, dass bei Senkung der Natriumhydroxid-Konzentration und bei Erhöhung der Natriumcya-nid-Konzentration die Metallausbeute verbessert wurde, wobei die besten Resultate erzielt wurden, wenn eine Vorbehandlungslösung mit 10 Gew.-% Natriumcyanid und 1 Gew.-% Natriumhydroxid verwendet wurde.
(b) Durchläufe 12 bis 14
In einer zweiten Versuchsreihe (Durchläufe 12 bis 14)
wurde die Wirksamkeit des Verfahrens in Bezug auf hohe Beladungen mit Gold untersucht.
Dabei wurde Aktivkohle G215 mit 4-6% Gold beladen, wobei gereinigte Lösungen von Goldanlagen verwendet wurden, welche reich an Gold waren. Diese Lösungen enthielten das Metall in Form von ionischen Cyanid-Komplexen. Die bela-dene Holzkohle wurde mit verschiedenen Natriumcyanid/ Natriumhydroxid-Reagenzien behandelt und bei 90 °C mit entionisiertem Wasser eluiert.
Im Durchlauf 12 ergab die Analyse der beladenen Holzkohle:
Gold 4%
Silber 600 g/t
Nickel 2600 g/t
Die Vorbehandlungslösung enthielt 10% Natriumcya-5o nid/14% Natriumhydroxid. Es ergab sich eine Ausbeute von 98,6% Gold, 83% Silber und über 99% Nickel. Nach 6 Bettvolumen von entionisiertem Wasser (12 h) enthielt das Goldeluat nur 6 g/t an Gold.
Im Durchlauf 13 ergab die Analyse der beladenen Holz-55 kohle:
Gold 6%
Silber 2000 g/t
Nickel 6000 g/t
Die Vorbehandlungslösung enthielt 12% Natriumcyanid/1% 60 Natriumhydroxid.
Es ergab sich eine Ausbeute von 99,9% Gold, 97,1% Silber und 99,9% Nickel. Es zeigte sich, dass die geringere Hydroxid-Konzentration bessere Resultate ergab.
Die gleichen Resultate wurden im Durchlauf 14 erzielt, bei 65 welchem die Holzkohlen-Analyse 4% Gold, 1000 g/t Silber und 1700 g/t Nickel ergab.
Die Resultate dieser Durchläufe 12 bis 14 zeigt die folgende Tabelle III.
631488 4
Tabelle III '
Elutionsdaten bei höherer Beladung mit Gold
Nr.
Bedingungen
Ursprüngliche
Elutions-
Holzkohle-
Aus
Restliche
der
Beladung
spitze
-rest
beute
Holzkohle
Vorbehandlung
(%)
(g/t)
(g/t)
(%)
aktivität (mg Au/g
Au
Ag
Ni
Au Ag
Ni
Au
Ag
Ni
Au
Ag
Ni
Holzkohle
12
Vz Bettvolumen 14% NaOH/10% NaCN bei Vi Bettvolumen/h Elutionstemperatur 90 °C
4,0
0,06
0,26
8500 140
970
550
125
9
98,8
83
99,6
21
13
Vi Bettvolumen 12% NaCH/1% NaOH bei Vi Bettvolumen/h Elutionstemperatur 90 °C
6
0,2
0,6
140001000
3500
77
58
8
99,9 '
97,1
99,9
16
14
wie oben
4
0,1
0,17
8800 470
720
78
93
12
99,8
91,0
99,3
17
(c) Durchläufe 15 bis 17
In einer dritten Versuchsreihe wurde das erfindungsge-mässe Verfahren mit zwei anderen Verfahren verglichen, und zwar einer Vorbehandlung mit Kaliumkarbonat, welcher sich eine Eluierung mit entionisiertem Wasser bei 90 °C und eine
Eluierung bei 65 °C mit Natriumsulfide/Natriumhydroxid-25 Lösung anschloss.
Die Resultate zeigt die folgende Tabelle IV sowie graphisch die Fig. 1 (Gold), 2 (Silber) und 3 (Nickel).
Tabelle IV
Vergleich verschiedener Verfahren zur Eluierung von Gold aus beladener Holzkohle
Nr. Vorbehandlung, Elutionsreagenz, Bedingungen
Elutions-spitzen-konzentration (g/t)
Au Ag Ni
Holzkohlerest
Au Ag Cu Ni
Restliche Holzkohleaktivität (mg Au/g Holzkohle
15 1 Bettvolumen 10% K2COî/5% KOH bei'A Bettvolumen/h. 478 12,6 - 27 7 10 340 13,5 Anschliessend entionisiertes Wasser bei 90 °C
16 10 Bettvolumen 3% Na2S/3% NaOHW/o NazSOs, Elution 1050 0,2 300 81 40 50 85 10 bei 2 Bettvolumen/h. Anschliessend mit 10 Bettvolumen
5%iger HNO3, dann mit 10 Bettvolumen H2O
17 Vi Bettvolumen 10% NaCN/1% NaOH dann mit 862 37 1930 15 2 7 100 12 entionisiertem Wasser bei Vi Bettvolumen/h bei 90 °C
Wie diese Tabelle IV zeigt, ist das Verfahren, bei welchem durchgeführt werden kann oder mit 4 bis 5 Bettvolumen bei die Vorbehandlung mit Natriumcyanid-Natriumhydroxid 55125 °C (3 h Eluierungszeit). Je höher im übrigen die Goldbela-durchgeführt wird, den beiden anderen Verfahren überlegen. dung der Holzkohle ist, um so wirksamer wird die Eluierung.
