DD142059A1

DD142059A1 - Verfahren zur erzlaugung mit organischen komplexbildnern

Info

Publication number: DD142059A1
Application number: DD79211040A
Authority: DD
Inventors: Wolfgang Bechmann; Erhard Uhlemann
Original assignee: Wolfgang Bechmann; Erhard Uhlemann
Priority date: 1979-02-15
Filing date: 1979-02-15
Publication date: 1980-06-04

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion von Bunt“ metallen wie Blei, Zink und Kupfer aus komplexen Erzen mit Hilfe organischer Lösungen mehrzähniger Komplexbildner. Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, das bei geringem Aufwand ein möglichst hohes Ausbringen an Wertmetall bei komplexer Rohstoffnutzung ungünstig zusammengesetzter Minerale gestattet. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Erz nach entsprechender mechanischer Vorbehandlung direkt einer Laugung mit in organischen Lösungsmitteln gelösten Komplexbildnern wie z.B. Dialkyldithiophosphorsäuren, Dithiocarbamate, 4-Acylpyrazolone o.a. untervzorfen wird. Als Lösungsmittel kommen vor allem chlorierte Kohlenwasserstoffe, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, Alkohole und Ketone in Betracht. Das Verfahren gestattet vor allem, Erze mit basischer Gangart aufzuarbeiten und ermöglicht namentlich die Gewinnung von Blei und Zink, die langErze bei der ammoniakalischen Laugung überhaupt nicht oder nur sehr sam gelöst werden. Auf diese Weise können auch sehr metallarme mit relativ geringem Aufwand metallurgisch genutzt werden.

Description

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Beschreibung der Erfindung

Titel der Erfindung

Verfahren zur Erzlaugung mit organischen Komplexbildner]!

Anwendungsgebiet der Erfindung*

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion von blei-, zink- und kupferhaltigen vorzugsweise sulfidischen Erzen ohne vorherigen Aufschluß durch in organischen Lösungsmitteln gelöste Komplexbildner und wird besonders vorteilhaft bei der Laugung ungünstig zusammengesetzter Komplexerze angewendet.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Technisch genutzte Lösungsmittel für kupferhaltige Erze sind Schwefelsäure verschiedener Konzentrationen, in begrenztem Umfang Salzsäure und schweflige Säure sowie saure Lösungen verschiedener Salze. V. Tafel, Lehrbuch der Metallhüttenkunde, S. Hirzel Verlag, Leipzig 1951? H. Winand, Metallurgie XI, 24 (1971).

In Gegenwart von basischer Gangart, wie dies beispielsweise im Kupferschiefer der Fall ist, sind die mit sauren Lösungen arbeitenden Verfahren jedoch unökonomisch, da durch die säurelöslichen Bestandteile der Gangart der Säureverbrauch unverhältnismäßig gesteigert wird und so der Prozeß erheblich verteuert wird.

Bei solchen Erzen werden ammoniakalisehe Lösungen eingesetzt (vgl. Lit. cit., A.E. Burkin, The chemistry of hydrometallurgical processes, London 1966, J.I. !Fisher u. J. Halpern, J. Electrochem. Soc. 103, 282 (1956)ι H.H. Oaron, US-Patent 1.346.175 (1920), 1.487.145 (1924). Dabei geht zwar ein großer

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Teil des Kupfers aber kein Blei in Lösung, die Auflösung des Zinks geht sehr langsam von statten. Für eine Gewinnung von Buntmetallen wie Blei und Zink neben Kupfer sind aminoniakalisehe Aufschlußverfahren daher nur bedingt anwendbar.

Die Arbeit mit ammoniakalischen Lösungsmitteln hat auch den Nachteil, daß Probleme infolge Undichtheit der Apparaturen auftreten können und durch vorzeitiges Ausfallen von Kupferverbindungen Verstopfungen der Leitungen auftreten.

Verstärktes Interesse findet darüber hinaus, die auf den sauren Charakter des Lösungsmittels angewiesene bakterielle Laugung (Metallinformation 3, 110 (1967); E.V. Adamov, V.V. Pahin, S.J. Polkin, Obogascenie Polesnych Iskalajemych S. 7 (1974).

Die im pH-Bereich 2-6 existenten autotrophen Bakterien sind technisch bisher jedoch nur für Kupfer und Eisen zur Anwendung gelangt, da Zink nur teilweise und Blei überhaupt nicht gelöst werden.

Charakteristisch für die bekannten technischen Lösungen ist schließlich die Kombination des eigentlichen Aufschlusses mit einer darauf folgenden Extraktion, bei der die zu gewinnenden Metalle selektiv in einer organischen .Fnase angereichert werden, so daß zur Aufarbeitung der Aufschlußlösungen somit zwei Verfahrensstufen zu durchlaufen sind.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist ein Verfahren, daß bei geringem Aufwand ein möglichst hohes Ausbringen an Wertmetall bei komplexer Rohstoffnutzung ungünstig zusammengesetzter Minerale: gestattet.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung eines Verfahrens zur Laugung von Buntmetallen aus komplexen Erzen mit Hilfe organischer Lösungen mehrzähniger Komplexbildner. Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß das Erz nach entsprechender mechanischer Vorbehandlung direkt einer Laugung mit in organi-

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sehen Lösungsmitteln gelösten Komplexbildnern wie z.B. Dialkyldithiophosphorsäuren, Dithiοcarbamate, 4—Acylpyrazolone bzw. -thiopyrazolone, ß-Diketone und Thio-ß-diketone, Derivate von Hydroxamsäuren unterworfen wird.

