DE244973C

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Publication number: DE244973C
Application number: DENDAT244973D
Authority: DE
Publication date: 1900-01-01

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

- JVi 244973 -KLASSE 40«. GRUPPE

Dr. ANTON GADOMSKI in TIFLIS, Ruszl.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 26. Januar 1910 ab.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus gerösteten Erzen und Schlacken durch Auslaugen derselben mittels Ammoniaks und Ammoniumcarbonats. Gegenüber bekannten Verfahren dieser Art besteht das wesentliche Merkmal der Erfindung darin, daß hier die Behandlung der Erze und Schlacken mit Ammoniak und Ammoniumcarbonat unter Mitwirkung des Luft-Sauerstoffs erfolgt. Es hat sich nämlich gezeigt, daß hierdurch die Herauslösung des Kupfers aus den gerösteten Erzen und Schlacken sehr wesentlich erleichtert wird. Während nämlich bei der Behandlung der Kupfererze mit Ammoniak bzw. Ammoniumcarbonat allein Lösung nur sehr schwer und unvollkommen erfolgt, so daß das Verfahren der Kupfergewinnung aus oxydischen Erzen mittels Am-. ,· moniaks u. dgl. bisher keine praktische Ver-

2B breitung hat finden können, tritt bei gründ-•'•"licher Behandlung mit Sauerstoff sehr schnell Lösung ein, indem sich bei Gegenwart von ' überschüssigem Ammoniak Kupferoxydammoniak bzw. kohlensaures Kupferoxydammoniak bildet. Dies läßt sich dann weiterhin leicht in das Metall überführen.

Man hat zwar schon vorgeschlagen, Kupfererze mit Hilfe von Ammoniak und Luft auszuschließen. In diesem Falle handelte es sich aber um schwefelhaltige Kupfererze, und der Sauerstoff sollte dabei dazu dienen, den Schwefel zu oxydieren. Abgesehen davon, daß auf diese Weise stark mit Schwefel verunreinigte Produkte erhalten werden, die für die praktische Kupfergewinnung wertlos sind, kommt es beim vorliegenden Verfahren lediglich auf die Behandlung gerösteter, d. h. oxydischer und schwefelfreier Kupfererze an. Für solche aber hielt man bisher die Verwendung von Sauerstoff bei ihrer Behandlung mit Ammoniak bzw. Ammoniumcarbonat für unnötig und zwecklos, weil man die Wirkung, welche der Sauerstoff hierbei auszuüben imstande ist, nicht erkannt hatte.

Bei Ausführung des Verfahrens geht man in der Weise vor, daß das geröstete Kupfererz bzw. die Schlacken zunächst unter kräftiger Einwirkung von Luft mit Ammoniak und Ammoniumcarbonat behandelt werden, worauf die entstandenen Lösungen von Kupferoxydammoniak und kohlensaurem Kupferoxydammoniak im Destillationsgefäß zum Sieden erhitzt werden. Das Ammoniak und die Kohlensäure werden hierbei ausgetrieben und können von neuem benutzt werden, während sich das Kupferoxyd in dem zurückbleibenden Wasser pulverförmig niederschlägt. Dieses Kupferoxyd, welches bis etwa 80 Prozent reines Kupfer enthält, kann alsdann leicht im Spleißofen auf reines Kupfermetall verarbeitet werden.

Zur Erläuterung des Verfahrens ist in der Zeichnung eine zu dessen Ausführung geeignete

Vorrichtung veranschaulicht und im nachfolgenden beschrieben. In dieser Zeichnung zeigt

Fig. ι die Seitenansicht eines der Auslaugegefäße für das Kupfererz,

Fig. 2 einen Grundriß der Auslaugegefäße und

Fig. 3 eine Seitenansicht der gesamten Anlage.

