DE2455301C3

DE2455301C3 - Verfahren zur Metallgewinnung, insbesondere zur Goldgewinnung

Info

Publication number: DE2455301C3
Application number: DE19742455301
Authority: DE
Inventors: Raymond John Johannesburg Transvaal Davidson (Südafrika)
Original assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Current assignee: Anglo American Corp of South Africa Ltd
Priority date: 1973-11-23
Filing date: 1974-11-22
Publication date: 1978-02-02

Description

ίο Zur Gewinnung von Gold aus goldführenden Erzen kenn! man insbesondere das Zyanidverfahren. Bei diesem Verfahren muß das Erz sehr gründlich zerkleinert bzw. gemahlen werden und dieser Erzschlamm wird dann mit einer Natrium-Zyanidlösung gelaugt.

[las Gold wird in Form von Goldzyanid-Ionen

(Au(CN), Honen nach folgender Reaktion ausgelaugt:

jo 2 Au+ 4 NaCN+Ο, + Η,Ο

= 2 NaAu(CN),+ 2 NaOIl

Das Gold kann aus der zyanischen Endlauge mit

M Hilfe herkömmlicher Verfahren, wie beispielsweise elektrolytisch, gewonnen werden. Wenn einmal die Hauptmcnge des Goldes aus der Endlauge gewonnen ist, so bleibt das Problem, die Restmenge an Gold auch noch zu gewinnen. Bisher wurde dies beispielsweise dadurch erreicht, daß das Gold auf einen Aktivkohle-Träger adsorbiert und dann von diesem Träger nach einem der nachstehenden Verfahren desorbiert oder herausgelöst wurde:
I. Die Aktivkohle wird mit einer kochenden Mischung aus Natriumzyanid und Natriumhydroxid in Berührung gebracht. Das desorbierte Gold kann von der Endlösung mit Hilfe üblicher Verfahren, wie beispielsweise auf elektrolytischem Wege oder durch Auslallung mit Zink, gewonnen werden.

so 2. Die Aktivkohle wird mit flüssigem Ammoniakhydrid in Berührung gebracht. Aus der entstehenden Lösung kann das Ammoniak dann herausgespült werden, um das Gold zu gewinnen. .1. Die Aktivkohle wird mit einer Lösungaus Natrium-

ss sulfid und Natriumhydroxid in Berührung gebracht. Das Ciold kann aus der entstehenden Lösung auf elektrolytisches! Wege gewonnen werden.

Die vorgenannten drei Verfahren haben jedoch den Nachteil, daß sie kostenaufwendig sind und unan-

ho genehme Reagen/ien benötigen.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Gewinnung von auf einem Träger als ionischer Komplex adsorbierten Übergangs- oder Edelmetallen /u verwirkliehen, welches preiswert ist

(>s und keine derart unangenehmen Reagen/ien benötigt. Gekennzeichnet ist ciη erllndungsgemäßes Verfahren der vorgenannten ArI im wescnllicnen dadurch, daß der Träger /weeks Desorption der Metalle mil

Wasser in Berührung gebracht wird, welches eine schwache Metallkaiionen-Konzentration aufweist.

Vorzugsweise besitzt das Wasser eine geringe Konzentration an mehrfach geladenen Kationen, beispielsweise von Erdalkalimetall-Kationen. Insbesondere eignet sich Wasser mit einer Metallkationen-Konzentration von weniger als 100 ppm, vorzugsweise von weniger als 50 ppm. Geeignet ist destilliertes, entionisiertes und enthärtetes Wasser.

Die Erfindung besitzt spezielle Anwendung für Metalle in Form von ionischen Zyanidkomplexen. Bei derartigen Komplexen können die Metalle den Teil des anionischen Anteiles des Komplexes bilden. Bei Gold ist dieser anionische Anteil der anionische GoIdzyanid-Komplex, und zwar Au(CN)₂.

