DE237153C - - Google Patents
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- DE237153C DE237153C DENDAT237153D DE237153DA DE237153C DE 237153 C DE237153 C DE 237153C DE NDAT237153 D DENDAT237153 D DE NDAT237153D DE 237153D A DE237153D A DE 237153DA DE 237153 C DE237153 C DE 237153C
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- C22B3/04—Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes by leaching
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Description
KAISERLICHES
PATENTAMT.
PATENTSCHRIFT
■- JV* 237153 ■-KLASSE
40«. GRUPPE
Dr.wilhelm Günther in cassel
Bei den bekannten Verfahren zur Extraktion und Auslaugung von Erzen, Metallrückständen
usw. besteht der Übelstand, daß die chemischen Einwirkungen und die Auswaschungen an eine
sehr begrenzte Zeit gebunden sind, da die benutzten Apparate wieder für neue Rohstoffe
freigemacht werden müssen. Außerdem sind die Apparate sehr klein, fassen höchstens eine
Tagesproduktion. Es sind deshalb von diesen
ίο teuren Behältern so viel nötig, als die Behandlung
Tage dauert, eingerechnet die Zeit zur Be- und Entladung. Viele Prozesse in der Metallextraktion
erfordern bisher verschiedenartige Behandlungen oder mehrmalige derselben Art, aber in größeren Zwischenräumen, ζ. Β. beim
Cyanitprozeß, bei reichen Erzen, durch mehrere Laugen oder nach amerikanischem Verfahren
durch'mehrmalige Behandlung mit ammoniakalischer Lauge. Es ist dies auch ganz natürlich,
denn die Erzpartikelchen sind in dem Gestein weder gleichartig noch gleich groß. Da aber
nur eine bestimmte Menge Lösung mit jedem Erzpartikelchen in Berührung kommt, so
müssen die Laugen, Gase usw., d. h. die Lösungs-
mittel, im Überschuß angewandt werden, oder es wird eine starke Bewegung der Flüssigkeit
meistens mit der Bewegung der Erzmassen durchgeführt.. Trotz mehrmaliger Behandlung
und Auswaschung bleiben aber noch größere Mengen von den für die Extraktion bestimmten
Substanzen in ursprünglicher Form zurück, teils weil die chemische Umsetzung durch die
Kürze der Zeit noch nicht vollendet ist, teils auch aus physikalischen Gründen. Die beschleunigende Einwirkung des Sauerstoffes und
auch von Oxydationsmitteln ist in manchen Patenten zum Ausdruck gebracht, wobei in
offenen oder geschlossenen Gefäßen das fein zerkleinerte Erz mit Luft oder Gasen in innige
Berührung gelangt. . Dahin gehört ein Verfahren, bei welchem die Erze mit Schwefelsäure
und Braunstein gemischt und darauf mit Luft unter Druck behandelt werden. Nach den
Angaben werden nur sehr kleine Mengen, 10 bis 20 t, in geschlossenen Gefäßen, mit etwa
1.0 bis 15 Prozent Manganoxyd auf das Erz berechnet, mit 2 bis 6 Atmospären in saurer
Lösung der Einwirkung ausgesetzt. Die atmosphärische Luft und deshalb der Sauerstoff ist
durch den zulässigen Druck begrenzt. Das Quantum dieses Oxydationsmittels ist deshalb
sehr gering. Das Innere des Apparates hat eine Ausfütterung von Blei, Schamotte oder
ähnlichem Material. Blei wird durch die mechanische Abreibung, des sich in saurer Lösung
bildenden Bleisulfats schnell gelöst oder mechanisch abgerieben, und Schamotte ist laugendurchlässig,
so daß das darunter liegende Eisen mit den Laugen in Berührung kommt und schnell
von den darin enthaltenen Salzen und Säuren zerstört wird. Der Umsetzungsprozeß soll in
4 bis 10 Stunden vollendet sein. Dafür ist eine sehr feine Zerkleinerung der Erze nötig, die
wiederum sehr teuer ist, und außerdem wird
der Waschprozeß bei zunehmender Zerkleinerung der Erze schwieriger und unvollkommener.
Es entstehen stark eisensulfat- und mangansulfathaltige Laugen, die durch den Strom
zersetzt werden sollen. Nach anderen Verfahren werden Erze usw. mit oder ohne Lösungsmittel
durch Luft oder andere Gase behandelt. Die mechanische Kraft für die oftmalige Bewegung
der Flüssigkeit ev. mit dem Erz durch die Gefäße ist für diese Prozesse sehr groß. Die Ausnutzung
des Sauerstoffes in den kleinen Gefäßen ist eine sehr geringe, die Abnutzung der Apparate
dagegen eine sehr große. Bei einem anderen Verfahren wird das Erz mit dem Lösungsmittel,
und zwar Ammoniaklösung, nur angefeuchtet, indem der Überschuß der Lösung abläuft.
Darauf wird Luft zur Oxydation der Pyrite eingeblasen. Bei reichen Erzen muß der Prozeß mehrmals wiederholt werden.
Große Luftmengen können beim Absaugen der Luft durch das Wasserabflußrohr nicht hindurchgehen,
und da Druckluft vorgesehen ist, muß in einem geschlossenen Gefäß gearbeitet werden. Das fein zerkleinerte Erz (powdered)
erfordert große maschinelle Arbeit. Viel Ammoniak geht beim Durchblasen der Luft verloren,
außerdem muß viel Ammoniak angewandt werden, da doch der ganze Schwefel zu Schwefelsäure oxydiert und an Ammoniak
gebunden werden soll. Die basischen Ausscheidungen, z. B. Eisenhydroxyd, sind sehr voluminös
und schlecht auswaschbar.
Alle diese Verfahren tragen nicht die nötige Rücksicht auf die chemischen und physikalisehen
Vorgänge bei dem nassen Metallgewinnungsprozeß. Die Erze, Hüttenerzeugnisse usw.
