DE1199506B - Verfahren zum Aufarbeiten von Zinkblende - Google Patents

Description

• Verfahren zum Aufarbeiten von Zinkblende Zur Aufarbeitung sulfidischer Zinkerze über eine Elektrolyse sind verschiedene Verfahren bekannt, die im wesentlichen darin bestehen, das sulfidische Erz abzurösten, das Röstprodukt mit sauren Flüssigkeiten zu laugen und die erhaltene Zinksalzlösung, gegebenenfalls nach verschiedenen Zwischenreinigungen, einer Elektrolyse zu unterwerfen. Das bei der Röstung anfallende S02 wird in bekannterWeise auf Schwefelsäure aufgearbeitet, für die immer ein guter Markt vorhanden ist. Eine Schwierigkeit dieser Arbeitsweise besteht darin, daß es erforderlich ist, den Röstprozeß so zu leiten, daß ein Röstprodukt mit einem möglichst geringen Restschwefelgehalt anfällt. Nicht abgerösteter Sulfidschwefel bedeutet nicht nur einen Schwefelverlust, sondern auch einen Verlust an Zink, weil das sulfidisch gebundene Zink sich in der dünnen Säure, die zur Bereitung des Elektrolyten verwendet wird, unter den üblichen Bedingungen nicht löst.
• Um einen guten Abröstungsgrad zu erreichen, ist es notwendig, bei relativ hoher Rösttemperatur und mit verhältnismäßig langen Verweilzeiten zu rösten. Nun ist es aber außerdem notwendig, bei der Röstung die Bildung von Zinkferrit möglichst vollständig auszuschließen, weil sich Zinkferrit in den Säuren, die für die Bereitung des Elektrolyten verwendet werden, nicht löst, so daß sein Zinkgehalt im Rückstand verbleibt und damit verlorengeht. Gerade die Bedingungen, die einen hohen Abröstungsgrad gewährleisten, nämlich hohe Temperatur und lange Verweilzeiten, begünstigen aber die Bildung von Zinkferrit, so daß es in der Praxis unvermeidlich ist, den Röstgrad nach einem wirtschaftlichen Kompromiß zwischen den beiden entgegengesetzten Forderungen hohen Abröstungsgrades und niedriger Zinkferritbildung einzustellen.
• Ein anderes bekanntes Verfahren zur Gewinnung von Zink aus zinkhaltigen sulfidischen Erzen und Konzentraten auf nassem Wege besteht darin, das Ausgangsmaterial mit Schwefelsäure und freiem Sauerstoff unter Überdruck zu behandeln, wobei das Zink als Zinksulfat in Lösung geht und gleichzeitig der Sulfidschwefel zu elementarem Schwefel oxydiert wird. Da zwischen elementarem Schwefel in der flüssigen Phase und den nicht oxydierten sulfidischen Mineralteilchen eine starke Adhäsionskraft besteht, so daß nicht oxydierte Zinksulfidteilchen von den flüssigen Schwefelkügelchen benetzt und darin eingeschlossen werden und damit der Laugung entzogen werden, ist auch weiterhin der Vorschlag bekanntgeworden, diese oxydative Laugung bei Temperaturen verhältnismäßig knapp unterhalb des Schwefelschmelzpunktes, beispielsweise bei 90 bis 112' C, durchzuführen. Dadurch wird ein Schmelzen des Schwefels vermieden, und es kann ein Zinkausbringen in der Größenordnung von 92% erzielt werden. Der gewonnene Elementarschwefel eignet sich zwar gut für Stapelung und Transport, ist aber im allgemeinen als solcher schlecht verkäuflich, solange er nicht in Schwefelsäure übergeführt ist. Aus diesem Grunde werden vor allem in Industrieländern die trockenen und halbtrockenen Verfahren der Verarbeitung sulfidischer Zinkerze bevorzugt, bei denen praktisch der gesamte Schwefelgehalt des Erzes direkt in Form von Schwefelsäure erhalten und das verhältnismäßig niedrige direkte Zinkausbringen von 82 bis 8611/o als unvermeidlich in Kauf genommen wird. Ein höheres Gesamtausbringen an Zink ist nur durch eine pyrometallurgische Nachbehandlung der Laugungsrückstände möglich, wofür wiederum kostspielige Anlagen, wie z. B. große Drehrohröfen, benötigt werden.
• Die vorliegende Erfindung betrifft eine Verbesserung dieser bekannten Verfahren, die es -ermöglicht, das direkte Zinkausbringen in der Laugung erheblich über die bisher möglichen Werte zu steigern, so daß die bisher notwendige Rückstandsaufarbeitung völlio, entfallen und gleichzeitig der überwiegende Anteil des Schwefelgehaltes der eingesetzten Erze und Konzentrate direkt in Form von Schwefelsäure nutzbar gemacht werden kann. Gegebenenfalls kann auch der Restschwefel als Elementarschwefel aus dem Rückstand gewonnen werden.
• Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, die sulfidischen Erze bzw. Konzentrate einer relativ milden Vorröstung zu unterziehen. Dabei werden die Röstbedingungen so eingestellt, daß Zinkferritbildung praktisch vollkommen ausgeschlossen ist. Dies wird in an sich bekannter Weise durch Einhaltung verhältnismäßig niedriger Abrösttemperatur und nicht allzu langer Verweilzeiten erreicht. Erfindungsgemäß wird eine Rösttemperatur von 850", C nicht überschritten und vorzugsweise eine solche von 750 bis 800' C eingehalten. Dabei wird bewußt in Kauf genommen, daß bei so niedrigen Rösttempera.uren keine derart vollständige Entschwefelung möglich ist wie beim konventionellen Rösten. Erfindungsgemäß wird bewußt auf einen Abröstungsgrad von 60 bis 9011/o hingearbeitet, d. h., es werden nicht mehr als 90%, mindestens jedoch 60% des im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfidschwefels in Form von SO2 ausgetrieben.
• Das tellabgeröstete Erz wird anschließend einer oxydativen Drucklagerung in Anwesenheit von freien Sauerstoff enthaltenden Gasen unterworfen. Die anfallende Zinksalzlösung wird vom unlöslichen Rückstand abfiltriert und nach einer Zwischenreinigung in bekannter Weise elektrolytisch auf Zinkmetall aufgearbeitet.
• Auf diese Weise gelingt es, den größten Teil des im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfidschwefels direkt in Form von S02 zu gewinnen und -trotzdem ohne aufwendige Rückstandsaufarbeitung ein Zinkausbringen zu erzielen, das dem aller bekannten nassen Verfahren nicht nur ebenbürtig, sondern sogar überlegen ist.
• Vorzugsweise wird die oxydative Drucklaugung bei Temperaturen oberhalb des Schwefelschmelzpunktes durchgeführt. Es wurde nämlich überraschenderweise gefunden, daß beim erfindungsgemäßen Einsatz teilabgerösteter sulfidischer Zinkerze und Konzentrate in die oxydative Drucklaugung das Zinkausbringen beim überschreiten des Schwefelschmelzpunktes nicht nur nicht verringert, sondern. sogar' nicht unbeträchtlich erhöht wird. In der Zeichnung sind die Werte für das Zinkausbringen aus teilabgerösteten Blenden verschiedener Abröstungsgrade aufgetragen, die einerseits mit einer bekannten Laugung unterhalb des Schwefelschmelzpunktes, und zwar bei 110' C, und andererseits bei der erfindungsgemäß bevorzugten Laugung oberhalb des Schwefelschmelzpunktes, und zwar bei 1251 C, erhalten werden, Man erkennt, daß bei'der erfindungsgemäßen Drucklaugung und teilweise abgerösteten Blenden in jedem Falle ohne Rückständeaufarbeitung Werte für das Zinkausbringen von mindestens 93% erreicht werden können und daß das Zinkausbringen sogar bis auf 97% gesteigert werden kann, wobei 60 bis e/o des im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfidschwefels in Form von SO2 gewonnen werden.

