DE19852077C1

DE19852077C1 - Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen

Info

Publication number: DE19852077C1
Application number: DE1998152077
Authority: DE
Inventors: Thomas Steinhaeuser; Andreas Wolff
Original assignee: SANTA BARBARA MINING CO
Current assignee: SANTA BARBARA MINING CO
Priority date: 1998-11-11
Filing date: 1998-11-11
Publication date: 2000-06-29
Anticipated expiration: 2018-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen, insbesondere von Gold aus Erzen, edelmetallhaltigen Sanden oder Gesteinen, das gekennzeichnet ist durch DOLLAR A a) Mahlung der Erze auf eine durchschnittliche Teilchengröße von kleiner gleich 0,5 mm, DOLLAR A b) Vermischung der gemahlenen Erze mit Alkalien im Verhältnis 0,5-4 : 1, DOLLAR A c) Aufschmelzen des Gemisches bis 300-450 DEG C, DOLLAR A d) hydrothermale Behandlung der Suspension bei Temperaturen über 100 DEG C und einem Druck von 1-10 at, DOLLAR A e) Filtrierung der Suspension und Abtrennung der Feststoffe von den Filtraten, DOLLAR A f) Aufkonzentrierung der in den abgetrennten Feststoffen enthaltenden Edelmetalle durch Raffination, Extraktion oder Sedementation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Edel metallen, insbesondere von Gold aus Erzen, edelmetallhaltigen Sanden oder Gesteinen.

Die herkömmliche Gewinnung von Edelmetallen, insbesonderen von Gold aus Erzen, ist unter umweltpolitischen Gesichtspunkten problematisch. Es werden nicht nur Billionen Tonnen von Erz abgetragen und dabei die Vegetation mit ihrer Faune großflächig zerstört. Noch weitaus gravierender sind die Folgen der che mischen Behandlung des geförderten Erzes, mit deren Hilfe das Edelmetall, wie z. B. Gold, aus dem Erzgestein von den restlichen Mineralien abgetrennt wird. Eine Übersicht über die bei der Goldlaugung entstehenden Probleme wird in der DE-Z.: E. Krone: "Probleme der Primärgoldlaugung" in Erzmetall, 42, 1989, 6, Seiten 253 bis 258 gegeben.

Zum Herauslösen des Goldes werden hauptsächlich zwei Methoden angewandt. Die meisten Goldschürfer verwenden die Quecksilber methode, bei der die im Erz enthaltenen Goldbestandteile zu Amalgam umgesetzt werden.

Bei der anschließenden Destillation werden Quecksilberdämpfe freigesetzt, die sich überall in der Umwelt ablagern. Allein in den Amazonasgebieten werden pro Jahr schätzungsweise 100 Tonnen Quecksilber auf diese Weise freigesetzt.

Als zweites Verfahren wird die Cyanid-Haldenlaugung angewandt, bei der das goldhaltige Erz auf eine Halde geschüttet wird, die vorher zum Boden hin mit einer Plastikplane abgedichtet wurde. Über eine Sprinkleranlage wird nun die Cyanidlösung auf das zerkleinerte Erz verteilt und bei der Berieselung das Gold aus dem Gestein gelöst.

Die in der Cyanidlösung enthaltenden Edelmetalle werden her ausgefiltert und die Cyanidlauge rezykliert. Mit der Zeit ent stehen aber auch große Mengen an cyanidhaltigen Flüssigabfällen, die nicht weiterverwertet werden können, sondern in einem Rück haltebecken gesammelt werden. In der Vergangenheit hat es durch Leckagen oder Dammbrüche schon mehrfach Probleme mit den in den Rückhaltebecken aufgestauten Cyanid-Flüssigabfällen gegeben, so daß hiervon eine potentielle Gefahr für die Umwelt ausgeht.

