DE2441342C3 - Hydrometallurgical process - Google Patents
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Description
°·15 und °·65 erhalten wird.° · 15 and ° · 65 is obtained.
|d) die Menge der Chloridionen in derAufschlämmiing derartig eingestellt wird, daß das Mol^ B O0S | d) the amount of chloride ions in the slurry is adjusted so that the mol ^ B OOS
verhältnisratio
oder B~ größer als O0S ist.or B ~ is greater than O0S .
(el das Auslaugen bei einer Temperatur /wischen ungefähr 125 und 160 C" unter einem SauerstolTpartialdruck von mehr als 12.OkUCm'. • absolut unier Rühren der Aufschlämmung durchgeführt wird.(el leaching at a temperature / wipe about 125 and 160 C "under partial pressure of oxygen of more than 12.OKUCm '. • Absolutely no agitation of the slurry is carried out.
(D der erhaltene Auslaugrückstand. welcher das Kupfer im wesentlichen in Form von basischem Kupfersulfat en;hiilt. von der Auslauulösung abgetrennt w ird. und(D the leach residue obtained. Which the Copper essentially in the form of basic copper sulphate. of the final solution is disconnected. and
fgi das Kupfer aus dem Auslaugrückstand »ewonncn wird.The copper was obtained from the leach residue will.
Die Erfindung betrifft ein neues hydrometallurgisches Verfahren zur Behandlung von sulfidischen Kupfererzkonzentraten zur Gewinnung von darin enthaltenem Kupfer. Insbesondere belaßt sich die Erfindung mit einem Verfahren zur Gewinnung von Kupfe'r durch Auslaugen von sulfidischen Kupfererzkonzentraten in einer wäßrigen Auslauglösung bei erhöhter Temperatur sowie unter einem Sauerstoff-Überdruck. The invention relates to a new hydrometallurgical process for the treatment of sulfidic Copper ore concentrates for the extraction of the copper contained therein. In particular, the Invention with a method for the recovery of copper by leaching sulfidic copper ore concentrates in an aqueous leaching solution at elevated temperature and under an excess of oxygen pressure.
Es sind bereits hydrometallurgische Verfahren zur Behandlung von sulfidischen Kupfererzkonzentraten in wäßrigen Schwefelsäureauslauglösungen bei erhöhten Temperaturen sowie unter einem Sauerstoffdruck bekannt, bei deren Durchführung das Kupfer in der Auslauglösung aufgelöst und dann aus der Lösung auf elektrolytischem Wege od. dgl. gewonnen wird.There are already hydrometallurgical processes for the treatment of sulfidic copper ore concentrates in aqueous sulfuric acid leaching solutions at elevated temperatures and under an oxygen pressure known, when they are carried out, the copper is dissolved in the leaching solution and then removed from the Solution by electrolytic means or the like. Is obtained.
Ein derartiges Verfahren wird in der CA-PS 7 12989 beschrieben. Bei der Durchführung dieses Verfahrens werden die Mineralsulfide unter Verwendung einer Lösung ausgelaugt, die Schwefelsäure in einer solchen Menge enthält, die wenigstens dazu ausreicht, sich mit dem in derartigen Mineralsulfiden vorhandenen Kupfer unter Bildung von Sulfaten zu verbinden, worauf die erhaltene Aufschlämmung unter einem Druck eines freien Sauerstoff enthaltenden Gases bei einer Temperatur oberhalb 80 C umgesetzt wird.Such a method is described in CA-PS 7 12989. In doing this In the process, the mineral sulfides are leached using a solution containing sulfuric acid in in such an amount that is at least sufficient to be with that present in such mineral sulfides To combine copper with the formation of sulfates, whereupon the resulting slurry under a pressure of a gas containing free oxygen at a temperature above 80 C. will.
Ein anderes Verfahren wird in der CA-PS 8 08 108 beschrieben. Bei der Durchführung d'eses Verfahrens werden die Mineralsulfide, die eine solche Teilchengröße besitzen, daß wenigstens 90% durch ein 325-Maschen-Sieb hindurchgehen, in einer wäßrigen Schwefelsäurelösung unter bestimmten Bedingungen ausgelaugt, die derartig sind, daß die Menge der Säure dazu ausreicht, sich stöchiometrisch mit dem in den Sulfiden enthaltenem Kupfer als Sulfate zu vereinigen. wobei gleichzeitig die Menge derartig ist. daß das Molverhältnis Säure zu Kupfer in der erhaltenen Aufschlämmung unterhalb 1:1. jedoch oberhalb 0.55 : 1 ■ legt. Die Reaktion wird bei einer Temperatur zwischen W und 12i C unter einem Sauerstoffpartialdruck von mehr als 7 kg cnr. absolut durchgeführt.Another method is described in CA-PS 8 08 108. When carrying out this procedure the mineral sulfides having a particle size such that at least 90% will pass through a 325-mesh sieve pass through, leached in an aqueous sulfuric acid solution under certain conditions, which are such that the amount of acid is sufficient to become stoichiometric with that in the sulfides to combine contained copper as sulfates. at the same time the amount is such. that this Molar ratio of acid to copper in the resulting slurry below 1: 1. but above 0.55: 1 ■ lays. The reaction will take place at a temperature between W and 12i C under an oxygen partial pressure of more than 7 kg cnr. absolutely carried out.
Diesen bekannten Methoden haften einiue erhebliche Nachteile an. Beispielsweise muß das Konzentrat fein vermählen werden, ferner muß eine erhebliche Menge eine:, unvollständig ausgelaugten Konzentrats im Umlauf gehalten werden, das von der Auslaugaufschlämmung durch Flotation abgetrennt werden muß, und schließlich ist eine ziemlich" lange dauernde Kupferabtrennstufe infolge c'er Tatsache erforderlich, daß etwa gelöstes Eisen aus jeder Auslauglüsung erneut ausgefällt werden muß. Folglich hat "keines dieser bekannten Verfahren bisher in breiterem Umfange Eingang in die Industrie gefunden, und zwar trotz der Tatsache, daß eine hydrometallurgische Behandlung von sulfidischen Kupfererzkonzentraten von erheblichem Interesse ist. da sie alle luftverschmutzenden Gase vermeidet, die während üblicher Schmelz- und Konvertierungsmaßnahmen freigesetzt werden.There are some significant disadvantages associated with these known methods. For example, the concentrate must must be finely ground, furthermore a considerable Amount one:, circulating incompletely leached concentrate, that of the leach slurry has to be separated by flotation, and finally it is quite a "long-lasting one" Copper separation stage required due to the fact that any dissolved iron from each leaching solution is renewed must be precipitated. Consequently, "none of these known methods has heretofore been broader in scope Found entry into the industry, despite the fact that hydrometallurgical treatment of sulfidic copper ore concentrates is of considerable interest. since they are all air polluting Avoids gases that are released during normal melting and conversion measures.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines neuen und wirksamen hydrometallurgischen Verfahrens zur Behandlung von sulfidischen Kupfererzkonzentraten, bei dessen Durchführung die Nachteile der bisher bekannten Säureauslaugverfahren vermieden oder weitgehend beseitigt werden. Durch die Erfindung soll ein hydrometallurgisches Verfahren zur Verfügung gestellt werden, welches die Erzielung von ausgezeichneten Ergebnissen unter Einsatz einer wäßrigen Auslauglösung ermöglicht, die Chlorid- oder Bromidionen enthält, wobei das Kupfer aus dem Auslaugrückstand und nicht aus der Auslauglösung gewonnen wird. Ferner soll ein hydrometallurgisches Verfahren geschaffen werden, das direkt auf Kupfererzkonzentrate in dem Zustand, in dem sie anfallen, angewendet werden kann, ohne daß dabei ein weiteres Vermählen erforderlich ist.The object of the invention is to create a new and effective hydrometallurgical process for Treatment of sulphidic copper ore concentrates, the disadvantages of those previously known when carried out Acid leaching processes can be avoided or largely eliminated. The invention aims to a hydrometallurgical process can be provided which allows the achievement of excellent Allows results using an aqueous leach solution containing chloride or bromide ions contains, the copper being obtained from the leach residue and not from the leach solution. In addition, a hydrometallurgical process is to be created that directly applies to copper ore concentrates can be used in the state in which they arise without further milling is required.