ίο Zur Gewinnung des Kupferoxyds wird zunächst das geröstete Kupfererz bzw. die Schlacken bis zur Korngröße von etwa ι cm zerkleinert und alsdann in die Behälter A₁A₁ gebracht. Jeder dieser Behälter besteht aus einem nach oben und nach unten enger werdenden Eisenblechkasten von quadratischem Querschnitt. Der Behälter wird durch ein Gitter·« und ein Filter b in drei Teile geteilt. Durch die Deckelöffnungen c, C₁ wird das

ao gekörnte Gut eingeschüttet, das sich auf dem Gitter α aufschichtet. Der mittlere, zwischen « und b befindliche Teil d bzw. d_x der Behälter dient zum Sammeln des Schlammes. und der untere Teil e bzw. ^₁ für den Zusammenfluß der Lösung. Der Schlamm wird aus dem Apparat durch die Klappe f entfernt, während das Gut nach Beendigung des Prozesses durch das Türchen g herausgeholt wird.
Wenn der Behälter A mit dem Gute gefüllt ist, so wird seine Öffnung c mit dem Deckel h dicht geschlossen, und es wird dann durch die Rohrleitung i aus dem Vorratsbehälter C beim Öffnen des Hahnes j die aus gleichen Teilen von etwa vierprozentigem -Ammoniak und vierprozentigem Ammoniumcarbonat bestehende Lösung in einer Menge von etwa einem Viertel des in den Behälter A eingeschütteten Gutes in diesen eingelassen. Dann wird der Hahn k geöffnet, um ein Vakuum in der Kammer β zu erzeugen, die mittels Rohrleitung z¹, Behälter B und Rohr p mit einer gewöhnlichen Luftpumpe verbunden ist. Der nach oben enger werdende Teil m des Behälters A ist durch einen Hahn η mit einer Rohrleitung 0 verbunden, die ihrerseits an eine Druckpumpe angeschlossen ist. Letztere liefert einen Druck bis zu etwa zwei Atmosphären und dient dazu, Luft in die Kammer m hineinzupressen. Das Lösungsmittel wird dann ziemlich rasch durch den Kupferrost hindurchgetrieben, wobei sich die Kupferverbindung auflöst.

Die Wirkung des Reagens ist dabei die folgende: Ammoniak löst alle im Kupfererz und den Schlacken schon vorhandene Kupfercarbonatmenge auf und bildet unter Mitwirkung des Luftsauerstoffs das Kupferoxydammoniak, das sich leicht im Ammoniaküberschuß auflöst. Das Ammoniumcarbonat dient zur Bildung des Kupfercarbonats und beschleunigt den Auflösungsprozeß der Kupferverbindungen im Ammoniak. Diese Kupferlösung dringt mit dem Schlamme durch das Gitter α des Behälters A in den Teil d ein, wo der Schlamm zurückbleibt, während die Kupferlösung durch das Filter b weiter in die untere Kammer e eintritt, von wo sie infolge des Vakuums emporsteigt und in den Behälter B übergeht.

Wenn die .Kupfersalzlösung im Apparat A genügend gesättigt ist, wird sie in Destillier- 70 · kolben übergeführt, andernfalls wird sie noch einmal mittels der Rohrleitung q durch das Kupfererz in demselben bzw. in einem anderen Behälter getrieben, wobei die Vorrichtung ermöglicht, die Lösung unmittelbar aus einem Behälter in den anderen überzuführen. Um z. B. die Lösung aus dem Behälter A in den Behälter A₁ überzuleiten, wird die Luft in der Kammer e des Behälters A verdünnt und der Hahn r in der den einen Behälter mit dem anderen verbindenden Rohrleitung S geöffnet sowie der Hahn k des Behälters A geschlossen, so daß die Lösung in die Kammer W₁ des Behälters A₁ überströmt. Auf diese Weise wird, die Lösung durch das Kupfererz bis zur völligen Sättigung durchgetrieben. Nach dem Durchtritt des Reagens durch den Behälter wird eine kräftige Luftzirkulation durch das Kupfererz und die Schlacken erzeugt, indem man die Luft in dem oberen Teil m des Apparates A durch Öffnen des Hahnes η zusammendrückt.

