DE19713898A1 - Verfahren zum Gewinnen von Metallen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Gewinnen von gediegenen Me­ tallen aus tauben, insbesondere silikatischen Gesteinen.

Zur Gewinnung von insbesondere edlen Metallen - Gold, Silber, Platin, Paldium u. dgl. - aus an sich tauben Gestein wird dieses Gestein berg­ männisch abgebaut, gebrochen und dann zur Gewinnung der Metalle mit geeigneten Lösemitteln behandelt (Quecksilber zum Amalgamieren der Edelmetalle; Kalium- (oder Natrium-)Cyanidlösung zur Gewinnung der Edelmetalle als Cyanokomplex-Verbindung, die leicht gespalten werden kann, so daß sowohl das Edelmetall abgetrennt und einer weiteren Verwendung zugeführt, als auch die Cyanidlösung zurückgewonnen und wieder eingesetzt werden kann). Trotzdem sind beide Verfahren wegen der Umweltprobleme durch Quecksilber oder durch die Cyanide nur be­ dingt einsetzbar, wobei durch Betriebsunfälle erhebliche Gefahren heraufbeschworen werden können. Thermische Verfahren zum Gewinnen solcher in geringen Mengen im tauben Gestein vorliegenden Edelme­ tallen sind wegen des erheblichen Energiebedarfs äußerst aufwendig und setzen einen Transport des abgebauten Gesteins an einen Ort voraus, an dem diese Wärmeenergie verfügbar ist.

Es besteht somit das Bedürfnis nach einem Verfahren, das diese Nach­ teile vermeidet, bei dem zum einen keine umweltschädigenden Chemika­ lien eingesetzt werden müssen, und bei dem zum anderen ein Ausschmel­ zen der Edelmetalle mit dem hohen Bedarf an Wärmeenergie vermieden wird; weiter besteht ein Bedürfnis nach einer Vorrichtung, mit der das Verfahren wirtschaftlich durchführbar ist.

Diese Aufgabestellungen werden durch die in den unabhängigen Ansprü­ chen enthaltenen Merkmale gelöst; vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausführungsformen beschreiben die Unteransprüche.

Durch eine erste Behandlung mit elektromagnetischen Stoßwellen werden die Gesteinsmassen zertrümmert und die dabei entstehenden Partikel - soweit deren Größe einen gewissen Grenzwert unterschreitet - über einen Förderer ausgetragen. Vorteilhaft wird dabei zur Abtrennung der auszutragenden Partikel eine Siebung eingesetzt, bei der die größeren Partikel zurückbleiben und erneut einer ersten Stoßwellbehandlung unterzogen werden können. Der Durchgang besteht dabei aus einem Ge­ misch von edelmetallhaltigen Partikeln und Partikeln tauben Gesteins; dieses Gemisch ist dann mittels eines Sicht-Verfahrens trennbar, da die Dichte der edelmetallhaltigen Partikel wesentlich größer ist, als die Dichte der Partikel, die lediglich aus tauben Gestein bestehen. Als Sichtverfahren kann dabei eine Sedimentation in Wasser (das an sich bekannte "Waschen") oder eine Sichtung mittels strömender Luft eingesetzt werden.

Nach dieser Trennung durch ein Sichtverfahren wird der dabei abge­ trennte edelmetallhaltige Teil in einer zweiten Stoßwellenbehandlung unterzogen, wobei diese zweite Stoßwellenbehandlung in einer Säure erfolgt, die nichtedle Metalle - soweit noch vorhanden - angreift, so daß deren Leitfähigkeit verändert wird. Nach dieser zweiten Stoßwel­ lenbehandlung sind diese Nichtedelmetalle magnetisch abtrennbar, so daß die reinen Edelmetalle zurückbleiben, die dann - je nach Anfor­ derungen - thermisch getrennt werden können.

In vorteilhafter Weiterbildung des Verfahrens werden diese zurück­ bleibenden Edelmetall-Partikel kurzzeitig magnetisiert; dieses Mag­ netisieren bewirkt aufgrund der unterschiedlichen Aufnahmevermögen der verschiedenen Edelmetalle die Trennbarkeit.