Aus der nachfolgenden Beschreibung gehen die erfindungsgemäß erzielbaren Vorteile deutlich hervor.The advantages that can be achieved according to the invention are clearly shown in the following description.
Das erfindungsgemäße hydrometallurgische Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus sulfidischen Kupfererzkonzentraten besteht aus folgenden Schritten: The hydrometallurgical process according to the invention for the extraction of copper from sulfidic Copper ore concentrates consists of the following steps:
(a) Bildung einer wäßrigen Auslauglösung, die Chlorid- oder Bromidionen in vorherbestimmten Konzentrationen enthält.(a) Formation of an aqueous leach solution containing chloride or bromide ions in predetermined Contains concentrations.
Ib) Dispergieren von Kupfererzkonzenlraten in einer derartigen Auslauglösung unter Bildung einer Aufschlämmung.Ib) dispersing copper ore concentrations in a such a leach solution to form a slurry.
Ic) Durchführen des Auslaugens bei einer erhöhten Temperatur sowie unter einem Sauerstoffüberdruck unter Einhaltung solcher Chlorid-und Bromidionenkonzenlrationen. daß ein Hauptteil des Kupfers in den Konzentraten in ein festes basisches Kupfersuifat übergeführt wird,Ic) Carrying out the leaching at an elevated temperature and under an excess pressure of oxygen while maintaining such chloride and bromide ion concentrations. that a major part of the copper in the concentrates is converted into a solid basic copper sulfate,
(d) Abtrennen des erhaltenen Auslaugrückstandes. der das basische Kupfersulfat enthüll, von der Auslauglösung, und(d) Separating the leach residue obtained. which reveals the basic copper sulphate of which Leach solution, and
(e) Gewinnung des Kupfers aus dem Auslaugrückstand. (e) Recovery of the copper from the leach residue.
Die Chlorid- oder Bromidionen enthaltende Verbindung in der wäßrigen Auslauglösung kann sauer oder nicht sauer sein. Beispielsweise können HCl oder IiBr zur Lieferung derartiger Ionen verwendet werden. Man kann jedoch auch Chloride oder Bromide, wie beispielsweise Natriumchlorid, Kalziumchlorid. Ammoniumchlorid. Natriumbromid. Kalium-The compound containing chloride or bromide ions in the aqueous leach solution can be acidic or not be mad. For example, HCl or IiBr can be used to deliver such ions will. However, you can also use chlorides or bromides, such as sodium chloride or calcium chloride. Ammonium chloride. Sodium bromide. Potassium-
bromid od. dg!, in zufriedenstellender Weise verwenden. Use bromide or dg !, in a satisfactory manner.
Zur Bildung der wäßrigen Auslauglösung werden die Chloride oder die Bromide bzw. die Chiorwasscrstoffsäure oder die Bromwasserstoffsäure einfach in Wasser in einer vorherbestimmten Konzentration aufgelöst. Die genaue Konzentration kann von vielen Faktoren abhängen, beispielsweise von dem jeweils eingesetzten Chlorid- oder Bromidionen enthaltenden Stoff, der eingehaltenen Auslaugtempcratur sowie dem angewendeten Sauerstoffdruck. dem Vermählen des Konzentrats, fells ein solches Vermählen durchgeführt wird, der Zeitspanne des Auslaugen* u. dgl Jedoch sollte in allen Fällen die Konzentration derartig sein, daß unter den vorherrschenden Arbeitsbedingungen ein Hauptteil des Kupfers in den Konzentraten in ein unlösliches basisches Kupfersulfat übergeführt wird, wobei zufriedenstellende Gesamtkupferumwandlungsbedingungen aufrechterhalten werden. Unter dem Begriff »festes basisches Kupfersulfat« soll verstanden werden, daß dieses basische Kupfersulfat in der zur Durchführung der Auslaugoperation eingesetzten Auslauglösung fest ist und sich nicht in einer derartigen Lösung in einem größeren Ausmaße auflöst.To form the aqueous leach solution the chlorides or the bromides or the hydrochloric acid or the hydrobromic acid simply in Dissolved water in a predetermined concentration. The exact concentration can be varied by many Depending on factors, for example on the chloride or bromide ion-containing in each case used Substance, the leaching temperature maintained and the oxygen pressure used. the marriage of the concentrate, such a grinding is carried out , the leaching time * and the like However, in all cases the concentration should be such that under the prevailing working conditions a major part of the copper in the concentrates is converted into an insoluble basic copper sulfate while maintaining satisfactory total copper conversion conditions. Under the term "solid basic copper sulfate" should be understood that this basic copper sulfate in the leaching solution used to perform the leaching operation is solid and not in one Solution dissolves to a greater extent.
Zur Erzielung dieser Ergebnisse soll das Molverhältnis ^1J oder ?.r u bis herab zu 0^8 betragen.To achieve these results, the molar ratio should be ^ 1 J or?. r u down to 0 ^ 8 .
insbesondere dann, wenn HCl oder HBr als Ausgangsstoff für Chlorid- oder Bromidionen verwendet werden. Höhere Verhältnisse sind ebenfalls geeignet, robei an einem Punkt eine maximal wirksame Konzentration von Cl oder Br" erreicht wird bei deren Überschreitung nur eine geringe oder überhaupt keine zusätzliche Wirkung erzielt wird.especially when HCl or HBr are used as a starting material for chloride or bromide ions. Higher ratios are also suitable, providing a maximum effective concentration at one point of Cl or Br "is reached only a small amount or none at all when it is exceeded additional effect is achieved.
Zusätzlich zu der Chlorid- oder Bromidionen enthaltenden Verbindung kann in die Auslauglösung auch eine Sulfationen enthaltende Verbindung eingeführt werden, beispielsweise Schwefelsäure. Natriumsulfat od. dgl. Die Einführung von SO4 -Ionen in die Auslauglösung ist jedoch nicht wesentlich, da die Reaktion auch dann fortschreitet, wenn diese Ionen nicht anfänglich zugesetzt werden. Man nimmt jedoch an, daß während des Auslaugens unter erhöhter Temperatur sowie unter einem Sauerstoffdruck SO4 Ionen in situ gebildet werden und dann an der Umwandlung der Kupfersulfide zu basischem Sulfat teilnehmen. In addition to the compound containing chloride or bromide ions, a compound containing sulfate ions, for example sulfuric acid, can also be introduced into the leach solution. Sodium sulfate or the like. However, the introduction of SO 4 ions into the leach solution is not essential as the reaction will proceed even if these ions are not initially added. However, it is believed that during the leaching process at elevated temperature and under an oxygen pressure, SO 4 ions are formed in situ and then take part in the conversion of the copper sulfides to basic sulfate.
Gemäß der bevorzugtesten Ausführungsform wird die Auslauglösung unter Einsatz einer Mischung aus Chlorwasserstoffsäure und Schwefelsäure gebildet. Daher werden solche Bedingungen bevorzugt, daß dasIn the most preferred embodiment, the leach solution is made using a mixture of Hydrochloric acid and sulfuric acid are formed. Therefore, such conditions are preferred that the
Molverhältnis -=— zwischen ungefähr -γ- und γMolar ratio - = - between approximately -γ- and γ
Cl"Cl "
liegt, und das Molverhältnis -^- in der Aufschlämmung größer als ungefähr -ή— ist. Gewöhnlich enthält eine derartige Mischung wenigstens 25 Gewichtsprozent Chlorwasserstoffsäure.and the molar ratio - ^ - in the slurry is greater than about -ή-. Usually such a mixture will contain at least 25 weight percent hydrochloric acid.