sind mehr oder weniger ungleichmäßig, auch von demselben Ursprung kommend, sowohl
in ihrer chemischen Zusammensetzung als auch in ihrer Verteilung in der Gangart (Beimengungen),
d. h. die Extraktion eines Teiles der zu extrahierenden Stoffe geht leichter vonstatten
als die eines anderen, und werden deshalb diejenigen Stoffe durch die chemische Um-Setzung
zuerst angegriffen, die leichter umsetzbar sind, weshalb die schwerer löslichen
immer weniger von den Stoffen vorfinden, die sie zu ihrer Umsetzung benötigen. Dadurch
wird die völlige Auflösung immer mehr verzögert. Es ist bekannt, daß chemische Reaktionen
durch Körper im statu nascendi am intensivsten wirken. Von diesem Gesetz ist in
ausgiebigster Weise nur bei dem neuen Verfahren Gebrauch gemacht worden. Es gehören
dazu alle die Säuren und Salze, die während des Prozesses entstehen und an der weiteren Zersetzung
der Erze wieder teilnehmen. Es seien z. B. Vorgänge, wie sie die unten aufgeführten
Gleichungen 4, 5, 6, 2 und 7 darstellen, für eine beliebig gewählte Reihenfolge in ihrer Einwirkung
an einem Beispiel erläutert. An einem Pyritteilchen, das mehrere nebeneinander liegende
geschwefelte Metallteilchen enthält, wirkt Salzsäure und Sauerstoff so ein, daß sich Chlormetall
und Schwefelsäure bilden (Gleichung 4). Salzsäure und der Sauerstoff mußten in der
wäßrigen Lösung an das geschwefelte Metallmolekül herangeführt werden. Das sich bei
der Umsetzung bildende schwefelsaure Molekül scheidet sich aber in Berührung mit einem η0
weiteren geschwefelten ■ Metallmolekül ab und bewirkt die leichte Oxydation desselben durch
Sauerstoffaufnahme (Formel 5). Ist das sich bildende Chlormetall Kupferchlorid, so kann
sich dasselbe sofort wieder mit den benachbarten geschwefelten Metallteilchen, z. B. wieder
Cu S nach der Gleichung 6 umsetzen. Ist es dagegen Fe Cl2, so können unter Sauerstoffaufnahme
die Reaktionen 2 oder 7 eintreten usw. Das Pyritteilchen wird so immer kleiner durch Auflösung und Wegführung seiner Teilchen
von der Oberfläche. Die Pyrit oberfläche bleibt deshalb rein und für die weitere Zersetzung
leicht zugänglich, weil der Schwefel durch Oxydation in Lösung gebracht wird.
Je größer die einzelnen Erzpartikelchen, je schwerer dieselben zersetzbar, und je mehr dieselben
von anderem Gestein umschlossen, desto länger dauert die Extraktionsperiode. Die
Zeit für die Auslaugung abzukürzen, hat zu go vielen Vorschlägen geführt. Sie ist aber immer
von der Korngröße abhängig. Bei der feinsten Zerkleinerung ist sie am kürzesten, aber gerade
diese bietet für die Auslaugung die größten Schwierigkeiten und erfordert für die Zerkleinerung
die größten Kosten. Sie ist auch nur in Gefäßen anwendbar, also nur zur Verarbeitung
von kleinen Mengen auf einmal zu gebrauchen. Die Verarbeitung von den talings und slimes, wie sie bei den Pochwerken für
die Goldextraktion in Gefäßen von mehreren hundert Tonnen vorgenommen werden, geschieht
in Behältern, die klein zu nennen sind, gegenüber den Apparaten nach dem neuen
Verfahren, die gleichzeitig mehrere 100 000 bis Millionen Tonnen zur Extraktion aufnehmen
können. Gerade in der Massenverarbeitung liegt ein enormer Fortschritt durch das neue Verfahren.
Je größer die Fläche, desto größer ist die Tonnenzahl pro Quadratmeter Grundfläche,
d. h. wiederum um so geringer sind die Kosten pro Tonne für die wasserdichte Unterlage.
Bei 30 m Höhe kommen bei großen Flächen auf den Quadratmeter Grundfläche bei einem
spezifischen Gewicht von nur 2 etwa 1001. Alle chemischen Reaktionen, bei denen Sauerstoff
aufgenommen wird, finden unter Wärmeabgabe statt. Diese Wärmemenge ist in kleinen
Gefäßen nicht bemerkbar und deshalb auch bisher nicht ausnutzbar gewesen. Bei den
enormen Mengen und der großen Höhe der Erzhaufen ist der Weg, den die Luft zu durch-.
wandern hat, lang, und wird die Wärme von der Umgebung voll aufgenommen, besonders
da ein Ausweichen der Wärme nach der Seite nicht möglich ist. Die Luft und das Erz werden
auf dem weiteren Weg, den die Luft wandert, immer mehr erwärmt. Um diese Wärme noch
besonders in dem Haufwerk zurückzuhalten, ist eine zeitweise Änderung in der Luftrichtung
vorgesehen, so daß die Luft am wärmsten Teil
ίο der Erzschicht eintritt und die kaltgeblasenen
Erzschichten wieder erwärmt. Die Bedeutung der Wärme für die chemischen Umsetzungen
(Oxydationsprozesse) auch in wäßriger Lösung sind bekannt. Aber eine Ausnutzung der Eigenwärme
ist bisher nicht möglich gewesen, und mußte man zur indirekten Erwärmung greifen.
Die bisherigen Verfahren bei der nassen Gewinnung beruhten fast alle nur auf einem
chemischen Vorgang, so die Kupferextraktion nach von Siemens & Halske, Höpfner u. a.
Außerdem ist nicht für die Beseitigung des bei diesem Prozesse frei werdenden Schwefels gesorgt,
welcher im molekularen Zustande sich mit den in der Lauge befindlichen Körpern wieder umsetzt (Rückbildung der Schwefelmetalle).
Der frei werdende Schwefel hat aber gerade in dem molekularen Zustand das größte Bestreben, sich mit dem Sauerstoff zu
Säuren zu verbinden, und das geschieht eben durch die große Luftzufuhr. Es wird der die
Auflösung hindernde Schwefel nicht nur beseitigt, sondern in einen den Prozeß unterstützenden
Körper, schweflige Säure und Schwefelsäure, übergeführt. Kein Prozeß gestattet die Verarbeitung von solch enormen Mengen,
wie sie eben bei armen Erzen nötig ist unter Vermeidung jeglicher Handarbeit, wobei auf
derselben Grundlage gleichzeitig frisches Erz aufgeschüttet, in verschiedenen Stadien ausgelaugt,
ausgewaschen und das vom Metall befreite Erz wieder beseitigt wird. Es ist das eben
nur möglich durch Anwendung einer sehr großen wasserdichten Fläche, auf die das Erz
zu liegen kommt. Die nähere Beschreibung dieser Fläche erfolgt später. Aber nicht nur
eine große Grundfläche ist nötig, sondern der Haufen muß auch 10 bis 30 m und noch mehr
hoch sein, damit einerseits eine möglichst große Menge Material auf den Quadratmeter
Grundfläche zu liegen kommt und dann auch, weil eben nur in der großen Menge des Erzes
die günstigen Umsetzungsbedingungen (große Wärmeentwicklung) und durch die Höhe die
vielfachen Umsetzungen eines jeden Teilchens der Lauge stattfinden können. All die durch
die später aufgeführten Formeln gekennzeichneten Reaktionen stellen nur einzelne Gruppen
dar und sind in Wirklichkeit viel mannigfaltiger. Sie können von dem Eintritt in das Haufwerk
bis zum Verlassen desselben vorkommen. Außerdem nehmen die bei den einzelnen Reaktionen
auftretenden neuen Körper sofort wieder an der Umsetzung teil und arbeiten stetig an
den Pyritteilchen, die sie auf dem Wege finden, auflösend weiter, so daß gerade dadurch eine
rasche Zerstörung alles Pyritischen erreicht wird. Ohne Oxydationsmittel entstehen eisenhaltige
Laugen. Die Laugen von Eisen durch Lufteinblasen zu befreien, ist bekannt. Aber der Prozeß wird für sich in eigenen Behältern
vorgenommen. Das Neue in dem vorliegenden Verfahren besteht darin, daß alle Eisenverbindungen
sowohl die mit der Lauge aufgegebenen als auch die sich bildenden durch den Luftsauerstoff
allein, und zwar immerwährend durch die ganze Masse umgesetzt werden. Verstärkt kann die Sauerstoffübertragung werden
durch Sauerstoffüberträger. Oxydationsmittel sind viele vorgeschlagen worden, aber
dieselben müssen in einem besonderen Prozeß wieder in die ursprüngliche Form zurückgeführt
werden. Bei einem derartigen Verfahren werden z. B. Manganoxyd oder ähnliche Oxydationsmittel
und Schwefelsäure zugesetzt. Die Wiedergewinnung des Manganoxyds soll bei der Elektrolyse erfolgen. Die Rolle als Sauerstoff-
und auch Halogenüberträger spielen Eisen, Kupfer, Mangansalze und auch die von selteneren Metallen, wie z. B. die des Cers
(2 H Cl + O = Hz O + 2 Cl). Meistens sind
diese Körper in den Erzen usw. schon enthalten, z. B. bei Kupfer, Nickel, Kobalt, Silber
und Golderz.
