DD201920A5 - Verfahren zur gewinnung edler metalle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung von Silber und/oder Gold aus einer diese Metalle enthaltenden Masse. Die Erfindung besteht darin, dass die Masse mit einem starken Elektrolyten, der Chlorid-Ionen enthaelt, gemischt wird, dass die Mischung auf einer Temperatur gehalten wird, die kleiner als die Siedetemperatur des Elektrolyten ist, derart, dass Silber und/oder Gold in Loesung gehen und dass Silber und/oder Gold aus der Loesung dadurch abgeschieden werden, dass die Loesung mit einem Metall in Kontakt gebracht wird, dessen Potential der Spannungsreihe oberhalb demjenigen von Silber und/oder Gold liegt.
Description
Berlin, den 23,2.1982 AP C 25 C/23 3 600/δ (59 865/11)
Verfahren zur Gewinnung edler Metalle Anv?endungsgebiet der Srf indung
Die Irfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Gewinnung edler Metalle aus einer diese Metalle enthaltenden Masse, Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Unter dem Ausdruck "edles Metall" soll verstanden werden: "Silber und/oder Gold",
CharakterigtXk der bekannten^ tecbnischeη !Lös„ungjgin
Im US-PS 4- 131 454 ist ein Verfahren zum selektiven Trennen von Gold und Silber aus einer Lösung beschrieben, bei dem aktivierte Kohle und Jodid -aus Chloridlösungen verwendet V3irdo Jodid ist jedoch teuer, und die Bildung von Sifoerjodid verlangt -weitere Verfahrensstufens um daraus metallisches Silber herzustellen«,
Im US-PS 4 127 639 ist ein Verfahren zum Trennen von Blei und Silber von Chloridlösungen bekannt, isobei Sulfides ζ« Β» HpS, verwendet werden» Auch hier sind weitere Yerfahrensstufen erforderlichj um das Silbersulfid in reines Silber umzuwandeln.
Im US-PS 4 124 379 ist ein Verfahren beschrieben, mit dem Silber als Amalgam niedergeschlagen väird* Auch hier sind weitere Yerfahrensstufen notwendig, um das reine Silber zu erhalten«
Π Q -2- 23,2.1982
^ ^ AP C 25C/233 600/8
(59 865/11)
Im US-PS 4 113 471 ist die Lösung von Silber in einer Chloridlösung bei extrem hohen Drücken und Temperaturen zwischen 125 und 225 0C beschrieben. Dies'es Verfahren verlangt eine teure Einrichtung und eine sehr genaue Steuerung der Operationsparameter»
Im US-PS 4 110 109 ist.ein Verfahren beschrieben, mit dem "man die Abscheidung von Silber an Stahlwolle unter Hemmung einer Nebenreaktion verbessert. Diese Nebenreaktion besteht darin, daß-Wasserstoffionen die Stahlwolle angreifene
Im US-PS 4 035 181 ist ein Verfahren beschrieben, bei dem der Wasserstoffionen-Sinflaß auf-die Stahlwolle während der Silberabscheidung, reduziert wird.
Im US-PS 3 774 995 ist eine.Vorrichtung beschrieben, mit der man Silber aus photographischen Lösungen auf ein gewebtes Maschennetz abscheidet. Die Vorrichtung ist relativ teuer«
es.
Im US-PS 3 369 801 ist eine weitere relativ teuere Vorrichtung für die Verwendung von Materialien, wie Stahlwolle, beschrieben, mit denen man Süber aus photographischen Lösungen abscheiden kann.
Im US-PS 418 961 ist eine Lösung von Metallen in Chloridlösungen und die Ausfällung von Silber auf Blei beschrieben, wobei erwähnt ist, daß dieses Verfahren weit besser funktioniert als die Abscheidung auf Bisen, Kupfer oder einem anderen Metall.
23.2.1982.
