DE1783097A1

DE1783097A1 - Verfahren zum Extrahieren von Kupfer aus einem kupferhaltigen Oxyderz

Info

Publication number: DE1783097A1
Application number: DE19621783097
Authority: DE
Inventors: Harlan Georg E
Original assignee: Powdered Metals Corp
Current assignee: Powdered Metals Corp
Priority date: 1961-08-31
Filing date: 1962-08-31
Publication date: 1971-02-25
Also published as: GB1023544A; GB1023545A; DE1301587B; US3262870A; GB1023546A

Description

Phoenix, Arizona (T.St.A.) *

Verfahren sum Extrahieren von Kupfer aus einen kupferhaltigen Oxyderz

Sie Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion Ton Kupfer aue elnea kupferhalt Igen Oxyders und insbesondere ein Verfahren zur Herstellung elnee Kupferproduktee von hoher Qualität direkt aus Kupferers.

Trots der tilhr starken und allgemeinen !fachfrage naoh Kupfer und der zur Zelt angewandten Verbesserungen der Kupfereerseugungsverfahren 1st der derzeitige Stand der Technik bei der Kupferrafflnlerung und «extraktion nooh völlig unbefriedigend. Sie zur Zelt angewendeten Verfahren sind entweder kostspielig_t zeitraubend, zur Herstellung eines Kupferproduktes von hoher Qualität ungeeignet oder umfassen beliebige Kombinationen dieser Haohtelle»

Beispielsweise wird bei dem Zementation«verfahren das Kupfererz ausgelaugt und mittels llsensohrott aussementiert,

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jedoch, ein rerunreinigter Kupf erschien erhalten, welcher sur Ersielung eines gewünschten Kupferproduktes gesohaolsen und weiter raffiniert wird. Ie Yerlauf des Terfahrens wird die AuslauglSsung alt Eisen rerunreinlgt und auss rerworfen werden. Die Kosten des Blsensehratts, des Schaelearbeltsganges und die hohen Kosten des Srsatses der Auslaug-IBsungen »aohen dieses Terfahren teuer la Hlnbliok auf die Qualität des hierbei gewonnenen Produktes» welches noch nicht den Anforderungen an ein Kupfer von hoher Reinheit entsprloht.

Sie bekannten elektrolytisch« Terfahren der Kupfergewinnung, nafe welohen sehr als 90 % des sur Seit erseugten Kupfers hergestellt werden, well hierbei ein Kupfer Ton grOsserer Reinheit als bei anderen Terfahren erhalten werden kann« lassen ebenfalls riel su wünschen übrig. Beispielsweise uafassen die aeisten der bekannten ELektrogewlnnungsTerfahren_v bei welohen die kupferhaltlge Lu sung aus dea Auelaugebad als Elektrolyt in der elektrolytisohen Zelle Terwendet wird, unregelaftssig lange Auslaugungs- und Kupferabseheldungsseiten und fuhren h&ufig su einea niederwertigen Produkt. Ausserdea sind sie Kusserst kostspielig» was nicht nur das Ergebnis des In den Auslaugungs- und Kupferabsoheldungskreisliufen enthaltenen Seitaufwands, welcher sioh In einigen füllen für einen TöllstKndigen Oewlnnungskrelslauf auf 8 bis 13 lage beläuft, darstellt, sondern auoh auf die hohen Kosten der Aufarbeitungsextraktionsaaterialien surüoksuführen ist und durch die Tereehwendung riesiger Mengen derartiger Materialien bedingt 1st. Sie Terfahren der elektrolytisohen Raffinierung, bei welohen eine unreine Kupferanode, die üblicherweise direkt aus einea Raffinierofen gegossen ist, ~. «^wendet wird, sind aufgrund der förderung für dl· vorausgehende Raffinationsstufe offensichtlich unwlrksaa.

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Das Verfahren zum Extrahieren von Kupfer aus einem kupferhaltigen Oxyderz durch Auslaugen des Erzes mit einer v/äßrigen Schwefelsäure zur Extraktion des löslichen Kupfers daraus ist dadurch gekennzeichnet, daß daß man das Erz zur Extrairfcion von löslichem Kupfer aus-,laugt, Ibis der Kupfergehalt in Lösung zwischen etwa 25 und 45 g/l beträgt, wobei die für die Auslaugestufe verwendete Lösung aus einer wäßrigen Schwefelsäurelösung mit einem Gehalt von etwa '8 bis 9 Gew.-% Schwefelsäure besteht und die Temperatur der Lösung zwiachen etwa 43 und 54⁰C liegt.

' · Vorzugsieise wird ein Erz mit einer solchen Teilchen- ™ größe ausgelaugt, daß nicht mehr als etwa5 Gew.-% von

einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 6,68 mm und nicht mehr als etwa 5ο Gew.-96 von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,833 mm zurückgehalten werden. Zweckmäßig erfolgt das Auslaugen unter Bedingungen einer nach oben gedichteten Kreislaufführung, wobei die angereicherte Laugelösung von dem Erz entfernt wird. Zweckmäßig wird das Erz während einer Zeitdauer von 4o bis 9o Minuten ausgelaugt.

Vorteilhaft werden relative Gewichtsmengen der Lösung zu dem Erz von etwa 1:1 bei einem Gehalt des Erzes an auslaugbarem Kupfer von weniger als etwa 4,75 i Gew.-%, etwa 1,5:1 bei einem Gehalt des Erzes von ^vauslaugbarem Kupfer zwischen etwa 4,75 und 7>5 Gew.-% und etwa 2:1 bei einem Gehalt des Erzes an auslaugbarem Kupfer von mehr als etwa 7,5 Gew.-% verwendet.

Vorteilhaft wird in der Auslaugelösung ein praktisch von Natriumchlorid, Calcium, Eisen und Magnesium freies Wasser verwendet. Insbesondere ist das Verfahren gemäß der Erfindung zum Auslaugen eines Erzes, dessen Kupfergehalt wenigstens 2 Gew.-96 beträgt* geeignet.

BAD OftIGiNAL

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Sehr günstig 1st!das vorliegende Verfahren in Verbindung mit einem bereits vorgeschlagenen Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Kupferpulver, bei dem

eine wässrig-schwefelsaure Kupferlösung in eine Elektrolysezelle eingeführt, die Zelle bei hoher, kathodischer Stromdichte, z.B. ist Bereich von etwa 15 Ampere/du betrieben und das. an der Kathode abgeschiedene und von der Kathode abfallende Kupferpulver aus der Elektrolysezelle entfernt wird, wobei man die ■ Kupferlösung während der ganzen Elektrolyse mit einer Spannung von wenigstens etwa 6,25 V «wischen den Elektrodenpaaren in Kombination mit einer Kathodenetromdichte je Kathodenseite von wenigstens etwa 13,5 Ampere/ftm elektrolysiert·(P H 58 527.4).

