DE2521744C3

DE2521744C3 - Verfahren zum Herstellen von Kupfer aus kupferhaltigen Erzen

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Publication number: DE2521744C3
Application number: DE19752521744
Authority: DE
Inventors: Jean-Michel Viroflay; Sonntag Alain Maurepas; Georgeaux Andre Rambouillet; Demarthe (Frankreich)
Original assignee: Societe Miniere Et Metallurgique De Penarroya, Paris
Priority date: 1974-05-15
Filing date: 1975-05-15
Publication date: 1976-12-02

Description

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der wässerigen Auslaugungslösung außerdem ein Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids wie Alkalichloride, Erdalkalichloride, Ammoniumchlorid oder Ferrochlorid zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids Natriumchlorid mit einem Gehalt von 100 bis 300 g/l verwendet wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaugungsschritt a) bei einer Temperatur über 50° C und einem pH-Wert der Lösung von höchstens 1 erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausfällung von Goethit so durchgeführt wird, daß die verbleibende Lösung wenigstens 1 g Cuproionen und wenigstens 2 g Ferroionen je Liter enthält.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Auslaugungsschritt a) mit einer Cuprichloridmenge im Bereich von der 1- bis zur 1,05fachen stöctaiometrisch erforderlichen Menge unter Berücksichtigung der im Ausgangsstoff enthaltenen Menge an Nichteisenmetallen erfolgt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionsschritt c) mittels wenigstens eines Mischer-Dekantierers erfolgt und man die Luftinjektion in dessen Mischerkammer vornimmt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionsschritt c) mittels wenigstens eines Paares von Mischer-Dekantierem erfolgt und man die Luftinjektion in einen äußeren Oxydationsreaktor vornimmt, der von der wässerigen Phase durchlaufen wird, die vom einen zum anderen Mischer-Dekantierer des Paares strömt.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionsschritt c) des Kupfers bei einer Temperatur im Bereich von 30 bis 60° C erfolgt

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Extraktionsschritt c) des Kupfers bei einem pH-Wert zwischen 0 und etwa 1 erfolgt und das Verhältnis zwischen dem Volumen der organischen Phase und dem der wässerigen Phase im Bereich von etwa 0,5 bis 5 liegt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis· 10, dadurch gekennzeichnet, daß die ein kationisches Lösungsmittel enthaltende organische Phase nach dem Reextraktionsschritt d) und vor dem Rückführen zum Extraktionsschritt c) mit Wasser gewaschen wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupfersulfatlösung beim Behandlungsschritt e) verwendet wird, die 20 bis 100 g Kupfer je Liter enthält.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Cuprichloridlösung verwendet wird, die ein Redoxpotential von 400 bis 800 mV gegenüber dem Potentbl der Wasserstoffelektrode beim Auslaugungsschritt a) und beim Oxydationsschritt b) aufweist.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß man beim Oxydationsschritt b) den Luftdurchsatz so steuert, daß das Redoxpotential der erhaltenen Lösung nach Ausfällung des Goethits im wesentlichen stabil bleibt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Teil der vom Extraktionsschritt c) des Kupfers stammenden wässerigen Phase, der nicht zum Auslaugungsschritt a) rückgeführt wird, in bekannter Weise zur wenigstens teilweisen Gewinnung der darin enthaltenen Metallgehalte behandelt wird.

Die Erfindung bezieht sich auf ein hydrometallurgisches Verfahren zur Behandlung von Kupfersulfidkonzentraten, das besonders für Kupfererze, wie z. B. Bornit, Chalcopyrit und Chalcosin anwendbar ist. Es ist bekannt, daß diese kupferhaltigen Erze oft von Gangart oder anderen Mineralarten, wie z. B. Pyrit, Quarz und Calcit, begleitet sind, welche Gangart zum größten Teil während der Vorkonzentrationsbehand-

mg des Erzes abgetrennt wird. Man erhält so ein konzentrat, das beispielsweise etwa 15 bis 50°/o upier und 5 bis 35^βΛ> Eisen enthält.
In einer am gleichen Prioritätstag wie dem der orliegenden Anmeldung hinterlegten Anmeldung at die Anmelderin ein Verfahren zur Behandlung sicher Konzentrate beschrieben, gemäß dem nachinander folgende Verfahrensschritte ablaufer.:

a) Aplaugung dieses Sulfidkonzentrats durch eine wässerige Lösung mit einem pH-Wert von höchstens 1, die Cuprichlorid enthält, das wenigstens teilweise »in situ« durch Oxydation mittels Salzsäure und Luft aus der von der Auslaugung stammenden Cuprochloridlösung gebildet ist;

b) teilweise Extraktion des in der vom vorigen Verfahrensschritt stammenden Auslaugungslösung enthaltenen Kupfers durch Kontaktierung der Auslaugungslösung mit einer ein kationisches Lösungsmittel enthaltenden organischen Phase, welche Extraktion von einer Oxydation durch Luftinjektion begleitet wird;

c) Reextraktion des in dieser organischen Phase enthaltenen Kupfers durch Kontaktierung der organischen Phase mit einer wässerigen Schwefelsäurelösung und Rückführung der organischen Phase zum Extraktionsverfahrensschritt b);

d) Elektrolyse der im vorigen Verfahrensschritt erhaltenen Kupfersulfatlösung, wodurch man einerseits Kupfer und andererseits eine wässerige Schwefelsäurelösung erhält, die zum Reextraktionsverfahrensschritt c) rückgeführt wird, wobei wenigstens ein Teil der wässerigen Phase, die vom Verfahrensschritt b) der teilweisen Extraktion des Kupfers stammt, zum Auslaugungsverfah'ensschritt a) rückgeführt wird und einen Teil der Cuprichloridlösung darstellt.

Gemäß diesem Verfahren wird der Teil der vom Extraktionsverfahrensschritt b) stammenden wässerigen Phase, der nicht zum Auslaugungsverfahrensschritt a) rückgeführt wird, vorzugsweise in bekannter Art behandelt, um wenigstens teilweise die darin enthaltenen Metalle außer dem Eisen zu gewinnen, und anschließend einer Pyrohydrolyse mit Erzeugung von Eisenoxid vnd Salzsäure unterworfen, wobei die letztere zum Auslaugungsverfahrensschritt a) rückgeführt wird.