AP C 25 C/233 600/8 (59 865/11)
Ziel der lrfindung
Ziel der -Erfindung ist die Bereitstellung eines verbesserten Verfahrens, mit-dem man in möglichst kostensparender Art und Weise eine möglichst große Ausbeute an möglichst reinem edlen Metall erhält *
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine neue · Technologie für die Gewinnung von reinen edlen Metallen aus einer dieser Metalle enthaltenden Masse zur Verfügung zu stellen»
Erfindungsgeniä-ß laird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Masse mit einem starken Elektrolyten,, der Chloridionen enthält, in «Kontakt gebracht, insbesondere gemischt \tird, daß die Mischung auf eine temperatur gehalten vurd, die kleiner als die Siedetemperatur des Elektrolyten ist, derart, daß die edlen Metalle in.Lösung gehen, und daß die edlen Metalle
aus der Lösung dadurch abgeschieden werden, daß in die Lösung ein Metall gebracht wird, dessen Normalpotential negativer ist als das der edlen Metalle. Das Potential liegt also oberhalb desjenigen der edlen Metalle.
Soll Gold gewonnen werden,ist erfindungsgemäß der pH-Wert der Lösung größer als 4, insbesondere größer als 7. Dadurch wird Gold in Lösung gebracht, derart, daß man es getrennt oder zusammen mit Silber gewinnen kann.
Eine bekannte Methode zum Trennen von Silberionen von einer Lösung besteht darin, daß man Silber als Chlorid ausfällt;
Ag+ + Cl" ► AgCl.
Das Silberchlorid jedoch ist, -wenn Chlorid im Überschuß vorliegt, löslich, wobei sich eine starke AgCl-Komplexverbindung bildet. In der erfindungsgemässen Art und V/eise ist es möglich, schnell und mit großer' Ausbeute Silber aus Erzen und Konzentraten bei niedrigen Temperaturen (insbesondere 20 - 30°C) und bei niedrigen Säurebedingungen, vorausgesetzt es wird eine starke Chloridlösung verwendet, zu gewinnen, derart, daß die Bildung dieser Komplexverbindung gefördert wird. Hinzu kommt, daß die Silbergewinnung unter Verwendung einer Lösung in der erfindungsgemässen Art und V/eise nicht dazu führt, daß sich fremde Ionen in der Lösung bilden, die einen periodischen Ersatz der Lösung verlangen. Es wird angenommen, daß die Oxidation des Silberminerals durch die Bildung des starken Silberkomplexes in der starken Chloridlösung gefördert wird' infolge Erniedrigung des Oxidationspotentials.
Die Oxidation von Gold v/ird auch durch die starke Chlorid-. lösung verbessert, wie sich aus der folgenden Zusammenstellung ergibt:
-A-
- E° = -1.50 ^ + 3e E° = -1.00
Die Silbermineralien, die auf diesem Wege behandelt werden, können klassifiziert werden in solche, die keine Oxidation benötigen, solche, die ein mildes Oxidationsmittel benötigen, und solche, die ein starkes Oxidationsmittel benötigen. Da andere oxidierbare Materialien vorhanden sein können, ist es wichtig, das Oxidationsmittel zu verwenden, welches am billigsten ist. Wenn Gold anwesend ist, erfordert die Gewinnung normalerweise die Verwendung eines starken Oxidationsmittels wie Chlor oder Hypochloritionen und einen pH-Wert oberhalb von 4. Silber und Gold werden gewonnen, indem diese Materialien auf einem Metall abgeschieden werden, das in der elektromotorischen Spannungsreihe negativer ist als Silber und Gold. Das Silber kann zunächst ausgelaugt werden (z.B. dadurch, daß der pH-Wert kleiner als ungefähr 4, vorzugsweise 2,5, ist). Dann wird, nachdem das Silber aus der Lösung entfernt worden ist, der pH-Wert erhöht, um das Gold auszulaugen. Auf diese Weise ist es möglich, Silber und Gold getrennt voneinander zu gewinnen.