Unabhängig davon, ob anfänglich eine saure Auslauglösung verwendet wird oder nicht, stabilisiert sich der pH-Wert der Auslauglösung gewöhnlich nach einer bestimmten Reaktionszeit und bleibt zwischen ungefähr 2,5 und 4,5 bis zur Beendigung der Reaktion stehen.Regardless of whether an acidic leach solution is initially used is used or not, the pH of the leach solution tends to post stabilize a certain reaction time and remains between about 2.5 and 4.5 until the reaction is complete stand.
Was die Auslaugtemperatur sowie den Sauerstoffdruck betrifft, so hängen diese Parameter von vielen Faktoren ab, beispielsweise von den vorstehend erwähnten. Jedoch ist jede Kombination, welche das gewünschte Ergebnis einer Umwandlung eines Hauptleils des in dem Konzentrat enthaltenen Kupfers in ein festes basisches Kupfeisiilfal liefert und die gcwünschte hohe Gesamtkupferumwandlung gestattet, zufriedenstellend. Temperaturen zwischen ungefähr 125 und 160 C und insbesondere zwischen 140 und 150 C haben sich als sehr geeignet erwiesen. Sauerstoffpartialdrücke oberhalb I2,fikg/cnr, absolut und ins-As for leach temperature as well as oxygen pressure, these parameters depend on many Factors such as those mentioned above. However, any combination that does that desired result of converting a main part of the copper contained in the concentrate in a solid basic copper foil and supplies the desired high total copper conversion permitted, satisfactory. Temperatures between approximately 125 and 160 C and in particular between 140 and 150 C have proven to be very suitable. Oxygen partial pressures above I2, fikg / cnr, absolute and ins-
besondere zwischen 14.0 kg cm2, absolut, und 21,0 kg. cm1, absolut, haben sich als sehr zufriedenstellend erwiesen.especially between 14.0 kg cm 2 , absolute, and 21.0 kg. cm 1 , absolute, have been found to be very satisfactory.
Das Auslaugen wird in einem Autoklav unter ausreichendem Rühren durchgeführt, beispielsweise mit 600 UpM, wobei die Auslaugzeit dazu ausreichen soll te, daß eine zufriedenstellende Gesamtumwandlung des in dem Kupfer enthaltenden Substrats bewirkt wird. Die Gesamturnwandlung sollte wenigstens ungefähr 90% und vorzugsweise mehr als 97% betragen.The leaching is carried out in an autoclave with sufficient agitation, for example at 600 rpm, the leaching time being sufficient to effect a satisfactory overall conversion of the substrate contained in the copper. The GESAM Turn conversion should be at least about 90% and preferably more than 9 7%.
Unter dem Begriff »Gesamiumwandlung« soll der gesamte Prozentsati· an Kupfer in dem Konzentrat verstanden werden, der in unlösliches basisches Sulfat umgewandelt wird, das in dem Rückstand zurückbleibt, ferner auch das lösliche Kupfersulfat, das in Lösung geht Normalerweise hat sich eine Zeitspanne von ungefähr 21 2 Stunden als zufriedenstellend erwiesen, um eine maximale Gcsamtumwandlung zu erzielen. Die Kupfcrkonzenlratc. die erfindungsgemäß behandelt werden können, sind die üblichen Konzentrate.The term "total conversion" is to be understood as the total percentage of copper in the concentrate that is converted into insoluble basic sulfate that remains in the residue, as well as the soluble copper sulfate that goes into solution. Normally there is a time span of approximately Proved satisfactory for 2 1 2 hours to achieve maximum total conversion. The copper concentration. which can be treated according to the invention are the usual concentrates.
welche Mineralsulfide enthalten, beispielsweise Chalcopyrit, Chalcocit. Covellit. Bornil od. dgl. oder Mischungen davon. Das Verfuhren ist jedoch besonders gut geeignet für die hydrometallurgische Behandlung von Chalcopyritkonzentraien. welche die gebräuch-which contain mineral sulfides, e.g. chalcopyrite, Chalcocite. Covellite. Bornil or the like or mixtures thereof. The seduction is special, however well suited for the hydrometallurgical treatment of chalcopyrite concentrates. which the common
lichsten in der Industrie sindmost in the industry
Ein bemerkenswertes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß ein derartiges Konzentrat in der Form, in der es erhalten wird, behandelt werden kann, d h. ohne weiteres Vermählen. Gegebenenfalls können jedoch die Konzentrate während einer Zeitspanne von ungefähr ' 2 Stunde od. dgl. vermählen werden, damit sie in aufgcsohlammter Form in den Autoklav eingebracht und ausgelaugt werden können. Es muß jedoch Sorge dafür getragen werden, daß kein zu starkes Vermählen der Konzentrate erfolgt, da der Prozentsatz der Kupferauflosuivj im Falle von vermahlenen Konzentraten größer ist als im Falle von nicht vermahlenen. wobei zu berücksichtigen ist, daß gemäß der Erfindung die Auflösung nicht oberhalb 50% und vorzugsweise nicht oberhalb 40% des gesamten umgewandelten Kupfers liegen sollte, da die Hauptmenge des Kupfers in ein unlösliches basisches Kupfersulfat umgewandelt werden soll, das im Rückstand zurückbleibt. Wird daher ein Vermählen durchgerührt, dann kann man die anderen Reaktionsbedingungen entsprechend einstellen (beispielsweise Herabsetzung der Temperatur), um eine zu starke Auflösung von Kupfer zu vermeiden.A notable feature of the invention is that such a concentrate can be treated in the form in which it is obtained, i. E. without further weddings. If necessary, however, the concentrates can be ground for a period of about 2 hours or the like, so that they can be introduced into the autoclave in the expanded form and leached out. Care must be taken, however, that the concentrates are not excessively milled, since the percentage of copper dissolution is greater in the case of milled concentrates than in the case of non-milled concentrates. It should be borne in mind that according to the invention the dissolution should not be above 50% and preferably not above 40% of the total converted copper, since the majority of the copper is to be converted into an insoluble basic copper sulfate which remains in the residue. If milling is therefore carried out, the other reaction conditions can be set accordingly (for example lowering the temperature) in order to avoid excessive dissolution of copper.
Ähnliche Überlegungen gelten dann, wenn der Feststoffgehalt in der Aufschlämmung eingestellt wird. Gewöhnlich ist ein Prozentsatz an Feststoffen zwischen ungefähr 20 und 30 Gewichtsprozent ausreichend. Es handelt sich dabei um die Prozentsätze, wie sie normalerweise eingehalten werden. Geringere Prozentsätze sind ebenfalls zufriedenstellend, jedoch darf nicht vergessen werden, entsprechende Einstellungen bezüglich der Verhältnisse -~ und ^- oderSimilar considerations apply when adjusting the solids content in the slurry. Usually a percentage of solids between about 20 and 30 weight percent is sufficient. These are the percentages that are normally observed. Lower percentages are also satisfactory, but one must not forget to make the appropriate settings regarding the proportions - ~ and ^ - or
wie sic vorstehend erwihnl worden sind, sowie be/üg- Hch der Temperatur und des Saucrstoffdruekes vor/ti- nchmcn. um eine übermäßige Auflösung von Cu in der Auslauglösung zu vermeiden. as mentioned above , as well as with regard to the temperature and the oxygen pressure before the meal. to avoid excessive dissolution of Cu in the leach solution .
