DE19955881A1 - Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen - Google Patents

Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen

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DE19955881A1 DE19955881A DE19955881A DE19955881A1 DE 19955881 A1 DE19955881 A1 DE 19955881A1 DE 19955881 A DE19955881 A DE 19955881A DE 19955881 A DE19955881 A DE 19955881A DE 19955881 A1 DE19955881 A1 DE 19955881A1
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Abstract

Mehrstufiges Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen aus einer sauren, wäßrigen Lauglösung, die Wertmetall-Ionen in Konzentrationen von 10 bis 40 g/l enthält, umfassend DOLLAR A (I) eine Flüssig/Flüssig-Extraktion der Lauglösung, wobei die Lauglösung mindestens einmal mit einem organischen, wasserunlöslichen Extraktionsmittel in Kontakt gebracht wird DOLLAR A (II) und anschließend das aus (I) erhaltene, mit Wertmetall-Ionen beladene Extraktionsmittel mindestens einmal mit einer sauren wäßrigen Phase in Kontakt gebracht wird, wobei die Wertmetall-Ionen überwiegend in die saure wäßrige Phase überführt werden DOLLAR A (III) und die aus (II) erhaltene saure wäßrige Phase einem Elektrolyse- oder Kristallisationsverfahren zur Gewinnung des Wertmetalls unterworfen wird, DOLLAR A wobei der pH-Wert der wäßrigen Lauglösung vor und/oder während des Flüssig/Flüssig-Extraktionsprozesses (I) auf mindestens 1,2 und höchstens 2,5 eingestellt wird.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft ein mehrstufiges Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen aus wäßrigen, sauren Lauglösungen.
Viel Wertmetallen, wie Kupfer, Silber, Gold oder Palladium liegen in der Natur nicht gediegen sondern vergesellschaftet mit andern Erzen vor. Zur Gewinnung der Wertmetalle aus diesen Erzen haben sich hydrometallurgische Prozesse, durch die Wertmetall-Ionen durch Flüssig/Flüssig-Extraktion mit geeigneten Komplexbildner von den anderen Bestandteilen der Erze getrennt werden durchgesetzt. Die Erze oder die durch Flotation gewonnenen Erz-Konzentrate werden dazu erst in einem Laugprozess aufgeschlossen, wobei wäßrige Lösungen der Metallsalze gebildet werden. Anschließend werden die Wertmetall-Ionen mittels Flüssig/Flüssig-Extraktion abgetrennt. Die Metallgewinnung erfolgt in Abhängigkeit von der Metallart auf unterschiedliche Weise, beispielsweise durch elektrolytische Gewinnung von Kupfer. Danach schließt sich ein von der Metallart abhängiges Raffinierungsverfahren an, beispielsweise die elektrolytische Gewinnung von Kupfer. Die Einzelheiten des Laugprozesses sind abhängig von der Art des Wertmetall, der Art seiner im Erz vorliegenden Bindung sowie der Art der Erzbegleiter (Gangart). Häufig wird das Erz mit wäßrigen Säuren, beispielsweise Schwefel-, Salz- oder Salpetersäure oder Laugen, wie Ammoniak/Ammoniumcarbonat bzw. Ammoniumsulfat gelaugt. Neben diesen bekannten chemischen Verfahren hat sich in den letzten Jahren aber auch die biologische Laugung mittels geeigneter Bakterienstämme etabliert. So beschreibt die US 4,571,387 ein Verfahren zur Laugung von sulfidischen Kupfererzen, beispielsweise Chalcopyrit (CuFeS2), wobei die Kupfererze mit Sulfide oxidierenden Bakterienstämmen vom Typ Thiobacillus ferrooxidans, in saurer wäßriger Lösung in Kontakt gebracht werden und durch Oxidation des Erzes neben Schwefel und Sulfat bzw. Schwefelsäure auch Cu2+-Ionen entstehen, die dann per Flüssig/Flüssig- Extraktion weiterverarbeitet werden können. Ein ähnliches Verfahren beschriebt die US 4,729,788, wobei diese Schrift thermophile Bakterien des Typs Sulfolobus offenbart, um sulfidische Gold- oder Silbererze zu laugen.