Es wurde festgestellt, daß die Desorption der Metalle mit Hilfe von Wasser mit niedriger Kationenkonzentration bei erhöhten Temperaturen wirkungsvoller ist. Bei über atmosphärischem Druck liegendem Betriebsdruck kann mit Temperaturen bis zu 150 C gearbeitet werden. Außerdem wird, wenn der Träger den Teil einer Desorptionssäule bildet, vorzugsweise das Verhältnis zwischen Länge und Durchmesser möglichst groß gewählt und es werden möglichst geringe Elutionsgeschwindigkeiten verwendet.

Als Träger läßt sich jeder Träger verwenden, welcher zur Adsorption der Metalle in ihrer Ionenkomplex-Form geeignet ist. Als besonders geeigneter Träger hat sich Holzkohle, insbesondere Aktivkohle, gezeigt.

Es wurde festgestellt, daß, wenn das Kation des Komplexes ein Erdalkalimetall ist, der Komplex wesentlich stärker auf dem Träger adsorbiert wird, als wenn das Kation ein Alkalimetall ist. Dies trifft insbesondere auf Goldzyanid-Komplexe zu. So hat sich gezeigt, daß das Ausmaß der Adsorption der Reihe Ca>Mg> ll>Li>Na>K folgt. Wenn infolgedessen das Kation des Komplexes ein Erdalkalimetall ist, insbesondere Kalzium, wird vorzugsweise der Träger einer Vorbehandlung mit einer Alkalimetallsa'z-Lösung unterworfen, bevor die Desorption mit Wasser durchgeführt wird. Eine derartige Vorbehandlung ergibt effektiv eine Austauschreaktion zwischen dem Alkalimetall und dem Erdalkalimetall. Eine derartige Austauschreaktion wird noch dadurch begünstigt, daß ein Salz verwendet wird, dessen Anion ein unlösliches oder im wesentlichen unlösliches Salz mit dem Erdalkalimetall bildet, so daß das Erdalkalimetall effektiv aus dem System entfernt wird, wenn der Austausch erfolgt. Geeignete Salze sind Karbonate, Oxalate, Sulfite und Fluoride.

Bei der Vorbehandlung hat sich weiterhin herausgestellt, daß sie um so wirkungsvoller ist, wenn die Lösung basisch ist

Als Alkalimetall wird vorzugsweise Natrium, Kalium oder Lithium verwendet Eine bevorzugte Vorbehandlungs-Lösung ist eine Kaliumkarbonat/Kaliumhydroxiü-Lösung mit einem basischen pH-Wert.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung liegt in der Goldgewinnung beim Zyanidverfahren. Bei einer Durchführungsform des Zyanidverfahrens

ίο wird das goldführende Erz mit einer Natriumzyanid/ Kalziumhydroxidlauge und granulierter Holzkohle geschlämmt. Das Gold wird in der Form von GoIdzyanid-Ionen ausgelaugt und in dieser Form auf der Holzkohle adsorbiert. Die Holzkohle wird abgesiebt

■ 5 und das Gold von ihr mittels eines der bereits genannten Verfahren gewonnen. Statt dieser bekannten Verfahren kann das Gold auch durch Elution mit Wasser mit geringer Metallkationen-Konzentration entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren gewonnen werden. Alternativ kann das erfindungsgemäße Verfahren angewendet werden, um restliche Goldmengen aus den Abwässern zu gewinnen, welche bei den bisher bekannten Goldgewinnungsverfahren anfallen. So wurde beispielsweise das Abwasser einer GoIdgewinnungsanlage mit einem Träger behandelt, welcher aus granulierter Holzkohle (0,52-2 mm) bestand, die aus Kokosnußschalen hergestellt woiden war. Die Adsorption wurde durch Vermischung des Abwassers mit der Holzkohle und anschließendes Trocknen durchgeführt, die Analyse der beladenen Holzkohle ergab folgende Werte:

Element	ppm auf beladcner
	Holzkohle
Au	3300
Ag	45
Fe	1500
Ni	2500
Cu	240
Co	2
Zn	380

Die beladene Holzkohle wurde dann in eine Elutionssäule eingebracht, welche einen Innendurchmesser von 0,9 cm und eine Länge von 40 cm besaß. Die beladene Holzkohle wurde einer Vorbehandlung mittels einer 5gew.-%igen Kaliumkarbonat-Lösung bei 50 C unterworfen und anschließend mit entionisiertem so Wasser bei 'JO C'cluiert. Die Resultate zeigt nachstehende Tabelle I:

Tabelle I

lilutinnsnienge Λιι
(ml) (ppm)

Ag
(ppm)

19	1,3	< ι
39	1,5
60	1,6
80	1,8
100	2,0
121	28	-
141	96	12
60	144	16
179	185	13
98	213	9

le
(ppm)

Ni
(ppm)

9
Il

14
17
18

Cu
(ppm)

860	3.S
200	12
60	6
20

Co
(ppm)

Zn

(ppm)

5
5

r-ortset/ung	Au	Ag I	Ni	<
lilutionsmengc	(ppm)		(P Mil)
(ml)	235		11
217	228	(ppm) (ppm)	7
236	209	6	4
255	192	3	3
275	170	2	2
293	145		2
312	121		1
332	92		I
349	82		1
370	65	<1
389	52
440	39
423	29
442	20
461	13,3
480	9,1
498	7,0
517	5,8
536	5,1
555	4,8
575
		.

Anmerkung zu Tabelle I:

1. Fraktionen (I - 100 ml - Vorbehandlung

2. Fraktionen 100-575 ml - F-lution mii entionisier'.cni Wasser

3. 25 ml = I Küllmcngc.

( u (ppm ι

3 2 2 2

Cn /η

ι ppm) (ppmI

! <ι

Unter Verwendung der vorbeschriebenen Stoffe und 10gew.-%igcn Natriumkarbonat-Lösung, einer Verfahren wurde die Auswirkung verchiedener Vor- 35 10gcw.-%igen Ammoniumkarbonat-Lösung und einer

behandlungen überprüft. Die Vorbehandlungen wurden mit einer 10gew.-%igen Kaliumkarbonat-Lösung, einer l,5gew.-%igen Lithiumkarbonat-Lösung, einer

10gew.-%igen Natriumchlorid-Lösung durchgeführt. Die anschließende LMution mit entionisiertem Wasser ergab folgende Ausbeuten:

Kaliumkarbonal	84%
Lithiumkarbonat	68%
Natriumkarbonat	60%
Ammoniumkarbonat	18%
Natriumchlorid	10%

Daraus zeigt sich, daß eine Vorbehandlung mit Kaliumkarbonat-Vorbehandlungen durchgeführt und Kaliumkarbonat am wirkungsvollsten war. Gleiche die Resultate dieser Versuche zeigt nachstehende Versuche wurden unter Verwendung verschiedener Tabelle II:

Tabelle II

Optimierung der Karbonat-Vorbehandlung von Aktivkohle mit einem Goldgehalt von 0,3% aus den Abwässern einer Goldgewinnungsanlagc.

Vorbehandlung	Strömungs	Fülimcngcn	Temperatur	bei	Goldausbeute
	geschwin	(Karbonat-	Vorbehand	Flulion
	digkeit	Vorbehandlung)	lung
	(cm/min)		( C)	( C)
1 % K _?CO,	2,37	4	50	90	70% in 24 Füllmengeri
5 %	(1,74	8	50	90	^l)\| "υ in 19 Füllmengcn
10%	2,47	K	50	90	48% in 20 Füllmengen
0,5% KiCO,¹	0,74	Ca. ',';	90	90	.(S% in 24 Füllmengen
0.5% KOII
ρ·;, κ,co-/	0.74	CM. 'Λ	90	40	7V₁₁ in 16 Fiillmenucn

lonsL't/unu	Strömungs	Fiillmengen	Teinperalur	bei	(iold;	iusheule
Vorbehandlung	geschwin	(Karbonal-	Vorhchand-	lUution
	digkeit	Vorhehamllung)
	(cm/min)		( O	( O
					82%	in 24 Füllmengen
Γ/οΚΟΗ	0,74	ca. ¹A	90	90	88%	in 16 Füllmengen
3% K₂CO/					93%	in 24 Füllmengen
1 % KOH	0,74	ca. V₂	90	90	96%	in 16 Füllmengen
5% K₂CO/					98%	in 25 Füllmengen
3% KOH	0,74	1	90	90	98%	in 16 Füllmengen
5% K₂CO/					99%	in 25 Füllmengcn
3% KOH	0,74	1	90	90	94%	in 7 Füllmengen
10% K₂CO/					98%	in 12 Füllmengen
5% KOH					99%	in 24 Füllmengen
	0,74	1	90	90	94%	in 7 Füllmcngen
5% K₂CO/					99%	in 12 Füllmengen
10% KOH					100%	in 22 Füllmengen