Wie vorstehend bereits erwähnt worden ist. pendelt S «ich der pH-Wert der Aufschlämmung mit fortschrei tender Reaktion im ungemeinen /wischen ungefähr 2.5 und 4.5 ein. Man nimmt an. dall dies auf die !•.Mi tteilung eines Gleichgewichts während der Reaktion /wischen der Bildung von Kupfcrstilfat und festem basischen Kupfcrsulfal gemäß folgender Gleichung zurückzuführen ist: As mentioned above . If the pH of the slurry fluctuates as the reaction progresses, the pH levels out at around 2.5 and 4.5 . One assumes. that this is due to the division of an equilibrium during the reaction / between the formation of copper stilfate and solid basic copper sulfal according to the following equation :
3CuSO4 + 4H2O* 'CuSO4 2Cu(OII)2 + 21I2SO4 3CuSO 4 + 4H 2 O * 'CuSO 4 2Cu (OII) 2 + 21I 2 SO 4
lösliches Kupfcrlulfal soluble copper sulfal
festes basisches Sulfatsolid basic sulfate
"5"5
Es ist jedoch darauf hinzuweisen, daß diese Erklärung lediglich auf einer Annahme beruht und die Erfindung nicht beschranken soll.It should be noted, however, that this statement is based solely on an assumption and is not intended to limit the invention.
Der genaue pH-Wert, der aufrechterhalten wird. kann in einem gewissen Ausmaße durch andere Variablen gesteuert weiden, beispielsweise durch die Temperatur,die Zusammensetzung der Auslauglösung. die Natur des Konzentrais, den eingehaltenen Prozcntsatzan Feststoffen od. dgl Die Bedingungen lassen sich in einfacher Weise von einem Hydrometallurgcn steuern.The exact pH that will be maintained. can be controlled to a certain extent by other variables, for example by the Temperature, the composition of the leach solution. the nature of the concentration, the percentage adhered to Solids or the like. The conditions can easily be derived from a hydrometallic resin steer.
lsi das Auslaugen beendet, dann wird der feste Rückstand von der Auslauglösung abgetrennt, beispiclswcisc durch Filtration, und gewaschen, um die restlichen Spuren von Chlorid- oder Bromidionen zu entfernen. Dieser Rückstand enthalt hauptsächlich Eisen. Schwefel sowie basisches Kupfersulfat. Das Vorliegen des basischen Kupfcrsulfats im Rückstand konnte durch Röntgeiibcugungsanalysc ermittelt werden. Beispielsweise wurde folgende Zusammensetzung gefunden: 20% S. 35% Fc2O3, 36% CuSO4 2Cu(OH)2 sowie 9% restliche Bestandteile einschließlich etwa vorhandene Edelmetalle. Es gibt einige bekannte Methoden, nach denen das Kupfer aus einem derartigen Rückstand gewonnen werden kann. Beispielsweise kann man eine selektive Auflösung von Kupfer in einer ammoniakalischen Ammoniumsulfatlösung und eine anschließende Lösungsmittclcxtraktion der ammoniakalischen Flüssigkeit, ein Abstreifen mit Schwefelsäure sowie eine Gewinnung auf elcktrolytischem Wege aus der Schwefelsäurelösung durchführen. Man kann auch den Rückstand in verdünnter Schwefelsäure auslaugen und daran eine Lösungsreinigungsstufe sowie eine Gewinnung auf elektrolytischcm Wege aus der erhaltenen gereinigten Lösung anschließen. Derartige Methoden sind bekannt. Es ist nicht notwendig, sie näher zu beschreiben, da sie nicht in den Rahmen der Erfindung fallen.When the leaching is complete, the solid residue is separated from the leaching solution, for example by filtration, and washed to remove the remaining traces of chloride or bromide ions. This residue contains mainly iron. Sulfur as well as basic copper sulfate. The presence of the basic copper sulfate in the residue could be determined by X-ray diffraction analysis. For example, the following composition was found: 20% S. 35% Fc 2 O 3 , 36% CuSO 4 2Cu (OH) 2 and 9% remaining components including any noble metals present. There are some known methods by which the copper can be recovered from such a residue. For example, one can carry out a selective dissolution of copper in an ammoniacal ammonium sulfate solution and a subsequent solvent extraction of the ammoniacal liquid, a stripping with sulfuric acid as well as an electrolytic recovery from the sulfuric acid solution. The residue can also be leached in dilute sulfuric acid and then followed by a solution purification stage and an electrolytic recovery from the purified solution obtained. Such methods are known. It is not necessary to describe them in more detail as they do not fall within the scope of the invention.
Das bei einer derartigen Trennung erhaltene Filtrat enthält im wesentlichen die ganzen Chlorid- oder Bromidionen, etwas gslöstes Cu in Form von CuSO4 sowie praktisch kein Eisen. Dieses Filtrat kann daher nach Vornahme entsprechender Korrekturen fur anschließende Auslaugmaßnahmen erneut verwendet werden. Daher kann das erfindungsgemäße Verfahren entweder chargenwcisc oder kontinuierlich auf cyclischer Basis durchgeführt werden. Die kontinuierliche Verfahrensweise ist besonders vorteilhaft, da sie es ermöglicht, die Auslauglösung immer wieder zu verwenden. Trotz der Tatsache, daß in dieser Lösung etwas Cu gelöst ist, bleibt die Konzentration dieses gelösten Cu im allgemeinen konstant, wenn eine Rückführung der Lösung stattfindet. Daher ist auf diese Weise eine stetige und kontinuierliche Gewinnung des Kupfers auf Grund der Erfindung möglich. Es ist wcsentlichl einfacher, die flüssige Lösung anstatt der festen nicht umgesetzten Konzentrale zurückzuführen, so wie dies bei der Durchführung einiger bekannter hydrometallurgischer Verfahren geschieht.The filtrate obtained from such a separation contains essentially all of the chloride or bromide ions, some dissolved Cu in the form of CuSO 4 and practically no iron. This filtrate can therefore be used again for subsequent leaching measures after making appropriate corrections. The process of the invention can therefore be carried out either batchwise or continuously on a cyclic basis. The continuous procedure is particularly advantageous as it enables the leach solution to be reused over and over. Despite the fact that some Cu is dissolved in this solution, the concentration of this dissolved Cu will generally remain constant when recycling of the solution takes place. Therefore, a steady and continuous extraction of copper is possible on the basis of the invention in this way. It is actually easier to recycle the liquid solution rather than the solid unreacted concentrals, as is done when performing some well-known hydrometallurgical processes.
Die Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated with reference to Drawings explained in more detail. It shows
Fig. 1 ein Fließbild einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,Fig. 1 is a flow diagram of a preferred embodiment of the method according to the invention,
F i g. 2 eine graphische Darstellung, welche geeignete Molvcrhältnissc ,. in einer sauren Auslauglösung wiedergibt, die erfindungsgemiiß eingehalten werden können,F i g. 2 is a graph showing which Molecular content. in an acidic leach solution, complied with in accordance with the present invention can be
F i g. 3 cmc graphische Darstellung, welche geeig-F i g. 3 cmc graphical representation which is suitable
nete MolvcrhältnisscNice molecular ratio
in einer Auslauglösungin a leach solution
wiedergibt, die crfindungsgcmäß eingehalten werden können.reproduces which are complied with according to the invention be able.
F 1 g. 4 eine graphische Darstellung, welche geeignete Mengen an HCI in einer HCI-Auslauglösung sowie an H2SO4, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können, wiedergibt.F 1 g. 4 is a graph showing suitable amounts of HCl in an HCl leaching solution as well as H 2 SO 4 which can be used according to the invention.
