DE2030922C - Verfahren zur Anreicherung von Nicht eisenminerahen - Google Patents

Description

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Die Erfindung bezietit sich auf ein Verfahren zur Gemäß der Erfindung wird also ein Verfahren zur Anreicherung von Nichteisenmineralien und ins- Anreicherung von Nichteisenmtneralien voigeschlabesondere auf die hydrometallurgische Anreicherung gen, bei welchem eine wäßrige Aufschlämmung aus von mineralischen Nichteisensulfiden durch oxydie- feinverteilten Feststoffen, die die genannten Mineralien rende Auslaugung. 5 und mindestens einen Gewichtsteil Pyrrhotit je Ge-Es ist allgemein bekannt, daß geschmolzener elemen- wichtsteil Mineral enthält, hergestellt wird, die Auftarer Schwefel die Neigung besitzt, mineralische schlämmung auf 150 bis 185" C erhitzt wird, die Sulfide zu beschichten. Wenn Sulfidmaterialien durch erhitzte Aufschlämmung einem. Sauerstoffpartialdruck Auslaugen behandelt werden, dann stört der Belag von mindestens 5 at ausgesetzt wir', um mindestens aus geschmolzenem Schwefel die Auslaugreaktion, so einen Teil des Pyrrhotits zu geschmolzenem Schwefel In der USA.-Patentschrift 1570 777 wurde bereits zu oxydieren, der das Nichteisenmetallmineral bedeckt, zu einem frühen Zeitpunkt festgestellt, daß während und das beschichtete Material abgetrennt wird,
der Auslaugung heftig gerührt werden soll, so daß Die vorliegende Erfindung schafft also ein Verfahren der flüssige Schwefelbelag abgerieben wird und die zum Anreichen von Mineralien, die Nichteisenwert-Sulfidoberfläche für das Auslaugmittel zugänglich 15 stoffe enthalten, mit geschmolzenem Schwefel. Dieses gemacht wird. Verfahren besitzt folgende Schritte: Herstellung einer Es sind auch Verfahren bekannt, bei denen der wäßrigen Aufschlämmung, die mindestens ein fein-Umstand ausgenutzt wird, daß geschmolzener Schwe- zerteiltes Mineral mit Nichteisenwertstoffen enthält, fei mineralische Sulfide benetzt. Beispielsweise ist wie z. B. Sulfid-, Arsenid-, Selenid- oder Telluridaus der USA.-Patentschrift 1 446 307 ein Verfahren 20 mineralien, wobei die Aufschlämmung mindestens zur Abtrennung von Schwefel aus Gangmaterial ungefähr 1 Teil Pyrrhotit je Teil anzureichendes bekannt, bei welchem eine Mischung des Gang- Mineral enthält; Erhitzen der Aufschlämmung auf materials mit Wasser auf eine Temperatur über dem eine Temperatur zwischen ungefähr 150 bis 185'C; Schmelzpunkt von Schwefel erhitzt wird, wodurch Behandeln der erhitzten Aufschlämmung mit Sauergeschmolzener Schwefel von dem erdigen Gang- 25 stoff bei einem Partialdruck von mindestens ungefähr material abgetrennt wird. In dieser Patentschrift 5 at; Aufrechterhaltung eines ausreichend niedrigen wird auch festgestellt, daß der geschmolzene Schwefel pH-Werts in der erhitzten Aufschlämmung, so daß mineralische Sulfide benetzt und daß solche benetzte die Oxydation von Pyrrhotit zu Eisenoxyd und Sulfide im geschmolzenen Schwefel angereichert elementarem Schwefel sichergestellt wird; Rühren der werden. 30 erhitzten Aufschlämmung, um das feinzerteilte Sulfidin den USA.-Patentschriften 2 898 196 und mineral in der Flüssigkeit suspendiert zu halten und 2 898 197 ist ausgeführt, daß pyrrhotitische minera- einen Teil des Pyrrhotits so rasch wie möglich in tische Sulfide, die Nichteisenwertstoffe enthalten. geschmolzenen metallischen Schwefel und Eisenoxyd oxydierend ausgelaugt werden können, um in situ zu oxydieren, wobei der geschmolzene elementare elementaren Schwefel herzustellen, der dazu ver- 35 Schwefel das Mineral mit den Nichteisenwertstoffen wendet werden kann, die Sulfide der Nichteisenwert- bedeckt, um die Auflösung der Nichteisenwertstoffe stoffe anzureichern. In der Erkenntnis, daß es in gering zu halten, und wobei die beschichteten Sulfideinigen Fällen erwünscht ist. Nichteisenwertstoffe mineralien in leicht abtrennbare Pellets beschichtet in elementarem Schwefel anzureichern und gleich- werden. Nach Beendigung der oxidierenden Auszeitig die Auflösung der Nichteisenwertstoffe gering 40 laugung und nach Abkühlung der Beschickung werden 7u halten, haben die Autoren der letzten beiden die Schwefelpellets, die Mineralien mit wertvollen Patentschriften festgestellt, daß dies durch oxydierende Metallen enthalten, mechanisch abgetrennt. Die Auslaugung bei Temperaturen über dem Schmelz- Lösung wird filtriert, wobei ein weitgehend aus punkt von Schwefel, d. h. bei ungefähr 120 bis 140 C. Eisenoxyd und Gangmaterial bestehender Filter- und bei einem niedrigen Sauerstoffpartialdruck. d. h. 45 kuchen, der zur Gewinnung von feinverteiltem Schweungefähr 0.35 bis 2,1 atü. erreicht werden könnte. fei und von Metallwertstoffen behandelt werden kann. In diesen beiden Patentschriften ist auch angegeben. und ein Filtrat. welches zur Herstellung einer frischen daß die Auflösung von Nichteisenwertstoffen durch Aufschlämmung zurückgeführt oder zur Gewinnung Auslaugen von pyrrhotitischen Mineralien, die weniger von aufgelösten Metallwertstoffen behandelt und als 3 Stunden dauert, verringert werden könnte. 50 dann zurückgeführt werden kann, erhalten wird Zwar arbeitet dieses Verfahren unter Laborbedin- Das erfindungsgemäße Verfahren kann dazu ver· gungen ziemlich gut. Es wurde jedoch festgestellt. wendet werden. Sulfidmineralien von zahlreichen daß unter den von den Autoren genannten Bedingun- Nichteisenmetallen anzureichern, t > Kann auch dazu gen da» Verfahren unwirtschaftlich langsam verläuft. verwendet werden. Arsenid-. Selenid- und Tellurid- insbesondere wenn große Tonnagen Erz verarbeitet 55 mineralien von Nichteisenmetallen wie auch andere werden sollen. Zwar wurden auch Versuche gemacht, Metallwertstoffe, wie z. B. Gold, Silber und Platindiese Schwierigkeiten und noch andere Schwierig" gruppemetalle, die in diesen Sulfidmineralien vor· keiten zu beseitigen, aber keiner dieser Versuche liegen können, anzureichern. Beispielsweise können war erfolgreich, wenn er in einem industriellen Maß' durch das erfindungsgemäße Verfahren Sulfidmincstab angewendet wurde. 60 rauen von Blei, Antimon, Zink und anderen Metaller Es wurde nunmehr festgestellt, daß Mineralien mit behandelt werden. Jedoch wird das vorliegende Ver Nichteisenwertstoffen in Mischung mit bestimmten fahren vorteilhaft zu Anreicherungen von Sulfid Mengen Pyrrhotit unter besonderen Temperatur* mineralien von Nickel, Kobalt und/oder Kupfei bedingungen und unter besonderen Sauerstoffpartial- verwendet. Pentlandit, Millerit, Heazlewoodit, Chalco drücken oxidierend ausgelaugt werden können, um 65 cit. Chalcopyrit, Bornit, Tetrahedrit, Enargit, Covelli geschmolzenen Elementarschwefel herzustellen,indem und nickelhaltiger Pyrrhotit sind alle gut durd ein Überwiegender Anteil der Nichteisenwertstoffe geschmolzenen Schwefel benetzbar und können des atiöefeichert wird. halb durch das erfindungsgemäße Verfahren angerei