Fachleute erkennen ohne weiteres, daß das Verfahren gemäß dieser anderen Patentanmeldung die Erzeugung von metallischem Kupfer durch Elektrolyse in Sulfatmilieu, die Abtrennung des im Ausgangssulfatkonzentrat enthaltenen Eisens als Oxid sowie die Abtrennung des mit diesem Konzentrat verbundenen Schwefels in elementarer Form ermöglicht, also die Oxydation des Schwefels zu Schwefeldioxid oder Sulfat vermeidet.

Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Variante des vorstehend erläuterten Verfahrens zu entwickeln, die die Abtrennung des im Ausgangssulfatkonzentrat enthaltenen Eisens nicht mehr in Oxidform, sondern in Form eines leicht filtrierbaren Oxidhydrates ermöglicht.

Eine Aufgabe der Erfindung ist also die Entwicklung eines Verfahrens, bei dem der genannte Verfahrensschritt der Pyrohydrolyse entfällt und die damit verbundenen Vorteile nutzbar sind, was die Investitionen und die Betriebskosten betrifft.

Erfindungsgemäß erreicht bzw. löst man dieses, Ziel und diese Aufgabe durch ein Verfahren der oben erläuterten Art, bei dem der Auslaugungsverfahrensschritt a) folgendermaßen modifiziert wird: Das» Ausgangssulfatkonzentrat wird einer Auslaugung durch eine Cuprichlorid enthaltende wässerige Lösimg unteiWorfen, und nach der Auslaugung wird diese Lösung vom Laugungsrückstand getrennt und in zwei Teile unterteilt. Der eine dieser Teile wird zum

ίο Verfahrensschritt b) der wenigstens teilweisen Extraktion des Kupfers geleitet, während der andere Teil einer Oxydation durch Luft von Atmosphärendruck bei einem pH-Wert zwischen 1 und 3 und bei einer Temperatur über 90° C unter Ausfällung von

is Goethit unterworfen wird, den man abtrennt, und die erhaltene Lösung wird danach rückgeführt, um neue Mengen des Ausgangskonzentrats auszulaugen. Die anderen Verfahrensschritte, wie sie oben erläutert sind, werden nicht wesentlich modifiziert.

ao Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zum Herstellen von Elektrolytkupfer aus kupferhaltigen Erzen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

as a) Auslaugung des Ausgangsstoffes durch eine wässerige Cuprichlorid enthaltende Lösung;
b) Aufteilen der vom Auslaugungsschriu a) stammenden Lösung in zwei Teile, von denen der eine Teil einer Oxydation durch Luft von Atmosphärendruck bei einem pH-Wert zwischen 1 und 3 und einer Temperatur über 90° C unter Ausfällung von Goethit unterworfen wird, den man abtrennt, worauf die erhaltene Lösung zum Auslaugungsschriu a) rückgeführt wird;

c) teilweise Extrahieren des im anderen Teil der vom Auslaugungsschritt a) stammenden Lösung enthaltenen Kupfers durch Kontaktierung mit einer in kationisches Lösungsmittel enthaltenden organischen Phase bei gleichzeitiger Oxydation durch Luftinjektion;

d) Reextrahieren des in dieser organischen Phase enthaltenen Kupfers durch Kontaktierung der Phase mit einer wässerigen Schwefelsäurelösung und Rückführen der organischen Phase zum Extraktionsschritt c);

e) Behändem der im vorangehenden Schritt erhaltenen Kupfersulfatlösung, wodurch man einerseits Kupfer in verwertbarer Form und andererseits eine wässerige Schwefelsäure erhält, die zum Reextraktionsschritt d) rückgeführt wird, und Rückführen des größten Teils der sich aus dem teilweisen Extrahieren des Kupfers im Schritt c) ergebenden wässerigen Phase zum Auslaugungsschritt a).

Nach dem Vorstehenden versteht man leicht, daß die zur Auslaugung verwendete Lösung, die vor allem Cuprichlorid enthält, gänzlich aus zwei Rückführströmen stammt: Der eine kommt vom Extraktionsschritt des Kupfers, und der andere kommt vom Oxydationsschritt durch Luft unter Ausfällung von Goethit. Tatsächlich wird im einen und im anderen dieser beiden Verfahrensschritte die verwendete, von der Auslaugung stammende und im wesentlichen Cuprochlorid enthaltende Lösung reoxydiert und kann somit zur Auslaugung von neuen Mengen des Sulfatkonzentrats dienen. Diese Besonderheit, die eines der neuen Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens

darstellt, bringt vor allem den Vorteil, den Verbrauch an teuren Reagenzien auf ein äußerstes Minimum zu beschränken.

Vorzugsweise enthält die Auslaugungslösung außerdem ein Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids, z. B. Alkalichloride, Erdalkalichloride, Ammoniumchlorid oder Ferrochlorid. Vorteilhaft wird als dieses Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids Natriumchlorid mit einem Gehalt von 100 bis 300 g/l verwendet.

Vorzugsweise liegt auch die Temperatur, bei der die Auslaugung erfolgt, über 50⁰C, und der pH-Wert der Lösung beträgt höchstens 1.

Vorteilhaft enthält die vom Oxydationsschritt mit Ausfällung von Goethit stammende Lösung wenigstens 1 g Cuproionen und wenigstens 2 g Ferroionen je Liter.

Was schließlich die einzusetzende Menge der Auslaugungslösung betrifft, so kann diese im Bereich von der 1- bis zur 1,05 fachen stöchiometrisch erforderlichen Menge unter Berücksichtigung der im Ausgangssulfatkonzentrat enthaltenen Menge an Nichteisenmetallen liegen.

Die folgende, die Erfindung nicht beschränkende Beschreibung dient der näheren Erläuterung der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie soll unter Heranziehung der beiden Figuren gelesen werden, die in ganz schematischer Weise die verschiedenen Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulichen.

Zum leichteren Verständnis wird diese Beschreibung in vier Teile geteilt, die den vier Hauptschritten der erläuterten Behandlung entsprechen, nämlich: Auslaugung des Ausgangssulfatkonzentrats, Reinigung mit Anionenaustauscher, Elektrolyse des erhaltenen Kupfersulfats und schließlich Beseitigung der Verunreinigungen.

I. Auslaugung

Das Ausgangserz M (Fig. 1) wird zunächst gegebenenfalls einer bekannten Konzentrationsbehandlung und Zerkleinerung bei 1 unterworfen, worauf es in einen Auslaugungsbehälter 2 eingeführt wird. In diesem Reaktionsbehälter wird das Erz in Kontakt mit einer Auslaugungslösung gebracht, deren Ursprung weiter unten präzisiert wird und die im wesentlichen Cuprichlorid sowie ein Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids, wie z. B. Natriumchlorid, enthält Das folgende Beispiel 1 gibt die Arbeitsbedingungen an, die für diesen Verfahrensschritt angewandt werden können.

