DE15532C - Verfahren zur Behandlung von cdelmetallhaltigen Kupfererzen - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT

KLASSE 40: Hüttenwesen.

Das den Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildende Verfahren zur Behandlung von Kupfererzen, welche Edelmetalle enthalten, besteht im wesentlichen einestheils in der Anwendung des unter P. R. No. 11415 demselben Erfinder bereits patentirten elektro-chemischen Amalgamationsprocesses zum Zweck der gleichzeitigen Extraction des Kupfers und der demselben in gröfserer oder geringerer Quantität beigesellten Edelmetalle aus demErz,undanderentheils in einer Trennungsweise des in einem auf elektro-chemischem Wege oder durch metallisches Quecksilber erhaltenen Amalgam befindlichen Kupfers und Edelmetalles.

Wenn man nach dem genannten patentirten Verfahren der Amalgamation auf elektro-chemischem Wege (d. h. durch Quecksilberbichlorür mit einer gewissen Quantität Chlornatrium in Gegenwart von Eisen) Kupferleche oder Schwefelerze, welche Kupfer, Gold und Silber führen, behandelt, so erzielt man ein Amalgam, welches das Kupfer und die Edelmetalle enthält. Dieses Amalgam ist hart, zerreiblich und in der Masse zerstreut, wenn die Quantität des Quecksilberbichlorürs nicht gröfser ist, als unter normalen Verhältnissen zur Bildung des theoretischen Amalgams Cu Hg ausreicht; es wird jedoch teigig und fähig, sich auf amalgamirten Platten festzusetzen, wenn man ihm eine genügende Quantität metallisches Quecksilber beifügt. Aehnliche Resultate erhält man, wenn man gewisse Kupferverbindungen, als Halbschwefelkupfer Cu₂ S, Antimon- und Arsenkupfer, Schwefelantimon- und Schwefelarsenkupfer und selbst Kupferoxydul (Cw₂ O) und Kupferoxyd [Cu O) behandelt.

Das in Rede stehende Verfahren läfst sich nicht nur für reiche Erze, sondern auch für solche anwenden, die für den Export zu arm sind. Es eignet sich natürlicherweise auch zur Behandlung von Erzen, welche nur Kupfer, jedoch keine Edelmetalle enthalten, und bezieht sich insbesondere auf:

a) die Behandlung von Kupferlechen, welche Gold und Silber mit oder ohne Blei führen;

b) die directe Behandlung von gold- und silberhaltigen Antimon- und Arsenfahlerzen nach einer einfachen Röstung ohne Verwandlung in Leche;

c) die directe Behandlung der sich beim Rösten gewisser Pyrite, wie sie in der Schwefelfabrikation verwerthet werden, vorzugsweise der Pyrite von San Domingo, Tacis, Rio-Tinto und ähnlich ergebenden Materialien zwecks Gewinnung von Kupfer, Gold und Silber;

d) die Vermeidung der bisher gebräuchlichen Chlorirung der genannten Producte mittelst Seesalzes, sowie der Anwendung von Jodür für Extraction des Silbers.

Die kupferhaltigen Pyrite, welche Gold oder Silber in gröfseren oder kleineren Mengen führen, können auf elektro-chemischem Wege amalgamirt werden, ohne dafs ein Röstprocefs nöthig wäre; sie sind jedoch noch leichter zu amalgamiren_;,

wenn sie, vorausgesetzt, dafs dies möglich ist, durch Röstung beinahe entschwefelt werden. Das Halbschwefelkupfer Cu₂ S und auch das Oxyd Cu O lassen sich elektro-chemisch amalgamiren und geben all ihr Kupfer an das Quecksilber ab; es hat daher wenig Bedeutung, Schwefelkupfer durch vollständige Röstung in Cu₁ O oder Cu O zu verwandeln, zumal die Erfahrung lehrt, dafs jene Verbindungen der Amalgamation auf elektiO-chemischem Wege unterliegen.

Die praktische Ausführung des Verfahrens gestaltet sich nun folgendermafsen:

A. Die kupferhaltigen Materialien, welche die Edelmetalle enthalten, werden trocken oder unter Zuführung von Wasser auf irgend eine Weise oder vorteilhaft mit Hülfe der weiter unten beschriebenen Vorrichtungen möglichst fein pulverisirt. Das Product der Pulverisirung wird mit so viel Wasser als nöthig ist, um dasselbe halbflüssig zu machen, in einen eisernen Amalgamationscylinder oder in den ebenfalls weiter unten angegebenen 'Amalgamationsapparat gebracht und hier durch Quecksilberbichlorür mit einer gewissen Menge Chlornatrium amalgamirt.