Alle Prozentzahlen = Gewichts-%

Um die Auswirkung einer Temperaturerhöhung auf die Effizienz der Desorption zu demonstrieren, wurden 20 Füllmengen von entionisiertem Wasser bei 90'C und bei 70 C verwendet, um Gold zu desorbieren, welches auf einem Aktivkohleträger in der vorgenannten Weise adsorbiert war. Dabei wurde jeweils eine Vorbehandlung mit einer halben Füllmenge einer Lösung aus 5% Kaliumkarbonal und 3% Kaliumhydroxid durchgeführt. Es stellte sich heraus, daß die Elution mit dem entionisiertem Wasser bei 90'C eine Goldausbeute von 98% gegenüber einer Ausbeute von nur 73% bei Verwendung von Wasser mit 70 C ergab.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Gewinnung von auf einem Träger als Ionen-Komplex adsorbierten Übergangs- oder Edelmetallen, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger zwecks Desorption der Metalle mit Wasser in Berührung gebracht wird, welches eine schwache Metallkationen-Kortzeniration aufweist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser eine geringe Konzentration an mehrfach geladenen Kationen besitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser eine Metallkationen-Konzentration von weniger als 100 ppm hat.

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Wasser eine Metallkationen-Konzentration von weniger als 50 ppm hat.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, daß entionisierles oder enihärletes Wasser verwende! wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß ein ionischer Zyanidionen-Komplex verarbeitet wird, bei dem die Metalle Teil des onionischen Anteiles desselben bilden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -6, dadurch gekennzeichnet, daß die Metalle Gold und Silber ausgewählt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -7, dadurch gekennzeichnet, daß als Träger Aktivkohle verwendet wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Desorption bei erhöhter Temperatur durchgeführt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 -9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komplex verwendet wird, bei dem das Kation Natrium, Kalium oder Lithium ist.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche I - 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein Komplex verwendet wird,bei dem das Kaiion ein ErdalkalimcUill-Kation ist und der Träger vor der Desorptionsstufc mit einer Alkalimetallsalz-Lösung in Berührung gebracht wird.

12. Verfahren nach Anspruch 1 !,dadurchgekennzeichnet, daß als Alkalimetall/ eine Natrium-, Kalium- oder Lithiunisal/lösung verwendet wird.

1.1. Verfahren nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alkalimctullsal/.-Lösung veiwendet wird, deren Anion ein unlösliches oder im wesentlichen unlösliches SaI/. mit dem Iirdalkalimctallkation bildet.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 1.1, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimctallsalz-Lösung eine Natrium-, Kalium- oder Lithiumkarbonallösung verwendet wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Alkalimetallsalz-Lösung mit einem basischen pH-Wert verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 !,dadurchgekennzeichnet, dall als Alknlinictallsaly-Lösung eine Kaliumkarhonal/Kaliumhydroxid-I.ösung mit einem basischen pll-Wert verwendet wird.

17. Verfahren /ur Gewinnung von Gold oder Silber von einem Träger, welcher diese Metalle in lorm eines ionischen Erdalkalimctall-Zyanidkomplexes adsorbiert hat, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger mit einer Alkalimetallsalz-Lösung in Berührung gebracht wird, deren Anion ein unlösliches oder im wesentlichen unlösliches Salz mit dem Erdalkalimetall des Komplexes zu bilden vermag, und daß die Metalle vom Träger mit entionisiertem oder enthärtetem Wasser desorbiert werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß als Alkalimetallsalz-Lösung eine Kalium-, Natrium-oder Lithiumkarbonatlösung mit einem basischen pH-Wert verwendet wird.

19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18, daiurch gekennzeichnet, daß als Träger Aktivkohle verwendet wird.