Tabellen Beispiel 1

In diesem Beispiel handelt es sich um den Reaktionsangriff (oder die Auslaugung) eines Chalcopyrits, dessen Zusammensetzung in der folgenden Tabelle I angegeben ist. Diese Auslaugung erfolgt in diskontinuierlicher Weise in zwei Etagen, wobei der feste Rückstand der ersten Auslaugung das in der zweiten behandelte Produkt ist. Die Eigenschaften der ein gesetzten Stoffe sind ebenfalls in der Tabelle I an gegeben.

Tabelle I

Gewicht (g) Konzentration oder (·/. oder g/l)

Volumen

(ml)

Cu Fe

NaCl

_ao Ausgangs-Calcopyrit Ausgangslösung der

1. Laugung as Ausgangslösung der

2. Laugung

70

1000

29,4 21,6 23,7 52,4 — 250

52,0

250

Die Auslaugungslösung für den ersten Auslau-

gungsschritt wird zunächst zum Kochen (107° C) in einem mit Rührer versehenen zylindrischen Reaktionsbehälter gebracht, über dem eine aufsteigende Kühleinrichtung montiert ist. Im Augenblick des Kochens setzt man die 70 g Chalcopyrit zu.

Die Laugung dauert drei Stunden, im Lauf derer die Änderungen des Potentials, der Konzentration an Cuproionen und der Konzentration an Ferroiunen überwacht werden.

Am Ende der drei Stunden wird die Lösung 61-

triert, und man bewahrt den Rückstand für die zweite Laugung. Seinerseits wird das Filtrat analysiert.

Die zweite Laugung erfolgt unter den gleichen Bedingungen Trie die erste, und insbesondere wird die Lösung zum Kochen gebracht, bevor man ihr den

Rückstand aus der ersten Laugung zusetzt.

Am Ende der zweiten Auslaugung, die drei Stunden dauert, wird die Lösung filtriert, und der Rückstand wird gewaschen. Man nimmt dann eine Analyse der beiden Auslaugungslösungen, des Rückstan-

so des und der Waschlösung vor. Man erhält die in der folgenden Tabelle Π aufgeführten Ergebnisse.

Gewichtig) Konzentrationen (·/« oder g/I) Volumen (ml) Cv Fe S

Endlösung der 1. Langung Endlösimg der	980 1070	69,3 55,6	10,7 3,65	0,89 0,23	219 197	109 ⁹¹ J
Rückstandswasch- lÖSBIÜg	500 25	0,32 1,41	0,002 1,44	55,7	*=-**	- — "I 0,055 -3
,,.,; r_: ,·.. ... ■ .

Die Aoneüung des Kupfers und des Eisens des Chalcopyrits auf die verschiedenen von diesem Verfahrensschntt stammenden Produkte ergibt sich, wie die folgende Tabelle IH zeigt

Tabelle III

Lösung der 1. Laugung

Lösung der 2. Laugung

Waschlösung Rückstand Ausbringen

Verteilung
Cu «/ο

Verteilung

65,9
77,1

31,9

26,4

0,7

Sp

1,5

1,4

98,5

98,6

Man stellt also fest, daß diese Auslaugung von Chalcopyrit eine Löslichmachung bzw. Auflösung von 98,5 °/o des im Ausgangsmaterial enthaltenen Kupfers ermöglichte, während nur geringe Mengen Schwefel in Lösung gegangen sind.

Die von der Auslaugung bei 2 erhaltenen Stoffe werden zunächst einem Vorgang 3 zur Fest-Flüssig-Trennung unterworfen, die eine Filtration oder eine Dekantierung sein kann. Dabei erhält man einerseits einen festen Rückstand 4, der sich insbesondere aus Schwefel und dem unangegriffenen Teil des Ausgangsstoffes zusammensetzt, und andererseits eine Lösung 5, von der ein Teil 5 a zum anschließenden Verfahrensschritt zur Extraktion des Kupfers geleitet wird, während der andere Teil 5 ft in einen Behälter 6 zur Oxydation und zur Ausfällung des Goethits eingeführt wird. Der Behälter 6 ist mit einer nicht dargestellten Rühreinrichtung und mit einer bekannten Einrichtung 7 versehen, die ein Einblasen von Luft in den Behälter ermöglicht. Daraus ergibt sich ein Goethit-Niederschlag, den man bei 8, z. B. durch Filtrieren, abtrennt, um einen Goethit-»Kuchen« 9 zu erhalten, während die verbleibende Lösung 10 zum Auslagungsverfahrensschritt bei 2 rückgeführt wird.

Man sah bereits, daß die zum Auslaugen bei 2 verwendete Lösung im wesentlichen Cuprichlorid und ein Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids enthält Bei der Auslaugung wird das Cuprichlorid wenigstens teilweise in den Cuprochloridzustand unter der Wirkung der im Ausgangskonzentrat enthaltenen Nichteisenmetalle, und zwar nach den den folgenden analogen Reaktionsgleichungen, reduziert:

CuFeS₂ + 3 CuCl₂ =^= 4CuCl + FeCl₂ + 2S°

Cu₂S + 2CuCl₂ =*= 4CuCl + S⁰
a° CuS + CuCl₂ =*= 2 CuCl + S°

Zweckmäßig ist hierzu noch zu bemerken, daß diese Reaktionsgleichung, wie weiter oben schon angedeutet, eine Berechnung der einzusetzenden Auslaugungslösungsmenge ermöglichen.

Im Behälter 6 erfährt die Lösung Sb in Gegenwart der bei 7 eingeführten Luft eine Anzahl von komplexen Reaktionen mit einer Doppelwirkung: Der Wirkung der Reoxydation des Cuprochlorids zum Cuprichlorid und der Wirkung, daß das in der Lösung enthaltene und vom Ausgangskonzentrat

stammende Eisen in Form von Geothit, FeO(OH), ausgefällt wird.

Es ist nach obigen Angaben klar, daß der pH-

Wert im Behälter 6 erfindungsgemäß im Bereich von 1 bis 3 liegt, und es scheint, daß sich unter diesen Bedingungen eine Art von Gleichgewicht zwischen der durch die Ausfällung des Goethits freigewordenen Säure und der durch die Oxydation des Cuprochlorids verbrauchten Säure ergibt.