Vorzugsweise kann man Silber und Gold dadurch aus einer Lösung gewinnen, daß man es an Eisen- oder Stahlpartikeln absetzt. Bei dem Abscheidungsvorgang geht Eisen in Lösung gemäß folgender Gleichung:
2Ag+ + Fe° * Fe++ + 2Ag0 " (1)
Der Auslaugprozeß wird bei einem pH-Wert oberhalb von 2, vorzugsweise oberhalb von 3, geführt. Wenn Elektrolyt von dem Mineralgewinnungsproζeß beim Auslaugen wiederverwendet wird, schlägt sich das Eisen als hydriertes Eisenoxyd oder in anderer Oxydform nieder.Wenn Luft als Oxidationsmittel verwendet wird, fällt Eisen gemäß folgender Gleichungen aus:
r f5 -
+ 2H2O +1/2 O2
23.2.1982
AP C 25 C/233 600/8
(59 865/11)
(2)
2ΕΕ++ + 1/2 O2 + 3H2O —?> 2FeOOH +
Wenn Silber ausgelaugt väird gemäß folgender Gleichung: 4Ag + O1'+ 4H+C1~ -^ 4Ag+Cl" + 2H3O (3)
werden die Wasserstoffionen verbraucht, und es gibt keine teuere Verfahrenestufe, bei der ein periodischer Ersatz oder eine Behandlung des Elektrolyten erforderlich ist. Die, Gesamtreaktion ergibt sich als'Summe aus den Gleichungen (1), (2) und (3), die folgendermaßen geartet ist:
+'1.5O2—-^ Fe2O3 ,
d. h« Silber -wird ausgelaugt und niedergeschlagen (v*ie es bei Eisen der Fall ist), und der Elektrolyt vjird kontinuierlich ersetzt» Um die Luftoxidation und Lösung einiger Silbererze zu erleichtern, ^ird vorgeschlagen, einen ionischen Kupferkatalysator zu verwenden. Dieser Stoff ist häufig den Silbererzen beigemischt bz^i. ist leicht erhältlich«
Die Erfindung isird nachstehend an einigen Beispielen näher erläutert. Die folgenden Beispiele zeigen, die Lösung einiger Silbermineralien in konzentrierter Chloridlösung unter unterschiedlicheix Oxidationsbedingungen:
Bin Elektrolyt (7OO ml), der 200 g/l Natriumchlorid enthält, vjird mit 70 g oxidiertem Silbererz aus der Bars tow-Ab lage rung vermischt, die 120 ppm Silber enthält« Die Mischung vrird
bei einem pH-Wert von 3,5 und einer Temperatur von 30° C 2 Stunden lang belüftet. Der Rückstand enthält 8 ppm Silber, was bedeutet, daß ein Gewinn größer als 90% gegeben ist.
Ein widerstandsfähigeres Silbererz, welches 550 ppm Silber enthält, wird mit einem Elektrolyt vermischt, der 250 g/l Natriumchlorid enthält. Die Mischung wird bei einem pH-Wert von 3,5 und einer Temperatur von 30° C zwei Stunden lang belüftet. Der Rückstand enthält 250 ppm Silber, was einer Ausbeute von 55% entspricht.
BeJSpJeI1 3
Das Beispiel 2 wird wiederholt mit 200 ppm ionischem Kupfer in der Lösung. Der Rückstand enthält 6 ppm Silber; Ausbeute 99%.
Ein Ausgangsmaterial mit 85 ppm Silber wird in Natriumc hl orid (25%) in Gegenwart von ionischem Kupfer bei einem pH-Wert von 3,5 und einer Temperatur von 30° C vier Stunden lang belüftet. Der Rückstand enthält 30 ppm Silber. Dieses Material wird dann in 25% Natriumchloridlösung bei einem pH-Wert von 3,5 unter Zusatz von Chlorgas ausgelaugt, welches geeignet ist, einen positiven Stärke-Jodidtest aufrechtzuerhalten. Der Rückstand enthält 2 ppm Silber, was einer Ausbeute von 97% entspricht. Der Belüftungsschritt wird vor dem Chlorschritt ausgeführt, um -den Verlust von Chlor durch bereits oxidierte Mineralien zu verhindern.