Die Ablaugen von der Metallgewinnung nach dem neuen Verfahren gehen immer wieder
auf dasselbe Erz oder auf neue Teile desselben zijrück. Es finden deshalb keine Verluste
statt, und es konzentrieren sich in den Laugen nach der Fällung eines oder mehrerer Metalle
die übrigen Bestandteile, die sonst fast immer verloren gingen. Es werden diese angereicherten
Laugen abgeschieden und für sich zur Gewinnung allei darin vorkommenden Metalle
behandelt. Bei einem Kupfererz werden z. B. Kupfer, Silber, Gold extrahiert und gewonnen,
Nickel, Kobalt, Zink, Zinn und auch die seltenen Metalle, die nur in ganz geringen Mengen
vorkommen, werden erst nach längerer Zeit in den Laugen so angereichert sein, daß eine
weitere Verarbeitung sich lohnt. Durch die Konzentration der Laugen infolge der Verdunstung
des Wassers bei der Extraktion kann dieselbe so geleitet werden, daß direkt Sulfate,
Chloride usw. von solcher Konzentration gewonnen werden, daß eine Verarbeitung auf
Salze mit Erfolg durchzuführen ist, so bei überseeischen Erzen in wasserarmen Gegenden bei
teurem Brennmaterial. Es spielen hier die Salze die Rolle des Steines beim Schmelzprozeß.
Die meisten Hüttenprodukte und Erze, speziell die aus den tieferen Erdschichten, enthalten
Schwefel im Überschuß. Oxydische Erze und
Hüttenprodukte, soweit sie nicht die zur Sulfatbildung nötige Schwefelmenge enthalten, müssen
die fehlende Menge Schwefel in Form von viel Schwefel enthaltenden Erzen oder Schwefelverbindungen
(schweflige Säure oder Schwefelsäure) zugesetzt erhalten. Der Schwefel ist nicht nur nötig zur Umwandlung der Pyrite
in Metallsalze, sondern auch zur Abbindung der Basen, sowohl der in den Laugen aufgegebenen
(z. B. Kochsalz, Chlorcalcium) als auch der im Erz vorhandenen, hauptsächlich des Kalkes.
Kalkreiche Erze erfordern deshalb mehr Schwefel zur Überführung desselben in Gips als kalkarme.
Die Schwefelzugabe, wie sie bei den Röstig prozessen angewendet worden ist, verfolgt
. andere Zwecke.
Aus obigen Angaben dürften die Vorteile des neuen Verfahrens zur Genüge hervorgehoben,
aber noch lange nicht dadurch erschöpft sein.
Die ärmsten Erze, die bisher völlig unberührt in enormen Mengen daliegen, die Halden usw.,
werden nunmehr mit Gewinn noch zu bearbeiten sein. Melierte Erze und reiche Erze können alle
und in jeder Gegend verarbeitet werden. Es kann in Gegenden ohne Brennstoff und ohne
Reduktionsmittel das Erz so zerlegt werden, daß nur die Metallsalze gewonnen und für die
weitere Verarbeitung verschickt werden. Die Transportkosten von der Gewinnungsstätte zur
Verarbeitungsstätte werden auf ein Minimum reduziert, da in der Nähe immer geeignete
Flächen für die wasserdichte Unterlage billig zu beschaffen sind. Irgendwelche Verluste an
Metall oder Lösungsmittel treten nicht ein.
Die Kosten der eigentlichen Auslaugung sind billig, die Apparate dauerhaft und einfach, und
das Mehrausbringen gegen früher macht schon die ganze Anlage bezahlt. Handarbeit fällt
völlig fort. Die Kontrolle über den Verlauf der chemischen Vorgänge, ist jederzeit möglich.
Bei Tag- und Nachtarbeit für die Extraktion ist nur Tagarbeit für die Erzbeschaffung
erforderlich. Bei einer geringeren oder zeitweilig unterbrochenen Erzzufuhr tritt keine
Störung in dem Laugbetrieb und der damit verbundenen Metallgewinnung ein. Ein Punkt
soll noch erwähnt werden, der zwar nicht auf die Metallgewinnung selbst Bezug hat, sondern
in der Unschädlichkeit des Verfahrens liegt.
Die schädlichen Rauchgase und auch die Ablaugen fallen bei der neuen Art der Metallgewinnung
völlig fort. Die ersteren führen zu großen Klagen, sowohl was ihren Einfluß auf Menschen wie Pflanzenwelt betrifft, und die
Ablaugen sind meistens wertlos, verlangen aber,-um in die Flüsse geleitet werden zu können,
eine kostspielige chemische Behandlung, z. B. Fällung des Eisens mit Kalk, und bleiben
doch immer noch für die Tiere ein sehr schädlicher Bestandteil der Bäche.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Extraktion von Erzen und sonstigen Hüttenerzeugnissen
sowie zur Behandlung aller anderen Körper, bei denen durch Einwirkung von Säuren und Salzen mit oder ohne Einfluß
von Gasen in Laugen lösliche Verbindungen sich bilden, und besteht insonderheit darin,
das zu behandelnde Material, welches in Haufen angeordnet ist, durch Laugen zu benetzen und
in dasselbe unter Druck einen Gasstrom einzuführen, der die Zersetzung der Rohstoffe bewirkt.
Die abfließenden Laugen können mehrmals benutzt werden und gelangen dann zur Verarbeitung.
Die Apparate, welche zur Ausführung des Verfahrens notwendig sind, können sehr einfach
ausgebildet sein. Da ein vollständiges Bedecken der Rohstoffe mit Lauge nicht erforderlich
ist, so kommen Seiten wände nur insoweit in Betracht, als sie ein Überfallen der Rohstoffe
verhindern sollen. Die Grundflächen, auf denen die Rohstoffe aufgehäuft werden, sind
so ausgebildet, daß einerseits die Zuführung der entsprechenden Gase ermöglicht wird und
andererseits ein leichtes Abziehen der erhaltenen Laugeflüssigkeit entsteht. Es ist besonders
zu betonen, daß ein Wechseln der Apparate nicht erforderlich ist. Infolgedessen können
in den einzelnen Apparaten bzw. in den entsprechenden Vorrichtungen sehr große Mengen
von Rohmaterial gleichzeitig bearbeitet werden. Es wird dadurch nicht nur an Raum gespart,
sondern auch an Beförderungsweg und Zeit, welche bei den jetzt üblichen Verfahren, die
sich in nur kleinen Apparaten abspielen, sehr schwer ins Gewicht fallen.
Für manche Fälle wird es zweckmäßig sein, die Rohmaterialien vor der Behandlung mit
Gasen usw. zu trocknen und zu erhitzen, damit die Laugen sich innig mit den Rohstoffen verbinden,
d. h. unverdünnt eindringen können. Später wird Erhitzung an und für sich immer
durch große Sauerstoffaufnahme beim Einblasen von Luft erfolgen, und schließlich kann
man auch die Wärmeentwicklung nach Abstel- 105 lung der Laugezufuhr im Haufwerk selbst entsprechend
steigern, um die Umsetzung zu befördern. Durch die Erhitzung findet infolge der entstehenden Wasserverdampfung eine Konzentration
der Lauge statt, gleichzeitig wird aber auch Eisen ausgefällt und Säure ausgeschieden.
Auf der Zeichnung sind zwei für das Verfahren geeignete Apparate im Querschnitt schematisch
dargestellt.
Auf einer in beliebiger Weise hergestellten wasserdichten Fläche wird das zu behandelnde
Material in großen Haufen aufgeschichtet. Je größer die Fläche ist und je steiler der Böschungswinkel
des Materials genommen werden kann, um so mehr wächst die Tonnenzahl des angehäuften Rohmaterials pro Quadratmeter
Grundfläche. , Aus der schematischen Fig<
3 ist die räumliche Änderung des angeschütteten Haufens zu ersehen. Nach dem Anschütten
eines Teiles (1, 2, 3, 4) dieser Fläche (Fig. 3) kann sofort mit der Extraktion begonnen werden,
während immer neues Material nach der Seite 3, 4 angeschüttet wird. Die abfließende,
entmetallte Lauge von 1, 2, 3, 4 kann später auf den neu aufgeschütteten Haufen von
3, 4, 5. 6 gebracht werden, wobei das Metall, das nicht ausgefällt wurde, in der Richtung
der Anschüttung weiterwandert. Sind die chemischen Umsetzungen in 1, 2, 3, 4 beendet,
so gibt man Waschwasser auf, das auf das nächste Feld 3, 4, 5, 6 gebracht wird, während
in der Zwischenzeit ein neues Feld an 5, 6 angeschüttet ist, das wieder die Lauge von dem
vorhergehenden erhält. Während das Haufwerk in der Richtung der Ausschüttung sich
ständig vergrößert, kann nunmehr von 1, 2, 4, 7 so viel ausgewaschenes Erz wieder entfernt
werden, z. B. zum Versatz, als der Böschungswinkel bis zur oberen Fläche 1, 4 es erlaubt.
Daraus ist ersichtbar, daß bei genügend großer Grundfläche eine ständige Anschüttung, Auslaugung,
Auswaschung und Entfernung der verarbeiteten Erze auf derselben Grundfläche
möglich ist. Der Auslauge pro ze ß in ein und demselben Kasten, wie er bisher angewandt
wurde, gestattete nicht die gleichzeitige Behandlung mittels Füllen, Auslaugen usw. Die
Ausbildung der Fläche an sich ist beliebig. Es sollen weiter unten die auch auf der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen beschrieben werden, ohne damit die Erfindung auf diese
beschränken zu wollen. Es wird sich nur erforderlich erweisen, die Anordnung so zu treffen,
daß man beständig unter die Fläche gelangen kann, um einerseits Gase zuzuführen und andeinerseits
die chemischen Vorgänge in den Materialien beobachten zu können. Die zu extrahierenden Stoffe werden nun mit einer
entsprechenden Extraktionsflüssigkeit benetzt. Dies geschieht jedoch nur so, daß die Massen
einen gewissen Grad von Feuchtigkeit erhalten, d. h. sie sind nicht durch die Flüssigkeit vollkommen
bedeckt. Die Flüssigkeit selbst wird durch einen oder mehrere Verteiler über das
zur Behandlung kommende Haufwerk aufgebracht, was entweder ständig oder auch zeitweise
geschehen kann. Als Laugeflüssigkeit können organische und anorganische Säuren und deren Salze Verwendung finden. Es ist
nicht unbedingt erforderlich, daß die gewählten Säuren und Salze Sauerstoff abgeben, doch
können solche unter Umständen zugefügt werden.
Um ein möglichst inniges Eindringen der Laugeflüssigkeiten in das Rohmaterial zu erzielen,
kann man die Rohstoffe vor dem Aufbringen der Flüssigkeiten trocknen und erhitzen.
Wird darauf die Lauge, die ebenfalls vorgewärmt sein kann, in Mischgefäßen zu dem Rohstoff hinzugegeben, so findet unter
Konzentration der Laugen gleichzeitig ein tiefes Eindringen derselben in die Hohlräume
und Poren der Rohstoffe statt. Dieses Verfahren eignet sich insonderheit dann, wenn die
Rohstoffe sehr feucht sind oder wenn nur dünne Laugen zur Verfügung stehen.
In das vorbereitete und aufgehäufte Rohmaterial werden nun unter Druck Gase eingeführt.
Die Wahl der Gase und die Art und Weise der Einführung richtet sich nach dem beabsichtigten
Zweck der Extraktion und den vorhandenen Rohmaterialien. Es können Luft, Sauerstoff,
schweflige Säure, Chlor, Salzsäuregase, Kohlensäure, Ammoniak, Schwefelwasserstoff in
kaltem oder warmem Zustande eingeblasen werden.