Wie dem auch sei, man stellt fest, daß es möglich ist, den pH-Wert leicht auf seine optimale Höhe zu regulieren, weil sich ohne Zweifel ein »Blockier«- Effekt ergibt, der ihn in dem der Ausfällung des

Goethits entsprechenden Bereich hält.

Die folgenden Beispiele geben die für diesen Oxydations-Ausfällungs-Vorgang anzuwendenden Betriebshinweise.

Beispiel 2

Der beschriebene chemische Reaktionsmechanismus entspricht summarisch der folgenden Globalreaktionsgleichung:

2Fe++ + 4Cu⁺ + ViO₂ + H₂O =*= 2FeO(OH) + 4Cu++

Man sieht also, daß man zwei Cupfoionen oxydieren muß, um gleichzeitig ein Ferroion in Form von Goethit auszufällen.. Der Zweck j des vorliegenden Beispiels ist der, diese Schlußfolgerung zu bestätigen und damit die Gültigkeit der aufgestellten Hypothesen

zu bestimmen. . ν -. ..■■,..

TS einen an seinem unteren Ende mit einer porösen Platte ausgerüsteten Reaktionsbehälter führt man 1000 ml einer Lösung mit der folgenden Zusammensetzung ein:

NaCl 250g/l

Cu⁺ 13,8 g/l (in Form von

CuQ)

Fe⁺+ 16,2g/l (jnFonnvon

" FeCL)" .;.

Cu++ '.... Spuren

609 649/382

Nachdem die Lösung auf 95 ± 2° C gebracht ist, führt man am Boden des Reaktionsbehälters komprimierte Luft mit einem Durchsatz von etwa 12 l/h ein. Man beobachtet unverzüglich die Bildung eines braunen Niederschlages von Eisenoxyd, der im Lauf der Zeit immer reichlicher wird. Während der Dauer des Versuchs nimmt man laufend die Dosierung der Cu⁺- und Fe⁺⁺-Ionen vor: Man erhält die in dei folgenden Tabelle IV angegebenen Ergebnisse:

Tabiille	IV	Norma	Konzen	Konzen
Zeit	Norma	lität	tration	tration
	lität	Fe++ (N)	Cu+	Fe+ +
Std./Min.	Cu+(N)		8/1	g/l
		0.29	13,84	16,2
0	0,218	0,276	10,16	15,4
0,15	0,16	0,244	6,98	13,6
0,30	0,11	0,20	4,32	11,2
0,45	0,07	0,176	2,54	9,83
100	0,04

Diese Tabelle zeigt vollkommen, daß die durch die obige Gleichung konkretisierte Hypothese bestätigt ist. Tatsächlich stellt man, wenn man z. B. die als Normalität ausgedrückten Ergebnisse zwischen den Zeiten 0 und 30 Minuten betrachtet, fest. daß man hat:

Zahl der je Liter verbrauchten Cupromole:

0,218 - 0,11 = 0,108.
Zahl der je Liter verbrauchten Ferromole:
0,29 - 0,244 = 0,046.

Mithin:

Oxydiertes Cu⁺
OxydiertesFe+ +

= 2,34.

Man findet also unter Berücksichtigung der Versuchsungenauigkeiten ein dem nach der Gleichung vorgesehene Verhältnis 2 nahes Verhältnis.

Am Ende des Vorgangs filtriert man die Lösung und analysiert den Niederschlag. Seine Zusammensetzung ist folgende:

45 Cu 0,10%

Fe 43,5%

Dieser Versuch zeigt gut, daß eine von der Auslaugung eines Kupfer-Eisen-Mischsulfids durch Cuprichlorid in Anwesenheit vor. NaCl stammende und solche Lösung, wie man sie am Ausgang des obigen Beispiels 1 erhält, durch Ausfällen eines wenig hydratisierten und leicht filtrierbaren Eisenoxyds vom Eisen befreit werden kann. Dieser Vorgang ist leicht und läßt sich bei gewöhnlichem Druck durchführen, da das verwendete Reaktionsmittel atmosphärische Luft ist Andererseits stellt man fest, daß das Mitreißen von Kupfer im Eisenoxidniederschlag sehr gering ist.

Wie bereits oben angegeben wurde, wird das während'der Laugung gebildete Cuprodilorid gleichzeitig zu Cuprochlorid reoxydiert und damit zum Rückführen zur Auslaugung des Erzes verfügbar.

- ' Beispiel 3

Dieses Beispiel bezieht sich auf eine kontinuierliche Laugung eines Chalcopyrits durch Cuprichlorid mit anschließender Ausfällung des Goethits und Regenerierung des Cuprichlorids. Das Schema der Arbeitsvorgänge entspricht genau dem, das weiter oben unter Bezugnahme auf die genannte Fig. 1 beschrieben wurde.

In den Auslaugungsreaktionsbehälter 2, der mit einer Rühreinrichtung versehen ist, führt man Chalcopyrit, CuFeS₂, mit einem Durchsatz von 23,2 g/h und eine bei der Flüssig-Flüssig-Extraktion regenerierte

Cuprichloridlösung mit einem Durchsatz von 0,350 l/h ein. Die von dem hier aus einem Filtrieren bestehenden Fest-Flüssig-Trennvorgang 3 stammende Lösung S hat einen Durchsatz von 0,700 l/h aus Gründen, die im folgenden noch erläutert werden.

Diese Lösung S wird in zwei Teile geteilt, wovon der eine Teil 5 a mit einem Durchsatz von 0,350 l/h (also gleich dem zur Auslaugung eintretenden Durchsatz) der Flüssig-Flüssig-Extraktion zugeführt wird, während der andere Teil 56 zum Ausfällungs- und Oxy-

dationsbehälter 6 mit einem gleichen Durchsatz, d. h. ebenfalls mit 0,350 l/h, geleitet wird. Man führt Luft in den Behälter 6 durch eine poröse Platte mit einem derart ausreichenden Durchsatz ein, daß der pH-Wert hier im Bereich von 1 bis 3 bleibt. Nach dem Filtrieren des Goethits bei 8 wird die Lösung 10 zum Auslaugungsreaktionsbehälter immer noch mit einem Durchsatz von 0,350 l/h rückgeführt. So treten 0,350 + 0,350 = 0,700 Liter Cuprichloridlösung in den Auslagungsbehälter 2 ein, was den weiter oben

für den Durchsatz am Ausgang dieses Behälters angegebenen Wert erklärt.