Obwohl das mikrobiologische Laugen Vorteile gegenüber den klassischen Verfahren aufweist, insbesondere werden weniger aufwendige und teure Anlagen benötigt und die zur Laugung notwendigen Mengen anorganischer Säuren oder Laugen kann reduziert werden, treten doch auch durch das mikrobiologische Laugen Probleme für die nachfolgende Verarbeitungsstufe der Solvent-Extraktion (SX) auf. Die resultierenden Aufschluß-Lösungen enthalten nämlich neben den gewünschten hohen Anteilen an Wertmetallen auch laugungsbedingt relativ hohe Mengen an Begleitelementen, wie z. B. Eisen. Insbesondere werden Lauglösungen erhalten, die relative hohe Anteile an Wertmetall-Ionen aufweisen. Ferner können z. B. bei der mikrobiologischen Laugung von sulfidischen Cu-Erzen (bzw. Erzkonzentraten) wäßrige Aufschlußlösungen erhalten werden, die Cu-Ionen in Mengen von bis zu 50 g/l, enthalten. Solche hohen Wertmetallkonzentrationen sind einerseits für eine effiziente Laugung wünschenswert, andererseits verursachen diese hohen Wertmetallkonzentrationen beim SX-Prozess Probleme. Werden nämlich derartig konzentrierte Aufschlußlösungen mit Komplexbildnern unterworfen, so tritt während der Extraktion ein deutlicher pH-Abfall in der wäßrigen Phase auf, da die Komplexbildner in der Regel die Wertmetall-Ionen gegen Protonen austauschen. Bei sinkendem pH-Wert verschiebt sich aber das säureabhängige Gleichgewicht zwischen freien Komplexbildnern und beladenen Komplexbildnern schnell auf die Seite der freien Komplexbildner, so daß der Anteil an Wertmetall, der noch aus der wäßrigen Lauglösung extrahiert werden kann ebenfalls sinkt. Bei der Extraktion von Kupfer beispielsweise kann bei pH-Werten im Bereich von 1,0 praktisch nicht mehr wirtschaftlich gearbeitet werden.
Es war daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Extraktionsverfahren bereitzustellen, mit dem auch Lauglösungen mit hohen Anteilen an Wertmetall-Ionen der Flüssig/Flüssig-Extraktion unterworfen werden können.
Ein weiteres Problem stellt der Anteil an Begleitmetallen in der Lauglösung dar. So enthalten die meisten wirtschaftliche genutzten Kupfererzen auch Eisen, das ebenfalls durch das Laugverfahren in Lösung gebracht wird. Dieses Eisen kann im Extraktionsverfahren zu Selektivitätsproblemen führen, welche die Ausbeute an Wertmetall verringert. Es war daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, bei dem Lauglösungen, in denen Wertmetall-Ionen in Gesellschaft mit anderen Metall-Ionen selektiv und in wirtschaftlichen Ausbeuten extrahiert werden können.
Es wurde gefunden, daß sich die obigen Aufgaben durch Kombination der an sich bekannten Flüssig/Flüssig-Extraktionsverfahren mit einer bestimmten pH-Kontrolle lösen lassen.
Gegenstand der vorliegenden Anmeldung ist daher ein mehrstufiges Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen aus einer sauren, wäßrigen, Lauglösung, die Wertmetall-Ionen in Konzentrationen von 10 bis 40 g/l enthält, umfassend
  • A) eine Flüssig/Flüssig-Extraktion der Lauglösung, wobei die Lauglösung mindestens einmal mit einem organischen, wasserunlöslichen Extraktionsmittel in Kontakt gebracht wird
  • B) und anschließend das aus (I) erhaltenen, mit Wertmetall-Ionen beladene Extraktionsmittel mindestens einmal mit einer sauren wäßrigen Phase in Kontakt gebracht wird, wobei die Wertmetall-Ionen überwiegend in die saure wäßrige Phase überführt werden
  • C) und die aus (II) erhaltene saure wäßrige Phase einem Elektrolyse- oder Kristallisationsverfahren zur Gewinnung des Wertmetalls unterworfen wird,
wobei der pH-Wert der wäßrigen Lauglösung vor und/oder während des Flüssig/Flüssig-Extraktionsprozesses (I) auf mindestens 1,2 und höchstens 2,5 eingestellt wird.
Wertmetalle im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Metalle aus der Gruppe Kupfer, Silber, Gold und Palladium, die sich aus ihren Erzen oder aus durch Flotation gewonnen Erzkonzentrate durch Laugung in ionische Form in die wäßrige Phase überführen lassen. Dabei ist es unerheblich, ob das Wertmetall in elementarer oder in ionischer Form im Erz vorliegt. Typischerweise enthalten die Erze die Wertmetalle in Form von Oxiden, Sulfiden, Seleniden, Teluriden, Carbonaten, Nitraten, Silikaten oder Halogeniden. Für das erfindungsgemäße Verfahren ist es insbesondere bevorzugt, Lauglösungen einzusetzen, die Kupfer-Ionen als Wertmetall enthalten. Bevorzugt werden die Lauglösungen daher durch Laugung von sulfidischen Erzen, beispielsweise Kupferkies oder Buntkupferkies erhalten.
Neben den Wertmetall-Ionen können in den Lauglösungen noch weitere Metallionen enthalten sein. Vorzugsweise sind dies Eisen-Ionen, die in Mengen von 0,001 bis 25 g/l enthalten sind. Die Eisen-Ionen liegen dabei vorzugsweise als Fe3+-Ionen mit untergeordnete Anteilen an Fe2+-Ionen vor. Vorzugsweise sind 60 bis 99 Mol-% Fe3+ und 40 bis 1 Mol-% Fe2+-Ionen enthalten. Besonders bevorzugt sind im erfindungsgemäßen Verfahren solche eisenhaltigen Lauglösungen, die nahezu ausschließlich Fe3+-Ionen enthalten.
Weiterhin ist es bevorzugt, daß die wäßrigen Lauglösungen durch biologische Laugung von wertmetallhaltigen Erzen oder deren Flotations-Konzentraten mit thermophilen Mikroben des Sulfolobus-Typs erhalten werden. Dabei werden die Erze oder Konzentrate im Temperaturbreich von 40°C bis 90°C mit den thermophilen Bakterien gelaugt.
Das Verfahren gemäß den Schritten (I) bis (III) ist an sich bekannt und kann in den im Stand der Technik beschriebenen Anlagen oder Apparaturen durchgeführt werden. Erfindungswesentlich ist, daß an bestimmten Stellen innerhalb des Verfahrens die wäßrige Lauglösung einer pH-Kontrolle unterworfen wird.
Der Übersichtlichkeit halber wird zunächst eine der folgenden Beschreibung zugrundeliegende Ausführungsform der Erfindung, die beispielhaft ist und nicht limitierenden Charakter besitzt, in Fig. 1 dargestellt. Hierin beziehen sich die ausgefüllten Linien auf den Transport organischer Phasen, während die unterbrochenen Linien den Transport wäßriger Phasen bedeuten.
Die wäßrige, saure Lauglösung (Feed) wird in einen Mixer/Settler E1 überführt und mit einer Lösung eines organischen Komplexbildners in Kontakt gebracht. Die organische Phase wird abgetrennt und die verbleibende wäßrige Phase einer pH- Einstellung unterworfen, wobei die wäßrige Phase mit einer geeigneten anorganischen oder organischen Base, die in fester Form oder als Lösung bzw. Dispersion vorliegen können, in Kontakt gebracht. Die so auf pH-Wert zwischen 1,2 und 2,5 eingestellte wäßrige Phase wird in weiteren Mixer/Settlern E2 und E3 nochmals mit den organischen Komplexbildnern in Kontakt gebracht. Die in der letzten Extraktionsstufe resultierende wäßrige Phase ("Raffinat", entkupferte Lösung) wird aus dem System geführt. Die mit Metall-Ionen beladen organische Phase wird nun dem Schritt (II) zugeführt und in S1 und S2 mit einer stark sauren wäßrigen Lösung (H2SO4) gestrippt. Dies geschieht vorzugsweise in Mixer/Settler-Systemen, wobei es bevorzugt ist, daß zwei hintereinander geschaltet Mixer/Settler eingesetzt werden. Durch Kontakt mit der stark sauren wäßrigen Lösung gehen die Metallionen wieder in die wäßrige Phase über und können jetzt dem weiteren Gewinnungsschrift (III), vorzugsweise der Elektrolyse ("electrowinning") zugeführt werden.
Als organische Komplexbildner werden im erfindungsgemäßen Verfahren in der Flüssig/Flüssig-Extraktion (I) solche im wesentlichen hydrophoben Verbindungen verwendet, die durch spezifische oder unspezifische Wechselwirkung und/oder Koordination mit den Wertmetallionen eine Kompensierung und/oder Abschirmung der Ladung des Wertmetall-Ions dergestalt erreicht, daß die Polarität in ausreichendem Maß abgesenkt wird um die Löslichkeit der Ionen in der wäßrigen Phase zugunsten einer verbesserten Löslichkeit des Komplexes in der organischen Phase zu verändern. Zu derartigen Komplexbildnern gehören bestimmte Phosphorverbindungen, organische Carbonsäuren, Phenole, Ketoxime, Aldoxime und weitere dem Fachmann in diesem Zusammenhang bekannte Chelatbildner. Beispiele für einzelne Stoffklassen sind zum Beispiel organische Phosphor-, Phosphon- oder Phosphinsäuren, insbesondere die Di-(2-ethylhexyl)phosphorsäure oder das Trioctylphosphinoxid (TOPO), Tributylphosphat (TBP) bzw. Dibutylcarbinol (DBBP), weiterhin Acetylaceton, Oxalsäure, Zitronensäure, 2,2'-Bipyridyl, Salicyladehyd oder Ethylendiamintetraessigsäure.
Erfindungsgemäß besonders bevorzugt ist die Verwendung von Aldoximen und/oder Ketoximen als Komplexbildner. Derartige Verbindungen werden unter dem Handelsnamen LIX® von der Fa. Henkel Corp. kommerziell vertrieben.
In einer bevorzugten Ausführungsform kommen solche organischen Extraktionsmittel in (I) zum Einsatz, die 1 bis 35 Gew.-% und vorzugsweise 2 bis 25 Gew.-% und insbesondere 2 bis 20 Gew.-% an organischen Komplexbildnern enthalten. Die Komplexbildner werden in geeigneten organischen Lösungsmitteln gelöst, beispielsweise aliphatische oder cycloaliphatische sowie aromatische Kohlenwasserstoffe oder deren Mischungen, chlorierte Kohlenwasserstoffe, Ketone oder Ether mit hohen Flammpunkten (mindestens 70°C bis etwa 110°C) sowie Mischungen dieser Verbindungen.
In Abhängigkeit von der Cu-Konzentration in der Aufschlußlösung können bzw. müssen die Fließraten der organischen (O) und wäßrigen (A) Phase angepaßt werden (sogenannte "advanced flow rates" O/A). Bei einem Cu-Gehalt von etwa 12 bis 15 g/l in der Lauglösung hat es sich als vorteilhaft erwiesen ein O/A Verhältnis von 1,6 bis 2,0 einzustellen. Prinzipiell ist auch eine Erhöhung dieses Verhältnisses möglich, allerdings verschlechtert sich dann die Extraktionsleistung.
Das Strippen der beladenen organischen Phase wird vorzugsweise mit einer wäßrigen schwefelsauren Lösung durchgeführt. Typischerweise enthalten die wäßrigen Lösungen zum Strippen 100 bis 220 und insbesondere 160 bis 180 g/l H2SO4. Letztere Konzentration ist besonders bevorzugt für das nachfolgende Cu- Electrowinning, wobei die Strip-Lösung (B. E.) ca. 30-35 g/l Cu enthält. Während der Stripping-Stufe (II) verschiebt sich das säurelabile Bildungsgleichgewicht der Wertmetallionenkomplexe durch die hohe Protonenkonzentration wieder zu den Ausgangsverbindungen hin. Somit werden die Wertmetall-Ionen frei und gehen in die wäßrige Phase über. Diese mit Wertmetall-Ionen beladene saure wäßrige Phase wird dann in (III) bekannten Aufarbeitungsverfahren, wie der Kristallisation oder, vorzugsweise der Elektrolyse unterworfen, um das Wertmetall zu gewinnen.
Von besonderer Bedeutung ist die Ausgestaltung des Verfahrensschritts (I), der Flüssig/Flüssig-Extraktion, da vor und/oder während dieser Verfahrensstufe die erfindungsgemäße pH-Kontrolle durchgeführt wird.