Die folgende Tabelle zeigt die Lösung von Gold in einern^Natrium chlorid-Elektrolyt mit pH-Werten zwischen 3 und 8.
-Y-
| Eingabe: | 7,8 ppm Au | einen positiv |
| Mischungsdichte: | 3Ο?ύ g/v | aufrech tzuerh |
| Oxidierungsmittei: | Chlor, um | |
| Jodidtest | ||
| Temperatur: | 30° C | 5,0 6,5 8,0 |
| Zeit: | 4 Stunden | 0,5 0,3 0,5 |
| pH: | 3,0 4,0 | |
| Rückstand Au ppm: | 6,5 6,0 | |
| Beispiel 6 | ||
Die, folgenden Resultate zeigen 'einen Niederschlag von Silber aus einer Chloridlösung mit fein verteiltem Eisen.
| Temperatur: | Raumtemperatur | etwa 18" C |
| Gev/icht des | ||
| Eisens: | 0,2 g | ,. |
| Elektrolyt: | 700 ml 110 ppm | Silber in 20% NaCl |
| pH: | 2,5 | |
| Zeit (Std.) | ppm Ag. | ppm Fe. |
| 0 | 110 | 3 - |
| 0,25 | 110 | 19 |
| 0,5 | 80 | 29 . |
| 0,75 | 50 | 38 |
| 1,0 | 26 | 44 |
| 1,5 | 5 | - |
| 2,0 v/eniger als | 1 | 60 |
Um einen schnellen Niederschlag des Silbers aus der Lösung zu erhalten,, v/erden vertikale Stahl stangen mit einem Durchmesser von 1 mm in einer Säule angeordnet, um auf diese V/eise einen großen Überschuß an Eisen zu erhalten. Eine Lösung von
^J^U^WU AP C 25 C/233 600/8
(59 865/11)
20 % Natriumchlorid, die 100 ppm Silber enthält;, strömt in der Säule nach unten« Das Silber schlägt sich schraammartig auf der Oberfläche des Bisens nieder und fällt zum Boden der Säule, Das schlammartige Material isird analysiert, und das Verhältnis von Silber zu Bisen ist 75 * 1»
Die beigefügte Zeichnung zeigt ein Flußdiagrasm des erfindungsgemäßen Verfahrens»
!in Konzentrat bau. Erz gelangt bei 1 in einen Kessel 10 und. mischt sich dort im Gegenstrom mit einer starken Chloridlösungy die bei 2 einströmt, Ea erfolgt eine Belüftung in Anwesenheit oder Abwesenheit von ionischem Kupfer als Katalysator« Bei 3 treten die festen Stoffe aus und bei 4 die Lösung* Die festen Stoffe 3 gelangen in die Auslaugstufen 85 und werden dann bei 12 entfernt9 Die Lösung strömt über 4 zu einer Säule 5, die mit vertikalen Stahl- oder Sisenstangen ο, dgl. (nicht dargestellt) angefüllt ist, derart, daß das Silberpulver leicht zum Boden 6 der Säule 5"gelangen kann» Das abgeschiedene Silber, das.sich,auf dem Boden 6 befindet, kann im Filterverfahren o, dgl»* bei 11. entfernt vierden* Das Silber ist relativ rein (95 %) i® Gegensatz zu bekannten Verfahx'eno Ss kann durch einfache "Verfahren ?^eiter aufbereitet werden,, ^enn Eisen- oder Stahlpackelemante v'er- . sendet werden, isird Bisen während der Silbenabscheidung frei. Die verseuchte Lösung 7 ^ird jedoch der Auslaugung in den Stufen 8 und 9 unterworfen, ^o das Eisen niedergeschlagen Tsird und unverseuchte Lösung 2 gebildet viird. Bei einem kontinuierlichen ^egenstrom-Kontaktverfahren kann es wünschenswert sein, in dem letzten "Verdicker oder Eeaktor einen klei~ nen Überschuß an Chlorgas aufrechtzuerhalten (positiver Stärkejodidtest), so daß jedes oxidierbare Material, das der Luftoxidation gegenüber widerstandsfähig ist, in der vorhergehenden Stufe, ausgelaugt ¥äirde Wenn eine Goldgewinnung angesteuert -wird, ist es notwendig, dafür zu sorgen, daß der pH-Wert oberhalb von 4 liegt, und zwar wenigstens in einigen der Reaktoren.