Zur möglichsten Reducirung des Verbrauches von Quecksilberbichlorür empfiehlt sich ein Verhältnifs von ι Aeq. Quecksilber auf 2 Aeq. Kupfer; sind die Materialien reich an Edelmetallen, so mufs man jedoch diesem Umstände gehörig Rechnung tragen. Um den Amalgamationsapparat zu schonen, kann man in denselben eine gewisse Menge Eisen in Form von Feilspänen oder einfach in schwammiger Form, wie man es durch Reduction von Fe₂ O₃, welches den Röstrückstand von Pyriten bildet, mit Kohle erhält.

Das Amalgam, welches man auf solche Weise erhält, hat nicht die butterartige Consistenz des theoretischen Amalgams, weil die in dem Bichlorür enthaltene Menge Quecksilber nur der Hälfte des zu extrahirenden Kupfers entspricht. Man kann daher sagen, dafs die Amalgamation nur eingeleitet ist. Um dieselbe zu vollenden, ist es rathsam, der Masse noch metallisches Quecksilber, und zwar mindestens in einer Menge, welche dem im Bichlorür enthalten gewesenen Quecksilber gleichkommt, zuzuführen. Die Erfahrung lehrt, dafs das totale Gewicht des metallischen Quecksilbers, welches zur Gestattung der guten Ausführung der ferneren Operationen erforderlich ist, ungefähr viermal so grofs war, als dasjenige zur Erzielung des theoretischen Amalgams Cu Hg. Die Zugabe dieser weiteren Quantität Quecksilbers hat den Zweck, das Amalgam sehr flüssig zu machen und demselben die Vereinigung bezw. die fast vollständige Absonderung zu ermöglichen, noch bevor die Masse durch den aus der Patentschrift No. 11415 bekannten Apparat zum Sammeln oder Fixiren des Amalgams gelassen wird.

Die Behandlung von kupferhaltigen Erzen giebt eine beträchtliche Menge Amalgam, welche auf den Platten des Amalgamsammlers zu gewinnen unmöglich sein würde, ohne sich bedeutenden Verlusten auszusetzen und ohne der guten Functionirung des Apparates zu schaden. Um diesem Uebelstande zu begegnen, ist zwischen den Amalgamationsapparat und dem Amalgamsammler ein besonderer, zwei Abtheilungen enthaltender Sammelbottich geschaltet, dessen Construction weiter unten detaillirt werden soll.

B. In dem Sammelbottich wird die in Behandlung stehende Masse mit etwa dem fünffachen Volumen Wassers (zwecks Erhaltung der nöthigen Dünnflüssigkeit) der Einwirkung einer Rührvorrichtung ausgesetzt. Es vereinigen sich alsdann die Amalgamkügelchen und fallen in die untere Abtheilung des Apparates, in welchem sie sich nach Mafsgabe ihrer Dichtigkeit ansammeln, während in der oberen Abtheilung die Gangart und einige Amalgamkügelchen übrig bleiben.

Ist der Rührprocefs beendet, so wird die in der oberen Abtheilung befindliche Flüssigkeit, in welcher die Gangart etc. suspendirt ist, in einen weiteren, oberhalb des eigentlichen Amalgamsammlers angeordneten Bottich gelassen und fliefst schliefslich nach Zusatz einer ferneren Quantität Wassers auf die amalgamirten Platten des besagten Amalgamsammlers.

C. Das in der unteren Abtheilung des Sammelbottichs befindliche flüssige Amalgam wird durch eine rotirende Schnecke beständig umgerührt und mittelst frisch eingeführten reinen Wassers von den noch vorhandenen Unreinigkeiten gesondert, so dafs es, wenn nach der Waschung der ganze Inhalt der unteren Abtheilung des Bottichs in den Amalgamsammler strömt, leicht an den amalgamirten Platten adhärirt.

Das durch den Amalgamsammler gewonnene reine Amalgam wird in Sämischleder stark comprimirt, um möglichst viel vom Quecksilber zu entfernen, und sodann der Destillation unterworfen, um den dem Kupfer, Gold und Silber noch beigesellten Rest Quecksilbers abzutreiben.

Bei der Destillation des Amalgams geht auch die Scheidung von Kupfer und Edelmetall vor sich. Unterwirft man nämlich in einem passenden Recipienten ein Amalgam, welches Kupfer, Gold, Silber, Platin und andere einfache Körper enthält, der Destillation, so sondern sich die Edelmetalle und sammeln sich auf dem Boden des Recipienten, während das Kupfer, eine schwammige Masse bildend, den oberen Theil desselben einnimmt.