Im einfachsten Falle kann der pH-Kontroll-Schritt vor der Einspeisung der wäßrigen Lauglösung in die Extraktionsstufe (I) erfolgen. Diese pH-Kontrolle vor der Extraktion wird vorzugsweise durch das Verdünnen der unbehandelten Lauglösung mit Wasser erreicht. Prinzipiell sind aber auch weiter unten beschriebenen, anderen Arten der pH-Kontrolle in diesem Verfahrensabschnitt verwendbar. Die Verdünnung ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Lauglösung große Mengen an Eisen-Ionen enthält, die bei Zugabe von Basen in Form von festen Eisenhydroxiden ausfallen würden. Allerdings entstehen bei dieser Methode vergleichsweise große Volumenströme, die eine entsprechende Dimensionierung der ganzen Anlage notwendig machen. Die Lauglösung wird dabei vorzugsweise mit dem doppelten oder dreifachem Volumen an Wasser verdünnt.
Bevorzugt ist es daher, die pH-Kontrolle der wäßrigen Lauglösung erst nach dem ersten Extraktionsschritt durchzuführen. Zur Definition wird im Rahmen der vorliegenden Anmeldung auch dann von wäßriger Lauglösung gesprochen, wenn diese bereits einen oder mehrere Extraktionsschritte durchlaufen hat. Die pH- Kontrolle kann dabei beispielsweise in Form einer Titration mit einer geeigneten Base stattfinden.
Die Lauglösungen weisen vor der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens pH-Werte im Bereich von kleiner als 1,2 auf, wobei typische Werte im Bereich von 0,8 bis 1,1 liegen. Die Kupfer-Gehalte liegen bei 10 bis 40 g/l. Die Eisengehalte können im Bereich von 0,0001 bis 25 g/l liegen. Daneben können - in Abhängigkeit von der Art der gelaugten Erze - noch andere Metall-Ionen, zum Beispiel Aluminium-, Blei-, Cadmium-, Calcium-, Chrom-, Kobalt- Mangan-, Magnesium-, Natrium-, Nickel- und Zink-Ionen in Mengen von 0,001 bis 1,0 g/l enthalten sein.
Zur Einstellung des erfindungsgemäßen pH-Bereichs von 1,2 bis 2,5 können als Basen sowohl anorganische als auch organische Basen verwendet werden. Als anorganische Basen eignen sich Oxide- oder Hydroxide von Alkali- und/oder Erdalkalimetallen, beispielsweise Natriumhydroxid oder Calciumhydroxid (beispielsweise als "lime" oder gebrannter Kalk) Vorzugsweise wird Calciumhydroxid oder Natriumhydroxid in Form wäßriger Lösungen bzw. Slurries eingesetzt. Typischerweise enthalten diese Lösungen oder Slurries die anorganische Base in Mengen von 10 bis 30 und vorzugsweise in Mengen von 20 bis 25 Gew.-%. Es ist auch möglich die Neutralisation mit festen Basen durchzuführen. Die Basen werden beispielsweise während der pH-Kontrolle 3 der wäßrigen Lauglösung in solchen Mengen zugesetzt, bis der gewünscht pH-Bereich eingestellt worden ist. Die so eingestellte wäßrige Lauglösung wird dann den weiteren Verfahrensschritten unterworfen. Typische Mengen an Basenlösung, bezogen auf eine 25gew.-%ige NaOH, liegen im Bereich von 5 bis 30 g Basenlösung/Liter Lauglösung.
Prinzipiell ist es auch möglich organische Basen wie tertiäre Amine zur pH-Kontrolle zu verwenden. Diese werden unter dem Handelsnamen ALAMINE® von der Anmelderin vertrieben. Auch quaternäre Ammoniumverbindungen, beispielsweise vom ALIQUAT®-Typ (Henkel) sind geeignet. Allerdings ist es im Falle dieser organischen Basen notwendig den pH-Kontrollschritt in Form einer separaten SX- Stufe, d. h. einem getrennten Extraktionskreislauf auszuführen. Die Amine werden dabei in Form 30 bis 40gew.-%iger Lösungen in geeigneten Lösungsmitteln, z. B. Kerosin, mit der wäßrigen Lauglösung in Kontakt gebracht.
Es ist weiterhin bevorzugt, die pH-Kontrolle der wäßrigen Lauglösung während einer dreistufigen Flüssig/Flüssig-Extraktion gemäß Fig. 2 durchzuführen, wobei die Lauglösung zunächst in zwei Mixer/Settlern mit dem organischen Extraktionsmittel in Kontakt gebracht wird, anschließend die pH-Kontrolle erfolgt und sich daran nochmals ein Mixer/Settler-System zur Extraktion mit dem organischen Extraktionsmittel anschließt.
In allen Fällen gilt, daß das erfindungsgemäße Verfahren sowohl kontinuierlich als auch batchweise betrieben werden kann. In der Regel wird aber kontinuierlich gearbeitet.
Beispiele
Das erfindungsgemäße Verfahren wurde in einer Anlage gemäß Fig. 1 durchgeführt. Dabei bedeuten E1 bis E3 jeweils Mixer/Settler, in denen die wäßrige Lauglösung hintereinander mit dem organischen Extraktionsmittel in Kontakt gebracht wird. S1 und S2 stehen für Stripping-Stufen, in denen die beladene organische Phase mit der wäßrigen sauren Phase in Kontakt gebracht wird. B. E. ("barren electrolyte") steht für die schwefelsaure Cu enthaltende Strip-Lösung, die für das Stripping der Cu beladenden organischen Phase verwendet wird. P. E. ("pregnant electrolyte") steht für die nach dem Stripping resultierende mit Cu angereicherte schwefelsaure Lösung, die dem Cu-Electrowinning (Cu-EW) zugeführt wird. Pufferbehälter dienen der Zwischenlagerung der gestrippten organischen und der mit Cu beladenen organischen Phase und ermöglichen einen kontinuierlichen Verfahrensablauf.
Es wurde eine Lauglösung (Feed) die eine Cu-Konzentration von 13,9 g/l und einen pH-Wert von 3,8 aufwies verwendet. Der Eisengehalt lag bei 8 mg/l. Erfindungsgemäß wurde außerdem nach dem ersten Mixer/Settler E1 in der Flüssig/Flüssig-Extraktion ein weitere Mixer/Settler zur Einstellung des pH-Wertes ("pH-Einstellung") installiert in der die mit Wertmetall beladene organische Phase mit einer wäßrigen 25gew.-%igen NaOH-Lösung in Kontakt gebracht wurde. Zur Extraktion wurde jeweils als O-Phase eine 30v/v%ige Lösung von LIX 973N® in Shellsol® D70 verwendet.
Es wurden vier Serien mit und ohne pH-Einstellung untersucht. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 1a bis 1d wiedergegeben:
Tabelle 1a
Verfahren ohne pH-Einstellung
Tabelle 1b
Verfahren mit pH-Einstellung zwischen E1 und E2 (pH = 1,8)
Tabelle 1c
Verfahren mit pH-Einstellung zwischen E1 und E2 (pH = 2,0)
Tabelle 1d
Verfahren mit pH-Einstellung zwischen E1 und E2 (pH = 2,2)
Es wurden zwei weitere Serien untersucht, bei denen aber die pH-Kontrolle nach dem zweiten Mixer/Settler E2 in der Flüssig/Flüssig-Extraktion gemäß Fig. 2 geschaltet wurde.
Die Ergebnisse sind in den Tabelle 2a und 2b wiedergegeben:
Tabelle 2a
Verfahren mit pH-Einstellung zwischen E2 und E3 (pH = 1,4)
Tabelle 2b
Verfahren mit pH-Einstellung zwischen E2 und E3 (pH = 1,5)
Vergleicht man die Konzentration im Raffinat (der A-Phase in E3) so zeigt sich, daß durch das erfindungsgemäße Verfahren die Kupfer-Konzentration jeweils auf Werte von ca. 10 mg/l Cu und darunter gesenkt werden können, während ohne pH- Kontrolle Werte von größer 0,3 g/l Cu erhalten werden. Das erfindungsgemäße Verfahren führt also zu einer deutlich verbesserten Effizienz des Extraktionsschritts im Vergleich mit herkömmlichen Verfahren.

Claims (11)

1. Mehrstufiges Verfahren zur Gewinnung von Wertmetallen aus einer sauren, wäßrigen, Lauglösung, die Wertmetall-Ionen in Konzentrationen von 10 bis 40 g/l enthält, umfassend
  • A) eine Flüssig/Flüssig-Extraktion der Lauglösung, wobei die Lauglösung mindestens einmal mit einem organischen, wasserunlöslichen Extraktionsmittel in Kontakt gebracht wird
  • B) und anschließend das aus (I) erhaltenen, mit Wertmetall-Ionen beladene Extraktionsmittel mindestens einmal mit einer sauren wäßrigen Phase in Kontakt gebracht wird, wobei die Wertmetall-Ionen überwiegend in die saure wäßrige Phase überführt werden
  • C) und die aus (II) erhaltene saure wäßrige Phase einem Elektrolyse- oder Kristallisationsverfahren zur Gewinnung des Wertmetalls unterworfen wird,
dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Lauglösung vor und/oder während des Flüssig/Flüssig-Extraktionsprozesses (I) auf mindestens 1,2 und höchstens 2,5 eingestellt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauglösung als Wertmetall Kupfer-Ionen enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauglösung Eisen-Ionen in Konzentrationen von 0,001 bis 25 g/l enthält.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Eisen-Ionen zu 60 bis 99 Mol-% als Fe3+ und zu 40 bis 1 Mol-% als Fe2+-Ionen vorliegen.
5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauglösung durch biologische Laugung von wertmetallhaltigen Erzen oder deren Flotations-Konzentraten mit thermophilen Mikroben des Sulfolobus-Typs erhalten wird.
6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauglösung in (I) mindestens zwei separate Extraktionsstufen durchläuft.
7. Verfahren nach den Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das in (I) organische Extraktionsmittel verwendet werden, die einen oder mehrere Komplexbilder aus der Gruppe der Aldoxime und/oder Ketoxime, die in einem organischen Lösungsmittel gelöst sind, enthalten.
8. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß in (I) organische Extraktionsmittel verwendet werden, die Komplexbildner in Mengen von 1 bis 35 Gew.-%, vorzugsweise in Mengen von 2 bis 25 Gew.-% und insbesondere in Mengen von 2 bis 20 Gew.-% enthalten.
9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrige Lauglösung vor und/oder während der Flüssig/Flüssig- Extraktion (I) durch Zugabe von Wasser eingestellt wird.
10. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Lauglösung während der Flüssig/Flüssig-Extraktion (I) eingestellt wird durch das Inkontaktbringen der Lauglösung mit wäßrigen Lösungen oder Dispersionen von organischen oder anorganischen Basen.
11. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert der wäßrigen Lauglösung während der Flüssig/Flüssig-Extraktion (I) eingestellt wird durch das Inkontaktbringen der Lauglösung mit einer wäßrigen Lösung oder Dispersion von Alkali- und/oder Erdalkalimetallhydroxiden oder -oxiden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0811938A2 (pt) 2007-05-21 2014-11-25 Exploration Orbite Vspa Inc Processos para a extração de alumínio e de ferro a partir de minérios aluminosos
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EP2838848B1 (de) 2012-03-29 2019-05-08 Orbite Technologies Inc. Verfahren zur behandlung von flugasche
RU2597096C2 (ru) 2012-07-12 2016-09-10 Орбит Алюминэ Инк. Способы получения оксида титана и различных других продуктов
US9353425B2 (en) 2012-09-26 2016-05-31 Orbite Technologies Inc. Processes for preparing alumina and magnesium chloride by HCl leaching of various materials
EP2920114A4 (de) 2012-11-14 2016-03-02 Orbite Aluminae Inc Verfahren zur reinigung von aluminiumionen
CN112981121B (zh) * 2021-02-05 2022-08-23 江西思远再生资源有限公司 一种沉淀法处理含镉废渣并制备高纯金属镉的方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4018865A (en) * 1976-03-29 1977-04-19 King Industries, Inc. Solvent-extraction process for recovery and separation of metal values
JPS5565332A (en) * 1978-11-13 1980-05-16 Toyo Eng Corp Recovering method for copper from ore
AU654322B2 (en) * 1991-02-27 1994-11-03 Mount Isa Mines Limited Biological leaching of transition ores
CN1074465C (zh) * 1997-03-27 2001-11-07 比利顿股份有限公司 铜的回收方法
FR2798144B1 (fr) * 1999-09-07 2001-11-09 Rech S Geol Et Minieres Brgm B Procede et dispositif de traitement en continu de mineraux sulfures de cuivre

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