Claims (9)
- -10- 23.2.1982AP C 23 G/233 600/8 C59 865/11)Brf ind angs ansprach.1. Verfahren zur Gewinnung edler Metalle aus einer diese Metalle enthaltenden Masse, gekennzeichnet dadurch $ daß die Masse mit einem starken Elektrolyten, der Chlorid-Ionen enthält, in Zontakt gebracht, insbesondere gemischt Tiiird, daß die Mischung auf einer temperatur gehalten vjird, die kleiner als die Siedetemperatur des Elektrolyten ist, derart, daß die edlen Metalle in Lösung gehen, und daß die edlen Metalle aus der Lösung dadurch abgeschieden werden, daß die Lösung mit einem Metall in Kontakt gebracht ^ird, dessen.Normalpotential negativer ist als das der edlen Metalle.
- 2. Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß ein Sauerstoff enthaltendes Gas* in die Masse geleitet
- 3. Verfahren nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Massa ionisiertes Kupfer enthält34-, Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß der Masse Chlor-Ionan und/oder Hypochlorid-Ionen zugesetzt werden,
- 5. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 4, gekennzeichnet dadurch, daß bei Anwesenheit von Gold ein pH-Wert oberhalb 4- aufrechterhalten vsird.
- 6. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 5, gekennzeichnet dadurchs daß das Metall Eisen oder Stahl..ist./33600. 8 -11~ 23.2.1982 ·" .. AP C 25 C/233 600/8(59 865/11)
- 7. Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 6, gekennzeichnet dadurch^ daß die Abscheidung in einer Säule (5) erfolgt, in der sich mehrere längliche Sisen- oder Stahlkörper befinden,8e Verfahren nach Punkt 7} gekennzeichnet dadurch, daß die Körper parallel zueinander orientiert sind*
- 9. Verfahren nach Punkt 7 oder 8, gekennzeichnet dadurch, daß die Körper vertikal orientiert sinde10e Verfahren nach Punkt 8S gekennzeichnet dadurch, daß die Körper aus gepackten Stahlspänen, vorzugsweise von einer Drehbank, bestehen, ^obei die Späne beispielsweise großer als 5 ßja sind*11* Verfahren nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 10, gekennzeichnet dadurch, daß der LösungsVorgang in einer ersten Vorrichtung und der Absehe idungsVorgang wenigstens zum 2eil in einer davon getrennten zweiten Vorrichtung erfolgtβ12, Verfahren nach Punkt 11, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Vorrichtung im Gegenstrom arbeitet»13» Verfahren nach Punkt 11 oder 12, gekennzeichnet dadurch, daß die Lösung, die aufgrund der Abscheidung frei von edlen Metallen ist, zu der erst'en Vorrichtung zuriickgeleitet viird*
- 14. Verfahren zur Gewinnung von Silber'und Gold nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 13, gekennzeichnet da-
- 23.2.1982 ·AP C 25 C/233 600/6(59 865/11)durch, daß der pH-Wert der Lösung ein solcher ist, daß nur Silber in Lösung geht, daß Silber aus dieser Lösung dadurch ausgeschieden \iird, daß mit ihr ein Metall in Kontakt tritt, dessen Normalpotential negativer als das von Silber ist, und daß der pH-Wert auf ein Niveau gebracht wird, bei dem Gold in Lösung geht und-das Gold aus dieser Lösung dadurch ausgeschieden värd, daß mit ihr ein Metall in Kontakt tritt, dessen Uormalpotential negativer als dasjenige von Gold ist,15· Vorrichtung, gekennzeichnet dadurch, daß sie zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Punkte 1 bis 14 eingesetzt
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