Nach einer AusfUhrungsform der Erfindung ergibt eich ein Verfahren zum Extrahieren von Kupfer aus kupferhaltigen Oxyderzen, wobei das E?z auf eine Grosse, so dass nicht mehr als etwa 5 Gew»-# gröber als etwa 6,68 -mm sind und nicht mehr als etwa 50 Gew«-£ gröber ale etwa einer Maschenzahl von 50/cm entspricht,sind, das zerkleinerte Erz unter Extraktion dee löslichen Kupfers bis der Kupfergehalt in der Lösung mindestens etwa 25 gA beträgt, ausgelaugt wird, wobei die für diese Auslaugstufe verwendete Auslauglösung aus einer Xiösung / von Schwefelsäure in reinem Wasser besteht, die etwa 8 - 9 1> Schwefelsäure enthält und das Auslaugen unter einer aufwärts gerichteten Strömung stattfindet und die kupferhaltige Auslauglösung von dem Erz abgezogen wird· Aufgrund der Erfindung ergibt sich auch die Ausbildungsform eines Verfahrens zur Extraktion von Kupfer aus einem kupferhaltigen Oxyderz, wobei dae Erz unter Extraktion des löslichen Kupfers bis zu elnea Kupfergehalt der Lösung zwisohen etwa 25 bis 45 gA ausgelaugt wird, "· wobei die zu der Auslaugatufe verwendete Lösung aus einer wässrigen Schwefelsäurelösung, dl· etwa 8-9 CHiw.-ji Schwefelsäure enthält besteht_;und die Temperatur der Aue·

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lauglBeung swlsehen etwa 43 und 54 ⁴C liegt.

Eine bevorzugte Ausftihrungefora der Erfindung besteht in eine» Yerfahren mir Extraktion you Kupfer aus eine» kupferhaltigen Oxyder«, wobei ein Sn Ton eoloher Oröee· verwendet wird» dass nioht sehr als etwa 5 Gew.-fl* gröber ala etwa 6,68 aa sind und nioht mehr als etwa 50 Gew.-Jt gröber ale einer Masoheneahl/ ca Ton etwa 50 entspricht, sind, daa Er« unter Extraktion dea XOeliohen Kupfers während etwa 40 bis 90 Minuten ausgelangt wird und die su dieses I Sweok verwendet* AuelauglOsung bei etwa 43 ble 54 "C liegt und aus einer wässrigen Sohwefelsäureiesung ait eine» Oehalt τοη etwa 8 bis 9 Gew.-flf Schwefelsäure besteht·

Eine weitere bevorzugte lusfUhrungefon des erfind'jngegeaftcsen Terfahrens «ur Extraktion τοη Kupfer aus eine» kupferhaltigen Oxjders besteht darin« dass das Ire unter Anwendung einer AuBlaugl8eung,die aus einer wässrigen SehwefelsfturelSeung alt eine» Gehalt τοη etwa 8 bis 9 G«w.-^ Schwefelsäure besteht und bei einer feaperatur τοη etwa 43 bis 54 "C liegt unter Auslaugen dea löallohen Kupfers hieraue ausgelaugt wird, wobei die relativen Oevlohtsaengen der AuslauglOsung su des Er* ,

etwa tt1, falls der O«halt an auslaugbarea Kupfer des Kraee weniger als etwa 4,75 0ew.-5( let, etwa 1_t5s1»wena der Gehalt an auslaugbarea Kupfer des Xraes swisohen etwa 4t75 bis 7,5 Oew.-^ liegt» und etwa 2:1,wenn der Oehalt an auelaugbare» Kupfer des Srses grOsser ala etwa 7,5 Oew.-^ 1st» batragen·

Geaäee einer weiteren AuefOhrungafora der Erfindung ergibt sloh ein Terfahren sua Extrahieren von Kupfer aas eine» kupferhaltlgen Oxydera, das aindestens etwa 2 few.-Ji Kupfer enthält, wob·! dieses Brs in eoloher

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OrBsee, dass nloht nehr ale etwa 5 Äew.-Jf gröber ale etwa 6,68 mn sind und nicht »ehr ala etwa 50 0ew.<-£ gröber ale einer Mesehensahl/osr vom etwa 50 entspricht, sind»verwendet wird, und daee-»£rs unter Extraktion dee loslichen tapfere wlhrend etwa 40 bis 90 Minuten extrahiert wird, so daee der Kupfergehalt in der LOsung swisohen etwa 25 hie 45 cA liegt, wobei die su «er iaslaugstufe verwendete AnelsuglBsung aaa einer wässrigen Sehwefeleftureieeung «it einen· Oehalt von etwa 8 bis 9 Gew.-Jt Sehwefeleliire besteht und eine f«aperatur vom etwa 43 ble 54 ⁴C beeitst, wobei die relativen Oewiehtsaengen der Auslasgissung an dea Sri etwa lsi, falle 4er O^halt an auslaugbarea Capfer des trses weni^Hr al» etwa 4,75 Oew.-* let» etwa 1.5x1, wenn 4er «ehalt an ana* laugbaren lupf er dee Erses awleehen etwa 475 und 7t 5 liegt» und etwa 2i1« wenn der Oebmlt an aaalaug-

Kupfer dee Erste grOaser als etwa 7§5 Gew.-ft let» betragen und daa in dieser AnslsuglBsune verwendete Wasser prsktisoh frei von Istrlusjohlerid» Caleinsj» Hsen und Magneeluai 1st«

Die Aufgaben und Torteil· der Erfindung werden in folgenden unter Besugnabste euf die leielavjng erläutert, worin

fig* 1 ein nieaeohaum darstellt, worin 41· eohledenen Stufen bei des) neuen lupferextraktieneverf ehren dargestellt sind.

Die beeondere Bedeutung dee
in verbindung nit de« elektrolytii
verfahren ergibt eioh ana dear im TIg* 1 dargestellten nieeseheaa. Unaelheitem 4er elneelnen Terfahreneetufen werden aneohlleeeend in der leeehrelbung gebraekt.

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Srs der gewunae&tea ieilchengröeee, (welohee naeh gebräuchlichen Yerfahren aufgearbeitet war) gelangt aus elaea Yorratebuaker 10 tn «in« Beechlclcungeeinrler tung 12, au· welcher es eine« LaugebebJtter 14 »ugeführt wird· ¥aeaer ana der Einrichtung 16 wird bei 18 dealnerallelert» und dea LaugebehaMter 14 duroa Leitung 20 augeführt. Chemikalien werden dann la dem Leugebehllter 14 aus de« Torratebehälter 22 daran Leitung 24 «ugeftthrt.

lachde« da« Ir» Ia de« Ieogebehälter 14 auereiohend auegelaugt worden int» wird Um Irs ron der gehalt**eiohen LaugelöBung, welche Ia den LOevagarorratsbehaMter 26 durch Leitungen 2? «ad 28 gelaagt, abgeapgen. Sie Leitun^g 28 erlaubt dea Absug der gefaaltrelehen LaagelBeung etwaa oberhalb dee Ersepiegele, «1· geeeigt, vm eine aaxieale Harheit der Löeung tu erhalten. laehde» dtr Löeunga-Torratebehllter 26 Ma m TaaewageremOgen und eat* sprechend de« Bedarf für daa Betrieb yoa eine» Äektrolyeebad 30 geftmt wurdet wird der klare te fell dar gehaltreichen LQevng ron dea oberen Spiegel τοη den Löeunge-Torratebehllter 26 (etwas oberhalb^elnee Mittelpunktes) dekantiert uad eines Sohei-benaaugfilter 32 über Leitung 34 sugeftthrt» vm eine auageeprooiiea klare (eparkling) Tltteeigkeit «u eraeugen. Bar fell der gehaltreichen Löeung la dtr tieferen KnM dea LBeungerorratebehÄltere 26, weloher beachtliche Mengen an Sehlaaei enthält, wird dann dwreh Leltvng 56 la einen flcnleaaaabeetabehllter 38 ab* flieeeen gelaeeen. ZueKtBlloher Sehlaaei wird la den •ehlaaeneeetsbehllter 38 dmreh eine alt einea faleohen ledaa (nloht geselgt) la dee Bralaugebehllter 14 TerbttBdea« Absugeleltvag 40 svgefiOirt, obgleich der Sehlaae ame das Laugebehllter Torsageweiee nicht «u der leit aaceaogen wird, eel weloher dl· gehaltreiohe Löeung

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In irgendeiner der Leitungen 28, 34 oder 36 flieset.

Wenn sieh die Sohl aam«ssen auf den Boden dee Absetsbehältere 38 abgesetzt haben, kann die sohlamafrele Lösung aue den Behälter in dae Saugfilter 32 (Saugecheibenfilter) durch Leitung 42 (oberhalb der abgeseteten Sohlaanassen angebracht) sur Ergänzung der Lösungsaufuhr aus den höheren Hiveau au diesem Filter durch die Leitung 34 zugeführt werden. Diese Filtrieretufe ist wichtig« um die Verunreinigung des elektrolytisch abgeschiedenen Kupferpulrers dujech ungelöste Seilohen (d.h. Magnetit und Qangart), welche in die Lösung eingeschleppt sein können, su reraeiden. Die aus den Absetsbehälter abgegebenen SohlanBassen werden su eines SchlaaabehKlter oder einer Samieletelle geführt» jedoch nicht ait den Rückständen dee LaugebehaMtere 14 geaischt» welche für eine weitere Xupferextraktion den Sohlasabeh&lter (siehe unten) zugeführt wurden» un die Zenentierung der Rückstände su vermeiden.

Die filtrierte gehaltreiche Losung» welche ein bei 41 sugegebenee onelatbildendee Mittel enthalten kann, wird dann in das Hektroljreebad 30 durch Leitung 44 für die elektrolytisch· Extraktion des Kupfer* in 4er eingebrachten Lösung »ugeftlhrt· Bei dieeee Zeitpunkt «ad for des Besinn de· elektroljkisohen Extraktionsrerfahrens wird aus des Behälter 16 entaineralislertes Wasser durch Leitung 46 in den HeieswaeserwaeohbehaMter 48 sttgeftQurt» üb den Joulesohen S/fekt, *ie Erwärmung ia Xlektrolyeebad durch den Wtreeaustauscher 5O₉ vorteilhaft aussunutsen.

laohdea die gewOneohte Menge an Kupferabsoheidung in de« Ilektrolysebad 30 erhalten wurde» wird die rerbrauohte (leere) Lösung ana de« Elektrolyeebad 30 duroh ein· Leitung $2 au eine« Bali»- oder ffe—efriihnter 53

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geführt für die Wiederverwendung beim Auelaugen einer nachfolgenden Beschickung von kupferreichem Erz in dem Laugebehälter 14 (eiehe unten)·

Nachdem die verbrauchte Lösung aus dem ELektrolysebad 30 abgezogen wurde, wird die Kupfermasse (welche soweit erkennbar, in Form von Feinkupfer mit einer leilohengrösse von 1 bis 25 Mikron vorliegen kann) am Boden des Elektrolysebades oder der Zelle durch ein neuartiges Abgabesystem, welches nachfolgend beschrieben wird, ddrch eine Leitung 55 in den Heisswasserwaschbehälter 48 abgegeben, wo sie ihre erste Wäsche in entgastem, heissen, reinen Wasser erhält. Wie oben ausgeführt, wird dieses Wasser mittels des Wärmeaustauschers 50 (mindestens auf etwa 93³C erhitzt, welche Wärmeaustausohwindungen in dem Heisewasserwasohbehälter 43 und in dem Elektrolysebai 30 be« oitzt. Das Wärmeaustauschmedium wird in dem Wärmeaustauscher 50 mittels einer kleinen Pumpe 54 in umlauf gehalten· Es muss bei der Regelung der Zuführunganenge an Waschwaeser darauf geachtet werden, dass die Mischung aus Kupfermasee und Wasohwasser nicht einen pH-Wert von oberhalb etwa 6,0 am Ende der Waechatufe erreicht, da sonst Oxydation auftreten würde.

Diese erst· Heisswasserwäsohe ist äusserst wichtig insofern, als sie einen beachtlichen Effekt auf die Stabilisierung des Kupfers ausübt, die Entfernung von oxydierten Teilchen und Gas bewirkt, die Kupferpulterabeetzungeseit wahrnehmbar erniedrigt und den Verlust «n Chemikalien und Kupfer auf ein Minimum herabsetzt. Venn dieses Terf ehren nioht befolgt wird, können Gase (d.h. SO₂) ■Bglloherweise die Ofen, In welohen. das Kupfer getrocknet wird» zerstören.

laohdem die Kapfermaseen Sm dem Waschbthälter 48 la dieses ersten heissea Vasebwasser während etwa 1/2

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Stunde gründlich gerührt und gewaschen wurde, wird dieses Wasser, welches die von der Kupfermasse ausgewaschenen Kupferspuren und Cheaikalienapuren geeaanelt hat» aus der Kupferaaase durch die Leitung 56 entfernt und durch eine Feinkupferfilterelnheit 58 zur Entfernung yon mitgerissenen Feststoffen geführt. Das filtrierte Yasfcwaeser wird dann in eine Leitung 60 für einen Zweck, der nachstehend beschrieben wird, geführt.

Venn das Kupfer als feuchte Kasse Terpaokt und/oder Tersandt werden soll, wird die Kupferaasse ein zweites Mal in einem Waschbehälter 43 mittels einer wässrigen Säurewäsche (d.h. wässrige Schwefelsäure alt eines pH-Wert Ton 4t0 bis 5,5), welche des Behälter 48 aus eines SäurewaschflüsBigkeitsbehälter 62 eugeführt wird, gewaschen. Der Zweck dieser Säurewäsche besteht in der Stabilisierung der Kupferaasse, us deren Oxydation su verhüten. Ss wird nur soviel Säurewasohsittel verwendet, us die Hasse vollständig su bedecken. Vaehdes die Kupfersasse in des Behälter 48 in den «weiten Waschwasser gerührt und gewaschen worden 1st, wird die mit Säurewasehoittel bedeckte Kupfersasse durch Leitungen 63 und 65 entfernt und bei 67 feuoht Terpaokt·

Andererseits wird« wenn das Kupfer nioht als feuohte Masse Terpaokt oder Teraandt wird, dl· »weite Wäsche sit angesäuertes lasser weggelassen. Dl« Kupfersasse wird stattdessen la «Ins heisse Wasserwäeohe (sit desineralisisrtes Wasser) is Behälter 48 in ähnlioher Welse wie bei der ersten Wäsche gegeben, wobei der Inhalt des Behälter« während dieser Waschstufe gründlich gerührt wird. laeh dieses Waschen wird das Wasehwasser aus des Behälter 48 durch, eine Leitung 56 entfernt «ad duroh eine mtereimheit 58 ge-

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führt, ua eingerissene Feststoffe su entfernen und in eine Leitung 60 für einen nachstehend beschriebenen Zweck geführt.

Die feuchte Kupfernasse wird dann aus den Behälter 43 über Leitungen 63 und 64 entfernt und bei 66 getrocknet. Die Trocknung kann an besten dadurch vollsogen werden, indes man das feuchte Pulrer in einen geeigneten Ofen einbringt und unter Verwendung einer Wasserstoffataosphäre das Pulver trocknet, wobei aan die Temperatur bis auf die gewünschte Toreintertemperatür fortführt, welche bei etwa 499⁰C liegt. In dieser Weise kann die Trocknung und Torsinterung im selben Arbeitsgang durchgeführt werden und es werden ausgeselohnete Ergebnisse erhalten.

Anstelle der Behandlung ia Ofen 66 kann das feuchte Fulrer in gebräuchlicher Weise brikettiert werden, ι .Β. bei 68.

Wie Torstehend angegeben, wird das erste heisse Wasohwasser, nachdea es sur Entfernung von Mitgerissenen Feststoffen durch die Filtereinheit 58 ging, in die Leitung 60 eingeführt. Aus der Leitung 60 wird dieses Vaschwasser durch Leitungen 72 und 74 in den Laugenbehälter 14 geleitet, au» welches, wie oben beschrieben, vorhergehend die gehaltreiche LaugelSsung abgesogen worden war. Dieses Wasehwasser wird dann aufwärts durch die Irsrüokatände In dea Laugebehälter geführt (in der gleichen Weise, in welcher die ursprüngliche LaugelSsung durch das un-•uegelaugte Sri, wie nafestehend angegeben, geführt wird), ua weiterhin lösliches Kupfer aus den Rückständen su entfernen, welche in vielen Fällen noch bis su 30 % des ursprünglichen lösliohen Kupfergehaltes des Srses enthalten können.

Ia Durchschnitt werden durch diese Wäaohe etwa 20 + des In dem Bflokständen verbliebenen lBallohen Kupfers entfernt, lach Beendigung dieser Wäaohe wird das etwas alt

ORlGlMAU ">'Γ?>ΤΓΤ20

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Kupfer angereicherte Waschwasser aus dem Laugebehälter durch Leitungen 76 und 101 entfernt und in den Sonlaaaabsetsungsbehälter 77 eingeführt, aus welches eine klare Lösung durch Leitung 79 entfernt und des Vorratsbehälter 73 sugelenkt wird.

Da ein gegebener technischer Ansatz einer gehaltreicher LaugelBsung (nämlich, die bein Auelaugen einer einsigen Ersbesohickung erhaltene Lueungeaenge) uxusweifelhaft der Elektrolyse in einer Kehrsahl τοη elektrolytisch^ Zellen oder ELektrolysebadeim?;ohtungen unterworfen wird» 1st eine entsprechende Tlelsahl τοη ersten Waschwasseraengen für das Waschen der ErsrUckstände *ur Terfügung· Jede dieser ersten Waschwasseraengen wird durch die Rückstand« In der vorstehend beschriebenen Art aufwärts geführt und gegebenenfalls in den Torratsbehälter 78 geleitet, in welchem sie alt den vorhergehend aufbewahrten ersten Wasohwaaverantellen vermischt werden.

Die aufbewahrten ersten Vasohwasseranteile Lm Behälter 78 können aoschliessend für das weitere Waschen von Rückständen in dem Laugebehälter 14 (In vorstehend beschriebener Welse) mir weiteren Entfernung von IBsliohea Kupfer aus den Rückständen verwendet werden.Zu dieses Zweck werden die aufbewahrten ersten Waeohwasseranteile aus dea Behälter 78 entfernt und in den Behälter 14 durch dl· Leitungen 80, 74 und 82 geführt. Biese weitere Behaadluag unter Verwendung der aufbewahrten erstem Vaschwaeseranteile ergibt gegebenenfalle einen Kupfergehalt In diesen Waechwassemengen bis su einer Höhe, bei welcher sie als gehaltreiche Lösung für die elektrolytisch· Abscheidung von Kupferpulver verwendet werden Ismn. Su diese· Zweck werden dl· gehaltreichen ersten Waechwassereengen aus dea Behälter 78 durch die Leitungen 80, 74» 83 und 28 ahfe-

ORlGlNAL INSHLCTlD

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sogen und in den LösungsTorratsbehälter 26 eingeführt» worin, die zugeführte Looting in gleicher Weise wie die jsu Beginn eingeführte Lösung behandelt wird (rgl. oben). Wie in Pig. 1 gezeigt, können demineralisiertes Wasser und/ oder Chemikalien durch die Leitungen 85 und 89 jeweils sugeführt werden, falls es erforderlich ist, die gehaltreiche Lösung beBüglich ihrer Beschaffenheit innerhalb die Grensen zu bringen, welche wie nachstehend beschrieben, für die Aufbereitung der entleerten oder verbrauchten Lösung angegeben sind.

Im allgemeinen 1st es technisch unpraktisch, die gehaltreiche erste Waechwasseransamalung der Elektrolyse su unterwerfen, beror deren Kupfergehalt auf mindestens 25 g i· 1 Lösung zugenommen hat. Der höchste praktisch anwendbare Kupfergehalt für die Terwendung in dem XLektrolysebad beträgt 45 g Kupfer je 1 Lösung.

lach den Waschen der Rückstände mit den ersten Wasohwassermengen werden die gewaschenen Rückstände, welehe noch lösliches oder mitgeschlepptes Kupfer enthalten, aus des Laugebehälter entfernt und in einer Ablageeinrichtung 84 abgelagert.

Sas Waschwasβer, welches» wie vorstehend beschrieben, anstelle der sauren Vasserwäsehe sur Anwendung Ια» (welches nachstehend alt «weiter Wasaerwäsehe beseichnet wird), wird nach der Durchführung durch das filter 58 sur fiitfernung τοη mitgerissenen festen Teilchen durch die Leitungen 60 und 86 geführt und über die Rückstände oder Schlammassen In der Ablegeeinrichtung 84 gegossen. Die Rückstände oder Sohlaasmassen lässt man dann sich alt dieser »weiten Wasserwäsohe svx entfernung weiterer Mengen

vom löslichem Kupfer, welohe τοη des Schlamm oder den tfiokständen noch «urttckgehalten sind, vollsaugen.

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angereicherte sweite Waaehwasser wird langsaa von den Rückständen (oder Sehlaaaassen) su einer Abflussrinne oder einen Sannelgraben (nicht geseigt) und in einen Saaael-

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behälter 88 abgesogen, aus welchen sie durch Leitungen

91 und 101 den Sehlaaaabeetsbehälter 77 sur Entfernung von Sohlaaaassen und duroh die Leitungen 93 und 95 oder 97 den Torratsbehälter 90 oder 92 übergeführt werden. Sa, wie vorstehend in Terbindung alt den ersten Waschwassemengen ausgeführt wurde, eine Tielsahl von elektrolytJachen Bädern oder Zellen wahrscheinlich bei der technischen Behandlung einer gegebenen Ansät»enge einer gehaltreichen LaugelBsung sur Anwendung gelangen, wird eine Yielsahl von «weiten Waschwasseranteilen für das Durchtränken der Rückstände oder Sehlasaassen in der Ablage- oder Sammeleinrichtung 84 sur Yerfügung stehen, wobei gegebenenfalls die geseilten Wasohwasseraengen abgesogen und den Lagerbehältern 90 und 92 sugeführt werden«

Sie «weiten Wasehwassemengen in den Behältern 90 ud

92 können dann erforderlichenfalls angewendet werden, ua das Waschen der Rückstände in den Behälter 14 (entsprechend wie bei den ersten Wasehwassemengen durch die Leitungen und 101, durch den SehlaMMbsetsbehälter 77, die Leitung und Leitungen 95 und/oder 97 den Behälter 90 und/oder 92 surüokgeführt werden. Andererseits kennen die «weiten Vasohwasseraengen In den Behältern 90 und 92 für ile weitere Väsehe der Rückstände (oder Sohl anpassen) In dea Ablage- oder Stapelbehälter 84 verwendet werden, wobei In diesen fall die Vaeehwasseraengen duroh Leitung 99 (nittels Schwerkraft) entfernt werden, welche In den Saaaelbehälter 84 gerichtet 1st, in «en Saaaelbehälter 88 abgesogen und den Behältern 90 und 92 duroh die Leitungen und 101 den 8ehlaBaabeetebehälter 77, die Leitung 93 und die Leitung 95 oder 97 surückgeftthrt werden· Venn der

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Kupfergehalt der «weiten Waschwassernengen innerhalb der vorstehend in Yerbindung mit den ersten Wasohwassernengen angegebenen Bereiche liegt» können diese als neue Beschickung für das Elektrolysebad in ähnlicher Weise, wie die eingebrachten ersten Waahwaaseranteile verwendet wurden, sur Anwendung gelangen.

Erwünsohtenfalls kann die lupferfasse in den Behälter 48 weiteren Vaaoharbeitsgängen ait heissen, entlüfteten oder entgasten, denineralisierten Wasser sur Entfernung -von Gasen, Chenikalien, Terunrelnigungen od. dgl·, falls dies als erforderlich erachtet ■ wird, unterworfen werden» Diese sich bei jeder Waaohstufe ergebenden Waschwaasernengen können wie die ersten und «weiten Wasohwassernengen verwendet werden und es können für diese erwünschten falls zusätzliche Torratsbehälter vorgesehen werden*-

Wie vorstehend angegeben, wird die verbrauchte, leere Lösung nach der Entfernung aus den Elektrolysebad 50 in einen Sannelbehälter 53 für den Viedereinaats bei der Auslaugung einer nächsten Beschickung von kupferreiohen Src in den Auslaugebehälter 14 aufbewahrt. Zu diesen Zweck wird sie durch die Leitungen 87» 60, 72, 74 und 82 in den Behälter 14 geführt. Ba etwa 3 bis 5 % der ursprünglich eingesetsten Aufbereitunganenge bei der Durchführung eine« vollständigen Arbeitsganges verloren gehen, nüssen susätaliohes denineralisiertes Wasser «ad Chemikalien sugegeben werden, un die Besehaffenheit 4er neuen Aufbereitunganasse innerhalb der nachstehend angegebenen Orensen für die Aufbereitung der entleerten LOsung su bringen.

Bisher wurde «ine allgeneine Richtlinie für daa Terfahren genäss der Erfindung angegeben und besehrieben.

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inhere Einzelheiten von Terschledenen Ausführungen des !erfahrene und τοη Vorrichtungen für ihre nachstehend beschriebene Verwendung werden nun beschrieben.

Sie bei der Durchführung de· Verfahrens der Erfindung angewendete Auslaugmethode benützt eine nach oben gerichtete Umlaufteohnlk, wobei die fortgesetzte aufwärtegeriehtete Kreislaufführung der LaugelOsung ein aufwärts gerichtetes Durchsickern für rasches Auelaugen des Erzes gewährt. Wenn diese aufwärtsgeriohtete Kreislauf führung (d.h. Durchführung der Leugelösung durch das Erz nach oben) nicht angewendet wird, ergeben sich riele Schwierigkeiten, da ein abwärtsgerichteter Umlauf eine Zementation des falschen Bodens in dem Laugebehälter her-Torrufen würde und das Erz τοη der Wirkung als Filter abgehalten würde. Die aufwärtsgeriohtete Kreislaufführung reranlasst die SohXLammassen und Feinmassen zur Aufwärt sbewegung, wobei gröberes Material aa Boden des Behälters für die Wirkung als Filterbett zurückgelassen wird. Sine gute Kreislaufführung wird erhalten, wenn man etwa 5 i» des Gesamtrolumens der Laugelösung je Minute in Umlauf führt.

Ib Gegensatz zu den bei den meisten Rührsystemen auftretenden Erfordernissen, ist bei dem Auslaugesystem gemäss der Erfindung kein Zerkleinern oder Brechen und Mahlen des Roherzes auf das gebräuchliche Ausmass erforderlich. Tatsächlich wird einer der grossen wirtschaftlichen Vorteile der Erfindung durch die Ausschaltung der Forderung für sehr teure Halleinrichtung und Mahlarbeitsgänge gewährt. Vorzugsweise «oll das Sn die folgenden Teilchengrössen aufweisen: nicht mehr als etwa 5 Gew.-^ des Erzes sollen gröber als einem Sieb mit einer Öffnungeweite τοη etwa 6,68 mm (1/4* meek), nioht

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■•tar als etwa 50 % des geaasten Erzgehaltes eollen grSber, als einen Sieb sit einer Maschensahl τοη etwa 50 Maschen je ob (20 aesh U.S. Standard βίβτβ) entspricht, sein. Bas Ere kann durch gebräuchlich· Methoden sur Sortierung und Klassierung geaahlen werden·

Die Art der LaugelBsung wird nicht nur durch das besondere auszulaugende Irs sondern auch durch die Erfordernisse des ELektrolysebades bestirnt. Beispielsweise Biuss die Zusajnensetsung der LaugelSsung so sein, λ dass Mindestens ein· bestisavte ainieale Menge aus des 1» an Kupfer extrahiert wird, wobei eine »inieale Menge Anionen Torhanden ist, ua die Kupferionen in des Hektrolysebad in Suspension an halten und dasdt Yerunreinigungen, welche sonst unerwünscht· Badreaktionen od. dgl. herrorrufen kennen» aussusohalten oder diese uttwirksaai su sjaehen.

Die Grundbestandteil· der Laugelesung sind Schwefelsaure und Wasser. Auf jeweils etwa 1815 Oew.-TeJLIe Wasser soll die Leugelösung etwa 175 * 190 Oew.-feile konsentrierte Schwefelsäure (annlüiernd 93-95 t, 1»84 spes. Oew. 66° BavBi4) eataalten. Anders gesagt, soll der Seawefelelmre-(•halt der I«mgel5eiiag etwa 8-9 few.-* dar LOsung (

betragen. WeM dar Ifturegeaalt weit eeerhalb 190 *ew.-feUen litgt, stört er 41« Arbeitsweisa «es elektrelytieehem Terfabremsi wean er ««it mnteraalb 175 β«ν.-feilen 1st, Itihnea die Bigensamften des Iuyferprelaktee rerladert «ei iie feit der elektrolytisehea Abeoheldumg rerllngert w«riem. Bear «berlegene lrgebnisse werde* alt eimer Misskung τοη etwa 1815 Oew.-feilen Wasser «ad etwa 180 Äew.-feilen SAore erhalten.

Sas deaineralisierte Wasser fur die LaugelSsung kann gans sohwaoh alkaliseh sin, jedooh soll die Alkalinltlt

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auf dem niedrigst mBgliohen Minimum gehalten werden, da Alkali die Wirkung ron anderen Bestandteilen in der Lauge-IS sung Terdünnt oder sur&ckfuhrt und ahsohwaOht. Auseerdem soll das Wasser Tor seiner Anwendung in dem Auslaugungs-Terfahren mit einer SilhernitratlOsung geprüft werden, um die Anwesenheit τοη Batrlumohlorid oder Beliebiger anderer Chloride featsustellen, welche fmr die erfolgreiche Durchführung des llektrogewiammmgsTerfahrens schädlich sein kBnncn und nach gehrttuehliehen Methoden entfernt werden sollen. Sea Wasser soll Torsugsweiee auch frei an Calolum, Magnesium und Ilsen sein.

Ausserdem sollen TersehlcAeme SmaeVtse In Ale LaugelSsung Tor Aem Beginn Aer Auslaugmagestufe aufgemommen werden· Beispielsweise ist Ale Anwesenheit τοη Almminlumoxyd in der LOsung sehr erwfi&seat, nieht mmr aufgrund der Wirkung als Katalysator, mmr Besehlemmlgamg Aer Xupferafesoheldung im dem Hektrelyaebad, sondern auch aufgrund Aer Wirkung als Hektronempromotor unter bestimmten Bedingungen. Die Anwesenheit Tem etwa 1 wew·- TeIl Aluminiumoxid im der TorstehenA beschriebenen SemwefelsImrelSsmng ist erwttmaemt. Bei Imwenrtmig τοη mittlerem Impf erersem kamm Aleae Almmimlmmoxjdmemge im Aem meistern TMllea im Ale M—mg smsgelsmgt werAea, emme Ame· eine getremmte AlmmiaimmcTyismgaee erferAerlloh ist. Brnmmml» seil Aas Bra Ter Aem Amalamgemvaeitagamg mmtersmemt werAem, mm Al· mm seme Marne· mm AlmmlmlmmexjrA, welame Amram Ale LamgelBsmmg «xtymmlmvt werAem kamm, mm

•xjAmsmgs fmr Al· Cammffmmg Aer gmmmsimti« Mmmrne seil Al« Blfferemmmemge der LamgelSsmmg tot Acsi Bsgimm

Bei Amwesemheit Te» Tiel Geleit (OmOO₃) im Aem

OFWGiNAL

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laugenden Kupferer» kann «loh die Zugabe τοη latrluaeulfat su der elngesetsten filtrierten LOsung ale günstig erweisen, ua die au· dar Lösung durch dl· Bildung τοη unlöslichen CaSO. entfernten SOj*"-Ionen su kompensieren oder zu ersetzen. Bei Anwesenheit τοη nur einer Spurenaenge an Calolt braucht natürlich dieser Zusats nicht erforderlich su aein. Ob fatriuasulfat gegebenenfallβ sugesetst «erden soll« kann durch ttbliohe Yersuchranlagenteete emittelt werden. Üblicherweise ergibt CaIcit keine störenden Anteile in der LaugelSsung, beror diese 5- bis 6-aal ie Kreislauf geführt «orden 1st. Die Zugabe τοη VfttriuBirulfat kann sehr wichtig für die Beibehaltung eines eingestellten ffleiehgewloht· swisehen den Anionen und den Kationen in der elektrolysierten LOsung durch die Zuführung τοη erforderlichen SOT"-Ionen sein.

Bei der Auslaugung τοη Kupfer aus Kupferersen aittels der oben beschriebenen LaugelOsung kennen häufig bedeutende Mengen Eisen in die LSsung susassien alt de· Kupfer ausgelaugt werden, obgleich su beaerken ist» dass die gea&ss der Erfindung rerwendete Terdünnte LeugelBiung •ine Tiel grSssere leigung für die Auflösung τοη Kupfer als für die koaplezen lieenrerbindungen in dea Kr« be-•itst, was su eines wirksaaen, jedooh kurieren Auelaugungeablauf ohne eine· nicht «ehr ertragbaren Aufbau τοη Bisen führt. Kleine geregelte Mengen an sweiwertigea Elsen» welches sich in der Elektrolytlösung in dreiwertiges Eisen umwandelt können aehr günstig sein, nicht nur für die KoBplexbildung τοη Calciua- und Magneaiuasalsen (ua diese aus der Lösung auesusalsen)» sondern auch tür die Attfrechterhaltumg eines Peroxjdtlbersuge auf der Anode (Tgl. unten) und für die Verhinderung und legelung einer überattssigcn Polarisation auf den Sellenelektroden

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Se 1st allgenein bekannt, dass wenn das ungeregelte Entstellen der Polarisation zugelassen wird, die Wirksamkeit der elektrolytischen Abscheidung signifikant herabgesetzt werden kann. Trotz dieses Torteils können freie Ferriionen in der Elektrolytlösung äusserst sohädlioh sein, falls sie in übermässigen Mengen vorhanden sind, insofern, als der Überschuss mit den Kupfer in der Lösung reagieren kann, ua es mit Eisen zu rerunreinigen. Hinsichtlich der Kupferreinheit, sollen nicht ■ehr als etwa 5 g Perrlionen je 3,78 1 Elektrolyt vorhanden sein, un sehr als 99 % reines Kupfer zu erhalten; für die Gewinnung der höchsten Kupferreinheit (99,9 TO sollen nioht nehr als etwa 2 g Ferriionen je 3,78 1 anwesend sein.

Un die potentiell schädlichen Wirkungen von Fen!ionen in der Elektrolytlösung bei gleichzeitiger Beibehaltung Ton einigen der günstigen Wirkungen des Eisens auszuschalten, wird genäse der Erfindung die Zugabe τοη chelatbildenden und konplexbildenden ehenisohen Mitteln zu den gehaltreichen Elektrolytlösungen in Betracht gezogen. Das erste daron ist das chelatblldende In 34 £ Konzentration angewandte Mittel, 34 i> Liquid Tetranatriun-salz der ithylendlamintetraessigsäure. Bei einer vorhergehenden Aneäuerung auf einen pH-Wert τοη etwa zwischen 4 und 5 (d.h. durch eine 5£ige Schwefelsäurelösung) bewirken etwa 7t1 g des Chelatnittels die Chelatbildung τοη etwa 1»95 g Ferri-Bisen.

In allgemeinen werden nloht nehr als etwa 7,1 g des Chelatnittels je 3,78 1 gehaltreioher Lösung verwendet. Bei Yerwendung einer grösseren als der angegebenen Menge, kann der Peroxydflbersug auf den Anoden (s. unten) zerstört werden und «in unerwünschter Irsats gebildet wer4ea. Insbesondere kann ein unerwttnsehter überschuss des

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Chelatmittela bewirken, dass das Blei der Anode Bleieulf at (-welches bestenfalls nur ein Halbleiter

ist) in Gegenwart der Schwefelsäure des Elektrolyten bildet, wodurch sich eine verminderte Anodenleitfähigkeit, eine Zunahme der Zeit für die elektrolytische Abscheidung und eine Verunreinigung der erzeugten Kupferoasse ergibt·

Bin Überschuss des Chelatmittels kann auch veranlassen,

dass das Kupfersulfat auf dem Anodenbeutel anklebt (β.

unten) und dessen Porosität vermindert, wodurch eine |

verlängerte Abscheidungszeit und möglicherweise eine

Verunreinigung der erzeugten Kupfermaase erhalten wird.

Wenn 7,1 g der 34 £igen Lösung des Chelatmlttele je 3,73 1 kupferhaltiger Lösung nicht ausreichen, ua den gesamten Eisengehalt der Lösung in die Chelatverbindung zu überführen (abgesehen natürlioh von den Elsenapurtn, welche sich wie vorstehend angegeben, al« wünschenswert erweisen), kann Phosphorsäure als zweites chelatbildendes Mittel zugesetzt werden. Die Phosphorsäure dient zur Koaplexüberführuttg der Ferri-ionen in der Elektrolytlösung, ohne dass irgendwelche unerwünschte Reaktionen zur Zeit ihrer Zugabe oder während der Elektrolysestufe des Verfahrene hervorgerufen werden. Zm allgemeinen Bind (

etwa 0,75 ca einer 85 £lg*n Orthophosphorsäure ausreichend, um 0,62 g Ferriionen je 3,78 l Lösung komplex zu binden.

Vie vorstehend ausgeführt, ist eine geringe Menge von ierroeieen in der Elektrolytlösung günstig und zwar sind etwa 100-500 mg Ferrotlstn je 1 Elektrolytlösung vorzugsweise für die zumeist erwünschten Ergebnisse «awsseiid· 0m die Anwesenheit dieser minimalen Menge an Jerroeisen sicherzustellen, soll «ins Analyse auf Eiο·η alt der gehaltreichen Lösung durchgeführt werden (d.h. naohdem das lupfer «us dsm Irs ausgelaugt worden ist), vm dl· Menge an lösliohem Iisen, dl· Ia Als

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Lösung ausgelaugt wurde, zu bestimmen. Venn die vorhandene Menge an Ferro- und Ferrlelsen grosser als etwa 100-500 mg je 1 Lösung ist, soll eine ausreichende Menge der Chelatmlttellösung für die Komplexüberführung der überschüssigen Ferrilonen zugegeben werden· Venn die Menge an Überschüssigem Ferrieisen ausreichend gross ist, so dass 7t1 g des Chelatmittels je 3,78 1 Lösung den Überschuss nicht vollständig in die komplexe form überführen, soll dier restliche Anteil des Überschusses durch Phosphorsäure* zugabe, wie vorstehend beschrieben, komplex gebunden werden, Torzugsweise sollen letranatriumäthylendlamintetraaoetat und Phosphorsäure (falls verwendet) direkt der gehaltreichen Laugelösung nach dem Filtrieren der Lösung auf dem Scheibensaugfliter 32 (vgl. 71g. 1) zugegeben werden.

Einer der Hauptvorteile der Erfindung besteht in der Ereöglichung der Anwendung von aufgearbeitetem oxydierten Kupferers ohne der Forderung für eine vorhergehende Auslaugebehandlung, welche bei gebräuchlichen derzeitigen Extraktionsverfahren üblicherweise verlang ist.· Venn kein oxydiertes Kupferers jedoch verwendet wird (d.h. wenn Sulfiderze zur Anwendung gelangen) kann es jedoch erforderlich sein» das Erz vor der Laugestufe zu rüsten oder zu sulfatisieren.

Das Terfahren geaäss der Erfindung ist zur Behandlung von allen kupferhaltigen Oxyderzen, eineohlieeslich u.a. von Kuprlt, Malachit, Chrysooolla, Azurit, Tenor!t, BrochantIt (enthält etwas Oxyd mit Sulfaten) und Caleanthlt (Kupfereulfaterz), geeignet. Für teohnleoh wirksame Ergebnisse soll das Erz zumindest etwa 2 Qew.-jt Kupfer und nicht sehr als die angegebenen Maximalwerte für dl· nachstehenden Bestandteils aufweisens

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Lösliches Bisen	5,0	(und	vorzugsweise
Kalk (als aktives CaO)	5,0		weniger)
Aluninlumoxyd	20	(und	vorzugsweise
Siliziundloxyd	80		veniger)
Chloride	1,0	(und	vorzugsweise
			weniger)
Zink	1*0

Antimon	1,0

Blei (rotes Bleioxyd)	0,1
Molybdän	0,1
Fluoride	0,02

Bei Kupfererzen nit einen Gehalt von auslaugbaren Kupfer von weniger als etwa 4,75 Gew.-^ genäss Bestinnung, soll etwa eine Tonne LaugelSsung je Tonne Erζ verwendet werden. Venn die auslaugbare Kupfernenge in den Kupfererz in Bereich von etwa 4,75 bis 7,50 Gew.-^ liegt» sollen etwa 1,5 Tonnen Laugelösung je Tonne Xrz verwendet werden. Tür Kupfererze nit einen Gehalt an auslaugbaren Kupfer in einer Menge von etwa 7,5 J* bis 10 Gew.-^ sollen etwa 2 Tonnen Laugelösung je Tonne Srz zur Anwendung gelangen. ^term das Kupfererz auslaugbares Kuper in überschuss über 10 % enthält, kann es erwünscht sein, das ausgelaugte ure durch eine andere Beschickung von frischer entleerter Lösung durchzuführen· Sie Kupfemenge in den Xrz kann natürlich durch gebräuchliche Methoden bestinat werden.

Die Temperatur der Laugelösung «oll etwa 45 bis 54⁰C betragen «ad die besten Srgenmiase werden nit einer Temperatur der Laugelösung von 54°C erhalten. Vie aus den nachstehenden ersichtlich 1st, wird die Väme für

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Steigerung der Tmtur der Leugelöeung auf diese Temperatur am günstigsten durch das Aufheisen mittels des Joulsohen Effekts in dem Slektrolysebad geliefert.

Die Auslaugeseit variiert in Abhängigkeit von der Art und der Teilchengröese des verwendeten Ersee. Ia allgemeinen soll das Auslaugen mit einer gegebenen Menge einer Laugelöeung fortgeführt werden» bis etwa 25 bis 45 g Kupfer je 1 1 Lösung aus dem Er» extrahiert wurden· Versuche haben geseigt» dass bei einem mittleren Erseinsats die Zeit der Auslaugung swisohen 40 Minuten bis 1»5 Stunden schwankt. Es muss darauf geachtet werden» das8 sich der Auelaugevorgang nicht über einen su ausgedehnten Zeitraum erstreckt» da ein übermässiges Auslaugen überschüssige Mengen von verschiedenen Verunreinigungen (d.h. Eisen» Calcium)auslaugt, wodurch die Gewinnung von einem Kupfer von hohem Beinheitsgrad (99»9 Jt) ausgeschlossen werden kann. (Dies ist die Hauptbegründung für die Festsetsung einer oberen Urease von etwa 45 «A für die aus dem firs bei der anfänglichen Aualaugestufe su extrahierende Kupfermenge)· Die bevorzugte Auslauge— seit ist in den meisten Füllen 40 Minuten bis eine Stunde.

Sin Beispiel für das Verfahren geaftss der Erfindung ist das folgendeι

Gehalt des Srsesi Löeliohes Kupfer 4,0 *

Eisen 4,0 Jt

Aluminiumoxyd 1O₉O Jt Caloiumoxyd 1,0 Jt Silioiumdioxyd 8O₉O Jt Feaehtigkeit

a*f Oewioht)

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Er*erö88e nach der Aufarbeitung: Nicht »ehr als 5 gröber als ein·« Sieb alt einer Masohenweite τοη etwa 6,68 ob (1/4") entspricht, nicht aehr als 50 Gew.-* gröber als eines Sieb alt einer Masenensahl von etwa 50 Maeohen je ca entspricht.

Aualauglösungi je etwa 907 kg Laugelusungi

deainerallelertes Wasser 1816,9

H₂SO₄ (93-95 SO («pe«. Oew. 1,84) 183,3 | H3PO. (OrthophoephoreÄure 85 %) 180,0 al

34 ^ige XiOsung dee Tetrmnatriue-

aalsee der Ithylendlaaintetraeeeig-

eÄure (angeettuert auf einen pB-Vert

von 4 alt 5 *iger Sohwefelatture) 3,7

llueiniuaoxyd (H₂O₃) 1,0 (etwa)

Angenfthertee Oeeaatgewieht je

907 kg (je ton) der iufbereltunge-

laiigelöeung 2003,9

Gesaataenge der Laugelöeung,

welohe für eine teohnieohe (

linheitsansata oder -beeehiokung

(3536 Liter) verweadet werden χ 5

10019,5 OewlehtsveriaUtaie von Laugelöeung ca Kr« etwa 1*1

lr»*ei#ieht, verwendet fur einen

teehmieehem Biaheitaamtss 10 000,0

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Laugelö eungetemperatur: 54°C Bewegungsaethode In den Laugebehälters aufwärtsgeriohtete Durchslokerung Auslaugeselts 1 Stunde

Das vorliegende Yerfahren 1st besonders günstig, wenn es In Verbindung alt dea bereits Torgeschlagenen elektrolytischen Kupfergewinnungsverfahren angewandt wird, bei des die KupferlBsung während der gansen Elektrolyse alt einer Spannung von wenigstens etwa 6,25 ToIt zwischen den Elektrodenpaaren In Koablnatlon alt einer Kathodenstroadichte je Kathodeneelte von wenigstens etwa 13,5 Aapere/da elektrelysiert wird, und ergibt Sahirelohe bedeutsaae Torteile. Ss wird dabei nicht nur ein äusserst feines und reines Kupferpulver erhalten, wobei Reinheiten von 99,5 % und höher leicht erslelbar sind und ein Kupfer von einer Reinheit von 99,9 ^ leicht alt sorgfältiger Steuerung erhalten werden kann, wenn das vorstehende Yerfahren beschrieben wird, sondern es wird susätslleh ein tatsächlich wirtschaftliches elektrolytisches Kupfergewinnungsverfahren erhalten, welches die kontinuierliche Herstellung von Kupferpulver direkt aus Kupferers in einea einsigen kontinuierlichen Yerfahren erlaubt. Derch dieses Terfahren kennen praktisch 100 f des in dea Kupferers vorliegenden Kupfers extrahiert werden, der Abfall erheblich verhindert werden und die Kosten des gebildeten Kupferproduktes gesenkt werden. Ausserdea ergibt dieses Verfahren* eine äusserst wirksaae Massnahae sur Verwendung von kupferhaltlgen Oxydersen als Rohaaterialien, ohne eine

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Hotuendigteit für eine Torbehandlung vor den Auelaugen, abgesehen von Zerklelnerungsarbeitsgängen, die aufgrund des vorliegenden Verfahrens wesentlich vereinfacht werden oder zur Verwendung von Abfallkupfer oder Kupferoxydabfall .

Eines der wesentlichen Merkmale der vorliegenden Erfindung liegt im Vorteil der hohen Temperatur) die «ich aufgrund des neuen vorstehend geschilderten elektrolytischen Gewinnungsverfahrens «gibt, ein Vorteil, der von den üblichen elektrolytischen Verfahren und "

Auslaugverfahren nicht aufgewiesen wird. Insbesondere liegt ein wichtiger Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung in der hohen Temperatur des aus der ELektrolytselle entfernten verbrauchten Elektrolyts und in der Möglichkeit der Anwendung dieser bei hoher Temperatur liegenden Lösung zur Extraktion des Kupfers aus einer weiteren beschickung eines serkleinerten Kupferoxydermes. Die heisse in Kreislauf geführte Auelauglösung ergibt gemüse der vorliegenden Erfindung eine grössere und raschere Durchdringung der Kupfererze, wodurch die bisherigen langen Kreisläufe hinsichtlich der Einweiohseit und Auslaugceit erheblich verringert werden. Die bei hoher Temperatur angewandte Lösung macht somit einen sehr rasohen und wirksamen Auslaugarbeitsgang im Vergleich su bekannten üblichen Verfahren möglich, da bei den letzteren keine vergleichbaren Temperaturanstiege bei den relativ langsam ablaufenden elektrolytischen Oewinnungeverfahren und Absheidungaverfahren entwickelt werden. In einigen !Fällen musst« bei üblichen Verfahren sogar su Hilfeauertletuncen und Hilfswäreequellen «ur Verwendung in Verbindung mit der Auslauglösunc lufluoht

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genommen werden, was ziemlich kostspielig und unwirksam lie Vergleich zu dem erfindungegemässen Verfahren ist. Der kurze Auslaugarbeitsgang entsprechend dem erfindungegeaäBsen Verfahren bringt noch den weiteren Vorteil mit sich, dass, je kürzer der Äuslaugzeiträum ist, desto geringer auch die Wahrscheinlichkeit ist, dass unerwünoht grosse Mengen von Verunreinigungen extrahiert werden, I]Ie₁ falls vorhanden, äusserst störend wirken würden.

¥enn auch die besten Ergebnisse unter Verwendung ley- Auslaug- und elektrolytischen Verfahrene in Kombination miteinander erhalten werden, bringt doch auch das Auslaugverfahren allein erhebliche Bedeutung jr.it eich. Das spezielle Auslaugverfahren gemäss der Erfindung kann auch wirksam in Verbindung mit einem eleVtrolytisehen Verfahren verwendet werden, bei dem 9Jnc zunächst hergestellte Kupferanode von niedriger Reinheit ähnlich den bei üblichen elektrolytischen £upferverfahren eingesetzten verwendet wird, und nicht die in dem speziell vorher abgehandelten Vorschlag eingesetzte 3-Antiiaon-Anode.

Selbstverständlich müssen sämtliche Rohre, Leitungen, Ventile, Pumpendichtungen usw. chemisch beständig und korrosionsbeständig sein.

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Claims

Γ: ?e!eaexö«Ti ,r[ ni,;.* ^r.^yrl werden Patentansprüche

1. Verfahren zum Extrahieren von Kupfer aus einem kupferhaltigen Oxyderz durch Auslaugen des Erzes,mit einer wäßrigen Schwefelsäure zur Extraktion des löslichen Kupfers daraus, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erz zur Extraktion von löslichem Kupfer auslaugt,

bis der Kupfergehalt in Lösung zwischen etwa 25 und 45 g

g/l,beträgt, wobei die für die Auslaufestufe verwendete Lösung aus einer wäßrigen Schwefelsäurelösung mit einem Gehalt von etwa 8 bis 9 Gew.-% Schwefelsäure besteht un^ die Temperatur der Lösung zwischen etwa 43 und 54⁰C liegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Erz mit einer solchen Teilchengröße auslaugt, daß nicht mehr als etwa 5 Gew,-% von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 6,68 mm und nicht mehr als etwa 5o Gew.-9i von einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa

0,833 mm zurückgehalten werden. _# (

3.) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man das Erz 4o bis 90 Minuten lang auslaugt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, ^daß man die Laugelösung in einer relativen Gewichtsmenge zu dem Erz von etwa 1:1 bei einem Gehalt des Erzes an auslaugbarem Kupfer von

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weniger als etwa 4,75 Gew.~%, etwa 1,5 : 1 "bei einem Gehalt des Erzes an auslaugbarem Kupfer zwischen etwa 4,75 bis 7,5 Gew.-% und etwa 2:1 bei einem Gehalt des Erzes an auslaugbarem Kupfer von mehr als etwa 7,5 Gew.-% verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das in der Laugelösung verwendete Wasser im wesentlichen frei von Natriumchlorid, Calcium_; Eisen und Magnesium ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man als Erz ein Kupferoxyderz mit einem Gehalt vonwenigstens etwa 2 Gew.-% Kupfer verwendet.

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