Der Grund für diese Erscheinung der Scheidung der Amalgame dürfte aus folgendem hervorgehen :

Das Kupferamalgam besitzt, wenn auf 300⁰ erhitzt, die Eigenschaft, infolge des Ausschwitzens von Quecksilbertröpfchen blasig zu werden, während Gold-, Silber-, Platin- und dergleichen Amalgame das Quecksilber abgeben, ohne sich zu blähen. Unterwirft man daher Amalgame, in welchen das Kupfer, wie in vorliegendem Fall, vorherrscht, der Destillation bei etwas über ioo°, so werden dieselben flüssig, und die einzelnen Amalgame lagern sich, das Kupferamalgam zu oberst, nach ihrer Dichtigkeit. (Es besteht sonach keine Verbindung, sondern nur eine einfache Mischung zwischen den verschiedenen Amalgamen.)

Steigt dann die Temperatur auf 300°,- so geht das Quecksilber unter Blasenbildung aus dem Kupferamalgam in Tröpfchen, welche sich niederschlagen oder sich zu verflüchtigen beginnen, ab, während das Amalgam der Edelmetalle flüssig bleibt und den Boden des Recipienten einnimmt.

Setzt man die Destillation noch weiter fort, so verändert das aufgeblähte Amalgam nicht seinen Zustand; es giebt sein Quecksilber ab und verwandelt sich schliefslich in eine schwammige Masse, welche von den unten liegenden, inzwischen ebenfalls vom Quecksilber befreiten Edelmetallen getrennt ist. Da sich das schwammige Kupfer leicht schneiden läfst, so bedarf es nur eines Schnittes mit dem Messer längs der Demarcationslinie, um dasselbe vollständig von den Edelmetallen zu scheiden. Es ist chemisch rein und wird durch Schmelzung oder Pressung zu- Barren geformt und in den Handel gebracht. Die Edelmetalle dagegen, welche noch etwas Kupfer enthalten, setzt man einem Raffinirungsprocefs aus.

Damit das beschriebene Verfahren gut verläuft, hat man darauf zu achten:

1. dafs das Kupferamalgam vorherrschend ist, dafs es das Gold- und Silberamalgam um ein Bedeutendes (etwa um das Hundertfache) überwiegt;

2. dafs das Gemisch der Amalgame vorder Destillation stark geprefst wird;

3. dafs die Destillation langsam und mit grofser Vorsicht eingeleitet und dafs während der ganzen Operation eine Temperatur von 400 bis 500⁰ nicht überschritten wird.

Die Apparate, welche solchen Bedingungen entsprechen, sind in der beiliegenden Zeichnung veranschaulicht.

Fig. ι zeigt den Apparat zum Pulverisiren der Erze. Derselbe besteht aus einer eisernen cylindrischen Trommel a, welche, um leichter transportirt werden zu können, vortheilhaft aus zwei Theilen gefertigt wird, und welche ihre Rotationsbewegung durch ein von einem Getriebe nebst Riemscheiben angetriebenes Zahnrad b erhält. Im Innern der Trommel befinden sich mehrere Metallwalzen c, deren Zahl und Durchmesser sich nach der Härte des zu bearbeitenden Erzes und der Gröfse der Trommel richtet.

Ist die erforderliche Quantität des zu zerkleinernden Materiales, wie auch des Wassers eingeführt, so setzt man den Apparat in Bewegung und läfst nach Verlauf einiger Zeit die in dem oberen Theil der Trommel befindliche Flüssigkeit durch den Hahn d, welcher mittelst Handrades e gehandhabt wird, ab. Die noch ungenügend zerkleinerten Materialien bleiben, im Apparat und werden mit einer frischen Ladung Erz und Wasser der zerkleinernden Wirkung' der Walzen c von neuem ausgesetzt. Vor der unteren Mündung des unterhalb des Hahnes d befindlichen Entleerungstrichters f sind mehrere Decantirungsgefäfse angeordnet, in welchen die Pulverisirungsproducte nach ihrer Feinheit klassificirt werden, so dafs man eventuell die noch zu groben Theile wieder in die Trommel a geben kann. Das letzte der Decantirungsgefäfse enthält zwei durchlöcherte Scheidewände, zwischen welchen Schwämme angeordnet sind, die nur die klare Flüssigkeit abfliefsen lassen, jedoch alle festen Bestandtheile, selbst die feinsten, im Gefäfs zurückhalten.

Das so erhaltene pulverisirte Material, der Brei, wird in den Amalgamationsapparat gebracht, welcher dem Pulverisirungsapparat ähnlich ist und sich nur dadurch von demselben unterscheidet, dafs er am tiefsten Punkt entleert wird, und dafs er nicht cylindrische Walzen, sondern Walzen von der in Fig. 2 verdeutlichten Form enthält. Diese besonderen Walzen sind deshalb gewählt, weil sie das schnelle und vollkommene Ablassen des Trommelinhaltes nicht beeinträchtigen.