Claims (2)

1. Patentansprüche: 1. Verfahren zur Gewinnung von Zink aus zinkhaltigen sulfidischen Erzen und Konzentraten unter Abröstung des Ausgangsmaterials, Laugung des abgerösteten Gutes mit Säure, gegebenenfalls Abtrennung eines ungelösten Rückstandes und elektrolytische Herstellung von metallischem Zink aus der erhaltenen Zinksalzlösung, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Abröstung bei einer Temperatur von maximal 8501 C, vorzugsweise 750 bis 800' C, so durchgeführt wird, daß 60 bis 90% des im Ausgangsmaterial enthaltenen Sulfidschwe,fels abgeröstet werden, der Röstrückstand in an sich bekannter Weise mit Schwefelsäure in Anwesenheit eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases unter überdruck behandelt, d ie erhaltene Zinksulfatlösung von dem Elementarschwefel enthaltenden Rückstand abgetrennt und nach einer Zwischenreinigung elektrolytisch auf Zink aufgearbeitet wird.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die oxydative Drucklaugung bei Temperaturen oberhalb des Schwefelschmelzpunktes, vorzugsweise bei etwa 125 bis 130' C durchgeführt wird. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß 70 bis 80% des Sulfidschwefels des Ausgangsmaterials vor dessen Einsatz in die oxydative Laugung abgeröstet werden.