Die hydrometallurgische Gewinnung von Buntmetallen durch Aufschluß der Erze mit sauren oder alkalisch wäßrigen Lösungen macht die nachfolgende Solventextraktion der Aufschlußlösung erforderlich. Durch den Einsatz der erfindungsgemäß in organischen Lösungsmitteln gelösten Komplexbildner als Aufschlußmittel ist es möglich, beide Reaktionen in einem Schritt durchzuführen. Als Lösungsmittel kommen vor allem chlorierte Kohlenwasserstoffe, aliphatische und aromatische Kohlenwasserstoffe, langkettige oder zyklische Alkohole und Ketone in Betracht, wobei die Konzentration der Lösung durch die Natur des Lösungsmittels bestimmt ist, vorzugsweise aber im Bereich von 0,1 M liegt.

Das vorliegende Verfahren erlaubt es, daß auch Metalle, die beim sauren oder alkalischen Aufschluß als schwerlösliche Verbindungen im-AufSchluß zurückbleiben wie beispielsweise Blei, in Lösung gebracht werden, so daß eine nahezu vollständige Extraktion dieses Metalles aus Kupferschiefer und ähnlichen Vorkommen unter gleichzeitiger Mitauflösung beträchtlicher Mengen von anwesendem. Kupfer und Zink ermöglicht wird. Das Verfahren ist daher insbesondere zur Gewinnung von Blei und anderen Buntmetallen aus sulfidischen Erzen geeignet.·

Dabei wird der Aufschluß vorzugsweise durch mehrstündiges Rühren des gemahlenen Erzes mit der Lösung des Komplexbildners bei Raumtemperatur oder auch durch Erhitzen erreicht.

Aus der organischen Phase werden die Metalle durch Reextraktion mit 2 M Mineralsäuren gewonnen. Der Komplexbildner wird anschließend regeneriert und steht dann erneut für die Laugung zur Verfügung. Die resultierende Salzlösung,die die Wertkomponenten enthält, kann der weiteren Verarbeitung zugeführt werden.

Die Erfindung wird an zwei Ausführungsbeispielen näher erläutert:

1. 1 Teil vermahlenes kupferschieferhaltiges Gestein (0,11 % Ou, 0,62 % Zn, 0,21 % Pb, 15,8 % Ga, 4,07 % Mg, 20,3 %

wird mit 20 Vol. Teilen einer 0,1 M Lösung von 1-Phenyl-3-methyl-4--benzoylpyrazolon in Cyclohexanon 5h bei 20° gerührt. Man trennt die Lösung vom verbleibenden Bückstand ab und schüttelt sie 5 min mit 20 Vol. Teilen 2 M Salpetersäure durch. In der wäßrigen Phase befinden sich dann 95 % des Bleis, 45 % des Kupfers und 58 % des Zinke, bezogen auf den Gehalt des eingesetzten Erzes.

1 Teil gemahlener Kupferschiefer (4,1 % Cu, 0,25 % Pb, 0,08 % Zn, 2,0 % FeO, 11,3 % Al₂O₅, 8,7 % CaO, 6,5 % CO₂, 38,6 % SiO₂, 1,33 % S) wird 5 h mit 20 Vol. Teilen einer 0,1 M Lösung von 1-Phenyl-3~methyl-4-lauroylpyrazolon in Chloroform gerührt. Itfach Abtrennung des verbleibenden Rückstandes wird die Chloroforraphase mit 20 Vol. Teilen 2 M Salpetersäure durchgeschüttelt. Die Extraktionsausbeuten, bezogen auf den Gehalt des eingesetzten Erzes, betragen dann: Blei 98 %, Cu 45 %, Zn 56 %.

Claims

Erfindungsanspruch

1. Verfahren zur Erzlaugung dadurch gekennzeichnet, daß die Laugung ohne vorhergehenden Aufschluß der Erze mit sauren oder alkalischen wäßrigen Lösungen nur durch Behandeln der Erze mit in organischen Lösungsmitteln gelösten mehrzähnigen Komplexbildnern erfolgt.

2. Verfahren zur Erzlaugung nach Punkt 1 dadurch gekennzeichnet, daß Lösungen von organischen Komplexbildnern wie z.B. Alkyl phosphorsäuren, Alkylthiophosphorsäuren, Dithiocarbamate, 4-Acylpyrazolone und -thiopyrazolone, ß-Diketone bzw. Thioß-diketone, Derivate von Hydroxamsäuren in Lösungsmittel wie Kohlenwasserstoffen, Halogenkohlenwasserstoffen, Ketonen, Alkoholen, Ethern, Estern zum Einsatz kommen.

3* Verfahren zur Erzlaugung nach Punkt 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß die Metalle aus den gebildeten Komplexen durch verdünnte Mineralsäuren in wäßrigen Lösungen reextrahiert werden.