Die Fig. 3 und 4 veranschaulichen den besonderen , mit zwei Abtheilungen versehenen Sammelbottich, welcher dazu bestimmt ist, den gröfseren Theil des Amalgams zu sondern, bevor die dasselbe enthaltene Masse in den eigentlichen, bereits aus der Patentschrift No. 11415 bekannten Amalgamsammler gelangt. Es ist A die obere und B die untere Abtheilung des Bottichs. In der gröfseren Abtheilung A bewegt sich eine eiserne Rührvorrichtung C, welche durch die Welle D ihre Rotation erhält und dazu dient, die von dem oder den Amalgamationscylindern kommenden Materialien in dem Wasser suspendirt zu erhalten.

In der kleineren Abtheilung B rotirt eine Schnecke B aus Eisen, welche ebenfalls von der Welle D ihre Bewegung erhält und das sich ansammelndeAmalgam in einer die Waschung (wie oben bereits erläutert) fördernden Weise beständig umrührt. Aus dem oberen Theil A kann man den Schlamm durch die Hähne F in einen ferneren gewöhnlichen Bottich fliefsen lassen, während die Entleerung der Abtheilung B durch den Hahn G geschieht.

Die Fig. S und 6 endlich stellen einen Apparat für die Destillation des Amalgams bezw. für die Scheidung der darin enthaltenen Metalle dar. Derselbe besteht in einem eisernen Behälter H, welcher in einem geeigneten Ofen / von beliebiger Construction angeordnet und mit einer Thür versehen ist, durch welche ein eiserner Kasten oder Tiegel K von vortheilhaft rechteckiger, nach unten pyramidenförmig zulaufender Gestalt eingeführt werden kann. ■■ Zum Zweck seiner bequemeren Einführung ist der Kasten K mit Laufrollen L versehen, mittelst welcher er sich auf den Schienen M im Apparat bewegen und direct von dem ebenfalls auf Schienen laufenden Transportwagen N hineingeschoben werden kann.

Der Behälter H ist mit einem Helm O versehen, durch welchen die Quecksilberdämpfe nach einem Condensator gelangen, während die Metalle, das Kupfer in dem oberen, die Edelmetalle in dem unteren pyramidenförmigen Theil des Kastens K übrig bleiben. Damit der sich bildende Kupferkuchen nicht an dem Eisen des Kastens K adhärirt, wird der letztere inwendig mit Eisenperoxyd bekleidet; es bleibt dann das Kupfer intact und kann leicht von den Edelmetallen losgetrennt werden.

Claims (6)

1. Patent-Anspruch:

   Ein Verfahren zur Behandlung von edelmetallhaltigen Kupfererzen, welches sich im wesentlichen charakterisirt durch:
   i. die Anwendung des unter P. R. No. 11415 patentirten elektro - chemischen Amalgamationsprocesses auf Erze oder andere Materialien, welche Kupfer, Kupferoxyde, Kupfersalze oder Schwefel-, Antimon-, Arsenkupfer u. s. w. enthalten bezw. die Zerreibung dieser Materialien mit Quecksilberbichlorür und Chlornatrium in Gegenwart von Eisen, zu dem bezeichneten Zweck;
2. 2. die Zugabe von metallischem Quecksilber zu der Masse, um die eingeleitete Amalgamation zu vervollkommnen und das Amalgam weich zu machen, sowie ihm die Fähigkeit zu verleihen, sich zu vereinigen und sich auf den amalgamirten Platten des Amalgamsammlers festzusetzen;
3. 3. die Trennung des Edelmetalles und des Kupfers, welches in einem Amalgamcomplex enthalten ist, mit Hülfe eines einfachen Destillationsprocesses, in welchem zunächst bei einer Temperatur von etwas über ioo° die Masse flüssig wird und die nicht mit einander verbundenen, sondern lediglich vermischten Amalgame, das Kupferamalgam zu oberst, sich nach ihrer Dichtigkeit im Recipienten scheiden, worauf sodann bei 300° das Quecksilber unter Blasenbildung in Tröpfchen aus dem Kupferamalgam abgeht und bei noch weiterer Destillation besagtes Kupferamälgam sich in eine quecksilberfreie, schwammige Masse verwandelt, welche durch eine saubere Demarcationslinie von den inzwischen ebenfalls vom Quecksilber befreiten Edelmetallen abgegrenzt ist;
4. 4. die Anwendung von durch Verdrehung eines im Querschnitt kreuzförmigen Stabes gebildeten Walzen für den Amalgamationsapparat;
5. 5. die Anwendung des mit Rührvorrichtungen versehenen, aus zwei Abtheilungen bestehenden Bottichs zum Sondern des gröfseren Theiles des Amalgams;
6. 6. die Anwendung des auf der Zeichnung dargestellten Destillationsapparates zumDestilliren des Amalgams, welcher aus einem Behälter H mit Helm O, sowie dem auf Rädern laufenden Kasten K besteht.

   Hierzu ϊ Blatt Zeichnungen.