Das Verfahren dauert gewöhnlich ungefähr eine Stunde, wobei die Kammer d durch Öffnen des Hahnes t mit der Rohrleitung Z³ verbunden wird; diese Rohrleitung Z³ mündet in das mit Wasser gefüllte Gefäß -F, wo die während der Luftzirkulation entstehenden Gase von dem Wasser aufgenommen werden. Die auf solche Weise erhaltene Lösung wird weiter benutzt, indem man sie mittels der Pumpe K durch die Rohrleitung Z^ in das Gefäß C für das Reaktionsmittel einführt. Die Luftzirkulation ist nötig, damit sich das im Ammoniak lösbare Kupferoxyd in Kupferoxydammoniak verwandelt. Diese Reaktion verläuft besonders leicht, wenn das nasse Kupfererz gleichzeitig der Wirkung des Luftsauerstoffs und des Ammoniaks ausgesetzt wird. Nach der Luftzirkulation wird wieder das obenerwähnte Reagens eingelassen und die oben angegebene Behandlung wiederholt. Zum völligen Ausziehen der Kupfersalze genügt es gewöhnlich, das Reagens ungefähr fünfmal durch das Kupfererz durchzulassen und dazwischen kräftige Luftzirkulation zu erzeugen. Nach Beendigung dieses Verfahrens wird ein starker Wasserstrom durch das Gut getrieben, um aus demselben die Gasreste zu entfernen, und zu diesem Zwecke wird der in der von

Claims

der Wasserleitung kommenden Rohrleitung ν befindliche Hahn u und der Hahn w geöffnet. Das Wasser wird durch den Hahn t in die in das Gefäß F führende Rohrleitung Z³ geführt. Nach reichlicher Ansammlung der Lösung im Gefäß B beginnt man mit dem Destillieren der Lösung. Das Destillieren wird im Eisenblechzylinder H ausgeführt, welcher mit einem Feuerraum L versehen ist. Die mit dem Kupferoxydammoniak und Kupferoxydcarbonat gesättigte Flüssigkeit tritt durch Rohrleitung Z² und den Hahn χ ein. Unten befindet sich ein zum Auslassen des Wassers und Kupferoxyds mit Hahn y versehener Stutzen (Fig. 3).

Wenn der Destillierkolben bis zu ²/₃ seiner Höhe gefüllt ist, erhitzt man die Flüssigkeit zum Sieden. Die dabei entstehenden Ammoniak- und Kohlensäuregase gehen durch das Rohr Z in das Gefäß C und werden von neuem als Reagens verwendet. Nach dem Austreiben der Gase bleiben bis 70 Prozent Wasser zurück, welches mit dem auf den Kolbenboden pulverartig niedergeschlagenen Kupferoxyd entfernt wird, indem man den Hahn y öffnet.

Letzterer befindet sich in dem Verbindungsrohr zwischen dem Kessel H und dem Trog G, von wo das Kupferoxyd abgeführt wird. Das Ausscheiden des Kupfers als Kupferoxyd durch Abdestillieren des Ammoniaks, welch letzteres gleichzeitig wieder aufgefangen wird, ist an sich bekannt.

Für das ganze oben beschriebene Verfahren vom Eintreten des Kupfererzes bzw. der Schlacke in den Apparat ^t bis zur Gewinnung des Kupferoxyds sind ungefähr 24 Stunden erforderlich. Das getrocknete Kupferoxyd wird zwecks Umschmelzung zu reinem Kupfermetall in den Spleißofen gebracht.

Zur Gewinnung des Ammoniakgases wird einer von den bekannten Apparaten, die auf der schematischen Zeichnung mit / bezeichnet sind, benutzt. Aus dem Apparat gehen die Gase in das Gefäß D, wo sie das Wasser sättigen. Durch Einlassen von Kohlensäure aus dem Apparat T erhält man dann die Ammoniumcarbonatlösung. Die Lösungen aus den Gefäßen D und E treten nach Bedarf in den Vorratsbehälter C über. Die Rohrleitung M ist mit der AVasserleitung verbunden.

50 Ρλ τ ii ν τ - A ν s ρ r υ c η :

Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus Schlacken und gerösteten Erzen durch Auslaugen mittels Ammoniaks und Ammoniumcarbonats, dadurch gekennzeichnet, daß die Behandlung der gekörnten gerösteten Erze oder Schlacken mit Ammoniak und Ammoniumcarbonat unter Mitwirkung des Luftsauerstoffs erfolgt, wobei die im Ammoniak allein nur schwer löslichen Kupferverbindungen durch die in Gegenwart von Ammoniak und Ammoniumcarbonat stattfindende heftige Luftzirkulation in leicht lösliche Kupfen'erbindungen übergehen, worauf die erhaltene ammoniakalische Kupferoxydammoniak- und Kupferoxydcarbonatlösung zwecks Gewinnung von Kupferoxyd in an sich bekannter Weise abgedampft und das reine metallische Kupfer durch Umschmelzen aus dem Kupferoxyd reduziert wird. ·

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.