Ein weiterer Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß evtl. vorhandene Metalle der Platingruppe nicht mitgelöst werden und daher für die nachfolgende Gewinnung verloren gehen. Über haupt sind die bisherigen Extraktionsverfahren sehr spezifisch hinsichtlich der zu lösenden Stoffe und Fraktionen, so daß unter Umständen eine Mehrfach-Extraktion mit unterschiedlichen Lö sungsmitteln durchgeführt werden muß, wenn alle vorhandenen Edelmetalle aus den Erzen herausgelöst werden sollen. Beispiele hierfür sind in der DE-Z.: P. J. Clarke: "Carbon and the Recovery of Gold" in: Metall, 34, 1980, 2, Seiten 128 bis 131 gegeben.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein umwelt freundliches und universell für alle vorhandenen Edelmetalle einsetzbares Aufschlußverfahren vorzuschlagen, mit dem es ge lingt, nicht nur die im Erz enthaltenen Edelmetalle vollständig zu separieren, sondern auch den überwiegenden Anteil der im Gestein enthaltenen Mineralien in wertvolle Verbindungen um zuwandeln. Das erfindungsgemäße Verfahren soll daher auch im Vergleich zu den bekannten Extraktionsverfahren wirtschaftlicher anzuwenden sein.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in den Patentan sprüchen angegebenen Merkmale gelöst. Überraschenderweise hat es sich gezeigt, daß ein Gemisch aus Erzen mit Alkalien mit einem Mischungsverhältnis von 0,4-4 : 1 bei verhältnismäßigen nied rigen Temperaturen von 300-450°C aufgeschmolzen und das ent stehende trockene Produkt durch hydrothermale Behandlung in Fraktionen aufgespalten werden kann.

Vorzugsweise liegen die Teilchengrößen der gemahlenen Erze im Bereich von kleiner gleich 0,3 mm und die Schmelztemperatur zwischen 350-400°C bei einer Behandlungsdauer von 40-50 min.

Die Fraktionen in der flüssigen Phase sind: Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid, Wasserglas. In den abfiltrierten Feststoffen sind die aufkonzentrierten Edelmetalle enthalten, die durch übliche Verfahren wie Raffination, Extraktion oder Sedimentation aufkonzentriert werden können.

Im folgenden wird die Erfindung anhand mehrerer Ausführungsbei spiele näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens als Block schaltbild;

Fig. 2 Prinzipieller Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrich tung zur Durchführung des Verfahrens.

In Fig. 1 sind die sieben Stufen des erfindungsgemäßen Verfah rens entsprechend der Aufgliederung im Verfahrensanspruch 1 angegeben. Eine Besonderheit im Vergleich zu den bisher üblichen Verfahren besteht darin, daß die abzutrennenden Erze als Fest stoffe den Prozeß durchlaufen, während die Gangart, das taube Gestein, gelöst wird und zu Wertstoffen, wie Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Wasserglas, umgesetzt wird. Es werden daher mit dem erfindungsgemäßen Verfahren keine Abfallhalden erzeugt oder Rückhaltebecken mit giftigen Flüssigabfällen benötigt, sondern der überwiegende Anteil des abgebauten Erzes läßt sich in einem geschlossenen Kreislauf zu Wertstoffen umwan deln, die problemlos transportiert, gelagert oder weiterver arbeitet werden können.

In der Verfahrensstufe I erfolgt ein Mahlprozeß mit einer durch schnittlichen Teilchengröße des Erzes von kleiner gleich 0,5 mm. Diese Teilchen werden in der Verfahrensstufe II mit wasserfreien Alkalien (Teilchengröße kleiner gleich 1 mm) trocken vermischt. Als Mischer sind herkömmliche Aggregate, wie z. B. ein Schnecken mischer, geeignet.

Nachdem eine homogene Mischung aus Alkalien und Erzen herge stellt wurde, wird in der Verfahrensstufe III das Gemisch bei Temperaturen zwischen 300 und 450°C aufgeschmolzen. Die Schmelz temperaturen sind so gewählt, daß die Edelmetalle nicht in die flüssige Phase gelangen, sondern eine Umwandlung der oxidischen Edelmetallverbindungen durch Rösten in die reinen Metalle er folgt. Als bevorzugte Temperatur hat sich der Bereich zwischen 350° und 400°C und eine Behandlungsdauer von 30-45 Minuten erwiesen. Bei Temperaturen unter 350°C sind Behandlungszeiten von bis zu 120 min erforderlich.

Mit dem Austrag der heißen Schmelze in den Autoklaven erfolgt die hydrothermale Behandlung bei einem Druck von vorzugsweise 4-5 at und einer autogenen Temperatur von größer 100°C, wobei für die Wasserdampfatmosphäre vorzugsweise rezykliertes Filtrat aus der Verfahrensstufe VI verwendet wird. Anhand von Versuchen hat sich eine hydrothermale Behandlungsdauer von 1-2 Stunden als zweckmäßig erwiesen, um eine vollständige Umsetzung der aufgeschmolzenen Erze zu den Wertstoffen Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Wasserglas zu erreichen.

Nach Beendigung der hydrothermalen Behandlung erfolgt die Fil trierung in der Verfahrensstufe V. Dabei werden sehr feine Fil termaterialien mit einer Porengröße kleiner 0,02 mm verwendet, um auch feinste Edelmetallteilchen herausfiltern zu können. Die als Feststoff abgetrennten Edelmetalle werden gemäß Verfahrens stufe VII einer weiteren Behandlung durch Raffination, Extrak tion oder Sedimentation unterzogen, um die jeweiligen Edelme tallbestandteile in reiner Form zu erhalten.

Als Ergebnis kann festgestellt werden, daß mit dem erfindungs gemäßen Verfahren ca. 99% der theoretisch im Gestein enthal tenen Edelmetalle abgetrennt werden können.

In Fig. 2 ist der Aufbau einer erfindungsgemäßen Kompaktanlage zur Erzgewinnung dargestellt. Sie besteht aus einem Brecher 1, einem Schneckenmischer 2 mit anschließendem Drehrohrofen 3 für das Schmelzen des Gemisches, das über eine Austragsvorrichtung 4 in den Autoklaven 5 gelangt. Von dort wird eine Suspension über die Leitung 6 in den Scheibenfilter 7 eingegeben, der die edelmetallhaltigen Feststoffe 8 abtrennt. Mit dem Überlauf 9 wird das Filtrat 10 mit den Wertstoffen Aluminiumhydroxid, Ma gnesiumhydroxid und Wasserglas aus der Anlage ausgeschleust.

Claims

1. Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen, insbesondere von Gold aus Erzen, edelmetallhaltigen Sanden oder Gesteinen, gekennzeichnet durch

a) Mahlung der Erze auf eine durchschnittliche Teilchen größe von kleiner gleich 0,5 mm,
b) Vermischung der gemahlenen Erze mit Alkalien im Ver hältnis 0,5-4 : 1,
c) Aufschmelzen des Gemisches bis 300-450°C,
d) hydrothermale Behandlung der Suspension bei Temperatu ren über 100°C und einem Druck von 1-10 at,
e) Filtrierung der Suspension und Abtrennung der Fest stoffe von den Filtraten,
f) Aufkonzentrierung der in den abgetrennten Feststoffen enthaltenden Edelmetalle durch Raffination, Extraktion oder Sedimentation.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Alkalien als wasserfreie Alkalien in einer Teil chengröße von kleiner gleich 1 mm zu den Erzen gemischt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchengröße der gemahlenen Erze in einem Bereich von kleiner gleich 0,3 mm liegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schmelzung bei einer Temperatur von 350 bis 400°C und einer Behandlungsdauer von max. 120 min durchgeführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlungszeit 40-50 min beträgt.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Filtration eine Fällung durchgeführt wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abtrennung feinstteiliger Edelmetalle bzw. Edel metallverbindungen Filtermaterialien mit einer Porengröße von kleiner 0,02 mm verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Konzentration der Edelmetalle in den abgetrennten Feststoffen durch Sedimentation erfolgt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem Filtrat Aluminiumhydroxid, Magnesiumhydroxid und Wasserglas abgetrennt wird.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Abtrennung der Hydroxide und der Alkalisilikate das Filtrat als Kreislauflauge in die Suspensionsstufe zurückgegeben wird.