Die Einfachheit des erfindungsgemäßen Verfahrens gehl aus Fig. 1 hervor. Wie in dieser Figur gezeigt wird, wird eine geeignete Auslauglösung, die Chlorid- oder Bromidionen enthält, in ein Gefäß oder in einen Autoklav 1 eingerührt, in welcher sie mit den Kupferkonzcntratcn bei erhöhter Temperatur sowie unter Sauersloffiibcrdruck umgesetzt wird. Anschließend wird in der Einheit 2 die Trennung flüssig/fest durchgeführt. Die Feststoffe werden mit Waschwasscr zur Entfernung von verbliebenen Spuren an Chlorid- und Bromidionen gewaschen, während die Auslauglosung erneut in die Einheit I zurückgeführt und für die nächste Auslaugopcration verwendet werden kann.The simplicity of the method according to the invention is evident from FIG. 1. As shown in this figure a suitable leach solution containing chloride or bromide ions is placed in a vessel or in a Stirred into the autoclave 1, in which it was mixed with the copper concentrate is reacted at elevated temperature and under oxygen pressure. Subsequently the liquid / solid separation is carried out in unit 2. The solids are treated with wash water Removal of remaining traces of chloride and bromide ions washed during the leaching solution returned again to the unit I and can be used for the next Auslaugopcration.
Das Kupfer wird aus dem Rückstand in bekannter Weise, wie vorstehend dargelegt, gewonnen.The copper is obtained from the residue in a known manner, as set out above.
Für die Falte, in denen eine saure Auslauglösung hergestellt wird, erläutert Fig. 2 die Wirkung der Säurekonzentration auf die Kupfcrumwandlung und -verteilung. In diesem besonderen Falle wird eine HCl,H2SO4-Auslauglösung mit 51,5 Gewichtsprozent HCI verwendet. Die Arbeitstemperatur beträgt 145 C. Der Sauerstoffpartialdruck wird auf 14 kg/crrr, absolut.eingestellt. DieAufschlämmung enthält 25Gewichtsprozent Feststoffe. Die Reaktionszeit beträgt 2'/2 Stunden. Aus dieser graphischen Darstellung geht deutlich hervor, daß dann, wenn man einen relativ hohen Prozentsatz der Gesamtkupfcrumwandlung anstrebt und gleichzeitig eine Auflösung von Cu in der Auslauglösung von nur ungefähr 30% oder wenigerFor the fold in which an acidic leach solution is made, Figure 2 illustrates the effect of acid concentration on copper conversion and distribution. In this particular case, an HCl, H 2 SO 4 leach solution with 51.5 percent by weight HCl is used. The working temperature is 145 C. The oxygen partial pressure is set at 14 kg / cmrr, absolute. The slurry contains 25 weight percent solids. The reaction time is 2½ hours. It can be seen from this graph that if one is aiming for a relatively high percentage of total copper conversion and, at the same time, a dissolution of Cu in the leach solution of only about 30% or less
H+ 015H + 015
erfolgt, das Molverhältnis -g— zwischen -V- und WiS liegen sollte.takes place, the molar ratio -g- between -V- and WiS should lie.
In F i g. 3 wird gezeigt, daß zur Erzielung einer hohen Gesamtkupferumwandlung sowie einer ungefähr 30%igen Cu-Auflösung in Gegenwart von Chloridionen das MolverhähnisIn Fig. 3 it is shown that in order to achieve a high total copper conversion as well as an approximate 30% Cu dissolution in the presence of chloride ions the Molverhähnis
größer als ^- seingreater than ^ - be
sollte. Bei ungefähr -j- stabilisieren sich die Bedingungen, wobei eine weitere Erhöhung des -=—Verhältnisses keine verbesserten Ergebnisse zurshould. At approximately -j- the conditions stabilize, with a further increase in the - = - ratio no improved results for
609618/335609618/335
Folge hat, jedoch auch keinen nachteiligen Einfluß ausübt. Es ist jetloch äußerst überraschend festzustellen, daß beim Fehlen von Chloridioncn der Prozentsatz der Gesamtkupferumwandlung weniger als 40% beträgt, während beim Vorliegen von nur 0.08 Mol Cl pro Mol vorliegendem Kupfer diese Umwandlung auf ungefähr 97% ansteigt. Die Arbeitsbedingungen sind in diesem Falle die gleichen wie im Falle vonHas a consequence, but also does not exert any adverse influence. It is now extremely surprising to find that in the absence of chloride ions the percentage of the total copper conversion is less than 40%, while when only 0.08 moles of Cl is present per mole of copper present, this conversion increases to approximately 97%. Working conditions in this case are the same as in the case of
Fig. 2. wobei das MolverhältnisFig. 2. wherein the molar ratio
H1 CuH 1 Cu
beiat
0.290.29
heat.heat.
Die F i g. 4 zeigt, daß dann, wenn eine HCI H,SO4-Kombination verwendet wird, wenigstens 25 Gewichtsprozent HCI erforderlich sind, um die gewünschte hohe Gesamlkupfcrumwandlung und eine geringe is Cu-Auflösung zu erzielen. Wiederum stabilisieren sich die Bedingungen an einem bestimmten Punkt, wobei eine weitere Erhöhung der Menge an HCl keine besonders günstige Wirkung ergibt. Die Arbeitsbedingungen sind die gleichen wie gemäß F i g. 3.The F i g. Figure 4 shows that when a HCl H, SO 4 combination is used, at least 25 weight percent HCl is required to achieve the desired high total copper conversion and low is Cu dissolution. Again, the conditions stabilize at a certain point, a further increase in the amount of HCl not having a particularly beneficial effect. The working conditions are the same as in FIG. 3.
1010
Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken.The following examples illustrate the invention without restricting it.
Beispiele I bis 20Examples I to 20
Um die Eignung von verschiedenen Chloridionen enthaltenden Stoffen sowie von ihren Kombinationen untereinander oder mit Sulfationen zu zeigen, wird eine Reihe von Versuchen in einem Autoklav unter Verwendung eines Kupferkonzentrats in der anfallenden Form durchgeführt, wobei der Feststoffgehalt 25%. die Temperatur 145 C. der Druck 14.0 kg cm', absolut O2. die Reaktionszeil 21 , Stunden und die Rührgeschwindigkeit 600 UpM betragen. Das in der angefallenen Form eingesetzte Kupferkonzentrat besitzt eine solche Teilchengröße, daß 72 Gewichtsprozent durch ein 325-Maschen-Tylersieb hindurchfallcn. wobei das Konzentrat Chalcopyrit mit einer kleineren Menge Bornit enthält. Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden Tabelle I zusammengefaßt:In order to show the suitability of various substances containing chloride ions and of their combinations with one another or with sulfate ions, a series of tests is carried out in an autoclave using a copper concentrate in the resulting form, the solids content being 25%. the temperature 145 C. the pressure 14.0 kg cm ', absolute O 2 . the Reaktionszeil 2 1 hours, and the stirring speed be 600 rpm. The copper concentrate used in the resulting form has a particle size such that 72 percent by weight falls through a 325-mesh Tylers sieve. the concentrate containing chalcopyrite with a minor amount of bornite. The results of these tests are summarized in Table I below:
NaCI HCINaCl HCI
CaCI,CaCI,
NH4(INH 4 (I.
34.334.3
24.924.9
1616
19.45 5.45 16.0 32.0 64.0 25.8 1.33 1.00 5.019.45 5.45 16.0 32.0 64.0 25.8 1.33 1.00 5.0
Ausbaue"r S
Expansions
tiirmand-
liint!
l!!cs:iml 1".ι copper
tiirmand-
liint!
l !! cs: iml 1
Kupfcrvcrtcilung "Ό saurclosli'jhe
Copper production
Rückstand LösungCu in Cu in the
Residue solution
•I Die Versuche werden bei einer Temperatur .on 175 C und nicht bei 145 C wie in allen anderen Fällen durcheeführt ··) Die Versuche werden mit emem Feststofigehali von 35% und nicht mit einem Feststoffgchalt von 25% wie in allen anderen Fällen durchgeführt.• I The experiments are carried out at a temperature of .on 175 C and not at 145 C as in all other cases ··) The tests are carried out with a solid content of 35% and not with a solid content of 25% as in all other cases accomplished.
