DE2600201B2 - Verfahren zur gewinnung von metallen, die in als rueckstaende bei der erzbehandlung anfallenden basischen sulfat-schlaemmen enthalten sind - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von metallen, die in als rueckstaende bei der erzbehandlung anfallenden basischen sulfat-schlaemmen enthalten sindInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Rückgewinnung der Metalle, die in Schlämmen enthalten sind, die
als Rückstände bei der Behandlung von Erzen, insbesondere von Zinkerzen, erhalten werden.
IJblicherweise wird zum Extrahieren des Hauptmctails
aus einem Erz, wie z. B. einem Zinkerz, ein Schwefelsäureaufschluß durchgeführt, woran sich eine
Ausfällung der sekundären Metalle in Form von basischen Sulfatschlämmen vom »Jarosite«-Typ anschließt.
Diese Schlämme sind voluminös und ihre Beseitigung birgt die Gefahr der Umweltverschmut-■
> zung in sich. Außerdem enthalten diese Schlämme neben Metallen mit einem geringen Wert seltenere und
wesentlich wertvollere Metalle, deren Gewinnung bzw. Rückgewinnung wirtschaftlich vorteilhaft ist. Die
Zusammensetzung dieser Schlämme und die Anwesen-) heit von Schwefelsäureionen stellen jedoch Hindernisse
für die selektive Extraktion der darin enthaltenen Metalle unter rentablen Bedingungen dar.
In der französischen Patentschrift 74 24 492 ist ein
Verfahren zur Gewinnung der in den obengenannten -, Schlämmen enthaltenen Metalle vorgeschlagen worden,
das darin besteht, daß man einen Aufschluß mit Alkalicarbonaten durchführt, die einerseits zu einem
löslichen Alkalisulfat und andererseits zu Carbonaten der darin enthaltenen Metalle führen, und daß man diese
ι Carbonate mit Chlorwasserstoffsäure umsetzt (aufschließt) unter Bildung einer Lösung von Metallchloriden,
die eine selektive Extraktion der darin enthaltenen Metalle erlaubt.
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Gewinnung (Rückgewinnung) der Metalle anzugeben,
die in Schlämmen enthalten sind, die als Rückstände bei der Behandlung von Erzen erhalten werden, das
direkt die Metalle in Form von löslichen Chloriden ergibt, während die Schwefeisäureionen in Form von
ι unlöslichen Erdalkalimetallsulfaten eliminiert werden.
Dieses Ziel wird erfindungsgemäß erreicht durch ein Verfahren, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die
obengenannten Schlämme mit einer wäßrigen Lösung eines Salzes, insbesondere eines Erd-Alkalimetallchlorids,
in stöchiometrischem Überschuß, bezogen auf die basischen Sulfate, die eine freie Säure enthält,
aufschließt, durch Filtrieren die Lösung von den unlöslichen Metallchloriden abtrennt, aus den unlöslichen
Materialien durch Waschen und Filtrieren ι Metallchloride extrahiert und die Metallchloridlösungen
zurückgewinnt um die darin enthaltenen Metalle selektiv daraus zu extrahieren.
Bei diesem Verfahren bilden sich aus den Schwefelsäureionen nahezu quantitativ unlösliche Erdalkalimetallsulfate,
während die darin enthaltenen Metalle in saurem Milieu in Form ihrer Chloride in Lösung gehen.
Der Aufschluß wird zweckmäßig in der Nähe der Siedetemperatur durchgeführt.
Die Aufschlußlösung enthält zweckmäßig eine solche Menge an freier Säure, daß der pH-Wert am Ende des
Aufschlusses unterhalb des pH-Wertes liegt, bei dem die Hydroxide der darin enthaltenen Metalle ausfallen. Bei
der freien Säure der Aufschlußlösung und bei der Säure der Extraktionslösung handelt es sich vorzugsweise um
Chlorwasserstoffsäure. Bei dem Erdalkalimetallsalz handelt es sich vorzugsweise um Calciumchlorid.
Gemäß einer Variante wird die Aufschlußlösung in situ gebildet durch Mischen von Chlorwasserstoffsäure
mit einer Calciumverbindung, die ein Anion enthält, das durch das Chloridion verdrängt werden kann. Bei dieser
Verbindung kann es sich zweckmäßig um das Calciumhydroxid oder -carbonat handeln.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens handelt es sich bei der
freien Säure der Aufschlußlösung um Chlorwasserstoffsäure mit einer Konzentration zwischen 3 η und 9 n. Bei
dieser Variante geht fast die Gesamtheit der darin enthaltenen Metalle während des Aufschlusses in Form
ihrer Chloride in Lösung.
Charakteristische Merkmale und Vorteiie der Erfindung
gehen aus dem folgenden Beispiel hervor, auf das die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist.