Man setzt die Anlage in Gang, indem man ihr 2,5 1 einer synthetischen Lösung zuführt, die die folgende Zusammensetzung aufweist:

Cu++= 78,2 g/l
Fe++ = 10,8 g/l

Diese Lösung simuliert die miiüere Lösung, die im Lauf des Betriebs aus den gleichzeitigen Zuflüssen der Cuprichlorid-Reaktionslösungen resultiert, die einerseits von der Flüssig-Flüssig-Extraktion und andererseits vom Reaktionsbehälter 6 stammen. Beim Betriebsbeginn der Anlage führt man außerdem 57 g frischen Chalcopyrit in den Reaktionsbehälter 2 ein. Dieser Chalcopyrit weist folgende Zusammensetzung auf

Cu = 29,1%
Fe = 27,2%

Im Lauf der Laugung schwankt die Konzentration des Cuproions zwischen 25 und 30 g/l im Auslaugungsbehälter und zwischen 2 und 8 g/l im Oxydationsbehälter.

Der Versuch wird während 8 Stunden 30 Minuten durchgeführt. Am Ende des Auslaugens erfaßt man; _;

3,150 Liter reduzierter Lösung mit 78,8 g/l Cu und 15,5 g/lFe,

62 g Goethit mit 52,3 % Fe und 0,99 % Cu,
130 g Auslaugungsrückstand mit 10,1 % Cu und 21,0VoFe, . _>vt.

0,7 g Rückstand im Reaktionsbehälter mit3^; 5,0% Cu und 9,6Vo Fe.

Da die insgesamt eingeführte" Chalcopyritmenge^ ^4 g betrug, ergibt sich somit eine Cu-Auflösungsausbeutevon8l,7Vo. ' ' ^'" ?'L?

35

V1556

Dieser Versuch zeigt, daß man Chalcopyrit in neutralem Medium kontinuierlich durch Cuprichlorid mit Bildung von Cuprochlorid und Ferrochlorid auslaugen kann. Ein Teil des gebildeten Cuprochlorids kann leicht zu Cuprichlorid reoxydiert werden, wobei gleichzeitig das Eisen in Hydroxidform abgetrennt wird. Das so regenerierte Cuprichlorid ist zur Rückführung zum Auslaugen verfügbar.

II. Reinigung und Anionenaustausch

Unter erneuter Bezugnahme auf die Fig. 1 wird die Auslaugungslösung mit ihrem Teil 5 a bei 11 einer Reinigungsbehandlung unterworfen. Diese Lösung enthält Kupfer, das sich je nach den beim Auslaugen verwendeten Arbeitsbedingungen teilweise oder ganz im Cuprozustand befindet, sowie andere Verunreinigungen, die abzutrennen sind.

Die Behandlung bei 11 besteht in einer selektiven Extraktion des Kupfers in Cupriform mittels eines Kationenaustauschmittels.

Um die besondere Eigentümlichkeit dieses Schrittes des erfindungsgemäßen Verfahrens hervorzuheben, ist es zweckmäßig, zunächst daran zu erinnern, daß die Kationenaustauschlösungsmittel für ein gegebenes Metall eine Extraktionskapazität aufweisen, die mit dem pH-Wert der wässerigen Lösung steigt, mit der sie in Kontakt gebracht werden.

Unter diesen Umständen kann man die Austauschreaktionsgleichung im Fall des Kupfers folgendermaßen schreiben:

Cu++ + 2HR =^ CuR₂ + 2H⁺

worin Cu⁺⁺ die in der wässerigen Phase enthaltenen Cupriionen, HR den Kationenaustauscher in der organischen Phase, CuR₂ den in der organischen Phase erhaltenen organischen Kupferkomplex und H⁺ die in der wässerigen Phase freigewordene Säure bedeutet.

Man versteht daher leicht, daß im Fall eines bekannten Kationenaustausches die Extraktion des Metalls eine zusätzliche Säure in der wässerigen Phase frei macht, was im gleichen Ausmaß die Kapazität des Lösungsmittels verringert. Wenn man diese auf ihrem optimalen Wert zu halten wünscht, muß man die in die wässerige Phase gelangte Säure mittels einer alkalischen Lösung, z. B. von Soda oder Pottasche, neutralisieren, wobei die globale Austauschreaktionsgleichung dann die folgende ist:

Cu⁺+ + 2HR + 2OH- =*= CuR₂ + H₂O

Daraus folgt, daß die Extraktion des Kations allgemein von einem Säure- und Basenverbrauch begleitet ist.

Im Gegensatz dazu ist es beim erfindungsgemäßen Verfahren dank den besonderen Eigenschaften des Kupfers in chlorionenhaltigem Medium möglich, das Kupfer in Cuprifona unter Ausnutzung der maximalen Kapazität des Lösungsmittels und unter Vermeidung des Verbrauchs eines basischen Mittels, der üblicherweise nötig ist, zu extrahierea.

Und zwar ist das Köpfer nach der Auslaugung überwiegend im Cuprozustand. Indem man die Lösung in Kontakt mit einem unter den schon genannten ausgewählten organischen Lösungsmittel bringt, kann man znnächst den kleineren Anteil des Kupfers, dersichimCuprizustand befindet, entsprechend der obigen Reaktionsgleichung extrahieren.

Dieser erste Kationenaustausch bewirkt eine Ansäuerung der Extraktionslösung und damit eine Verringerung der Verteilungskoeffizienten des Kupfers zwischen der wässerigen Phase und der organischen Phase. Es genügt sodann, in die Lösung Luft einzublasen, um einen Teil des Cuprochlorids zum Cuprizustand zu oxydieren und die während der Extraktion erzeugten H⁺-Ionen zu verbrauchen. Das ausgehend von dem Cuprochlorid gebildete Cuprichlorid

ίο besitzt erneut optimale Extraktionsbedingungen, und dies, soweit Cuprochlorid in der Lösung noch verbleibt.

Daraus ergibt sich, daß der Extraktionsverfahrensschritt, der in der Gesamtheit in der Fig. 1 mit 11 bezeichnet ist, tatsächlich zwei Vorgänge umfaßt, und zwar den einen Vorgang 11a der eigentlichen Extraktion und den anderen Vorgang 11 b einer Oxydation der wässerigen Phase mittels in die Lösung durch eine Leitung 12 eingeblasener Luft.

ao Für die praktische Durchführung seien zwei Ausführungsbeispiele dieser Gruppe von Vorgängen beschrieben.

Nach dem ersten Ausführungsbeispiel erfolgt die Extraktion in an sich bekannter Weise in einem ein-

a5 zigen Mischer-Dekantierer, und die Luft wird direkt in seine Mischerkammer eingeblasen. Die Oxydation erfolgt hierbei an Ort und Stelle, und es tritt ein laufender Säureverbrauch auf. Bei der zweiten Ausführungsart verwendet man zwei Mischer-Dekantierer, und die wässerige Phase läuft beim Verlassen des ersten durch einen Oxydationsbehälter vor dem Erreichen des zweiten. Der Oxydationsbehälter ist mit einer Rühreinrichtung und Mitteln zum Einblasen von Luft derart versehen, daß die Oxydation der Lösung in diesem Fall außerhalb der Mischer-Dekantierer erfolgt.

So sind zur Durchführung der Extraktion des Kupfers mit Hilfe eines Lösungsmittels erfindungsgemäß eine oder zwei Etagen von Mischer-Dekantierern ausreichend. Zweckmäßig sei noch bemerkt, daß man nach der hier zugrunde gelegten Theorie nur die Hälfte des in der Lösung vorhandenen Kupfers extrahieren kann, wenn man das Lösungsmittel auf seiner optimalen Kapazität halten will, da für ein extrahiertes Cu⁺+-Kation zwei H+-Ionen in der wässerigen Phase frei werden. Man versteht leicht, daß es, wenn man mehr als die Hälfte des verhandenen Kupfers zu extrahieren wünscht, genügt, das Verhältnis zwischen dem Volumen der organischen

so Phase und dem der wässerigen Phase zu steigern und/ oder die Zahl der Extraktionsetagen zu erhöhen. Jedoch ist eine solche Maßnahme nach allgemeiner Regel nutzlos, da die noch Cupriionen enthaltende wässerige Lösung zum Auslaugungsverfahrensschritt rückgeführt werden kann, wo das Cuprichlorid aufs neue durch das Ausgangssulfidkonzentrat reduzier) wird. ■ ■■ ::-;-;</^si···".· ^;-:^r: -" -:.a; ■■ ·...

Was die Temperatur betrifft, beider die Extraktion durchgeführt wird, so soll diese wenigstens gleich der Umgebungstemperatur sein, liegt jedoch vorzugsweise zwischen 30 und 60° C. Andererseits kann dei pH-Wert der Lösung auf meiner Hone der GroBenord^ nung von 1 gehalten werden, da die Oxydation des Cuprochlorids durch Luft abläuft-Man kann nichts-

destoweniger das erfindungsgemäße Verfahren auch auf Lösungen anwenden, deren pH-Wert unter 1 liegt, obwohl man sich dann etwas von den optimalen Bedingungen entfernt '■&',: ?v ^; ^SiiS?ife

Hinsichtlich des Verhältnisses zwischen dem Volumen der organischen Phase und dem der wässertgen Phase ist es klar* daß es als Funktion der Betriebsbediagungen, insbesondere als Funktion der Xonzentration der Extraktionslösung an Kupfer festzusetzen ist Orientierungsweise kann dieses Verhältnis zwischen 0,5 und 5 liegen, während das beladene Lösungsmittel 2 bis 10 g/l Cupriionen enthält.

Wenn man das mit Cupriionen beladene Lösungsmittel völlig zu reinigen wünscht, ist es zweckmäßig es mittels Wasser oder Kupfersulfat nach an sich bekannten Techniken zu waschen, um vor allem die Spuren an Chloridioßen sowie die anderen metallisehen Verunreinigungen abzutrennen, die während der Extraktion mitgerissen sein können.

Unter erneuter Verweisung auf die Fig. 1 ist festzusteüen, daß die vom Extraktions-Oxydations-Verfahrensschritt 11 stammende organische Phase 13 anschließend einem Vorgang 14 zur Reextraktion des Kupfers mittels einer Schwefelsäurelösung 15 unterworfen wird. Die wässerige Phase wird ihrerseits dem Auslaugungsverfahrensschritt durch eine Leitung 16 wieder zugeführt, wie oben schon angegeben wurde.

Die Reextraktion 14 läuft gemäß der folgenden Reaktionsgleichung ab:

CuR₂ + H₂SO₄ =*= 2HR + CuSO₄

worin CuR₂ die organische Phase 13 und HR das organische Regenerationslösungsmittel bedeuten. Dieses letztere kann zur Kupferextraktion wieder verwendet werden.

Diese Reextraktion läuft im Gegenstrom in Miscber-Dekantieren ab, deren Zahl von den vorher festgesetzten Zielen und insbesondere von der gewünschten Kupfersulfat-Endkonzentration sowie von dem Restgehalt an Kupfer abhängt, den man im Lösungsmittel zuläßt.

Bei diesem Vorgang treten in der organischen Phase 13 vorliegenden Cupriionen in die wässerige Reextraktionsphase über, und man erhält schließlich eine wässerige Kupfersulfatlösung 17, die beispielsweise 20 bis 100 g/l Kupfer enthält, die bei 20 in üblicher Weise einer Elektrolyse zur Gewinnung von reinem Elektrolytkupfer unterworfen werden kann, wobei die verbleibende Schwefelsäurelösung als Lösung 15 zur Reextraktion bei 14 rückgeführt wird. Die regenerierte organische Phase 18 wird zur Extraktion neuer Mengen von Kupfer bei 11 verwendet. Hierfür wird sie bei 19 in die Mischetage des ersten für die Extraktion verwendeten Dekantierer-Mischers eingeführt.

Beispiel 4

Dieses Beispiel zeigt auf, daß man ausgehend von einem Gemisch von Cuprochlorid und Cuprichlorid, die in einer Natriumchlorid-Salzlösung aufgelöst sind, sehr reines Kupfersulfat erzeugen kann. Der Anionenaustausch wird in diesem Beispiel mit Hilfe eines Kationenaustauschers vorgenommen. Dieser Lösungsmitteltyp extrahiert die in der wässerigen Phase enthaltenen Cu⁺+-Ionen, mit der er in Kontakt gebracht wird, und setzt im Austausch H⁺- Ionen frei, die anschließend die Reaktion blockieren, bevor das Lösungsmittel vollständig beladen ist. Nach allgemeiner Regel erhöht man die Kapazität des Lösungsmittels entweder durch Gegenstromumlauf det wässerigen Phase und der Lösungsmittelphase in einer großen Anzahl von Etagen von Mischer-Dekantierern oder unter Verwendung einer vernngerten Zahl von Mischer-Dekanüerem und fortlaufender Neutralisierung der bei der Extraktion frei gewordenen H+-Ionen mittels Zusatzes eines alkali sehen Stoffes. ....

Erfindungsgemäß erzielt dagegen das im folgenden beschriebene Verfahren eine gute Kapazität des Lösungsmittels bei Verwendung einer geringen Zahl

von Mischer-Dekantiereni und ohne Verbrauch an alkalischen Stoffen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt nämlich der Verbrauch der H⁺- Ionen, die im Lauf des Vorganges erzeugt werden, durch den Abiauf der Oxydaüonsreaküon der Cupro-

»5 ionen mittels Luft:

Die zur Durchführung dieses Verfahrens verwendete Anlage ist ganz schematisch in Fig. 2 abgebildet. Diese Ablage umfaßt eine Batterie von 8 Mischer-Dekantierern mit deu Bezugsziffern 1 bis 8,

" wobei jeweils die Mischerkammer mit M und die Dekantierkammer mit D bezeichnet ist. Diese Mischer-Dekant^;erer sind nebeneinander mit abwechselnd umgekehrter Reihenfolge der beiden Kammern angeordnet, d.h., daß die Mischkammer

«5 irgendeines der Mischer-Dekantierer einer Dekantierkammer des folgenden zugewandt ist usw. Wie man sieht, durchläuft die organische Phase 9 die ganze Batterie, beginnend mit dem Mischer des Mischer-Dekantierers 1, anschließend durch den Dekantierer der Einheit 2, dann durch den Mischer der Einheit 3 usw.

Die Mischer-Dekantierer 1 und 2 stellen die Kupferextraktionsetage dar. Wie bereits angegeben wurde, wird die wässerige Phase hier einer Oxyda tion mit Luft unterworfen: Ein Teil dieser Phase wird laufend vom Dekantierer 1 abgezogen, strömt dann in einen Oxydationsbehälter 10, wo Luft bei 11 eingeblasen wird, erreicht anschließend den Mischer 2 durch eine Leitung 12, von der eine Spei- sungsleitung 13 für von der Auslaugung kommende Lösung und eine Ausgangsleitung 14 für die teilweise entkupferte Lösung abgezweigt sind.

Die Mischer-Dekantierer 3 und 4 bilden die Etage zum Waschen des Lösungsmittels und dienen zur Entfernung der verbliebenen Chloridionen: Die im Dekantierer 3 enthaltene wässerige Phase strömt fortlaufend durch ein Waschwasserreservoir 15 vor dem Erreichen des Mischers 4.

Die Mischer-Dekantierer 5 und 6 bilden die Etage

zur Reextraktion des Kupfers in vierfach normalem schwefelsaurem Medium: Die wässerige Phase verläßt den Dekantierer 5 bei erhöhter Temperatur und erreicht einen Kristallisator 16, wo sie zur Auslösung der Kristallisation von Kupfersulfat-Pentahydrat, CuSO₄ · S H₂O in vierfach normalem schwefelsaurem Medium abgekühlt wird. Die Temperatur der Lösung ist auf Grund der Kristallisation verringert, und man läßt sie anschließend in eine Heizeinrichtung 17 eintreten, von wo sie den Mischer-Dekantierer 6 er- reicht, nachdem sie ihre ursprüngliche Temperatur wieder erreicht hat. Bei 17 a entnimmt man aus dem Kristallisator 16 die erzeugten Kupfersulfatkristalle. Es muß noch erwähnt werden, daß bei der industriellen Durchführung des vollständigen Verfahrens an' Stelle der Entnahme der Kupfersulfatkristalle auch kontinuierlich eine Kupfersulfatlösung erzeugt werden könnte, die der Elektrolyse zur Gewinnung von reinem Kupfer zu unterwerfen wäre.

Schließlich bilden die Mischer-Dekantierer 7 und 8 die Etage zum Waschen des organischen Lösungsmittels: Die wässerige Lösung strömt vom DeJcantierer 7 zum Mischer 8 durch ein Wasserreservoir 18.

In diesem Beispiel ist das verwendete organische Flüssig-Flüssig-Austauschaiittel mit einem Anteil von 30 Volumprozent in Kerosin aufgelöst.

Die gesamte Verarbeitung erfolgt bei 60° C, was die Wahl des erwähnten organischen Mittels rechtfertigt, da dieses als bei dieser Temperatur stabil angesehen wird. Es soll noch darauf hingewiesen werden, daß die Wahl dieser Temperatur zwei Vorteile bringt: Verbesserung der Wärmebilanz des Verfahren im Ganzen, da man eine zu starke Abkühlung der Einspeisungslösung vermeidet, die nach teil· weiser Entkupferung zur Auslaugung des Ausgangserzes rückgeführt werden muß, die bei erhöhter Temperatur zu erfolgen hat, wie bereits erwähnt wurde, und andererseits die Möglichkeit, bei Bedarf Kristalle von hydratisiertem Kupfersulfat zu erzeugen, wobei man aus der erheblichen Löslichkeitsdifferenz dieses Stoffes zwischen der Arbeitstemperatur, d. h 60° C, und der Umgebungstemperatur Nutzen zieht.

Nachdem der Betrieb der Batterie mit Hilfe synthetischer Lösungen in ein Gleichgewicht gebracht ist, wird die Einspeisungslösung in den Mischer 2 mit einem Durchsatz von 100 ml/h gefördert. Diese Lösung weist die folgende Zusammensetzung auf:

Cu, gesamt 73,3 g/l

Cu⁺ 50,6 g/l

Pb⁺+ 18,0 g/l

Na⁺ HO g/l

Cl- 217 g/l

SO₄-- i,i g/l

Diese Einspeisumgslösung wird mit der im Umlauf geführten Lösung gemischt, die vom Oxydationsreaktor 10 herkommt, wo die bei der Extraktion erzeugten H⁺-Ionen verbraucht worden sind. Dei Durchsatz der Rückführungslösung beträgt 300 ml/h, was den Gesamteinspeisungsdurchsatz auf 400 mim bringt. Diese Lösung durchläuft die beiden Extraktionsetagen, wo sie im Gegenstrom mit dem Lösungsmittel strömt. Der Umlaufdurchsatz des Lösungsmittels ist 600 ml/h.