Die auf der Grundfläche sich ansammelnden Laugen können nun in. Rinnen oder auf sonst
eine geeignete Weise abgezogen werden. Zweckmäßig wird es sein, die Grundflächen in bestimmte
Felder zu teilen und die Flächen so zu neigen, daß man die Laugen von den einzelnen
Feldern getrennt abziehen und danach . die chemischen Vorgäne in dem über dem betreffenden
Feld liegenden Haufwerk beurteilen kann. Die einzelnen Ausflüsse der Rinnen kann
man beliebig miteinander verbinden, und die erhaltenen Laugen können entweder sofort
verarbeitet oder wiederum über das Haufwerk gebracht werden, so daß ζ. B. die Lauge von
Feld 1-3 über das Material auf Feld 4-6 und eine von diesen abfließende Lauge wiederum
über Feld 7-9 gebracht wird. Man kann an Stelle der Rinne auch Entleerungskanäle anordnen,
um die Flüssigkeit aus den Feldern nach den Gewölben abführen zu können; dadurch
werden die einzelnen Felder für das getrennte Auffangen der Lauge verkleinert, indem das
ganze Feld statt einer Rinne, da es nur einen Abfluß hatte, nunmehr mehrere bekommt.
Bei der Ausführungsform der Vorrichtung nach Fig. 1 ist die wasserdichte Fläche α unmittelbar
auf der Erdoberfläche durch Beton, Asphalt oder Pflaster mit wasserdichten Fugen
hergestellt. Sie kann natürlich auch aus Holz, Metall, Steinplatten usw. bestehen, und es ist
ihre Auswahl lediglich durch den Umstand bedingt, daß die Unterlagen durch die Lauge
nicht zerstört werden dürfen. Unter bzw, neben der Fläche α befinden sich Stollen b, welche,
wie oben erwähnt, zur Zuführung der Gase, zur Prüfung der chemischen Vorgänge und zum
Abführen der Lauge sowie gegebenenfalls auch zum Entfernen der Rückstände nach der Behandlung
dienen. Diese Stollen müssen natürlich durch eine ebenfalls wasserdichte Decke abgedeckt sein, und der Anschluß der Fläche a
an diese Decke muß so erfolgen, daß ein Durch-
dringen der Lauge ausgeschlossen bleibt. Bei der dargestellten Ausführung ist einmal auf der
linken Seite der Fig. ι angenommen, daß unter der Fläche α eine Isolierschicht c angeordnet ist,
welche die Wand d des Stollens b durchdringt und noch ein Stück in das Innere vorsteht,
so daß die abtropfende Lauge in einer Rinne e abgezogen werden kann. Bei der Ausführung
Fig. i, rechts, ist die Fläche α selbst in die
ίο Wand d des Stollens b eingeführt und bildet
hier eine Kante f, an der die zusammenlaufende Lauge in eine Rinne e abtropft. Bei der in Fig. ι
wiedergegebenen Ausführungsform sind für die Zuführung der Gase auf der Fläche α liegende
Rohre g angeordnet. Diese Zuführung kann jedoch auch, wie weiter unten beschrieben
werden soll, duch die Stollen b erfolgen.
Die Vorrichtung nach Fig. 2 besteht aus Gewölben h, die auf Längsmauern oder Pfeilern i
ruhen. Die Abdichtung geschieht dabei auf dem Gewölbe durch Zementverputz, Asphaltbelag
oder auch innerhalb der Mauern durch eine laugenbeständige und undurchlässige Isolierschicht.
Bei wasserundurchlässigem Material für Mauerwerk ist natürlich auch durch wasserdichte
Fugen eine Ableitung, der Laugen nach den Wandflächen zu erzwingen. Die Abfüh-,
rung der Laugen geschieht dann wieder entweder an Vorsprüngen k, die unmittelbar unter
einer Isolierschicht I liegen, wie es der mittelste Pfeiler in Fig. 2 zeigt, oder es ist an irgendeiner
beliebigen anderen Stelle im Mauerwerk (Fig. 2, rechts) eine Isolierschicht m angeordnet,
die nach beiden Seiten vorsteht und die abtropfende Lauge ebenso wie bei der eben genannten
Ausführung in Rinnen e führt. Bei diesen Gewölben ergibt sich die Einteilung der
ganzen Fläche in einzelne Felder von selbst.
Das Gewölbe in Fig. 2, links, zeigt eine Einrichtung, die z. B. zum Entfernen der Rückstände benutzt werden kann. Es ist dann in der Decke des Gewölbes ein Auslaß η vorgesehen, welcher unten durch einen Boden 0 wasserdicht verschlossen ist. Sollen nun die Rückstände entfernt werden, so öffnet man den Deckel 0, und durch den Schacht η fällt das Material in den Stollen b und in daselbst angeordnete Förderwagen 0. dgl.
Das Gewölbe in Fig. 2, links, zeigt eine Einrichtung, die z. B. zum Entfernen der Rückstände benutzt werden kann. Es ist dann in der Decke des Gewölbes ein Auslaß η vorgesehen, welcher unten durch einen Boden 0 wasserdicht verschlossen ist. Sollen nun die Rückstände entfernt werden, so öffnet man den Deckel 0, und durch den Schacht η fällt das Material in den Stollen b und in daselbst angeordnete Förderwagen 0. dgl.
Die Zuführung von . Gasen kann in der in Fig. 2, rechts, dargestellten Weise erfolgen.
Es ist dort in dem Gewölbe K ein Ansatz ft angeordnet, an welchem die Gasleitung angeschlossen
ist. Der Schacht ft steht über das Gewölbe h hervor und wird hier zweckmäßig
durch einen Deckel q abgedeckt, um das Eindringen von Lauge und Rohmaterialien zu
verhüten. Man kann diese Vorrichtung auch so anordnen, daß sie von unten in den Auslaß 11
eingefügt werden kann.
Es ist noch zu erwähnen, daß die Fläche a nach einer oder mehreren Seiten geneigt sein
kann, um das Abfließen der Laugen zu erleichtern, und daß sie sich in jeder Hinsicht
den Bodenverhältnissen anzuschließen vermag.
Der erforderliche Druck der Gase wird durch einen Ventilator o. dgl. hervorgerufen.
Wie schon erwähnt, können nach dem eben beschriebenen Verfahren alle möglichen Erze
und Hüttenerzeugnisse sowie Metallrückstände behandelt werden und auch alle sonstigen
Körper, bei denen durch Einwirkung von Säuren und Salzen mit oder ohne Einfluß von Gasen in
Laugen lösliche Verbindungen sich bilden (z. B. Aluminiumsulfat aus pyrit- und tonerdehaltigen
Stoffen oder Schwefelwasserstoff aus Calcium-^ sulfat und Kohlensäure).
Die chemischen Lösungs- und Zersetzungsmittel lassen sich so wählen, daß entweder
auf gleichzeitige Gewinnung aller Bestandteile, die extrahiert werden sollen, gearbeitet wird,
z. B. bei einem Kupfererz, das Gold, Silber, Nickel usw. enthält, in Form von Chloriden
bei Kochsalzlaugen oder nur auf einen Teil derselben, z. B. bei demselben Erz, als Sulfate,
wobei Gold unverändert zurückbleibt, und bei einer späteren Behandlung als Chlorid oder
Cyanid gewonnen werden kann. Man kann auch gleich eine chemische Einwirkung auf einen später zu gewinnenden Körper vorsehen,
z. B. Chlorsilberbildung. Die Lösungsflüssigkeit ist aber dann absichtlich so gewählt, also
z. B. ohne viel Kochsalzzusatz, daß diese Körper größtenteils zurückbleiben, um erst nach der
Auswaschung der übrigen Salze mit einem neuen Lösungsmittel, z. B. Thiosulfate extrahiert
zu werden. Es. ist im übrigen überhaupt nicht möglich, beide Methoden scharf zu trennen,
da einerseits nicht mit chemisch reinen Stoffen gearbeitet wird und andererseits eine begrenzte
Löslichkeit auch der unangegriffenen Metalle und Verbindungen in den angewandten Laugen
vorhanden ist.
Es sollen nun im nachfolgenden einige Gleichungen angegeben werden, um die chemisehen
Vorgänge bei dem Verfahren zu kennzeichnen. Es ist jedoch zu bemerken, daß von den unendlich vielen chemischen Reaktionen,
die bei dem vielseitigen Prozeß stattfinden, nur wenige, und zwar größtenteils nur die Endprodukte,
aufgeführt werden sollen.
1. 2 FeS O4 + 2 H2 0 +O = Fe2 O3 + 2 H2S O4,
2. FeSO1+ Fe Cl2+ 2 H2O+ 0 = Fe2 O3+ FI2S O1+ 2 H Cl,
3. 2 Fe Cl2+χ H2 S O4+ 2 H2 0+ 0 = Fe2 O3+ 4 H Cl+ χ H2 S O4,
4. Cu S+ 2 H Cl+ O4 = CuCl2+H2S O1,
9·
Cu S + χ H2 S O1 + O4 = Cm 5 O4 + χ H2 S O4,
Cm S + Cm Cl2 + H2O+ O3= Cu2 Cl2 + H2S O4,
2 Cm2 Cl2 + 2 Fe Cl2 + O3 = 4 Cm CZ2 + Fe2 O3, 65
Cm S+ 2 iVa CZ + O4 = Cm Cl2 + Na2 S O4,
Cm S + Ca Cl2 +O1- Cu Cl2 + Ca S O4,
ίο. Cu2S+ 2Fe2 (SOJ3+ 5 H2O + O5 = 2 Cm 5 O4+ 2 Fe2 O3+ 5 H2 S O4,
ΐΐ. 2 Cm S + 2 Cm CZ2 + 2 Cm Cl2 + 2 Fe Cl2+ 2 H2O + O9 = 4 Cm Cl2 + 2 Ca S O4 + Fe2 O3 7°
12. Cm S + Fe2 Cl1. + H2 0 + O3 = 2 Fe Cl2 + Cu Cl2 + H2 S O4,
Ι3· 2 Fe S2+4 Ca CZ2+4 #20+ O13 = ^CaSO1+ SHCl+ Fe2O3,
ΐ4· ^g2 S + 2 Na Cl + O4 = 2 Ag Cl + Na2 S.O4,
ΐ5· 2 ^g2 5 + 2 Fe Cl2 + 2 H2 0 + O9 = 4 Ag Cl + 2 H2 S O4 + Fe2 O3,
ΐ6. fFe ^s2 + Fe S2J + 5 H2 O + O14 = 2is O4 Ti3 + Fe2 Oa + 2 H2 S O4,
17.. Ζ« S + Ca Cl2 +CaC0z+0i= Zn Cl2 +Ca S O4 + Ca C O3.. ·' .
Aus diesen Formeln ist ersichtlich, daß der Sauerstoff bei der Metallgewinnung auf nassem
Wege eine sehr wichtige Rolle spielt. Es ist wohl am zweckmäßigsten, den Sauerstoff unmittelbar
aus der Luft zu entnehmen, wobei nur dafür gesorgt werden muß, daß die sauerstoffarmere
Luft schnell aus den aufgehäuften Massen entfernt -wird. Dieses geschieht am
besten entweder durch Einblasen von frischer Luft in das Haufwerk oder durch Absaugen
der verbrauchten aus demselben. Aus der großen Sauerstoffaufnahme geht ferner hervor, daß
eine starke Erhitzung der Massen eintreten muß. Diese Wärmeentwicklung im Haufwerk bewirkt
aber zusammen mit der durchgeblasenen Luft eine Konzentration der Laugen durch Verdampfung
des in ihnen enthaltenen Wassers. Um ein gleichmäßiges Erhitzen zu erzielen, wird es zweckmäßig sein, ab und zu die Luft
aus dem Haufwerk abzusaugen, um auf diese Weise auch die tmtersten. Erzschichten, welche
infolge der Wasserverdunstung kalt bleiben oder kalt werden, der Behandlung mit warmer
Luft auszusetzen bzw. zu erwärmen. Bei ge- -nügendem Schwefelgehalt der Erze kann man
auch nach Abstellung der Laugezufuhr die Temperatur im Haufwerk entsprechend steigern
und erzielt hierbei wieder andere Umsetzungen der Salze und der Erze.
Viele Salze und Körper haben die Eigenschaft, als Sauerstoff- und Halogenüberträger
zu fungieren. Zu diesen gehören die fast immer vorhandenen Eisenverbindungen, die des Kupfers
usw. und auch die verschiedener, sogenannter seltener Metalle. Wenn aber solche Sauerstoff-
oder Halogenüberträger nicht vorhanden sind, werden dieselben in einer beliebigen Form
zugegeben, die man bei teueren Stoffen so wählen wird, daß sie im weiteren Prozeß nicht
niedergeschlagen werden oder aber doch leicht wiederzugewinnen sind. . . . .
Ebenso läßt sich der Eisengehalt für die zur Bearbeitung kommenden Laugen beliebig
regeln. Je größer der Schwefelgehalt der Erze ist, desto größer muß auch die Menge der zuzuführenden
Luft sein und um so saurer werden die Laugen. Je basischer die Erze sind, desto geringer ist aber natürlich auch der Säuregehalt.
Der Eisengehalt der Laugen richtet sich nach dem Gehalt der Rohmaterialien an eisenhaltigen
Sulfiden, dem Stadium der Einwirkung auf die Erze und der Luftzufuhr. Bei wenig Luftzufuhr und noch-~viel unzersetzten Sulfiden
wird der Eisensulfatgehalt zunehmen, bei wenig Sulfiden und viel Luftzufuhr abnehmen. Es
läßt sich deshalb der Eisengehalt für die zur Bearbeitung kommenden Laugen beliebig regulieren.
Ist der Schwefelgehalt der Rohmaterialien zu gering zur Abbindung der Basen, so können schon beim Haufwerk Pyrite zugegeben
werden, oder es findet eine Zugabe von beliebigen Sulfaten des Eisens zur Lauge statt,
oder der Schwefel wird in gasförmiger Verbindung als schweflige Säure oder Schwefelwasserstoff
unter Luftzufuhr eingeblasen. Durch Überleiten der sauren Laugen über frische basische Erze oder durch Zuschlag von basischen
Materialien zum Erz läßt sich der Gehalt an freier Schwefelsäure regulieren. Der Chlorgehalt
der Anfangs- und Endlaugen (bei gleichem Wassergehalt) verändert sich nur wenig durch
das Ausscheiden schwer löslicher Chlorverbindungen.
Bei den bekannten Extraktionsprozessen wird Schwefel aus den Erzen ausgeschieden, der
sowohl physikalisch als auch chemisch hindernd auf die weitere Zersetzung der darunter
liegenden Erzteilchen wirkt. Man kann aber die Umsetzung des ganzen Erzteiles um vieles
schneller und vollständiger gestalten, wenn man iao
völlige Entfernung des elektronegativen Körpers oder besser seine Überführung in eine, ge-
eignete Verbindung (Schwefelsäure oder schweflige Säure) bewirkt, zumal da die Verbrennungswärme
noch die chemische Reaktion befördert. Ein Zusammensintern und Schützen vor weiterer Zersetzung wie beim Röstprozeß,
besonders bei Bleisulfatbildung oder sonstiger leichter Verschlackbarkeit der Erze, ist völlig
ausgeschlossen.
Die Verarbeitung der erhaltenen Laugen auf
ίο Salze oder Metalle läßt den weitesten Spielraum.
. Man kann bei der Fällung alle bekannten Mittel anwenden. Es kann z. B. das Kupfer mit
Eisen ausgefällt werden, und geht dann die kupferfreie Eisenlauge wieder auf das Erz
zurück, wo durch die Luft die Eisenoxydausscheidung erfolgt, während das Säureradikal
wieder lösend wirkt. Bei der Fällung der Metalle durch Elektrolyse kann der Säurerest
sich an Salz binden oder als freie Säure in Lösung bleiben. Bei der Verarbeitung von Chlormetallösungen
bei Gegenwart von Eisensalzen auf möglichst, viel Metall muß so viel Eisensalz
vorhanden sein, daß das Chlor von demselben aufgenommen werden kann, z. B.
Cu Cl2 = Cu + Cl2,
Cu2 Cl2 = 2 Cu + Cl2,
2 Fe Cl2 + Cl2 = Fe2 Cl,t.
2 Fe Cl2 + Cl2 = Fe2 Cl,t.
Die Fällungsmittel werden zweckmäßig so gewählt, daß Laugen entstehen, die in dem
Haufwerk mit dem Erz sich wieder umsetzen. Die Umsetzung im Haufwerk ist für ein Molekül
Lösungsmittel, z. B. Cu Cl2, nicht eine einmalige,
sondern es findet eine stete Regenerierung statt, so daß die zersetzend wirkenden
Moleküle nicht bloß durch Neubildung entstehen, sondern auch durch Regenerierung, so
daß eine starke Vermehrung derselben eintritt, z. B.
Cu S + Cu Cl2 + H2O+ O3
= Cu2 Cl2 + H2S Oit
= Cu2 Cl2 + H2S Oit
Cu2 Cl0 + H2S O^+ Ca Cl2 + O
=2 Cu Cl2 + CaSOA + H2O,
=2 Cu Cl2 + CaSOA + H2O,
2 Cu2 Cl2 + 2 Fe Cl2 + O3
— 4 Cu Cl2 + Fe2 O3,
Cu2 Cl2 +2 H Cl +O
=2 Cu Cl2 + H2 O.
=2 Cu Cl2 + H2 O.
Um ein klares Bild von dem Erfindungsgegenstand zu geben, folgen hier noch drei
Beispiele, die beliebig herausgegriffen sind. Es handelt sich dabei um die Verarbeitung eines
Kupfererzes, eines Golderzes und gemischter Erze.
Beispiel 1.
Für ein Kupfervorkommen, bei welchem die Metalle größtenteils als Schwefelmetalle vorkommen
und die Gangart meistenteils aus Kieselsäure besteht, z. B. das Vorkommen in Marsberg (Kupferschiefer). Eine Aufbereitung
dieser Erze ist nicht lohnend wegen der feinen Verteilung der Erzteilchen. Für andere Vorkommen
von Erzen, die derbere Stücke aufweisen, wird die Aufbereitung nur so weit durchgeführt, daß Graupen von etwa 2 bis 5 mm
Durchmesser noch gewonnen werden, während die ganzen übrigen Produkte zusammen verarbeitet
werden, wobei man eine Korngröße wählt, die ein völliges Aufschließen der in dem
Erz vorhandenen Metallteilchen gewährleistet. Die Aufbereitung kann auch ganz wegfallen.
Die zerkleinerten Erze, ebenso die zerkleinerten Zwischenprodukte und Abgänge werden auf der
beschriebenen wasserdichten Fläche in Höhe von 10 bis 30 m rind mehr aufgebracht. Zur Einleitung
der Umsetzung der Pyrite werden die Säuren oder Salze der betreffenden Säuren von oben in
Lösung zugegeben, ebenso später die betreffenden Ablaugen. Im vorliegenden Falle soll auf
sämtliche verwendbare Metalle gearbeitet werden. Es kommen dabei hauptsächlich Kupfer,
Silber und Gold in Betracht. Als Lösungsmittel kommen hauptsächlich Salzsäure, Chlormagnesium,
Chlorcalcium und Kochsalz in Frage. Nach Aufgabe dieser Körper bis zum völligen Durchdringen des aufgeschichteten
Erzes nach der wasserdichten Unterlage wird Luft durch das Haufwerk eingesblasen, wobei
eine intensive Zersetzung im Haufwerk stattfindet. Die Menge der Luft ist abhängig von den
im Haufwerk sich befindenden Schwefelmetallen, ihrer Oxydierbarkeit und der vorhandenen Temperatur.
Die letztere läßt sich leicht in den obersten Schichten des LIaufwerkes messen.
Durch die bei der Oxydation eintretende Temperaturerhöhung wird das ganze Haufwerk von iod"
unten nach oben erwärmt, und zwar in den oberen Schichten am stärksten, da in den erwärmten
Schichten der Sauerstoff intensiver wirkt. Um nun diese Wärme voll auszunutzen und auch die unteren Erzschichten zu erwärmen,
wird der Luftstrom umgekehrt, d. h. es wird Luft von unten weggesaugt. Durch die
langsame Bewegung der in den oberen Schichten erwärmten Laügeflüssigkeit nach unten und
der in denselben Schichten angewärmten Luft werden die unteren Erzschichten erwärmt und
tritt deshalb auch in diesen eine stärkere Oxydation durch den Sauerstoff der Luft ein. Ist
eine genügende Erhöhung der Temperatur erreicht, so wird die Luftführung am Ventilator
wieder umgeschaltet, und zwar von saugender Wirkung in drückende. Stehen irgendwelche
Wärmequellen, wie Rauchgase, Abdampf usw., zur Verfügung, so können diese zur Erwärmung
der Luft benutzt werden.