Zu 1410 g trockenem »Jarosite«-SchUimm, dem Rückstand aus der Schwefelsäurebehandlung eines
Zinkerzes, gibt man 1410 g Calciumchlorid, 1380 ml
Gehalte an Metallen
9 n-Chlorwasserstoffsäure und 2415 ml Wasser zu. Man
erwärmt 75 Minuten lang auf 1050C. Nach dem
Aufschluß filtriert man in der Wärme, um die Lösung der Metallchloride von dem unlöslichen Calciumsulfat
aDzutrennen, das eine trockene Masse von 830 g darstellt. Die Ergebnisse der Analyse des als Ausgangsmaterial
verwendeten »Jarosite«-Schlammes und des abgetrennten Calciumsulfats sind in der folgenden
Tabelle zusammengefaßt.
Cu
Pb
Zn
Ag
mg
mg
In
ppm mg
ppm mg
ppm
»Jarosite«-Schlamm 1410 g
Calciumsulfat 830 g
Ausbeute der Rückgewinnung
Calciumsulfat 830 g
Ausbeute der Rückgewinnung
Aus den Ergebnissen der vorstehenden Tabelle ist zu ersehen, daß die Prozentsätze der Rückgewinnung der
Metalle, die in den als Ausgangsmaterialien verwendeten basischen Sulfatschlämmen enthalten sind, bei einem
einzigen Arbeitsgang sehr hoch sind. Diese Metalle liegen in Form der gelösten Chloride vor und die dabei
erhaltene Lösung enthält nur noch sehr wenig Schwefelsäureionen, so daß eine selektive Extraktion
beispielsweise durch sukzessive Flüssig-Flüssig-Extraktion mit guten Ausbeuten möglich ist. Darüber hinaus
haben die Rückstände nach der Behandlung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ein geringeres Volumen
als die Ausgangsschlämme und eine höhere Dichte, wodurch die Kosten für die Lagerung der Rückstände
verringert werden. Darüber hinaus können diese
| 3,67 | 0,26 | 57,00 | 4,04 | 342,34 | 24,28 | 28,34 | 2,01 | 327,1 | 232 | 420 | 300 |
| 0,08 | 0,01 | 2,08 | 0,25 | 2,82 | 0,34 | 3,32 | 0,4 | 8,3 | 10 | <80 | < 100 |
| 97,82 | 96,35 | 99,8 | 88,29 | 97,46 | 81 |
Rückstände, bei denen es sich um Erdalkalimetallsulfate handelt, nicht durch Witterungseinflüsse hydrolysiert
werden unter Bildung von Schwefelsäure und sie können daher beseitigt werden, ohne daß die Gefahr
einer Umweltverschmutzung besteht.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend an Hand einer bevorzugten Ausführungsform näher erläutert, es ist
jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist und daß diese in
vielerlei Hinsicht abgeändert und modifiziert werden kann, sowohl was die als Ausgangsmaterialien verwendeten
Rückstände als auch die angewendeten Verfahrensbedingungen anbetrifft, ohne daß dadurch der
Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
Claims (9)
1. Verfahren zur Gewinnung (Rückgewinnung) der Metalle, die in basischen Sulfat-Schlämmen
enthalten sind, die als Rückstände bei der Behandlung von Erzen erhalten werden, dadurch
gekennzeichnet, daß man die genannten Schlämme mit einer wäßrigen Lösung eines Salzes,
insbesondere eines Erdalkalimetallchlorids, in stöchiometrischem Überschuß, bezogen auf die in dem
Rückstand enthaltenen Sulfate, die eine freie Säure enthält, aufschließt, durch Filtrieren die Lösung der
Metallchloride von den unlöslichen Bestandteilen abtrennt, aus den unlöslichen Bestandteilen durch
Waschen und Filtrieren die Metallchloride extrahiert und die Meiallchloridlösungen zurückgewinnt,
um daraus die darin enthaltenen Metalle selektiv zu extrahieren.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man den Aufschluß in der Nähe der
Siedetemperatur durchführt.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlußlösung
verwendet, die eine solche Menge an freier Säure enthält, daß der pH-Wert am Ende des Aufschlusses
niedriger ist als der pH-Wert, bei dem die Hydroxide der darin enthaltenen Metalle ausfallen.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als freie Säure in der
Aufschlußlösung Chlorwasserstoffsäure verwendet wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Erdalkalimetallsalz
Calciumchlorid verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufschlußlösung in situ gebildet
wird durch Mischen von Chlorwasserstoffsäure mit einer Calciumverbindung, die ein Anion enthält, das
durch das Chloridanion verdrängt werden kann.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man als Calciumverbindung Calciumhydroxid
und/oder Calciumcarbonat verwendet.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als freie Säure der .
Aufschlußlösung Chlorwasserstoffsäure einer Konzentration zwischen 3 η und 9 η verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8 zur Gewinnung (Rückgewinnung) der in basischen Sulfatschlämmen,
die als Rückstände bei der Behandlung eines Zinkerzes erhalten werden, enthaltenen Metalle,
dadurch gekennzeichnet, daß nan eine Aufschlußlösung verwendet, die pro kg trockenem Schlamm
etwa 1 kg Calciumchlorid, etwa 1 I 9 n-Chlorwasserstoffsäure und etwa 1,75 1 Wasser enthält, und daß '
man den Aufschluß etwa I1Ai Stunden lang bei etwa
105° C durchführt.
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |