DE19609286A1 - Verfahren zum Behandeln sulfidischer, goldhaltiger Erze - Google Patents
Verfahren zum Behandeln sulfidischer, goldhaltiger ErzeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Behandeln eines
körnigen sulfidischen Erzes, welches Gold und mindestens eines
der Metalle Silber, Kupfer, Nickel, Zink oder Eisen enthält,
wobei man durch Rösten bei Temperaturen im Bereich von 500 bis
900°C unter Zugabe von freien Sauerstoff enthaltendem Gas ein
metalloxidhaltiges Feststoffgemisch und ein SO₂-haltiges Abgas
erzeugt.
Verfahren dieser Art sind in DE-C-41 22 895 und DE-C-43 29 417
beschrieben. Hierbei geht es darum, das Rösten der Erze in
optimierter Weise durchzuführen. Das entstehende SO₂-haltige
Abgas wird gereinigt und mit dem beim Rösten erzeugten
metalloxidhaltigen Feststoffgemisch nicht mehr in Kontakt
gebracht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das SO₂-haltige Abgas
bei der Behandlung des Erzes zu nutzen und dadurch die
Metallgewinnung zu verbessern, wobei die Goldausbeute gesteigert
wird. Erfindungsgemäß geschieht dies beim eingangs genannten
Verfahren dadurch, daß man das SO₂-haltige Abgas mit wäßriger
Lösung in Kontakt bringt und dabei eine sulfithaltige Lösung
erzeugt, daß man das metalloxidhaltige Feststoffgemisch aus der
Röstung auf Temperaturen von 50 bis 300°C kühlt und das gekühlte
metalloxidhaltige Feststoffgemisch mit sulfithaltiger Lösung
verrührt, wobei Metalle des Feststoffgemisches gelöst werden und
eine sulfathaltige Lösung gebildet wird, daß man in einer ersten
Trennzone die sulfathaltige Lösung von den Feststoffen abtrennt
und entweder die Feststoffe einer Goldgewinnung zuführt oder die
sulfathaltige Lösung einer Abscheidung von Nichteisenmetallen
zuführt. Selbstverständlich kann man auch gleichzeitig die
Goldlaugung und die Abscheidung der Nichteisenmetalle
beschicken.
Beim Verfahren der Erfindung werden Metalloxide des aus der
Röstung kommenden Feststoffgemisches als Sulfite und teilweise
auch Sulfate gelöst. Die sulfathaltige Lösung, mit welcher man
das gekühlte metalloxidhaltige Feststoffgemisch verrührt, kann
gemäß einer ersten Verfahrensvariante in einer Waschzone erzeugt
werden, durch welche das SO₂-haltige Abgas geführt wird. Eine
andere Möglichkeit besteht darin, das SO₂-haltige Abgas durch
eine Rührzone zu führen, in welcher man das gekühlte
metalloxidhaltige Feststoffgemisch mit wäßriger Lösung verrührt.
Wichtig ist, daß bei allen diesen Möglichkeiten Metallsulfite
und Metallsulfate entstehen, die in Lösung gehen. Es verbleibt
ein an Begleitmetallen verarmtes goldhaltiges Feststoffgemisch,
welches man zur Gewinnung des Goldes führt. Die Goldgewinnung
kann in an sich bekannter Weise z. B. durch Cyanid-Laugung
erfolgen. Durch die zuvor erfolgte Abtrennung von
Begleitmetallen wird in dieser Laugung der Cyanid-Verbrauch
wesentlich reduziert. Da das Feststoffgemisch durch das
vorausgegangene Herauslösen von Begleitmetallen Körner mit
poröserer Struktur aufweist, die sich besser laugen lassen, wird
gleichzeitig auch die Goldausbeute bei der Laugung gesteigert.
Vorteilhaft ist ferner, daß das der Gasreinigung zugeführte
Abgas einen verringerten SO₂-Gehalt aufweist.
Eine Verfahrensvariante besteht darin, daß man aus einem Teil
der in der ersten Trennzone abgezogenen sulfathaltigen Lösung
Metalle abtrennt, die verbleibende Lösung mit SO₂-haltigem Abgas
in direkten Kontakt bringt und eine zweite sulfathaltige Lösung
erzeugt. Diese zweite Lösung wird mit aus der ersten Trennzone
abgetrennten Feststoffen verrührt, wobei man den Gehalt an
Begleitmetallen in den Feststoffen verringert. Die verbleibenden
Feststoffe führt man der Goldgewinnung zu.
Ausgestaltungsmöglichkeiten des Verfahrens werden mit Hilfe der
Zeichnung erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Fließschema des
Verfahrens.
