DE2845717A1

DE2845717A1 - Wiedergewinnung wertvoller substanzen aus schwefelkiesabbrand

Info

Publication number: DE2845717A1
Application number: DE19782845717
Authority: DE
Inventors: Eric Livessey-Goldblatt
Original assignee: General Mining and Finance Corp Ltd
Current assignee: General Mining and Finance Corp Ltd
Priority date: 1977-10-24
Filing date: 1978-10-20
Publication date: 1979-04-26
Also published as: AU4097078A; US4293530A; OA06077A; AR217714A1; DE2845717C2; SE435295B; CA1102142A; ZM9178A1; BR7806995A; FR2406668A1; AU521046B2; ES474418A1; SE435295C; FR2406668B1; SE7811022L; ZA776320B

Description

»ATENTANWÄLTE ^r

DIPL.-IKG. ALEX STENGER

D-4000 DÜSSELDORF 1 J D1PL.-ING. WOLFRAM WATZKE

Mallcasten5traße2 DIPL.-ING. HEINZ J. RING

Unser Zeichen: 19 532 Datum: I9. Oktober 1978

GENERAL MINING AND FINANCE CORPORATION LIMITED 6 Hollard Street, Johannesburg, Transvaal Province, Südafrika

Wiedergewinnung wertvoller Substanzen aus Sohwefelkiesabbrand

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Wiedergewinnung verwertbarer Substanzen aus Schwefelkiesabbrand.

Bekanntlich wird ein metallhaltiges Sulfid (beispielsweise ein Pyrit oder Arsenopyrit) beim Rösten, vorzugsweise im Anschluß an eine Flotationsbehandlung in ein Röstprodukt (Abbrand) umgewandelt, das in der Hauptsache aus Eisenoxid (Ferrioxid) nebst Kieselsäure und einigen alkalischen Metalloxiden, im wesentlichen ohne Sulfid, besteht. Der Großteil des Edelmetalls oder Jegliches Uran im Sulfid läßt sich durch Auslaugen gewinnen, doch bleiben gewisse unlösliche wertvolle Metalle in dem Röstprodukt zurück, und zwar aufgrund der Tatsache, daß sie entweder teilweise oder völlig in Eisenoxidteilchen eingeschlossen sind oder sich in fester Lösung in den Kristallen des Eisenoxids des Rösterzeugnisses befinden. Für beide Fälle gibt es kein praktisch durchführbares kommerzielles Verfahren zur Wiedergewinnung solcher Edelmetalle oder von Uran aus dem Röstprodukt. Vor einer Ausladung oder sonstigen Behandlung dieser Art ist zunächst einmal ein· vollständige Aufspaltung des Eieenoxidteils erforderlich.

In denGrubenkippen von Barbtrton, Südafrika, k»nn der Abbrand als Abfall aus dem Goldgewinnungsprozeß bis zu 20 g Gold je Tonne ,Abbrand (engl. calcine) als zur Zeit nicht auslaugfähiges feuerfestes Material enthalten. Andere Rostprodukte können auch Uran und andere Metalle enthalten. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit zum Auszug dieser Materialien aus denAbbränden zu schaffen.

S09817/09Ö3

Telefon (0211) 36 0514 · Telegrammadresse: Dabspatent ■ Poststftedckonto Köln 227610

Die vorliegende Erfindung sieht die Schaffung eines Verfahrens für die Wiedergewinnung von Nichteisenmetallen aus eisenoxidhaltigen Rostprodukten vor, in denen diese Nichteisenmetalle in Eisenoxiden eingeschlossen bzw. in fester Lösung befindlich enthalten sind, das erfindungsgemäß durch folgende Verfahrensschritte gekennzeichnet ist:

(i) Umsetzen des Abbrands mit einer starken anorganischen Säure in flüssiger Phase unter Rühren des Reaktionsgemisches über so ausreichende Zeit, wie dies erforderlich ist, damit im großen und ganzen das gesamte vorhandene Eisen ein wasserlösliches Eisensalz bildet;

(il) Zugabe von Wasser zum Reaktionsgemisch; (iii) Abtrennung der flüssigen und der festen Phasen voneinander, und

(iv) Wiedergewinnung der Nichteisenmetalle aus einer Phase oder aus beiden Phasen. Mit diesem Verfahren lassen sich ca. 90 % des Goldes und eine große Menge Uran rückgewinnen lassen.

Zweckmäßigerweise ist die anorganische Säure Schwefelsäure, so daß zumindest das vorhandene Eisenoxid in Sulfat umgewandelt wird, doch ist wahlweise auch die Verwendung von z.B. Salpeter- oder Salzsäure möglich. Im allgemeinen bewirkt die Behandlung mit Schwefelsäure eine Umwandlung des Perrioxids zu Perrisulfat. Die Reaktion läuft sofort beim Vermischen ab. Die Konzentration der Schwefelsäure läßt sich im Hinblick auf ein optimales Ergebnis einstellen. Es kann eine Schwefelsäure in normaler Konzentration, der eine geringe Menge Wasser zugesetzt wurde, verwendet werden, wobei die Wassermenge bis zum 10 Vol.-$, zweckmäßigerweise ca. 7. Vol.-%, der Gesamtmenge betragen kann. Starkes Umrühren ist zweckmäßig. Die Reaktion läft sich anfänglich durch Vermischen der Reaktionsteilnehmer bei Umgebungstemperatur bewerkstelligen. Die Reaktionswärme

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ergibt eine Temperatur von ca. 150 bis 200° C. Auf Wunsch kann das Reaktionsprodukt zur Vervollständigung der Reaktion erhitzt werden, und zwar bis auf ca. 58Ο⁰ C, vorzugsweise 500 C. Diese Erhitzung wird als "Niedrigtemperaturrösten" bezeichnet.