Die an Kupfer verarmte Lösung, die sehr schwachsauer ist, wird in den Oxydationsreaktor 10 gefördert, wo sie mittels Ablaufs der Oxydationsreaktion des einwertigen Kupfers neutralisiert wird. Ein Teil der

ίο neutralisierten Lösung wird mit einem Durchsatz von 100 ml/h abgezogen. Diese Lösung ist zur Rückführung zum Auslaugen bestimmt. Der andere Teil der neutralisierten Lösung wird aufs Nsue zur Reaktion in einem Durchsatz von 300 ml/h zusammen mit einer frischen Lösung rückgeführt.

Das mit Kupfer beladene organische Lösungsmittel strömt anschließend in die Mischer-Dekantierer 3 und 4, wo ein Gegenstrom von mit 200 ml/h im dauernden Umlauf strömendem Wasser dieses Lösungsmittel von mitgerissenen Cl~-Ionen befreit.

In den Mischer-Dekantierern 5 und 6 wird das Lösungsmittel vom Kupfer durch 4 N-SchwefelsSure bei 60° C befreit. Diese Reextraktionslösung besteht aus 1,91 einer im dauernden Umlauf zwischen den Mischer-Dekantierern und dem auf 20° C gehaltenen Kristallisator 16 zirkulierenden Lösung, in dem sich die Kristalle von CuSO₄ · 5 H₂O abscheiden. Die genaue Anfangszusammensetzung dieser Lösung ist folgende:

Cu, gesamt 43,1 g/l

Na⁺ 0,01 g/l

Cl- 0,5 mg/1

SO₄- 290 g/l

Das entkupferte Lösungsmittel wird anschließend mit Wasser in den Mischer-Dekantierern 7 und 8 gewaschen, wobei der Waschwasserdurchsatz 200 ml/h beträgt.

Dieser Vorgang wurde während 8 Stunden und 30 Minuten durchgeführt. Die Endlösungen und die Kupfersulfatkristalle weisen die in der folgenden Tabelle V angegebene Zusammensetzung auf:

Tabelle V

Bezeichnung	Cu, gesamt	Cu+	Na+	Cl-	SO₁—
	g/l oder »/0	g/l oder»/«	g/I oder «/0	g/I oder %	g/l oder Vo
Ausgangslösung	73,3	50,6	110	217	1,1
Kupfersulfatlösung vor Reextraktion	43,1	0	0,01	0,0005	290
Erhaltene CuSO₄--Kristalle (getrocknet: 100° C)	35,0	0	0,01	0,1	47,3
Cuprichloridlösung nach Extraktion	42,2	6,22	102	203	0,66
Waschlösung des bdadenen Lösungsmittels	0,08	nicht bestimmt	0,21	1,13	0,23
Waschlösung des Lösungsmittels nach Reextraktion	0,08	nicht bestimmt	0,008	0,03	1,02
Organisches Lösungsmittel nach Reextraktion und Waschen	0,60	nicht bestimmt	0,24	0,0028

Diese Ergebnisse zeigen, daß man so praktisch von .Chloridionen freies Kupfersulfat aus einer Cuprochloridlösung in Gegenwart von Natriumchlorid erzeugen kann. Der Austausch erfolgt mit Hilfe eines kationischen Lösungsmittels unter Verwendung einer relativ geringen Zahl von Mischer-Dekantierern und ohne Verbrauch basischer Stoffe.

III. Elektrolyse

Dieser Arbeitsgang läßt sich leicht mittels solcher Verfahren durchführen, die man in industriellem Maßstab in der Hydrometallurgie des Kupfers anwendet, weshalb auf die Elektrolyse nicht näher eingegangen wird.

Es genügt darauf hinzuweisen, da3 man an der Kathode Kupfer mit sogenannter »elektrolytischer« Reinheit und an der Anode Schwefelsäure'erhält, die erneut zum Vorgang 14, d. h. zur Reextraktion, verwendet werden kann.

IV. Abtrennung der Verunreinigungen

Die von der Extraktion 11 des Kupfers kommende wässerige Lösung enthält hauptsächlich Cuprichlorid und das Mittel zur Löslichmachung des Cuprochlorids sowie verschiedene metallische, durch das Lösungsmittel unter den angewandten Arbeitsbedingungen nicht extrahierbare Verunreinigungen. Wie bereits angegeben wurde, wird der größte Teil dieser Lösung zum Auslaugungsverfahrensschritt durch die Leitung 16 rückgefiihrt. Der Rest der Lösung 21 bildet den Abfluß der Verunreinigungen, und man unterwirft ihn zunächst einer Gesamtentkupferung bei 22. Diese

ίο kann mittels einer Zementierung oder einer Extraktion auf Ionenaustauschharzen oder mittels eines anionischen Lösungsmittels erfolgen, wobei von der Leichtigkeit Nutzen gezogen wird, mit der das zweiwertige Kupfer eine Komplexbildung in Chlormedium

in Form von CuCl₄— eingeht.

Die in dieser Weise gänzlich entkupferte Lösung wird anschließend bei 23 einem Arbeitsgang zur Gewinnung des Silbers und der anderen darin enthaltenen metallischen Verunreinigungen unterworfen, wobei beispielsweise Eisenpulver eine Rolle spielt.

Der dann verbleibende Abfluß 24, der nun von ausnutzbaren Elementen frei ist, kann schließlich verworfen werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Herstellen von Elektrolytkupfer aus kupferhaltigen Erzen, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Verfahrensschritte:

a) Auslaugen des Ausgangsstoffes durch eine wässerige Cuprichlorid enthaltende Lösung;

b) Aufteilen der vom Auslaugungsschritt a) stammenden Lösung in zwei Teile, von denen der eine Teil einer Oxydation durch Luft von Atmosphärendruck bei einem pH-Wert zwischen 1 und 3 und einer Temperatur über 90° C unter Ausfällung von Goethit unterworfeii wird, den man abtrennt, worauf die erhaltene Lösung zum Auslaugungsschritt a) rückgeführt wird;

c) teilweises Extrahieren des im anderen Teil der vom Auslaugungsschritt a) stammenden Lösung enthaltenen Kupfers durch Kontaktierung mit einer ein kationisches Lösungsmittel enthaltenden organischen Phase bei gleichzeitiger Oxydation durch Lufteinblasen; ^a5

e) Behändem der im vorangehenden Schritt erhaltenen Kupfersulfatlösung (Elektrotyse), wodurch man einerseits Kupfer in verwertbarer Form und andererseits eine wässerige Schwefelsäure erhält, die zum Reextraktionsschritt d) rückgeführt wird, und Rückführen des größten Teils der sich aus dem teilweisen Extrahieren des Kupfers im Schritt c) ergebenden wässerigen Phase zum Auslaugungsschritt a).