Die Verwendung von Na2S/NaOH ergab zwar eine bessere Goldausbeute als NaCN/NaOH, doch ist eine Verwendung die- Beispiel II
ser Lösungen als Vorbehandlungsmittel wegen der Unannehm- Bei diesem Durchführungsbeispiel wurde die Wirkung von lichkeiten bei der Handhabung von Na2S/NaOH-Lösungen und 60 Natriumhydroxid-Lösungen zur Vorbehandlung untersucht, deren Kosten nicht empfehlenswert. Die Verfahren und die verwendeten Stoffe sind die gleichen
Es gibt keinerlei Ausfällung von Nebenprodukten aus der wie im Beispiel I. Die an Metall reiche Lösung war wie im BeiHolzkohle und es sind Ausbeuten bis nahezu 100% möglich. Die spiel I ein vorgereinigtes Abwasser einer Cyanid-Laugerei von Kosten für die Reagenzien sind relativ niedrig, da die regene- einem Verfahren zur Goldgewinnung.
rierte Natriumcyanid/Natriumhydroxid-Lösung in anderen Tei- 65 Es wurden verschiedene Natriumhydroxid-Lösungen unter-len des Goldkreislaufes wieder verwendet werden kann. Die sucht und die Resultate dieser Untersuchungen zeigt die fol-Eluierung ist insofern flexibel, als sie mit einer Rate zwischen Vi gende Tabelle V.
und 1 Bettvolumen/h in 5 bis 7 Bettvolumen an Eluat bei 90 °C
5 631488
Tabelle V
Nr.
Bedingungen
Elutionsspitzen-
Kohlerest
Ausbeute
konzentration
(g/t)
(%)
(g/t)
Au
Ag
Ni
Cu
Au
Ag
Ni
Cu
Ca
Au
(Au)*
Ag
Ni
Cu
Ca
18
Vi Bettvolumen
247
9
140
146
68
42
240
488
462
96,4
(89,07) 58
91,3
49,2
97,8
10% NaOH
Elutionszeit 12h
19
Vi Bettvolumen 20% NaOH Elutionszeit 12h
301
10
17
192
86
18
238
488
490
95,4
(91,3)
82
91,2
53,4
97,7
20
V2 Bettvolumen 30% NaOH Elutionszeit 12h
327
5
24
197
90
36
316
468
530
95,2
(91,5)
64
88,6
51,2
97,6
21
V2 Bettvolumen 10% NaOH Kontaktzeit 16h Elutionszeit 8h
310
5
69
210
132
50
232
430
442
93
(93)
50
91,6
55,2
98,0
()* = Berechnete Au-Ausbeute nach 8 Bettvolumen.
Wie aus diesen Resultaten ersichtlich ist, lässt sich kein 25 in allen Durchläufen 18 bis 21 die beladene Holzkohle mit Salzwahrnehmbarer Vorteil durch Verwendung von Natriumhy- säure gewaschen wurde, um Kalziumkarbonat aus der Kohle droxid-Lösungen in einer stärkeren Konzentration als 10 vor der Behandlung mit Natriumhydroxid zu entfernen.
Gew.-% erzielen. Es darf auch darauf hingewiesen werden, dass
G
2 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

631488
1. Verfahren zur Gewinnung von auf einem Träger als ionischer Erdalkalimetall-Komplex adsorbierten Metallen, insbesondere von Gold, Silber, Nickel oder Kupfer, wobei das Metall oder die Metalle den Teil des anionischen Anteiles des Komplexes bilden, bei welchem der Träger mit einer Lösung vorbehandelt wird und anschliessend zwecks Desorption der Metalle mit Wasser in Berührung gebracht wird, welches eine schwache Metallkationen-Konzentration aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zur Vorbehandlung des Trägers eine Alkalimetall-Cya-nidlösung, eine Alkalimetall-Hydroxidlösung oder eine Mischung derselben verwendet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung Alkalimetall-Cyanid in einer Konzentration von 1 bis 10 Gew.-% und Alkalimetall-Hydroxid in einer Konzentration von 1 bis 20 Gew.-% enthält.
2
PATENTANSPRÜCHE
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Konzentration an Cyanid-Ionen die Konzentration an Hydroxyl-Ionen übersteigt.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösung Natriumcyanid und Natriumhydroxid enthält.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Lösung eine Natriumhydroxid-Lösung mit einer 10 Gew.-% nicht übersteigenden Konzentration verwendet wird.
CH869277A 1976-07-15 1977-07-13 Process for recovering metals adsorbed on a carrier CH631488A5 (en)

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