Aus der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß verschiedene Chloridionen (Cl ~) enthaltende Stoffe entweder allein oder untereinander oder zusammen •lit SO4-enthaltende Stoffe eingesetzt werden können, beispielsweise Schwefelsäure oder Natriumsulfat. Wird Jedoch eine unzureichende Chloridkonzentration wie Im Falle der Beispiele 2,3.19 und 20 verwendet, dann Werden keine zufriedenstellenden Ergebnisse erzielt, lla das überschüssige Cu in Lösung geht Auch dann. Wenn keine Chloridionen verwendet werden, so wieThe table above shows that various substances containing chloride ions (Cl ~) can be used either alone or with one another or together with SO 4 -containing substances, for example sulfuric acid or sodium sulfate. However, if an insufficient chloride concentration is used, as in the case of Examples 2, 3, 19 and 20, then unsatisfactory results are obtained if the excess Cu goes into solution even then. If chloride ions are not used, such as dies im Beispiel 12 der Fall ist, wird nur eine Gesamtumwandlung von 39,20% erzielt. Wird zuviel Säure verwendet, wie in den Beispielen 15 und 16, dann wird zuviel Kupfer aufgelöst, so daß das erfmdungsgemäße Verfahren unwirksam wird. Die besten Ergebnisse werden gemäß der Beispiele 9 und Π erzielt, bei deren Ausfuhrung eine Gesamtumwandlung von über 99% erreicht wird, wobei auch eine annehmbare Cu Verteilung in dem Rückstand und in der Lösung festgestellt wird. Andere zufriedenstellende Ergeb-if this is the case in example 12, only a total conversion of 39.20% is achieved. Becomes too much acid used, as in Examples 15 and 16, then too much copper is dissolved, so that the process according to the invention becomes ineffective. The best results are achieved according to Examples 9 and Π, if carried out, an overall conversion of over 99% is achieved, although an acceptable one Cu distribution in the residue and in the solution is observed. Other satisfactory results
nisse sind diejenigen der Beispiele 1.4. 5. 6. 8. 10. 13 und 18. Mehr oder weniger zufriedenstellende Ergebnisse werden bei der Durchführung der Beispiele 7 und 14 erzielt.nits are those of Examples 1.4. 5. 6. 8. 10. 13 and 18. More or less satisfactory results are obtained by carrying out Examples 7 and 14.
Beispiele 21 bis 25
!cyclische HCl rf,SO4-VcrsuchelExamples 21 to 25
! cyclic HCl rf, SO 4 -crsuchel
Es wird eine über fünf Zyklen verlaufende Druckauslaugung unter Einsatz eines Kupferkonzenlrals. so wie es anfällt, durchgeführt, wobei sich das Konzentrat wie folgt zusammensetzt: 24.4% Cu. 30.6% Ee und 32.5°o S. Die ausgewählten Bedingungen sind «ie folgt: Temperatur: 145 C: Druck: 14kg cm'. absolut Sauerstoff; Feststoffgehalt: 25%; Rühren: 600 UpM; Auslaugzeit: 2,5 Stunden; Anfangslösungszusammensetzung: 17,0 gpl HCl sowie 16,0 gpl H2SO4 It is a five-cycle pressure leach using a copper concentrate. as it is, carried out, the concentrate being composed as follows: 24.4% Cu. 30.6% Ee and 32.5 ° o S. The selected conditions are "as follows: Temperature: 145 C: Pressure: 14kg cm". absolute oxygen; Solids content: 25%; Agitation: 600 rpm; Leach time: 2.5 hours; Initial solution composition: 17.0 gpl HCl and 16.0 gpl H 2 SO 4
(Molverhältnis ■■=■■-■ = 0.63). Die Auslauglösung eines(Molar ratio ■■ = ■■ - ■ = 0.63). The leaching solution of a
jeden vorangegangenen Zyklus wird bei der Durchführung des nächsten Auslaugzyklus eingesetzt. Die Chloridioncnkonzentralion in der Auslauglösung wird auf der Anfangshöhe während der Zugabe der Chlorwasserstoffsäure gehalten. Es wird keine Schwefelsäure bei der Durchführung der cyclischen Versuche zugesetzt. Der pH-Wert während einer jeden Druckauslaugung stabilisiert sich bei 2,8 bis 3,2. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle 11 zusammengefaßt.each previous cycle is used in performing the next leach cycle. the The concentration of chloride ions in the leach solution is at the initial level during the addition of the hydrochloric acid held. There is no sulfuric acid when carrying out the cyclic experiments added. The pH during each pressure leach stabilizes at 2.8-3.2. The results are summarized in Table 11 below.
(icttichis-
pm/ent
BeschickungAusl.iugru.k
(icttichis-
pm / ent
feed
Cu
("Olwas standing
Cu
("Oil
l'!iilfe
l '! iil
("öl Total S
("oil
CU SOj
Igpll (gpllElimination
CU SOj
Igpll (gpll
(gpi)Ic
(gpi)
Umwand-
lung% Cu
Conversion
lung
Ausbeute% S
yield
Nrexample
No
Die Werte in dieser Tabelle zeigen, daß während des Recvclisierens sich kein Kupfer oder Sulfat in der Lösung anreichert. Das Kupfer und das Sulfat, welches in das System nach dem ersten Zyklus gelangen, sind quantitativ in dem Auslaugrückstand enthalten. Der Schwefel liegt in dem Rückstand als basisches Sulfat und elementarer Schwefel vor. Die durchschnittliche Ausbeute an elementarem Schwefel beträgt 78%. Die durchschnittliche Kupferumwandlung wird zu 98,2% ermittelt. Die Ergebnisse zeigen deutlich, daß jede Auslaugung cyclisch durchgeführt werden kann, wobei keinerlei nachteilige Wirkung auf den Grad der Kupferumwandlung oder die Kupferverteilung festgestellt wird.The values in this table show that no copper or sulfate is in the during recycling Solution enriches. The copper and the sulfate, which get into the system after the first cycle are quantitatively contained in the leach residue. The sulfur is present in the residue as basic sulfate and elemental sulfur. The average Elemental sulfur yield is 78%. The average copper conversion becomes 98.2% determined. The results clearly show that any leaching can be carried out cyclically with no adverse effect on the grade the copper conversion or the copper distribution is determined.
Zusätzlich zu den vorstehenden Beispielen werden folgende Wirkungen untersucht:In addition to the above examples, the following effects are examined:
1. Wirkung der Temperatur1. Effect of temperature
Die Wirkung der Temperatur über den Bereich von 115 bis 175 C wird unter Verwendung eines Kupferkonzentrats in der Form, wie es erhalten wird (72% fallen durch ein 325-Maschen-Tyhrsieb hindurch) sowie unter Einsatz eines derartigen gemahlenen Konzentrats (99% fallen durch ein 325-Maschen-Tylersieb hindurch) unter einem Sauerstoffdruck von 14.0 kg/cm2, absolut, bei einem Feststoffgehalt von 25%, bei einem Rühren mit 600 UpM sowie während einer 2,5stündigen Auslaugzeit untersucht, wobei die Auslauglösung 17,0 gpl HCl und 16.0 gpl H2SO4 enthält. Die Ergebnisse zeigen, daß die Kupferumwandlung im Falle des Konzentrats, das in der angefallenen Form verarbeitet wird, im wesentlichen unabhängig von der Temperatur in dem Bereich von ungefähr 145 bis 175 C ist. wobei jedoch eine leichte Verminderung festzustellen ist. wenn das Auslaugen bei 135 C oder darunter durchgeführt wird. Der tVozentsatz der Kupferauflösung steigt mit der Tem- |>eratur über den ganzen Bereich hinweg an. Der beste Temperaturbereich scheint zwischen 125 und 160 C zu liegen. Wird das vermahiene Konzentrat umgesetzt, dann erweisen sich auch tiefere Temperaturen als ausreichend.The effect of temperature over the range of 115 to 175 C is demonstrated using a copper concentrate as received (72% will pass through a 325-mesh type sieve) as well as using such a milled concentrate (99% will pass a 325-mesh Tyler sieve) under an oxygen pressure of 14.0 kg / cm 2 , absolute, with a solids content of 25%, with stirring at 600 rpm and during a 2.5 hour leaching time, the leaching solution being 17.0 gpl HCl and 16.0 gpl H 2 SO 4 contains. The results show that the copper conversion in the case of the concentrate processed as it is, is essentially independent of temperature in the range of about 145-175 ° C. however, a slight decrease can be observed. when the leaching is carried out at 135 C or below. The percentage of copper dissolution increases with the temperature over the entire area. The best temperature range seems to be between 125 and 160 C. If the milled concentrate is converted, then lower temperatures also prove to be sufficient.