Für die Trennung der edelmetallhaltigen Partikel von den tauben Par­ tikeln ist die zweifache Stoßwellenbehandlung bedeutsam, wobei die zweite Stoßwellenbehandlung in einem verdünnten Säurebad durchgeführt wird. Dieses Vorgehensweise ist umweltfreundlich; umweltgefährdende Mittel kommen nicht zum Einsatz; als Säurebad eignen sich neben ver­ dünnten organischen Säuren (niedere Fettsäuren, wie bespielsweise Essigsäure auch anorganische Säuren, etwa Salz- oder Salpetersäure). Ein aufwendiges Brechen des Gesteins, beispielsweise in Kugelmühlen, oder der Einsatz hoher Temperaturen, um die Edelmetalle aus dem Ge­ stein "auszuschmelzen", werden vermieden.

Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die folgende Komponenten umfaßt: Ein erstes Stoßwellenbad mit einem ersten Stoßwellengenerator, wobei in dem Bad ein Sieb vorgesehen ist, das die ungenügend zerkleinerten Anteile des Gesteingranulats zur weiteren Stoßwellenbehandlung zurückhält; einen Austrag für den Sieb­ durchgang, dem ein erstes Förderband mit ersten Sichtmitteln nachge­ schaltet ist, sowie ein Säurebad, in das das Förderband entleert, ei­ ne Übergabevorrichtung zur Überleitung des sauer vorbehandelten Mate­ rials in ein zweites Stoßwellenbad mit zweitem Stoßwellengenerator, wobei in dem Bad ein Sieb vorgesehen ist, das die ungenügend zerklei­ nerten Anteile des Gesteingranulats zur weiteren Stoßwellenbehandlung zurückhält; einen Austrag für den Siebdurchgang, dem ein zweites För­ derband mit zweiten Sichtmitteln nachgeschaltet ist, zum Austragen der zurückbleibenden Edelmetallpartikel. Diese Kombination erlaubt eine wirtschaftliche Aufbereitung des edelmetallhaltigen Gesteins, das wegen des ersten Stoßwellenbades nur einfach vorgebrochen zu sein braucht.

Als erstes Sichtmittel ist vorteilhaft ein Strömungssichter mit einem eine Luftströmung erzeugenden Gebläse vorgesehen. Der Luftstrom nimmt die leichten Partikel mit und läßt die (wegen ihrer größeren Dichte) schwereren edelmetallhaltigen Partikel auf dem Förderband zurück.

Hier kann in gleicher Weise eine Sedimentation in flüssiger Phase vorgesehen sein, da die Partikel aufgrund ihrer unterschiedlichen Dichte unterschiedliche Sinkgeschwindigkeiten aufweisen, die zur Trennung ausgenutzt werden können. Eine weitere Möglichkeit besteht in der Anwendung von Flotationsverfahren, wobei die Unterschiede in der Benetzbarkeit ausgenutzt werden, um das edle von dem tauben Ma­ terial zu trennen.

In einer vorteilhaften Ausbildung sind als erste und zweite Sichtmit­ tel Magnetscheider vorgesehen. Diese Magnetscheider trennen nach unterschiedlichen magnetischen Eigenschaften, die entweder natürlich vorhanden sind, oder die durch die direkten Einwirkungen von Stoßent­ ladungen auf das Material erzeugt werden; solche Bildungen magnetisch beeinflußbarer Massen ist vom Blitzschlag her bekannt. Daher ist hier vorteilhaft zumindest der zweite Stoßwellengenerator mit einer direkt auf das zu zerkleinernde Gut einwirkenden Entladungsstrecke versehen.

Die Erfindung ist anhand des in der Fig. 1 dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiels näher erläutert; dabei zeigt die

Fig. 1 Verfahrens-Ablaufschema.

Das vorgebrochene Gestein 7 wird in einem ersten Stoßwellenbad 1 mit einem abklappbaren Boden 1.1, der mittels des Verschlusses 1.2 am Be­ hälter des Stoßwellenbades 1 gehalten wird, eingesetzt und liegt auf einer Siebplatte 6; in das Stoßwellenbad 1 taucht eine Sonde 3 eines Stoßwellengenerators 2 ein, deren Stoßwellenkopf 3.1 bei einer Entla­ dung des Ausgangskondensators des Stoßwellengenerators 2 in dem Was­ serbad 4 des Stoßwellenbades 1 eine Stoßwelle auslöst. Diese Stoß­ welle zertrümmert das vorgebrochene Gestein 10, wobei der hinreichend zertrümmerte Anteil durch die Maschen der Siebplatte 6 fällt und sich als Bodensatz 10 im Grund des ersten Stoßwellenbades 1 sammelt. Ein mit einem Schieber 9.1 absperrbarer Heber 9 erlaubt das Absaugen der Flüssigkeit 4 aus dem Stoßwellenbad 1. Das hinreichend zertrümmerte Gestein aus dem Bodensatz 10 kann mittels eines aufklappbaren Bodens 1.1 (abgeklappt punktiert angedeutet) auf ein Förderband 11 übergeben werden: Wird der Boden 1.1 abgeklappt, fällt das Feingut auf das erste Förderband 11, wobei vor dem Abklappen das Wasser 4 abgezogen wird, etwa über die Absaugleitung 9 mit dem Absperrventil 9.1.

Das so anfallende Feingut wird zunächst - evtl. mit einer Bandheizung - getrocknet und dann über ein erstes Förderband 11 einem Strömungs­ sichter 12 zugeführt und fällt durch eine Einfall-Öffnung 13 in des­ sen Sichterraum 12.1. Das Gebläse 14 erzeugt in dem Sichterraum 12.1 (einem Windsichter entsprechend) einen Luftstrom mit einer solchen Geschwindigkeit, daß edelmetallhaltige Partikel beim Fallen nur wenig, taube Gesteinspartikel jedoch stark abgelenkt werden. Die edelmetallhaltigen Partikel sammeln sich daher als edelmetallhaltiges Material 10.1 unterhalb der Einfall-Öffnung 13, während taube Parti­ kel als taubes Material 10.2 in den stromab gelegenen Teil des Sich­ terraumes 12.1 gelangen. Am Boden des Strömungssichters 12 sind Klap­ pen 13.1 und 13.2 vorgesehen, wobei durch die unterhalb der Einfall- Öffnung 13 gelegenen Klappe 13.1 edelmetallhaltiges Material 10.1 und durch die am stromabwärts gelegenen Ende des Strömungssichters 12 angeordnete Klappe 13.2 taubes Material 10.2 abgezogen werden kann.

Das edelmetallhaltige Material 10.1 wird - beispielsweise über die als Rutsche ausgebildete, unterhalb der Einfall-Öffnung 13 gelegenen Klappe 13.1 - in ein Säurebad 16 überführt, und legt sich auf einen Siebboden 15.3. In dem Säurebad 16 befindet sich eine verdünnte an­ organische oder organische Säure 16 (Salz-, Salpetersäure oder ein­ fache Fettsäuren, beispielsweise Essig- oder Propionsäure). Die Säure beeinflußt die Edelmetalle nicht, dagegen werden nicht-edle Metalle angegriffen und umgewandelt. Das Säurebad 16 ist vorteilhaft als zweites Stoßwellenbad 15 ausgebildet, das mit einem zweiten Stoßwel­ lengenerator 17 zusammenwirkt, dessen Sonde 17.1 mit ihrem die Stoß­ welle bei Entladung des Stoßwellenkondensators erzeugenden Stoßwel­ lenkopfes 17.2 in die Säure eintaucht, wobei es sich von selbst ver­ steht, daß die Stoßwellensonde 17.1 mit Kopf 17.2 beständig gegen­ über der angewandten Säure sind. Der Behälter für dieses Säurebad 16 entspricht in seinem Aufbau dem des ersten Stoßwellenbades 1: Ein ab­ getauchtes Absaugrohr 19 mit Absperrventil 19.1 erlaubt das Abziehen der Säure 16, so daß das durch den Siebboden 15.3 gefallene Feingut ohne Behinderung durch Flüssigkeit entnommen werden kann. Dazu wird der abklappbare Boden 15.1 (abgeklappt punktiert angedeutet) nach Öffnen der Verschlüsse 15.2 abgeklappt, so daß das durch den Sieb­ boden 15.3 gefallene, ausreichend behandelte Teil des Feingutes 18.1, das metallisch praktisch nur noch Edelmetall enthält, ausgetragen werden kann.

Dieses Material 18.1 fällt nun - nach vorheriger Trocknung - aus dem aufgeklappten Boden 15.1 auf ein zweites Förderband 20 und wird einem Magnet-Scheider 21 mit einer magnetisierbaren Platte 22 zugeführt. Diese magnetisierbare Platte 22 hält eingeschaltet die tauben Parti­ kel 25, die unter direkter Einwirkung der Stoßentladung magnetisch geworden sind, zurück, während die edelmetallhaltigen Partikel 23 passieren, so daß sie in den Behälter 24 für Edelmetall fallen kön­ nen. Die auf der eingeschalteten magnetisierbaren Platte 22 zurückge­ haltenen tauben Partikel 25 werden in gewissen Zeitabständen "abge­ reinigt"; dazu wird die Magnetisierung der magnetisierbaren Platte 22 aufgehoben (durch Abschalten eines einen Elektromagneten erregenden Stromes oder durch einen Kurzschluß des magnetischen Kreises über ein ferromagnetisches Joch). Nach dem Aufheben der Magnetisierung können die tauben Partikel 25 bei geneigter Platte 22 abrutschen und in den ihnen zugeordneten Behälter 26 gelangen. Dieses Umschalten wird vor­ teilhaft mit einem "Umschwenken" der magnetisierbaren Platte 22 (wie punktiert in Fig. 1 dargestellt) verbunden.

Claims (11)

1. Verfahren zum Gewinnen von gediegenen Metallen aus tauben Gesteinen durch folgende Verfahrensschritte:
Das Gestein wird, ggf. grob zerkleinert, in ein Flüssig­ keitsbad eingesetzt.
Das Gestein wird im Flüssigkeitsbad mit elektromagnetischen Stoßwellen zertrümmert.
Der verbleibende Grobanteil wird abgetrennt und erneut der Zertrümmerung zugeführt.
Der entstandene Feinanteil wird abgeführt.
Der Feinanteil wird in einer verdünnten Säure vorbehandelt und einer zweiten Stoßwellenbehandlung unterzogen.
Die bei der zweiten Stoßwellenbehandlung magnetisch gewor­ denen nichtedelmetallhaltigen Partikel werden magnetisch abgetrennt.
Die zurückbleibenden Edelmetallpartikel werden gesammelt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesammelten Edelmetallpartikel thermisch getrennt und zu reinen Edelmetallen aufgeschmolzen werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die gesammelten Edelmetallpartikel kurzzeitig magnetisiert und danach einer Magnet-Trennung unterzogen werden, wobei die so getrennten Edelmetalle zu den entsprechenden reinen Edelmetallen aufgeschmolzen werden.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein erstes Stoßwellenbad (1) mit einem ersten Stoßwellengenerator (2), wobei in dem Stoßwellenbad (1) ein Sieb (6) vorgesehen ist, das die ungenügend zer­ kleinerten Anteile (7) des Gesteingranulats zur weiteren Stoßwellenbehandlung zurückhält, einen Austrag für den Siebdurchgang, dem ein erstes Förderband (11) mit ersten Sichtmitteln nachgeschaltet ist, sowie ein Säurebad (16), in das das erste Förderband (11) entleert, eine Überga­ bevorrichtung zur Überleitung des sauer vorbehandelten Materials in ein zweites Stoßwellenbad (15) mit zweitem Stoßwellengenerator (17), wobei in dem Stoßwellenbad (15) ein Sieb (15.3) vorgesehen ist, das die ungenügend zer­ kleinerten Anteile (18) des Gesteingranulats zur weiteren Stoßwellenbehandlung zurückhält, einen Austrag für den Siebdurchgang, dem ein zweites Förderband (20) mit zweiten Sichtmitteln nachgeschaltet ist, zum Austragen der zurück­ bleibenden Edelmetallpartikel.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Säurebad (16) als zweites Stoßwellenbad (15) ausgebil­ det ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich des ersten oder des zweiten Förderbandes (11; 20) eine Trocknung, vorzugsweise mittels Bandheizung, vorgesehen ist

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als erstes Sichtmittel ein Strömungs­ sichter (12) mit einem eine Luftströmung erzeugenden Ge­ bläse (14) vorgesehen ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als erstes Sichtmittel ein Sedimenta­ tionssichter mit flüssiger Phase vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als erstes Sichtmittel ein Flotations­ sichter vorgesehen ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als erste und zweite Sichtmittel Magnetscheider (21) vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zumindest der zweite Stoßwellengenerator (17) mit Stoßwellensonde (17.1) einen Stoßwellenkopf (17.2) aufweist, der mit einer direkt auf das zu zerkleinernde Gut (18) einwirkenden Entladungsstrecke versehen ist.