Zum Rösten wird körniges, goldhaltiges Erz in der Leitung (1)
herangeführt. Das Erz, bei welchem es sich auch um
Erz-Konzentrat handeln kann, hat üblicherweise Korngrößen im
Bereich von 0,01 bis 4 mm. Die Röstung erfolgt bei Temperaturen
im Bereich von 500 bis 900°C in der zirkulierenden Wirbelschicht
im Röstreaktor (2) mit angeschlossenem Rückführzyklon (3).
Freien Sauerstoff enthaltendes Fluidisierungsgas wird durch die
Leitung (4) eingeblasen, bei dem Gas kann es sich um Luft, um
mit O₂ angereicherte Luft oder um ein anderes O₂-reiches Gas
handeln. Im Reaktor (2) werden Metallsulfide zu Metalloxiden
umgewandelt und ein SO₂-haltiges Abgas erzeugt. Feststoffe und
Abgas gelangen durch den Kanal (5) zum Rückführzyklon (3), in
welchem die Feststoffe weitgehend abgeschieden und teilweise
durch die Leitungen (7) und (8) in den Reaktor (2) zurückgeführt
werden. Ein Teil der heißen Feststoffe fließt durch die Leitung
(9) in einen Wirbelbettkühler (10), der zum indirekten Kühlen
Kühlelemente (11) aufweist. Fluidisierungsgas, z. B. Luft, wird
durch die Leitung (12) herangeführt und verläßt den Kühler (10)
angewärmt durch die Leitung (13), die ebenfalls in den Reaktor
(2) mündet. Ein gekühltes Feststoffgemisch wird aus dem Kühler
(10) durch die Leitung (15) abgezogen und kann teilweise durch
die Leitung (16) in nicht näher dargestellter Weise zurück in
den Reaktor (2) geführt werden.
Gekühltes, metalloxidhaltiges Feststoffgemisch, das aus dem
Kühler (10) kommt, gelangt durch die Leitung (19) in einen
Mischbehälter (20). Diesem Behälter (20) führt man durch die
Leitung (21) wäßrige, sulfit- und sulfathaltige Lösung und durch
die Leitung (6) Schwefelsäure zu. Die im Behälter (20) gebildete
Suspension wird durch die Leitung (22) abgezogen.
Das heiße, SO₂-haltige Abgas, das durch die Leitung (25) den
Rückführzyklon (3) verläßt, wird zunächst durch einen Kühler
(26) geführt. Anschließend gelangt das Abgas durch die Leitung
(27) zunächst in einen Venturiwäscher (28). Mit Hilfe der Pumpe
(29) führt man dem Wäscher (28) durch die Leitung (30) wäßrige,
sulfithaltige Waschlösung zu, die im Wäscher (28) versprüht
wird. Abgas und Waschflüssigkeit fließen durch den Kanal (31) in
eine Waschkolonne (32), welche eine für Gas und Flüssigkeit
durchlässige Schicht (33) aus Kontaktelementen oder Böden
aufweist.
Der Waschkolonne (32) führt man durch die Leitung (35) und auch
durch die Leitung (36) wäßrige, sulfithaltige Waschlösung zu.
Frischwasser wird in der Leitung (37) herangeführt. Das in der
Kolonne (32) behandelte Abgas strömt durch die Leitung (38) zu
einem Filter (39), z. B. Elektrofilter oder Schlauchfilter. Das
so entstaubte und von SO₂ teilweise befreite Abgas zieht in der
Leitung (41) ab. In einer zweiten Waschkolonne (42) wird das
Abgas mit wäßriger Lösung aus der Leitung (43) bedüst und strömt
in der Leitung (44) zur weiteren, nicht dargestellten Reinigung
ab.
Am unteren Ende der Waschkolonne (32) zieht man wäßrige,
sulfithaltige Lösung ab und führt einen Teilstrom durch die
Leitung (46) zurück zum Venturiwäscher (28). Die restliche
Lösung gelangt durch die Leitung (47) in einen Rührbehälter (48)
und man verrührt sie dort mit der Suspension aus der Leitung
(22). Der Lösung der Leitung (47) kann man die im Elektrofilter
(39) abgeschiedenen Feststoffe zugeben, was in der Zeichnung,
der besseren Übersichtlichkeit wegen, nicht dargestellt ist. Im
Rührbehälter (48) werden aus den Oxiden der Begleitmetalle,
insbesondere Silber, Kupfer, Nickel, Zink und/oder Eisen,
lösliche Sulfite und Sulfate gebildet. Auf diese Weise werden
diese Metalle zumindest teilweise dem goldhaltigen
Feststoffgemisch entzogen. Es empfiehlt sich, dem Rührbehälter
(48) einen zweiten Rührbehälter (50) nachzuschalten, um für
ausreichende Reaktionszeiten zu sorgen. Diesem zweiten
Rührbehälter (50) kann man auch einen Teil der in der Leitung
(47) herangeführten wäßrigen sulfithaltigen Lösung zuführen, was
durch die gestrichelte Leitung (52) angedeutet ist.
Möglich aber nicht unbedingt notwendig ist ferner, im
Rührbehälter (50) durch Zufuhr von O₂-haltigem Gas, z. B. Luft,
durch die Leitung (52) für die Oxidation restlicher Sulfite zu
Sulfaten zu sorgen.
Die aus dem zweiten Rührbehälter (50) durch die Leitung (54)
abgeführte Suspension gelangt in den Absetzbehälter (55), wo
sich ein feststoffreicher, goldhaltiger Schlamm absetzt. Dieser
Schlamm wird in der Leitung (56) abgezogen und kann einer nicht
dargestellten Goldlaugung zugeführt werden. Die im
Absetzbehälter (55) anfallende feststoffarme Phase, die gelöste
Metallsulfite und Metallsulfate enthält, wird in der Leitung
(57) abgezogen und auf die Leitungen (21) und (58) verteilt.
Ein Teilstrom dieser Lösung gelangt durch die Leitung (59) zu
einer an sich bekannten Anlage zum Gewinnen der als Sulfate
gelösten Metalle. Hierbei schlägt man in einem ersten Behälter
(60) an Eisenschrott Silber und Kupfer nieder und gewinnt in
einem zweiten Behälter (61) Zink durch Solventextraktion. Die
verbleibende Lösung wird mit gemahlenem Kalkstein aus der
Leitung (63) im dritten Behälter (64) verrührt, wobei
Gipsschlamm entsteht. Dieser Gipsschlamm wird in dem
Absetzbehälter (65) von der Feststoffphase getrennt und kann
deponiert werden. Die verbleibende Lösung wird in der Leitung
(43) zusammen mit Frischwasser aus der Leitung (45) als
Waschflüssigkeit der Kolonne (42) aufgegeben.
Wenn man aus dem goldhaltigem Schlamm der Leitung (56) vor der
Goldlaugung restliche Begleitmetalle noch weiter in Lösung
bringen will, gibt man diesen Schlamm durch die Leitung (67) in
einen weiteren Rührbehälter (68), dem man die Waschflüssigkeit
aus der Kolonne (42) durch die Leitung (69) zuführt. Die
gebildete Suspension gelangt durch die Leitung (70) in einen
zweiten Absetzbehälter (71), aus dem der goldhaltige Schlamm
durch die Leitung (72) abgeführt wird. Dieser Schlamm der
Leitung (72) wird der nicht dargestellten Goldlaugung
aufgegeben. Die feststoffarme Phase, die im zweiten
Absetzbehälter (71) anfällt, wird durch die Leitung (36) zur
Waschkolonne (32) zurückgeführt.
In einer der Zeichnung entsprechenden Pilotanlage hat der
Röstreaktor (2) eine Höhe von 4 m und einen inneren Durchmesser
von 0,2 m. Diesem Reaktor gibt man durch die Leitung (1) 20 kg/h
Roherz mit einem spezifischen Gewicht von 2,52 kg/l auf, dessen
Feinkornanteil unter 5 im 15 Gew.-% und dessen Grobkornanteil
oberhalb 1 mm 0,1 Gew.-% beträgt: Die Hauptbestandteile des Erzes
sind folgende:
Fe 7,8 Gew.-%
S 9,0 Gew.-%
Zn 0,3 Gew.-%
Cu 0,2 Gew.-%
C (organisch) 0,5 Gew.-%
Inerte und Quarz 82,2 Gew.-%.
Fe 7,8 Gew.-%
S 9,0 Gew.-%
Zn 0,3 Gew.-%
Cu 0,2 Gew.-%
C (organisch) 0,5 Gew.-%
Inerte und Quarz 82,2 Gew.-%.
Das Erz enthält 8,5 ppm Gold und 25 ppm Silber. Im Röstreaktor
(2) arbeitet man bei einer Temperatur von 680°C und man führt
dem Reaktor (2) durch die Leitungen (4) und (13) ein
Luft-O₂-Gemisch in einer Gesamtmenge von 10 Nm³/h zu. Das
Luft-O₂-Gemisch enthält 36 Vol.% O₂.
Das geröstete Erz der Leitung (19) wird in einer Menge von 19,0
kg/h und mit einer Temperatur von 200°C zum Mischbehälter (20)
geführt, es hat folgende Zusammensetzung:
Fe₂O₃ 11,8 Gew.-%
S 0,5 Gew.-%
ZnO 0,4 Gew.-%
CuO 0,3 Gew.-%
C (organisch) 0,1 Gew.-%
Al₂O₃ 5,5 Gew.-%
Inerte und Quarz 81,4 Gew.-%.