Während des Durchlaufens der Laugen durch das Haufwerk findet durch Einwirkung des
Sauerstoffes der Luft auf die Pyrite die Umsetzung mit den Laugen, z. B. Gipsausscheidung,
und die Einwirkung des Sauerstoffes auf · die Laugen, z. B. Eisenfällung, eine Anreicherung
der extrahierten Metalle in der Lösung statt. Eine Konzentration der Laugen tritt
außerdem durch die Wasserverdunstung ein. Bei dem Haufwerk sollen in diesem speziellen
Falle, wie z. B. in Marsberg, Chloride zur Verwendung kommen. Bisher wurde daselbst nur
Salzsäure verwandt, die beim Eintränken des Erzes zuerst die Karbonate und Oxyde angreift,
indem sich die entsprechenden Chloride bildeten und erst später eine langsame Um-Setzung
mit den Pyriten eingehen. Die von dem Metall befreiten Chloridlaugen wurden ev. nach vorheriger Fällung des Eisens in die Flüsse
geleitet und gingen verloren. Nach dem neuen Verfahren kann, ebenfalls Salzsäure Verwendung
finden. Die billigeren Stoffe, wie Kochsalz, Chlorcalcium, Chlormagnesium, Eisenchlorid
usw. finden ebenfalls Verwendung, d. h. die entstehenden Ablaugen können immer wieder
verwandt werden. Die Pyrite bilden durch den Sauerstoff der Luft die entsprechenden Sulfate,
und diese setzen sich mit den übrigen Körpern der Laugen so um, daß in der Lösung
die Metallchloride sich anreichern, während hauptsächlich sowohl das in dem Erz als auch in
den Laugen vorhandene Calcium sich mit der Schwefelsäure zu dem schwer löslichen Gips
verbindet. Nach der Umwandlung des im Gestein vorhandenen Kalkes werden die Laugen
saurer. Das Eisen des sich bildenden Eisensulfats hat genügend Gelegenheit, sich durch
Oxydation sofort wieder abzuscheiden. Es entstehen dadurch eisenfreie Metalllaugen, und
zwar, gleich bei der Extraktion des Erzes, ohne daß die Laugen für sich zur Enteisenung mit
Luft behandelt werden müssen.
Beispiel 2.
Behandlung von reinem Golderz, z. B. Transvaalvorkommen. Die zerkleinerten Erze werden
in großen Haufen auf der wasserdichten Fläche aufgeschüttet, ev. unter Zusatz von - so viel
gebranntem Kalk, als zur Abbindung der sich ev; bildenden Säuren nötig ist, worauf die
Cyankaliumlauge bei Luftzuführung aufgegeben wird. Die abfließende Lauge wird wie bisher
entgoldet. Das Haufwerk kann viel längere . Zeit wie bisher liegen bleiben, da auf 1 qm
Grundfläche bei 30 m Höhe eine große Menge Erz zu liegen kommt. Durch die längere Um-Setzung
und Auswaschperiode wird der Goldgehalt völlig extrahiert. Bei den enormen Quantitäten der daselbst verarbeiteten Erze
spielt die Mehrgewinnung von jedem Y10 g
Gold pro Tonne eine enorme Rolle. Denn bei 100 000 t bildet 1Z10 g eine Mehrausbeute von
10 000 g, gleich etwa 33 000 Mark. In -der
Zerkleinerung der Erze braucht man nicht so weit wie bisher zu gehen und verbilligt auch
dadurch das Verfahren. Es können deshalb mit diesem Verfahren auch weniger reiche Erze,
die bisher nicht lohnend waren, abgebaut und mit Vorteil noch verarbeitet werden.
Beispiel 3.
Gemischte Erze, enthaltend Gold, Silber, Kupfer, Nickel, Zink, Arsen usw. Bei der Behänd- ,
lung dieser Erze nur mit Wasser und Luft, der auch Röstgase beigemengt werden können
(Abrösten der durch Handscheidung oder Aufbereitung ausgeschiedenen reinen Erze) bilden
sich aus den Sulfiden die Sulfate der Metalle, wobei Gold, Platin nicht angegriffen, aber freigelegt
werden. Die entmetallten Laugen gehen so lange auf das Haufwerk zurück, bis die Umsetzung
und Auswaschung erfolgt ist. In dem darauf folgenden Prozeß werden die Edelmetalle
durch Cyankalium in Lösung gebracht und für sich gewonnen. Werden bei der Umsetzung
zu den Laugen sofort Chloride zugefügt, so gehen die meisten Metalle als Chlor-
metalle in Lösung. Sich ausscheidendes Chlorsilber kann gleichzeitig durch Vergrößerung
des Kochsalzgehaltes in Lösung gebracht werden. Dasselbe kann aber auch bei einer späteren Waschung durch ein Lösungsmittel,
z. B. Natriumthiosulfat, extrahiert werden.
Claims (10)
1. Verfahren zum Auslaugen von Erzen, Metallrückständen usw. durch Benetzen mit
Lauge und Durchblasen von Gasen, dadurch gekennzeichnet, daß die Rohmaterialien in
großen Haufen auf einer wasser- bzw. laugedichten Fläche dem Auslaugen unterworfen
werden.
2. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß
die Luft unten aus dem Haufwerk zeitweise abgesaugt wird zur Übertragung der Wärme
aus den oberen Schichten auf die unteren durch die nachströmende Luft.
3. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet,
daß feuchte Rohstoffe erst getrocknet und erhitzt werden, um das Durchdringen mit
unverdünnter Lauge zu befördern.
4. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß den Rohstoffen Sauerstoff- und Halogenüberträger zugesetzt werden.
5. Ausführungsart des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Vergrößerung des Schwefelgehalts Pyrite oder Sulfate des Eisens zugegeben
werden bzw. schweflige Säure oder Schwefel-
IO
wasserstoff unter Luftzuführung eingeblasen werden.
6. Einrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch ι bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß unter bzw. neben der wasserdichten Fläche Stollen vorhanden sind zur Zuführung der Gase, zur Beobachtung
der chemischen Vorgänge in den Materialien usw.
7. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Grundfläche in einzelne Felder eingeteilt ist, von denen jedes einen besonderen
Abfluß für die Lauge hat.
8. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Zuführen der Gase ein Rohrsystem auf der Eläche angeordnet ist.
9. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fläche von Gewölbebogen gebildet wird, welche durch eine wasser- bzw.-laugedichte
Schicht bedeckt sind bzw. eine solche enthalten.
10. Ausführungsform der Einrichtung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß in der Fläche Schächte zum Entfernen der Rückstände angeordnet sind.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.
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