chert werden. Die Anwesenheit von Pyrrhotit ist ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, da nur eine kleine Menge Pyrrhotit erforderlich ist, um eine wäßrige Lösung mit einem geeigneten pH-Wert herzustellen (wobei keine gesonderte ßäure zugesetzt wird) und um sicherzustellen, daß ausreichend Schwefel gewonnen wird, um die Sulfidmireralien der Nichteisenwertstoffe anzureichern. So wurde es für wichtig gefunden, mindestens ungefähr 1 Teil und vorteilhaftcrweise ungefähr 2,5 Teile Pyrrhotit für jedes Teil anzureicherndes Nichteisenmineral, beispielsweise Sulfid, zu verwenden. Der geschmolzene elementare Schwefel benetzt auch den Pyrrhotit, so daß der benetzte Pyrrhotii ebenfalls durch den geschmolzenen Schwefel angereichert wird. Jegliche Nichteisenwertstoffe, die mit demjenigen Teil des Pyrrhotks verbunden sind, der zu elementarem Schwefel oxydiert wird, verbleiben in Lösung und werden nicht durch den geschmolzenen Schwefel angereichert. Jedoch wird bei der Reaktion geschmolzener elementarer Schwefel so rasch gebildet, daß ein Teil des Pyrrhotits durch den Schwefel bedeckt wird und somit mit den anderen Mineralien angereichert wird. Nichteisensulfidmineralien, die nicht mit dem Pyrrhotii vorliegen, können gemäß der Erfindung dadurch behandelt werden, daß zusätzlich Pyirhotit von einer äußeren Quelle zugesetzt wird. Materialien mit Pyrrhotitmangel können ebenfalls in ähnlicher Weise behandelt werden. Teilwei e oxydierte Sulfidmineralien, wie z. B. aus dec Bergwerken stammende Feinstoffe, können durch das erfin». angsgemäße Verfahren angereichert werden, ohne daß übermäßige, ii. den Rückständen zurückbleibende Verluste auftreten, da im wesentlichen alle Nichteisenwertstoffe sich beim geschmolzenen Schwefel oder in Lösung bc'mden. aus denen beide die Nichteisenwertstoffe gewonnen werden können.

Die Nichteisensulfidmineralien werden mit dem Pyrrhotit in einem wäßrigen Medium, nämlich in Wasser oder in einer sauren Sulfatlösung, für die Oxydationsbehandlung aufgeschlämmt. Das Erz oder das Erzkonzentrat, welches die Sulfidmineralien und/ oder den Pyrrhotit enthält, wird ausreichend zerkleinert, damit es in wäßrigem Medium suspendiert werden kann. Gröberes Erz sollte durch bekannte Zerkleinerungstechniken, wie z. B. Mahlen, feinzerteilt werden. Zur Erzielung verhältnismäßig stabiler Aufschlämmung, einer guten Handhabung der Materialien und rascher Reaktionsgeschwindigkeiten sollten die Sulfidmineralien auf eine Größe gemahlen werden, daß ungefähr 50% kleiner als 0.044 mm und nur ungefähr 15% größer als 0,15 mm sind. Die bevorzugte Größenverteilung ist derart, daß ungefähr 80% kleiner als 0.044 mm und nur ungefähr 1 % größer als 0,15 mm sind. Wie in der Folge gezeigt wird, ergibt die Verwendung von feinerem Beschickungsmaterial ein leichter abzutrennendes Produkt (d. h., daß ein überwiegender Teil oder im wesentlichen die Gesamtmenge des Schwefels und der Nichteisenmineralien die Form von Pellets von mehr als 0,83 mm Größe aufweisen), außerdem wird mehr Pyrrhotit in Schwefel und Eisenoxid oxydiert, und schließlich besitzen die erhaltenen Rückstände einen geringeren Gehalt an Nichteisenwertstoffen.

Die Bedingungen der oxidativen Auslaugung sind ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung. Die oxidative Auslaugung wird in solcher Weise und truer solchen Bedingungen ausgeführt, daß der- im Pyrrhotit vorliegende Schwefel so rasch wie möglich in geschmolzenen elementaren Schwefel oxidiert wird, so daß nur der Pyrrhotit und nicht die anderen Sulfidmineralien oxidiert werden. Wenn man in dieser Weise vorgeht, dann werden nur die im umgesetzten Pyrrhotit enthaltenen Nichteisensuifide aufgelöst, während die anderen Sulfidmineralien durch den geschmolzenen Schwefelbelag unreaktionsfähig gemacht werden. Eine rasche Schwefelbildung kann dadurch sichergestellt werden, daß man die Dichte der Aufschlämmung, die Temperatur der Reaktion, den Snuerstoffpartialdruck (einschließlich der Einführungsgeschwindigkeit des Sauerstoffs in die Aufschlämmung), den pH-Wert der Lösung und die Suspension der Feststoffe in der Aufschlämmung entsprechend einstellt.

Die m t den obenerwähnten P> rrhotitmengen anzureichernden Sulfidmineralien werden in Wasser oder in einer sauren Kreislauflösung aufgeschlätnmt. Vom wirtschaftlichen Stpndpunkt her enthält die Aufschlämmung in vorteilhafter Weise mindestens ungefähr 20 Gewichtsprozent Feststoffe. Wenn die Aufschlämmung mehr als ungefähr 50 Gewichtsprozent Feststoffe enthält. d-.ain werden unannehmbare Mengen Nichteiserwertstoffe aufgelöst, wie es weiter unten erläutert wird. Um die Auflösung von Nichteisenwertstoffen gering zu halten und gleichzeitig die Kapazität des Verfahrens groß zu halten, wird vorteilhafterweise ein enger Bereich zwischen ungefähr 30 und 40% Feststoffen, beispielsweise ungefähr 35% Feststoffe, verwendet. Wasser und wäßrige Lösungen von Schwefelsäure. Eisensulfaten oder Kombinationen daraus, d. h. saure wäßrige Sulfatlosungen, können bei Herstellung der Aufschlämmung verwendet werden. Die Oxydation von Pyrrhotit in Wasser erzeugt schließlich Schwefelsäure, und venn auf diese Weise ausreichend Schwefelsäure gebildet worden ist. dann ist der pH-Wert der Aufschlämmung auf weniger als ungefähr 3 gesunken, wodurch die Bildung von elementarem Schwefel aus dem Pyrrhotit sichergestellt wird. Zwar wird elementarer Schwefel bei einem pH-Wert unter 3 bereits gebildet, aber aus Gründen der Wirksamkeit der Schwefelbildung und der Auflösung von Nichteisenwertstoffen werden pH-Werte unter 2. beispielsweise ungefähr 1 7 und sogar ungefähr 1.5. in vorteilhafter Weise verwendet. Es besteht keine Notwendigkeit. Schwefelsäure oder Lisensulfatsalze zuzusetzen, aber diese Zugaben können das Ausmaß der Schwefelbildung wie auch die Geschwind^;gkeiten der Schwefelbildung steigern. In vorteilhafter Weise wird die nach dem Abtrennen der aufgelösten Nichteisenwertstoffe verbleibende Lösung für die Herstellung weiterer Aufschlämmung aus frischem feinzerteiltem Erz für die oxidative Aus· laugung zurückgeführt. Es sollte darauf hingewieser werden, daß die in der Aufschlämmung vorliegend« Schwefelsäure, die der oxidativen Auslaugung unter worfen wird, teilweise durch basische Bestandteile wit ζ. B, Magnesiumoxyd, verbraucht wird, die im Er; im Gangmaterial vorliegen. Wie in der Folge gezeig wird, ist es bei der Behandlung von nicht angereicher tem Erz, welches große Mengen basisches Gesteii enthalten kann, wesentlich, daß ausreichend Säur zugesetzt oder durch Oxydation von Pyrrhotit gebilde wird, daß die basischen Bestandteile dieses Gestein neutralisiert werden und daß darüber hinaus auc! noch die saure wäßrige Sulfatlösung auf einen pH-Wei von weniger als ungefähr 3, vorzugsweise weniger al

ungefähr 2, gehalten wird, damit elementarer Schwefel erzeugt wird, um die Sulfidmineralien anzureichern. Wenn nicht angereichertes Erz, d. h. unvergütetes Erz, behandelt wird, welches bis zu ungefähr 90% Gangmaterial oder Gestein enthält, und wenn es erwünscht ist, von außen her weitere Schwefelsäure zuzusetzen, dann wurde es als sehr vorteilhaft gefunden, die Säure erst nach der Erhitzung der Aufschlämmung auf Arbeitstemperatur und kurz vor der SauemofTeinführung zuzusetzen.

Wie bereits erwähnt, ist die Temperatur der oxydativen Auslaugung eir. wichtiger Faktor, um eine rasche Bildung von elementarem Schwefel zu bewerkstelligen. Eine Mindestoxydationstemperatur von mindestens ungefähr 150° C wird verwendet, um die raschestmögliche Bildung von Schwefel sicherzustellen und um dadurch die Auflösung von Nichteisenwertstoffen zu beschränken. Es wurde auch im Gegensatz zu früheren Feststellungen, die auf diesem Gebiet gemacht wurden, festgestellt, daß bei Tf.nperaturen von ungefähr 190° C und darüber kein elementarer Schwefel gebildet wird. Aus diesem Grunde ist das vorliegende Verfahren bei diesen höheren Temperaturen nicht durchführbar. In vorteilhafter Weise wird untei Berücksichtigung der Reaktionsgeschwindigkeiten und der Auflösung von Nichteisenmetallen die oxydative Auslaugung bei einer Temperatur zwischen ungefähr ί 50 und 180' CT ausgeführt. Bei diesen Temperaturen (sofern die Aufschlämmung auf den richtigen pH-Wert gehalten wird) und unter den weiter unten beschriebenen Rührbedingungen zeigen die mit geschmolzenem Schwefel bedeckten Sulfidmineralien und der geschmolzene Schwefel selbst eine PeUetiskrungswirkung, so daß mindestens ungefähr 75% des geschmolzenen elementaren Schwefels und mindestens ungefähr 75% der nicht oxydierten Sulfidminera'.ien in Schwefelpellets zusammengeballt werden, deren Größe über 0,15 mm liegt und die leicht durch einfaches Sieben abgetrennt werden können.

Ein weiteres wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung liegt in der Y .rwendung vo·, Sauerstoffpartialdrücken von mindestens 5 at. Auch hier wurde im Gegensatz zu den Lehren des Standes der Technik in unerwarteter Weise gefunden, daß ein solcher Mindestsauerstoffpartialdruck erforderlich ist, um die Auflösung von Nichteisenmetallen gering zu halten. Die Wirkung des Sauerj'offpartialdrucks ist ähnlich wie die Wirkung der Temperatur, d. h., daß minimale Sauerstoffpartialdiücke erforderlich sind, um Schwefel so schnell wie möglich zu bilden und gleichzeitig die so Auflösung von Nichteisenmetallen klein zu halten. Die besten Resultate werden erhalten, wenn man Sauerstoffpartialdrücke zwischen ungefähr 7 und 15 at verwendet. Höhere Sauerstoffpartialdrücke können verwendet werden, aber solcne höhere Drücke erfordern eine ungewöhnlich stabile Vorrichtung. Außerdem können in einigen Fallen solche hohen Drücke eine unerwünschte Auflösung von Nichteigen· wcrtstoffen zur Folge haben. Es ist nicht nur der Sauerstoffpartialdruck wichtig, sondern es muß auch der Einflihrungsceschwindigkeit eine besondere Betrachtung geschenkt werden, wie es weiter unten erläutert wird.

Die Aufrechterhaltung eines turbulenten Zustande der wäßrigen Aufschlämmung der Sulfidmineralien ist ebenfalls ein wichtiger Faktor, um sicherzustellen, daß im wesentlichen der gesamte Feststoffgehalt der Aufschlämmung der oxydativen Auslaugung ausgesetzt wird. Der Ausdruck »Turbulenter Zustand« oder ähnliche Ausdrücke, wie sie hier verwendet werden, sind im üblichen hydrodynamischen Zustand zu verstehen, d. h. also, daß diese Ausdrücke einen nicht lamellaren oder einen nicht strömenden Zustand bezeichnen. Da die Auslaugungsreaktion in ein-,;m Autoklav ausgeführt wird, wird die Aufschlämmung gewöhnlich mechanisch gerührt, um sicherzustellen, daß sich die gesamte Aufschlämmung in einem turbulenten Zustand befindet und daß sich nicht Schichten mit verschiedenen Dichten ausbilden. Jedoch kann die Aufschlämmung auch mit anderen Mitteln gerührt werden. Beispielsweise kann die Atmosphäre über der Aufschlämmung kontinuierlich unter Zusatz von frischem Sauerstoff in der Nähe der Unterseite der Aufschlämmung in solcher Weise eingeführt werden, daß die Aufschlämmung in einem turbulenten Zustand gehalten wird. Wenn keine richtige Feststoffsuspension in der Aufschlämmung vorliege dann wird die Reaktionsgeschwindigkeit auf einen unwirtschaftlichen Wert herabgesetzt, und die gewünschte selektive oxydative Auslaugung des Pyrrhotits wird beeinträchtigt. Eine weitere wichtige Funktion des Rührens ist die möglichst rasche Einführung von Sauerstoff in die Aufschlämmung, wobei die obenerwähnten Temperaturerfordernisse für die Bildung von elementarem Schwefel im Auge behalten werden müssen, weshalb eine Kühleinrichtung für die Reaktionsmasse erforderlich sein kann. Wenn keine gute Suspension der Feststoffteilchen und keine gute Sauerstoffzerteilung in der Aufschlämmung vorliegt, dann wird der Pyrrhotit nicht ausreichend rasch in elementaren Schwefel oxydiert, und weiterhin werden die Nichteisensulfidmineralien nicht ausreichend rasch mit Schwefel beschichtet, daß eine Oxydation und Auflösung derselben verhindert wird. Das R ihren sollte jedoch nicht so intensiv sein, daß ein übermäßiges Schäumen eintritt, wodurch Feststoffe im Schaum festgehalten werden, was zur Folge hat, daß die Nichteisensulfidmineralien auf Grund einer Gas-Feststoff-Reaktion im Schaum oxydisrt werden. In der Praxis kann das Vorliegen der erwünschten Betriebsbedingungen dadurch überwacht werden, daß die Menge des durch die Aufschlämmung während des enten Teils des Verfahrens (beispielsweise der 2. bis 10. Minute) absorbierten Sauerstoffs gemessen wird. Während des ersten Teils des Verfahrens wird Sauerstoff rasch absorbiert, und außerdem wird auch die größte Menge des Sauerstoffs während diese» ersten T;i!s absorbiert. Die Beobachtung des Zuflusses des Sauerstoffs zur Reaktionszone erlaubt es dem Betriebspersonal zu bestimmen, ob die Reaktion weitgehend zu Ende ist da die zur Aufrechterhaltung des nötiger Arbeitsdruck» erforderliche Sauerstoffzuführungsgeschwindigkeit gegen Ende der Reaktion sich abflacht sofern die richtigen Betriebsbedingungen eingehalter werden.

Die Produkte der oxydierenden Auslaugung be stehen aus Pellets, die elementaren Schwefel und dar» eingehüllte Nichteisenmetallwertstoffe enthallten, Eisen oxyd, das dü,th Oxydation von Eisen in Lösuni gebildet worden ist, nicht umgesetztes Gangmateria und saure wäßrige Sulfatlösung, die aufgelöste Nicht eisenwertstoffe enthalten kann. Nach dem Abkühlet können die SchwefelpeUets aus dem Eisenoxyd um dem Gangmaterial durch Siebtechniken nbgetrenn werden, und das Eisenoxyd und das Gamgmateria können verworfen werden. Es kann jedoch voi

kommen, daß ein kleiner Teil des gebildeten elementaren Schwefels nicht in den Pellets vorliegt. In diesem Pail ist es vorteilhaft, das Gisenoxyd und das Gangmaterial einer Plotationsbehandlung zu unter' werfen, um weitere kleine Schwefelmengen und die damit verbundenen Nichteisenwertstoffe zu gewinnen. Alternativ kann der pH-Wert der Mutterauslauglösung, die noch Gisenoxyd und Gangmaterial enthält, auf über 2 eingestellt werden, oder die Mutterauslauglösung kann mit Schwefelwasserstoff oder mit einem anderen geeigneten Sulfid behandelt werden, um aufgelöste Metallwertstoffe, wie z. B. Kupfer, Nickel, Kobalt, Edelmetalle usw., auszufällen, worauf dann das Ganze einer Flotation unterworfen wird, um nicht nur die ausgefällten Sulfide, sondern auch die feinen Sulfidteilchen und Schwefel, die nicht durch das Sieben abgetrennt worden sind, zu gewinnen, wobei eine wertlose Aufschlämmung zurückbleibt, die verworfen werden kann. Der Schwefel und die Nichteisenwertstoffe, die in den Pellets vorliegen, können durch bekannte Verfahren voneinander getrennt werden, wie z. B. Erhitzen des Schwefels auf den Schmelzpunkt und Filtration, selektive Auflösung des Schwefels in einem organischen Lösungsmittel, beispielsweise heißes Toluol oder Perchloroäthylen, und Sublimation des Schwefels in einem geeigneten Ofen. Die Nichteisensulfide können dann durch Schmelzen oder durch andere hydrometallurgische Techniken behandelt werden, um die abgetrennten Metallwertstoffe einzeln zu gewinnen. Nichteisenwertstoffe, die in der sauren wäßrigen Sulfatlösung vorliegen, können daraus ebenfalls durch bekannte Maßnahmen gewonnen werden. Beispielsweise kann der Lösung eine Base zugesetzt werden, um Hydroxide der Nichteisenmetalle herzustellen. Es können auch wasserlösliche Sulfide oder Sulfide, die löslicher sind als die Nichteisenmetalle, der Lösung unter reduzierenden oder neutralen Bedingungen zugesetzt werden, um die Metalle als Sulfide auszufällen. Die Ausfällung der aufgelösten Metalle als Sulfide wird bevorzugt, da dann die davon abgetrennte Lösung zur Auslaugung zurückgeführt werden kann.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele näher erläutert. In den Beispielen sind die Analysen auf der Basis des Trockengewichts der eingeführten Feststoffe angegeben, wobei der Rest im wesentlichen aus Gestein besteht. Die Gewichte der Produkte sind auf die Analyse der Beschickung bezogen. Das feine Material besteht im wesentlichen aus hydratisierten Eisenoxiden und Gangmaterial, während das gröbere Material die Form von Pellets besitzt und aus einer Mischung aus hochkonzentrierten Metallsulfiden und elementarem Schwefel besteht. Die Beschickungsmaterialien der Beispiele I, II, III und VI enthielten beträchtliche Mengen von Feinmaterialien aus den Minen.

Beispiel I

Dieses Beispiel bestätigt, daß es nötig ist, hohe Sauerstoffpartialdriicke während der oxydierenden Auslaugung zu verwenden. In diesem Beispiel wurde, wie in allen anderen Beispielen, ein Titanautoklav mit einem Innendurchmesser von 101 mm mit einem Fassungsvermögen von 21 verwendet, der mit zwei übereinanderliegenden Titanrührern von 8 mm Durchmesser ausgerüstet war, die am untersten Punkt im Autoklav bzw. kurz unter der Oberfläche der Aufschlämmung lagen. Die Rührer wurden mit 600 U/min in Drehung versetzt, um die Aufschlämmung in turbulentem Zustand zu halten. Das feste, 1,48% Kupfer, 2,15% Nickel, 21,4% Eisen und 13,5% Schwefel enthaltende Beschickungsmaterial, das auf eine solche Feinheit gemahlen war, daß 82,5% durch ein Sieb der Maschenweite 0,07 mm hindurchgingen, und das ungefähr 2,5 Teile Pyrrhotit je Teil Sulfidmineralien, wie z. B. Pentlandit und Chalcopyrit enthielt, wurde in eine wässerige Aufschlämmung verarbeitet, die 30 Gewichtsprozent Feststoffe enthielt. Die Aufschlämmung wurde auf 170⁰C erhitzt und dann einem Sauerstoffpartialdruck von ungefähr 2 bzw. 12 at ausgesetzt. Die Resultate dieser Versuche sind in Tabelle I angegeben, aus denen leicht ersehen werden kann, daß bei einem niedrigen Sauerstoffpartialdruck große Mengen Kupfer und Nickel aufgelöst werden, wogegen bei einem höheren Sauerstoffpartialdruck die in Lösung gegangenen Mengen dieser Elemente gering sind. Die Resultate in Tabelle I bestätigen auch, daß höhere Sauerstoffpartialdriicke wirksam die Menge der Nichteisenwertstoffe im Rückstand verringern.

Tabelle I

Einfluß des Sauerstoffpartialdrucks
Beschickung, %: Cu 1,48, Ni 2,15, Fe 21,4, GS 13,5.

30	Produktverteilung % der Beschickung	Säuerst ofTpa 2	rlialdruck. at 12
	+0.15 mm Gewicht	7,6 61,6 11,1	18,0 96,4 50.1
35	Cu	8.8 27.9	20,3 69,9
	Ni	18,6 91,9	45.7 81.8
	Fe	17,1	0.8
40	GS	6,8 83.2	2.2 77.8
	s°	13.2 21.3 82.1 80	7.3 2.8 38.7 1.9
45	-0,15 mm Gewicht	59.4	22.8
	Cu
50	Ni
	Fe
	GS
Auslauglösung Cu
Ni
Fe
S .

S° = Elementarer Schwefel, bezogen auf den gesamten Schwefel in der Beschickung in Prozent.

GS = Gesamter Schwefel.

B e i s pi e 1 II

Um den Einfluß der Teilchengröße in der Beschickung zu demonstrieren, wurden drei Versuche (A, 3 und C) ausgeführt, wobei die einzige Variable der Grad der Zerkleinerung der Beschickung war. Die Beschickung enthielt 1.94% Kupfer. 2,88% Nickeil, 22,6% Eisen und 16,9% Schwefel. Die gesamte: Beschickung enthielt 33,4% Pyrrhotit. Die

209612/272

2142

einzelnen Proben hatten die folgende Teilchengrößenverteilung:

Teilchengrößenverteilüng (mm)

V<r- such	+ 0,42	+0,21	-0,21 +0,15	-0,15 +0,07	-0,07 +0,04	-0,04
A B C	8,4	12^ 2,5	10 5,9 0,2	16,7 25,7 16,8	17,3 17,8 23,2	35,4 48,1 59,8

Produktvert etlung % der Beschickung

+ 0,83 mm

Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

S°

-0,83+0,21 mm

Gewicht

Cu

Ni ...:

Fe

GS

S°

-0,21 mm
Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

21,2 75,3 47,2 26,4 59,8 29,0

9,3 2,3 0,6 4,5 1,1 0,6

68,7 10,6 5,8 65,3 13,3

Versuch B

24,1 86,8 52,7 27,3 65,1 29,5

2,5 8,0 4,6 2,6

5,5 2,7

70,9 2,3 2,0

66,3

3,7

73,7 1,4 2,1

71,7 4,3

	10	A	Versuch B	. C
Pfodukfverieilung % der Beschickung	11,8 46,4 3,8 25,8	2,9 40,7 3,8 25,7	1,6 34,0 2,4 23,8
Auslauglösung 5 Cu . . .
Ni
Fe .... . i
S

IO

Eine jeder dieser Proben wurde in dem im Beispiel I beschriebenen Autoklav in eine Aufschlämmung mit 30% Feststoffen verarbeitet, und die Aufschlämmung wurde durch Drehen des Rührers mit 600 U/min in einem turbulenten Zustand gehalten. Die Aufschlämmungen Wurdet! auf 170⁰C erhitzt, und über den Aufschlärhrhühgen 'wurde ein SauefstofTpartial- *o druck von 12 at aufrechterhalten. Obwohl der Sauerstoffbedarf des Autoklavs anzeigte, daß die Reaktion nach ungefähr 10 Minuten zu Ende war, wurden die Aufschiämmungen 30 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Die Aufschiämmungen wurden dann abgekühlt, und die festen Teilchen wurden in drei Fraktionen gesiebt, dämlich +0,83, -0,83 +0,21 und —0,21 mm. Die Analysen der Auslauglösungen und der verschiedenen gesiebten ausgelaugten Fraktionen sind in Tabelle II angegeben.

Tabelle II

Einfluß des Mahlens Beschickung, %: Cu 1,94, Ni 2,88, Fe 22,6, GS 16,9.

60

*) Diese Fraktion war für diese Analyse zu klein. S° = Elementarer Schwefel, bezogen auf den gesamten Schwefel

:n der Beschickung in Prozent. GS = Gesamter SchwefeL

Beispiel III

Dieses Beispiel bestätigt, daß bessere Resultate erhalten werden, wenn man Aufschiämmungen verwendet, die geringere Mengen Feststoff enthalten. Drei Aufschiämmungen der oben beschriebenen Beschickungsmaterialien mit Feststoffgehalten von 30, 40 bzw. 50% wurden hergestellt. Die Aufschiämmungen wurden in dein im Beispiel 1 beschriebenen Autoklav auf 170⁰C erhitzt und einem Säuerstoffpartialdruck von ungefähr 12 at ausgesetzt, wobei die Titanfiihfer mit ungefähr 60tt U/min gedfeht wurden, um die Aufschiämmungen in einem turbulenten Zustand zu halten Zunächst mußte Sauerstoff in den Autoklav eingepumpt werden, um deri Arbeitsdruck aufrechtzuerhalten. Nach 4 Minuten waren nur mehr kleine Sauerstoffzugaben erforderlich, d. h„ daß die Reaktion innerhalb 4'Minuten praktisch zu.Ende war. Die Resultate dieser Versuche sind in Tabelle III angegeben, aus denen leicht abgelesen werden kann, daß wenig Nickel und wenig Kupfer in Lösung gehen, wenn Aufschiämmungen mit niedrigen Feststoffgehalten verwendet werden.

Tabelle III

Wirkung der Dichte der Aufschlämmung während des Auslaugens

Beschickung, %: Cu 1,48, Ni 2,15, Fe 21,4, S 13.5.

40

26.6

97,0

63,9

25,9

71,9

42,4

0,8*) so

— Prod umverteilung % der Beschickung

+0,83 mm
Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

S°

-0,83+0,21 mm

Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

-0.21 mm
Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

CO

Prozent Feststoffe in der Aufschlämmung

17,8
93,9
59,8
19,4

73,1
43,6

78,5
1,3
2,6

78,9
3,4

40

16,6 89,0 50,9 1.8,2 71,4 42,2

80,0 1,9 3,4

79,5 5,4

50

1,2 6,2 3,2 1,3

5,2 3,2

14,2 78,7 36,5 15.0 64,8 42,7

82,0 3,1 4,0

80,2. 7,8

Elementarer Schwefel, in der Beschickung in GS = Gesamter Schwefel.

bezogen auf den gesamten SchweTel Prozent

2142

	2	030	922	t	Be	12	1 V
11						ispi e
Fortsetzung

Pfodüktvefteilung % der Beschickung

Auslauglösung

Cq

Ni

Fe

S

Prozent Feststoffe in der Aufschlämmung

4,8
37,6

1,7
23,5

9,1
45,7

2,3
23,2

50

12,0

56,3

3,5

22,2

Beispiel IV

Dieses Beispiel bestätigte die Notwendigkeit des Rührens der Aufschlämmung während der oxydativen Auslaugung. Es wurden fünf Versuche D, E, F, G und H ausgeführt, wobei ein Beschickungsmaterial verwendet wurde, das 2,4% Kupfer, 4,55% Nickel. 29,3% Eisen und 18,6% Schwefel (30,7% Pyrrhotit) enthielt und die folgende Siebanalyse aufwies:

In diesem Beispiel ist der Einfluß des Pyrrhotitgehalts der Beschickung gezeigt. Sulfiderze, die verschiedene Verhältnisse von Pyrrhotit zu Chalcopyrit + Pentlandit enthielten, wurden im Autoklav wie folgt behandelt. Eine Aufschlämmung des fragliehen Erzes mit 30% Feststoffgehalt wurde auf 170° C erhitzt, wobei die Titanrührer mit 600 U/min gedreht wurden, und hierauf mit Sauerstoff und bei einem Partialdruck von 12 at während 0,5 Stunden behandelt. '

Die in Tabelle IV dargestellten Resultate zeigen, daß bei Verwendung eines Verhältnisses von Pyrrhotit zu Chalcopyrit + Pentlandit unter 1:1 kein elementarer Schwefel gebildet wird, wobei eine hohe Auflösung von Kupfer und Nickel stattfindet und hohe Verluste dieser Elemente in den Rückständen erhalten werden. Die Zahlen zeigen auch, daß bei einer Erhöhung des Verhältnisses von Pyrrhotit zu Chalcopyrit + Pentlandit die Kupfer- und Nickelsulfidausbeuten steigen und auch die Pelletgröße zunimmt.

	1	IV	Pelletgröße	3	40	4	50	22,9
Tabelle		auf die						98,7
Einfluß des Phyrrhotits	9,1		Versuch Nr.	26,4	28,2 45		69,7
			2				27,5 60
							75,7
	0,92:1	16,1	3,04:1	3,12:1	55	42,2
% Pyrrhotit in der
Beschickung
Verhältnis von		1,94:1
Pyrrhotit zu Chal
copyrit + Pentlandit
Produkt mit
+ 0,83 mm			20,9
Durchschnittlicher	*		97,7
Durchmesser, mm	*		63,9
(Verteilung % der	*	14.7	24,4
Beschickung)	*	98,0	71,0
Gewicht		61,7	40,6
Cu	21,3
Ni	69,2
Fe	40,0
GS
S°

*) Bei diesen Versucher? wurden keine Pellets gebildet

S^u = Elementarer SchwBfeL bezogen auf den gesamten Schwefel in der Beschickung in Prozent.

GS = Gesamter Schwefel.

Korngröße, mm	Gewichtsprozent
+ 0,21	1
-0,21 +0,15	1,3
-0,15 +0,07	11,3
-0,07 +0,04	16.6
-0,04	69,8

Die Beschickungsproben wurden in wäßrige Aufschlämmungen mit 30% Feststoffen verarbeitet, auf 170⁰C erhitzt und dann mit einem Sauerstoffpartialdruck von 12 at behandelt. Beim Versuch D füllte die Beschickung des Autoklavs annähernd nur zu einem Drittel. Die Rührer und das Sauerstoffeinleitungsrohr befanden sich beide in der Nähe des Bodens des Autoklavs. Es wurde so gut gerührt, daß ein kleiner Wirbel erhalten wurde. Beim Versuch E wurde die Beschickung auf ungefähr die Hälfte des Volumens des Autoklavs erhöht, wobei die gleiche Rührer- und Sauerstoffzuführungsrohranordnung verwendet wurde. Es wurden kleinere Pellet" gebildet, von denen einige kleiner als 0,83 mm waren, obwohl die Rückstände mit denjenigen des Versuchs D verglichen werden konnten. Beim Versuch F wurden ungefähr drei Viertel des Autoklavs mit der Aufschlämmung aufgefüllt, ohne daß eine Veränderung der Einrichtung zum Rühren der Aufschlämmung vorgenommen wurde. Es wurde beobachtet, daß die Aufschlämmung am Boden des Autoklavs gerührt wurde, jedoch trat die Abscheidung mit einer solchen Geschwindigkeit ein, daß eine Schicht aus klarem Wasser im obersten Drittel des Beschickungsvolumens vorlag. Unter diesen Bedingungen traten keine Reaktionen ein. Der Versuch G wurde im wesentlichen genauso wie der Versuch F ausgeführt, mit dem Unterschied, daß Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von ungefähr 2 l/min zur Atmosphäre abgelassen wurde. Dieses Ablassen erzeugte eine verbesserte Berührwirkung durch den Sauerstofistrom, wodurch die Reaktionen zufriedenstellend ablaufen konnten. Schließlich wurde der Versuch H mit einer Beschickung ausgeführt, die ebenfalls ungefähr drei Viertel des Autoklavs einnahm, wobei jedoch ein zusätzlicher Rührer kurz unter der Oberfläche der Aufschlämmung verwendet wurde. Dar zusätzliche Rührer ergab eine gute Suspendierung der in der Aufschlämmung enthaltenen Feststoffe, auch ohne Ablassen zur Atmosphäre, und die Reaktion verlief mit sehr guten Resultaten. Die Resultate der Versuche D, E, F, G und H sind in Tabelle V angegeben. Es ist also ersichtlich, daß eia heftiges Rühren für zufriedenstellende Resultate erforderlich ist

2142

2

Tabelle V

Wirkung des Rührens Beschickung, %. Cu 2,40, Ni 4,55, Fe 29,3, GS 18,6.

Produktverteilung % der Beschickung

922

+0,83 ram Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

S°

-0,83 +0,21 mm

Gewicht

Cu

Ni

GS

S°

-0,21 mm
Gewicht ...

Cu

Ni

Fe

GS

Auslauglösung

Cu

Ni

Fe

GS

	E	Versuch	G
C/	26,0	F	31,6
22,3	74,7		92,8
87,5	56,4	—	69,8
42,0	28,6	—	32,9
23,2	58,4	—	73,6
82,3	25,1	—	34,4
25,1	5,9	—	*0,3
*0,36	16,3	0,8	—
—	12,4	0,7	— -
—	6,3	0,4	—
—	13,0	0,6	—
—	6.0	0,7	—
—	67,0	—	69,0
73,1	1,1	94,9	1,1
1,1	1,4	99,3	1,2
1,6	60,7	79,9	64,4
70,9	4,3	86.8	4,3
7,8	7,9	80,6	6,1
11,3	29,8	0,02	28,9
56,5	4,4	19,7	2,7
5,9	24,3	12,6	22,1
39,9	18,7

*0,3

2O

25

70,6 0,7 1,4

66,8 5,5

5,0 26,4

2,9 22,2

*) Die Fraktion ist fur eine Analyse zu klein.

45

S¹" = Elementarer Schwefel, bezogen auf den gesamten Schwefel in der Beschickung.

GS = Gesamter Schwefel. Beispiel VI

Der Einfluß der Geschwindigkeit der Sauerstoffeinführung in die wäßrige Aufschlämmung wird in diesem Beispiel erläutert. Ein feinzerteiltes Beschickungsmaterial, das 1,94% Kupfer, 2,88% Nickel, 22,6% Eisen und 16,9% Schwefel enthielt (d. h. ein Verhältnis von Pyrrhotit zu mineralischem Sulfid von 2.3:1: Pyrrhotitgehalt 32.1%). wurde in eine wäßrige Aufschlämmung mit ungefähr 30% Feststoffgebalt verarbeitet. Die Aufschlämmung wurde auf 170⁰C erhitzt, und Sauerstoff wurde mit einer Geschwindigkeit von 2 l/min 30 Minuten lang in die Aufschlämmung eingeführt, so daß ein Sauerstoffgesamtdruck von 11,9 atü aufrechterhalten wurde. Dies entspricht einem Sauerstoffpartialdruck von 3,3 at. Die Resultate dieses Versuchs werden mit einem weiteren Versuch in Tabelle VI verglichen, bei denen Sauerstoff nach Bedarf zugeführt wurde. L% ist ersichtlich, daß das Zumessen von Sauerstoff mit einer Geschwindigkeit von 2 l/min die Bildung von solch kleinen Mengen elementarem Schwefel ergibt, daß die Nichteisenmetalle nicht angereichert

55

60

werden können, Außerdem ist ersichtlich, daß der Auslaugrückstand Nichteisenwertstoffe in Mengen enthält, die gegenüber der AusgangSprote nahezu unverändert sind.

Tabelle VI

Wirkung der Sauerstoffzugabegeschwindigkek Beschickung, %: Cu 1,94, Ni 2,88, Fe 22,6, S° 16,9.

30,6 '"

94,3

72,2

30,3

72,2

36,1 Produktverteilung % der Beschickung

35

40 +0,83 mm
Gewicht .'..'..,

Cu

Ni

Fe

GS

S°

-0,83 +0,21 mm Gewicht

—0,21 mm

Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

Auslauglösung

Cu

Ni

Fe

S

Sauerstoff nach Bedarf

27,8 97,0 63,4 26,8 71,8 41,8

0,04*)

zugemessen 21/Tiin

0,04*)

0,04*)

72,5	95,9
1,1	89,1
2,0	63,7
70,7	93,6
4,1	75,7
1,9.	10,9
34,6	36,3
2,6	6,4
24,1	24,3

*) Die Fraktion ist für eine Analyse zu klein.

S° = Elementarer Schwefel, bezogen auf den gesamten Schwefel in der Beschickung.

GS = Gesamter Schwefel. Beispiel VII

Gleiche Gewichte eines Konzentrats, das 3.49°/ Kupfer, 3,86% Nickel, 37,0% Eisen, 25,7% Schwefel 0,00014% Edelmetalle aufwies und 2,3 Teile Pyrrhoti (49 Gewichtsprozent) je Gewichtsteil Sulfidmineraliei enthielt, wurden mit Wasser mit einer Konzentratioi von 30 Gewichtsprozent aufgeschlämmt. Die Auf schlämmungen wurden dann in den oben beschrie benen Autoklav mit einem konstanten Sauerstofl partialdruck von 12 at behandelt, wobei Temperatu ren von 140 bis 190⁰C in Intervallen von 10° C vei wendet wurden. Das Rühren erfolgte gleichmäßi mit 600 U/min. Bei jedem Versuch wurde die Tem peratur 30 Minuten eingehalten. Nach dem Abkühle wurden die Produkte getrennt, indem die Aufschlärr mung zunächst durch ein Sieb der Maschenweit 0,83 mm durchgeführt wurde, um die Pellets ai elementarem Schwefel und okkludierten Sulfide abzutrennen. Hierauf wurde eine Filtration vorgi nommen, um die Rückstände aus der Auslauglösur abzutrennen. Die Analyse der Produkte zeigte, da zwar die Umwsndlung von Pyrrhotit in elementare

2142

Schwefel und Eisenoxyd bei 150° C am größten war, daß aber die besten Rückstände bei höheren Temperaturen erzielt wurden. Die höchste Anreicherung an Kupfer- und Nickdsulfiden durch den elementaren Schwefel wurde bei 16O⁰C erreicht, aber die maximale Anreicherung an Edelmetallen ergab sich bei 18O⁰C. Reaktionen über 180⁰C befinden sich in einem kritischen Bereich, und es besteht die Gefahr, laß praktisch alle in der Beschickung enthaltene Edelmetalle verlorengehen.

Tabelle VII

Einfluß der Temperatur (pQ, konstant bei 12,6 at) Beschickung, %: Cu 3,49, Ni 3,86, Fe 37,0, GS 25,7, Pd 0,00006, Pt 0,000062, Au 0,00002.

Produktveneilung % der Beschickung

140

150 Reaktionstemperaiur. C 160 170

180

190

+ 0,83 mm

Gewicht ....

Cu

Ni

Fe

GS

S

Edelmetalle .
-0.83 mm

Gewicht

Cu

Ni

Fe

GS

Edelmetalle ,

Auslauglösung

Cu

Ni

Fe

S

Edelmetalle .

32,9 87,8 56,3 19,4 74.3 47,8 76,4

71,7 2.6 3,8

77.2 9.6

23.6

9.6 39.9

3.4 16.1

31,7 89.8 57.2 173 73,2 48.7 83.8

71.8 2,3 2,9

79.1 8.1

16.2

7.9 39.9

3.6 18.7

35.2 94.0 65.0 22.1 74.5 46.0 89.7

67.7 0.7 1.9

73,6 5.0

10.3

5.3 33.1

4.3 20.5 35.2
92,4
62,2
25.3
71.2
38.8
89.9

62,7
0,5
1.7

68.1
3.9

10.1

7.1
36,1

6.6
24.9

37,5 90,3 59.7 27,6 65,7 34,7 92,8

60.0 0.5 1.3

64.4 4.3 7.2

9.2 39.0

8.0 30.0

55.1 45,0 2,0 52.7 13,4 99

55,0 98.0 47.3 86.6

S - Elementarer Schwefel, bezogen auf den gesamten Schwefel in der Beschickung. GS = Gesamter Schwefel.

Das erfindungsgemäße Verfahren besitzt zahlreiche Vorteile. So besteht die Neigung, daß Feinmaterialien, die bei der bergmännischen Gewinnung beim Zerkleinern und Zermahlen von Nickel-Kupfersulfiderzen entstehen, bis zu einem Punkt oxydiert werden, daß sie nicht auf die Anreicherung durch Flotation so ansprechen und deshalb bei der Flotation in den Rückständen verlorengehen. Durch das erfindungsgemäße Verfahren können solche Materialien vor der Flotation abgetrennt und direkt zur Gewinnung der Nichteisenwertstoffe und der Edelmetallwert' stoffe behandelt werden, wobei eine hohe Gewinnung der Wertstofle und eine beträchtliche Verringerung der Verluste an Metallwertstoflen in den Rückständen, die bei den bekannten Verfahren angetroffen werden, erzielbar sind. Beispielsweise wird im wesentlichen das gesamte Kobalt in Erzen, die Kobalt mit einem Nickel-Kobalt·Verhältnis von ungefähr 30:1 enthalten, gewonnen. Die herkömmlichen Verfahren ergeben dagegen eine weit geringere Kobaltgewinnung. Weiterhin brauchen die Sulfidkonzentrate und 6$ andere Sulfidmaterialien, die Nichteisenwertstoffe enthalten, beim erfindungsgemäOen Verfahren nicht den Üblichen Schmelzoperationen unterworfen werden, bis sie hoch angereichert und von Gangbestandteilen befreit worden sind. Dies stellt einen beträchtlichen Vorteil dar, da bei den üblichen Schmelzoperationen, wie z. B. beim Rösten, beim Schmelzen im Flammenofen und bei der Konvertierung, große Mengen Schlacke erzeugt werden, welche Nichteisenwertstoffe in einer Menge enthält, die größer ist als sie in den bei dem erfindungsgemäßen Verfahren anfallenden Rückständen enthalten sind. Trotz der intensiven bisherigen Anstrengungen zur Reinigung der Schlacke (wobei eine teure Verarbeitung der Materialien nötig ist), enthält die Schlacke wesentliche Mengen Metall- wertstoffe, wiefz, B, Nickel, Kobalt und/oder Kupfer, die in den Rückständen verlorengehen.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die im Kreislauf befindliche Schlackenbelastung bei der Verhüttung beträchtlich verringert, wodurch auch eine beträchtliche Verringerung der Handhabung der Materialien, des Arbeitsaufwandes und der Beschickungserfordernisse erzielt werden. Außerdem entstehen beträchtliche Einsparungen auf Grund eines verringerten Schlackenanfalls und auf Orund eines verringerten Gehalts an Metallwertstoffen in der Schlacke.

Claims (21)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Anreicherung von Nichteisenmineralien durch Erhitzen einer wäßrigen Autschlämmung von Feststoffen, die das genannte Mineral und Pyrrhotit enthält, unter Sauerstoff, um den Pyrrhotit zu geschmolzenem Schwefel zu oxydieren, und durch Absiebung des Minerals, das mit dem Schwefel beschichtet wordea ist, dadurch gekennzeichnet,·daß mindestens 1 Gewichtsteil Pyrrhotit je Gewichtsteil Mineral verwendet wird, daß die Aufschlämmung auf eine Temperatur von 150 bis 185° C erhitzt wird und daß sie einem Sauerstoffpartialdruck von mindestens 5 at ausgesetzt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung auf einen pH-Wert von weniger als 3 eingestellt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung während der Einführung des Sauerstoffs gerührt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der pH-Wert unter 2 eingestellt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens 2,5 Teile Pyrrhotit verwendet werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Aufschlämmiflig mit 30 bis 50 Gewichtsprozent Feststoffen verwendet wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Mineral und der Pyrrhotit mit eineir solchen Korngröße verwendet werden, daß 30% durch ein Sieb der Maschenweite 0,044 hindurchgehen und nur 15% durch ein Sieb der Maschenweite 0,147 mm zurückgehalten werden.

8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß das. Mineral und der Pyrrhotit mit einer solchen Korngröße verwendet werden, daß 80% durch ein Sieb der Maschenweite 0,044 mm hindurchgehen und nur 1 % durch ein Sieb der Maschenweite 0,147 mm zurückgehalten werden.

9. Verfahren nach eimern der Ansprüche I bis 8. dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlämmung auf 150 bis 180" C erhitzt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9. so dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoffpartialdruck auf 7 bis 15 at eingestellt wird.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet, daß der Sauerstoff kontinuierlich abgelassen und frischer Sauerstoff in den Boden der Aufschlämmung eingerührt wird, um diese zu rühren.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche ! bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß anzureicherndes Mineral verwendet wird, das mindestens zum Teil aus Pyrrhotit besteht.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß Mineral verwendet wird, das einen wesentlichen AnI- al an Feinstoffen aus der Rohfördening enthält.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das mit Schwefel beschichtete Mineral abgetrennt und zur Verdampfung des Schwefels erhitzt wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Schwefel beschichteten Mineralien mit einem organischen Lösungsmittel behandelt werden, um den Schwefel aufzulösen.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die mit Schwefel beschichteten Mineralien erhitzt werden, um den Schwefel zu schmelzen, der dann durch Filtration abgetrenni wird.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Abtrennung des beschichteten Minerals aus der resultierenden Lösung die Metallwertstoffe gewonnen werden und die Lösung zurückgeführt wird.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung auf einen pH-Wert über 2 eingestellt wird, ein wasserlösliches Sulfid zugesetzt wird und ausgefällte Metallsulfide durch Flotation gewonnen werden.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18. dadurch gekennzeichnet, daß nicht angereichertes Erz verwendet wird.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß nicht angereichertes Erz mit basischen Bestandteilen verwendet wird und daß ausreichend Pyrrhotit zugegeben wird, so daß während der Oxydation eine für die Neutralisation der basischen Bestandteile und die Einstellung des pH-Werts ausreichende Menge Säure und außerdem eine ausreichende Menge Schwefel erzeugt wird.

21. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 und 19. dadurch gekennzeichnet, daß Erz verwendet wird, das teilweise oxydierte Nichteisenwertstoffe enthält, die sich in der wäßrigen Phase auflösen.