2. Wirkung des Druckes2. Effect of pressure
Die Wirkung des Sauerstoffpartialdruckes auf das Auslaugen wird unter Einsatz des gleichen Materials sowie unter den gleichen Bedingungen, wie sie vorstehend in Zusammenhang mit der Wirkung der Temperatur eingehalten worden sind, untersucht. Die Ergebnisse zeigen, daß der bevorzugte Druckbereich zwischen 14.0 und 21.0 kg/cm2, absolut Sauerstoff liegt, wobei jedoch etwas niedrigere oder etwas höhere Partialdrücke ebenfalls eingehalten werden können. Beispielsweise haben sich Sauerstoffdrücke von herab bis zu 7,0 kg/cm2, absolut, in einigen Fällen als erfolgreich erwiesen.The effect of the oxygen partial pressure on the leaching is investigated using the same material and under the same conditions as those observed above in connection with the effect of temperature. The results show that the preferred pressure range is between 14.0 and 21.0 kg / cm 2 , absolute oxygen, although somewhat lower or somewhat higher partial pressures can also be maintained. For example, oxygen pressures as low as down to 7.0 kg / cm 2 , absolute, have proven successful in some cases.
3. Wirkung der Zeit3. Effect of time
Die Wirkung der Zeit auf die Kupferumwandlung sowie -verteilung beim Druckauslaugen von Kupferkonzentrat in der Form, in der es erhalten wird (72% fallen durch ein 325-Maschen-Tylersieb hindurch), wird ebenfalls untersucht. Die eingehaltenen Bedingungen sind die gleichen, wie sie vorstehend im Zusammenhang mit den Temperatur- und Druckwirkungen eingehalten worden sind. Die Ergebnisse zeiger, daß die Kupfenimwandlung schnell mit der Zeit bis auf ungefähr 1,5 Stunden ansteigt und im wesentlichen nach 2J> Stunden beendet ist. Die Menge des aufgelösten Kupfers liegt innerhalb des annehmbaren Bereiches von 30 bis 40%.The effect of time on copper conversion and distribution in pressure leaching of copper concentrate in the form in which it is obtained (72% will pass through a 325-mesh Tyler screen), is also being investigated. The conditions observed are the same as in the above Relationship with the temperature and pressure effects have been observed. The results shows that the copper conversion quickly with the Time increases to about 1.5 hours and essentially after 2J> Hours has ended. The amount of dissolved copper is within acceptable Range from 30 to 40%.
4. Wirkung des Prozentsatzes an Feststoffen4. Effect of percentage solids
Die Wirkung des Prozentsatzes an Feststoffen in der Aufschlämmung eines Kupferkonzentrats in der Form, in welcher es erhalten wird, wird untersucht Man stelltThe effect of the percentage of solids in the slurry of a copper concentrate in the form, in which it is obtained is examined
fest, daß ein Bereich von 15 bis 35% zufriedenstellend ist. vorausgesetzt, daß das Molverhältnis ■■=.- infound a range of 15 to 35% to be satisfactory is. provided that the molar ratio ■■ = .- in
entsprechender Weise eingesteilt wird, wenn der Prozentsatz an Feststoffen sich in dem unleren Bereich bewegt. Die Kupferumwandlung beträgt 98% und das Ausmaß der Kupferauflösung 43%. Der bevorzugte Bereich liegt zwischen ungefähr 20 und 30% Feststoffen.is appropriately classified when the percentage of solids moves in the lower area. The copper conversion is 98% and the extent of copper dissolution 43%. The preferred range is between about 20 and 30% Solids.
5. Wirkung des Mahlens Beispiele 26 bis 335. Effect of milling Examples 26-33
Es wird eine Reihe von Versuchen unier Verwendung eines Kupferkor.zentrals durchgeführt, das während einer Zeitspanne von '/, Stunde vermählen worden ist, um zu ermitteln, ob die Kupferumwandlung erhöht werden kann. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II! zusammengefaßt.It is a series of experiments using unier performed a Kupferkor.zentrals that has been / marry a period of 'hours to determine if the copper conversion can be increased. The results are in the following Table II! summarized.
Beispie! Zusammensetzung der Auslaugliisuni;
Nr.Example! Composition of the Auslaugliisuni;
No.
Au>la ug bedingungenAu> la ug conditions
VoS Gesamt- "«säurelöslicheVoS total "" acid-soluble
Ausbeule kupfer- KupferverteilungBulge copper-copper distribution
Die Werte in dieser Tabelle zeigen, daß ein Auslaugen des vermahlenen Konzern rats mit 27,2 gpl NaCI während einer Zeilspanne von 2,5 Stunden bei 145 oder 130" C unter einem Sauerstoffdruck von 14,0 kg/cm2, absolut eine Kupferumwandlung von mehr als 99,5% (vgl. Beispiele 26 und 27) zur Folge hat. Eine Herabsetzung der Auslaugzeit von 2,5 auf 1.5 Stunden bei 1300C setzt die Kupferumwandlung auf 98.5% herab. Eine Herabsetzung des Sauerstoffdruckes von 14,0 kg/cm2, absolut, auf 7,0 kg/cm2, absolut, bei Anwendung einer Auslaugung mit 27,2 gpl NaCl bsi 145 C beeinflußt nicltit die Kupferumwandlung. Die Umwandlungen, di« dann erzielt werden, wenn mit 8,5 gpl HCl + 8,0 ßpl H2SO4 ausgelaugt wird, sind mit denen identisch, die mit 27,2 gpl NaCI erhalten werden, sofern alle anderen Bedingungen gleich sind.The values in this table show that leaching the ground group rat with 27.2 gpl NaCl for a period of 2.5 hours at 145 or 130 ° C. under an oxygen pressure of 14.0 kg / cm 2 , absolute copper conversion of has more than 99.5% (see FIG. Examples 26 and 27) resulted. A reduction in the leaching of 2.5 to 1.5 hours at 130 0 C constitutes copper conversion to 98.5% reduced. A reduction of oxygen pressure of 14.0 kg / cm 2 , absolute, to 7.0 kg / cm 2 , absolute, when using a leaching with 27.2 gpl NaCl at a temperature of 145 ° C., this does not affect the copper conversion HCl + 8.0 μl H 2 SO 4 are leached out, are identical to those obtained with 27.2 gpl NaCl, provided all other conditions are the same.
Die Kupferverteilung des vermahlenen Materials, das unter einem Sauerstoffdruck von 14,0 kg cm7, absolut, mit Natriumchlorid ausgelaugt worden ist, ist ähnlich derjenigen, die unter Einsatz des Kupferkonzentrats erhalten wird, das in der Form verwendet wird, wie es anfällt. Eine Herabtsetzung des Sauerstoffdruckes auf 7,0 kg/cm2, absolut, erhöht stark die Kupferauflösung. Der Kupferanteil, der dann aufgelöst wird, wenn das Auslaugen mit der HC1/H2SO4-Lösung durchgeführt wird, ist höher als im Falle des Einsatzes von Natiiumchlorid, und zwar als Folge der erhöhten Acidität des Systems.The copper distribution of the ground material which has been leached with sodium chloride under an oxygen pressure of 14.0 kg cm 7 , absolute, is similar to that obtained using the copper concentrate used as it is. Lowering the oxygen pressure to 7.0 kg / cm 2 , absolute, greatly increases the copper dissolution. The proportion of copper which is then dissolved when the leaching is carried out with the HC1 / H 2 SO 4 solution is higher than in the case of the use of sodium chloride, as a result of the increased acidity of the system.
Um die Wirksamkeit der Bromidionenreaktivität unter ähnlichen Bedingungen zu testen, wird ein Versuch in einem Autoklav unter Einsatz eines Kupferkonzentrats in der Form, wie es erhallen wird, durchgeführt. Dieses Kupferkonzenlrat enthält 28,4% Cu, 26.1 % Fe sowie 30,8% S. Es wird ein Gemisch aus H2SO4 und KBr verwendet. Dabei werden folgende Bedingungen eingehalten: Die Aufschlämmung enthält 25% Feststoffe und die Auslauglösung 16 gpl H2SO4 und 57 gpl KBr. Die Temperatur beträgt 145r C und der Sauerstoffdruck 14,0gkg/cm2, absolut. Die Reaktion wird unter Rühren mit 630 UpM durchgeführt. Sauerstoff wird in einer Menge von 3 l/min durchgeleitet.To test the effectiveness of the bromide ion reactivity under similar conditions, an autoclave test is performed using a copper concentrate in the form as it will be obtained. This copper concentrate contains 28.4% Cu, 26.1% Fe and 30.8% S. A mixture of H 2 SO 4 and KBr is used. The following conditions are met: the slurry contains 25% solids and the leach solution contains 16 gpl H 2 SO 4 and 57 gpl KBr. The temperature is 145 r C and the oxygen pressure 14.0 gkg / cm 2 , absolute. The reaction is carried out with stirring at 630 rpm. Oxygen is passed through at a rate of 3 l / min.
Die Ergebnisse dieses Versuchs sind in der folgenden Tabelle IV zusammengefaßt:The results of this experiment are summarized in Table IV below:
gplFe (total),
gpl
Aus dieser Tabelle ist zu ersehen, daß die Bromidionen in der gleichen Weise wie die Chloridionen reagieren, wobei ihr Vorliegen zu sehr hohen Gesamtumwandlungen nach nur 60minütiger Auslaugzeit führt, was bedeutet, daß ähnliche Ergebnisse wie beim Einsatz von Chloridionen erzielt werden.It can be seen from this table that the bromide ions act in the same way as the chloride ions react, their presence leading to very high total conversions after only 60 minutes of leaching time leads, which means that results similar to those obtained with the use of chloride ions are achieved.
Der Versuch des Beispiels; 34 wird wiederholt, wobei als Anfangsauslaugiösung das Endfiltral des Tests gemäß Beispiel 34 eingesetzt wird. Dieses Filtrat wirdThe attempt of the example; 34 is repeated using the final filtral of the test as the initial leach solution according to Example 34 is used. This filtrate will
(O(O
auf ungefähr 57 gpl KBr \or der Recyclisierung in den Autoklav gebracht, wobei jedo·.:; keine frische Schwefelsäure zugesetzt wirdto about 57 gpl KBr \ before recycling in the Brought to the autoclave, but ·.:; no fresh sulfuric acid is added
Die Ergebnisse dieses Tests sind in der folgenden Tabelle V zusammengefaßt.The results of this test are summarized in Table V below.
umnund-
lun-° o copper
umnund-
lun-
lösung
C"u. μρΙ/ usjmni
solution
C "and μρΙ
-pl'^L'iisilzuiiE dor Au
-pl '^
Diese Ergebnisse zeigen wiederum, daß die Recyclisierung d?r Auslauglösung bei entsprechender Einstellung der Bromidionenkonzentration zu zufriedenstellenden Ergebnissen führt, die den Ergebnissen ahnlieh sind, welche beim Einsatz von Chloridionen erzielt werden. Die Chlorid- und Bromidionen reagieren daher im wesentlichen in der gleichen Weise.Again, these results show that recycling for leaching solution with the appropriate setting the bromide ion concentration gives satisfactory results that are similar to the results which are achieved when using chloride ions. The chloride and bromide ions react therefore in essentially the same way.
Die Möglichkeit der Verwendung der anderen ^wei Halogenionen bei einer derartigen Arbeitsweise wird ebenfalls untersucht.The possibility of using the other ^ wei Halogen ions in such a procedure are also examined.
Es wird ein Versuch durchgeführt, bei dessen Durchführung eine Auslauglösung eingesetzt wird, die Jodidionen enthält. Dabei werden nicht die gewünschten Ergehnisse erzielt. Der Druckauslaugrücksiand. der bei diesem Test anfallt, enthält eine große Menge an nicht umgesetztem Konzentrat und läßt sich sehr schlecht filtrieren. Das offensichtliche Versagen dieser Lösunu ist unterwartet, da es bekannt ist, daß eine KupferllD-sulfatlosung mit Jodidionen unter Ausfällung von Kupferlll-jochd sowie unter Freisetzung von Jod reagiert.An experiment is carried out when it is carried out a leach solution containing iodide ions is used. This will not be the ones you want Results achieved. The pressure leach residue. the produced in this test contains a large amount of unreacted concentrate and is very difficult to filter. The obvious failure of this The solution is unexpected, as it is known that a copper III sulfate solution with iodide ions causes precipitation von Kupferlll-yoke as well as with the release of Iodine reacts.
Eine Auslauglosung auf der Basis von Fluoridionen ist nicht praktikabel, da derartige Lösungen die menschliche Haut sowie Glasvorrichtungen angreifen und mit größter Wahrscheinlichkeit mit den Silikatgangmineralien in dem Kupferkorizentrat reagieren. Daher sind die Fluoridionen als geeigneter Reaktant \on den erfindungsgemäßen Betrachtungen auszuschließen. A leaching solution based on fluoride ions is not practical because such solutions are the attack human skin and glass fixtures, and most likely with the silicate gangue minerals react in the copper concentrate. Hence the fluoride ions are considered a suitable reactant to exclude \ from the considerations according to the invention.
Folglich sind nur Chlorid- und Bromidionen oder eine Kombination davon für die Zwecke der erfindungsgemäßen hydrometallurgischen Behandlung von Kupferkonzentraten geeignet.Thus, only chloride and bromide ions, or a combination thereof, are for purposes of the present invention hydrometallurgical treatment of copper concentrates.
Die vorstehenden, die Erfindung nicht beschränkenden Beispiele sowie Ergebnisse zeigen deutlich die Einfachheit, den Wirkungsgrad sowie die Vorteile des neuen erfindungsgemäßen Verfahrens, das einen wesentlichen Beitrag auf dem Gebiet der hydrometallurgischen Gewinnung von Kupfer aus Kupferkonzentraten liefert.The above non-limiting examples and results clearly show the Simplicity, the efficiency and the advantages of the new method according to the invention, the one significant contribution to the hydrometallurgical extraction of copper from copper concentrates supplies.
Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings
Claims (1)
und liegt.. 0.65
and lies.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CA179995 | 1973-08-30 | ||
| CA179,995A CA994109A (en) | 1973-08-30 | 1973-08-30 | Hydrometallurgical method for recovering copper values from copper concentrates |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE2441342A1 DE2441342A1 (en) | 1975-03-27 |
| DE2441342B2 DE2441342B2 (en) | 1975-09-25 |
| DE2441342C3 true DE2441342C3 (en) | 1976-04-29 |
Family
ID=
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