Fe₂O₃ 11,8 Gew.-%
S 0,5 Gew.-%
ZnO 0,4 Gew.-%
CuO 0,3 Gew.-%
C (organisch) 0,1 Gew.-%
Al₂O₃ 5,5 Gew.-%
Inerte und Quarz 81,4 Gew.-%.
Das Erz hat daneben noch den erwähnten Gold- und Silbergehalt.
Dem Mischbehälter (20) führt man zum Verrühren mit dem Erz 44
kg/h verdünnte Schwefelsäure mit 1 Gew.-% H₂SO₄ anstelle der
Flüssigkeiten der Leitungen (6) und (21) zu. Die Flüssigkeit der
Leitung (47) wird ersetzt durch 100 l/h Wasser mit einem Gehalt
an H₂SO₃ von 8 g/l, auf die Abzweigleitung (51) wird verzichtet.
Dafür leitet man in den zweiten Rührbehälter (50) 50 l/h Wasser
ebenfalls mit einem H₂SO₃-Gehalt von 8 g/l und 250 Nl/h O₂ ein.
Auf die Anlagenteile mit den Bezugsziffern (58) bis (72) wird
ebenfalls verzichtet. Das Gold und Silber enthaltende
Feststoffgemisch fällt in der Leitung (56) als Schlamm an, der
mit Wasser zum Entfernen der anhaftenden sulfathaltigen Lösung
gewaschen wird. Das gebrauchte Waschwasser gibt man der
Flüssigkeit in der Leitung (57) zu. Anschließend wird der
gewaschene Schlamm getrocknet und ergibt eine Feststoffmenge von
17 kg/h, enthaltend 2,7 Gew.-% Fe₂O₃, 0,6 Gew.-% Schwefel und 96,7
Gew.-% Inertstoffe, dazu Spuren von organischem Kohlenstoff, ZnO
und CuO. Die in der Leitung (57) anfallende Flüssigphase sowie
die erwähnte Waschflüssigkeit enthalten zusammengerechnet in
gelöster Form als Sulfat:
Fe 1260 g/h
Zn 54 g/h
Cu 36 g/h.
Fe 1260 g/h
Zn 54 g/h
Cu 36 g/h.
Claims (5)
1. Verfahren zum Behandeln eines körnigen sulfidischen Erzes,
welches Gold und mindestens eines der Metalle Silber, Kupfer,
Nickel, Zink oder Eisen enthält, wobei man durch Rösten bei
Temperaturen im Bereich von 500 bis 900°C unter Zugabe von
freien Sauerstoff enthaltendem Gas ein metalloxidhaltiges
Feststoffgemisch und ein SO₂-haltiges Abgas erzeugt, dadurch
gekennzeichnet, daß man das SO₂-haltige Abgas mit wäßriger
Lösung in Kontakt bringt und dabei eine sulfithaltige Lösung
erzeugt, daß man das metalloxidhaltige Feststoffgemisch aus
der Röstung auf Temperaturen von 50 bis 300°C kühlt und das
gekühlte metalloxidhaltige Feststoffgemisch mit
sulfithaltiger Lösung verrührt, wobei Metalloxide des
Feststoffgemisches gelöst werden und eine sulfathaltige
Lösung gebildet wird, daß man in einer ersten Trennzone die
sulfathaltige Lösung von den Feststoffen abtrennt und
entweder die Feststoffe einer Goldlaugung zuführt oder die
sulfathaltige Lösung einer Abscheidung von Nichteisenmetallen
zuführt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man
mindestens einen Teil der aus der ersten Trennzone
abgezogenen sulfithaltigen Lösung zurückführt und mit dem
gekühlten metalloxidhaltigen Feststoffgemisch verrührt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
man mindestens einen Teil der aus der ersten Trennzone
abgezogenen sulfithaltigen Lösung mit dem SO₂-haltigen Abgas
in Kontakt bringt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man beim Verrühren der sulfithaltigen
Lösung mit dem metalloxidhaltigen Feststoffgemisch freien
Sauerstoff enthaltendes Gas einleitet.
5. Verfahren nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch
gekennzeichnet, daß man aus einem Teil der in der ersten
Trennzone abgezogenen sulfithaltigen Lösung Feststoffe
abtrennt, die verbleibende Lösung mit SO₂-haltigem Abgas in
direkten Kontakt bringt und eine zweite sulfithaltige Lösung
erzeugt, die zweite sulfithaltige Lösung mit aus der ersten
Trennzone abgetrennten Feststoffen verrührt, dabei den
Metallgehalt der Feststoffe verringert und die Feststoffe der
Goldgewinnung zu führt.
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Legal Events
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8130 | Withdrawal |