Die Schwefelsäurebehandlung bewirkt den folgenden Reaktionsablauf:

Gleichzeitig lassen sich mindestens einzige der vorhandenen Metalloxide auch in ihre Sulfate umwandeln. Nach Umwandlung des Eisenoxids in sein entsprechendes lösliches Sulfat sind die Metalle nicht mehr eingeschlossen oder in fester Lösung, so daß sie von dem gebildeten Produkt abgetrennt werden können.

Enthält der jeweilige Abbrand Gold, so läßt sich das nach der Säurebehandlung anfallende Niedrigtemperatur-Produkt rösten.

Das Produkt kann anfänglich die Form einer Paste haben, die dann verfestigt werden kann und bei deren Erhitzung bis auf ca. 800° C die metallischen Salze wie beispielsweise Perrisulfat auf metallisches Oxid zurückgeführt werden. Das neugebildete Eisenoxid enthält kein eingeschlossenes oder in fester Lösung befindliches wertvolles Metall mehr. Die beim Röstprozeß entstehenden Gase können gewaschen werden, beispielsweise mit verdünnter Schwefelsäure, wobei konzentrierte Schwefelsäure entsteht, die der Mischphase wieder zugeführt werden.

Im Rahmen der Erfindung lassen sich bisher als unverwertbar geltende Abfallprodukte zur Gewinnung wertvoller Metalle heranziehen. Nach erfolgter Behandlung des Abfallproduktes, z.B. des Schwefelkiesabbrands, zur Freisetzung des eingeschlossenen bzw. in fester Lösung befindlichen Metalls, lassen sich die wertvollen metallischen

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Stoffe hiervon abscheiden, wobei die diesbezüglichen Vorgänge abhängig sind von dem jaeiligen Metall und den verfügbaren Verfahren wie beispielsweise Auslaugen, Ionenaustausch, Extraktion durch Lösungsmittel usw.

Nach dem Rösten (wenn angewandt) bzw. nach im wesentlichen vollständiger Reaktion des Abbrands mit der Säure (sofern kein Niedrigtemperaturrösten bzw. kein Rösten mit höheren Temperaturen durchgeführt worden ist) wird das nach der Säurebehandlung angefallene Produkt mit Wasser gemischt und werden die flüssige und die feste Phase voneinander getrennt. Bei Vorhandensein von Gold ist eine Behandlung der festen Phase, beispielsweise mit einem Alkalimetallzyanid, zur Abscheidung desselben möglich. Bei vorhandenem Uran kann die flüssige ein Perrisalz enthaltende Phase zu dessen Abtrennung behandelt werden. Beim Vorhandensein dieser beiden Metalle mag eine Behandlung sowohl der flüssigen als auch der festen Phase aus wirtschaftlichen Erwägungen angezeigt sein, wobei die effektiven Behandlungsbedingungen den für die Abscheidung der betreffenden Metalle vorbekannten Verfahrensweisen entsprechen.

So kann beispielsweise beim Gold der feste Filterkuchen zerkleinert, anschließend mit Wasser und Kalk zu einem Schlamm aufbereitet und schließlich mit Zyankali ausgelaugt werden. Der ausgelaugte S_chlamm oder Brei wird gefiltert und der entstehende Kuchen gewaschen, zu einem Brei aufbereitet, erneut gewaschen und getrocknet. Beim Uran ist jedes Verfahren zur Abscheidung des Urans von dem nach dem Vermischen des säurebehandä.ten Abbrands mit Wasser anfallenden Filtrat anwendbar. So läßt sich beispielsweise eine Ferrilauge unter Verwendung von Ferrisulfat herstellen, welcher das Uran aus einer verdünnten Lösung durch Ionenaustausch, Lösungsmittelextraktion oder dgl. entzogen wird. Weiterhin wird Bezug genommen auf Verfahren, die Patenten oder wissenschaftlichen Veröffentlichungen zur Abtrennung von Uran aus Lösungen beschrieben sind, so zum Beispiel in den US-Psen 2 737 4^8 (Gaudin), 2 866 680 (Long) und 3 065 045 (Ghuko),

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sowie auf:

(a) Uranium in South Africa 1946-56, Band 2, S. 68 bis 84: "The Chemistry of the ion-exchange process for the extraction of Uranium from Rand Leach Liquors", Verfasser R.E. Robinson;

(b) die Verfahren der zweiten internationalen Konferenz der Vereinigten Nationen über die friedliche Nutzung von Atomenergie, Genf, 1. bis IJ. September 1958, gemäß Veröffentlichung Band 3, S. 427 bis 44j5, mit dem Titel "Application of ion exchange to the recovery of uranium fuom sulfuric digestion solutions of the mineral of the Venta de Cardera, Cordoba";

(c) Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, März 1966, S. 542 bis 356, mit dem Titel "Amine solvent extraction of uranium from sulphuric acid eluates"; und

(d) die Ausarbeitung Metallurgy of Uranium von Robert C. Merrit, Colorado School of Mines Research Institute, im Auftrag der US Atomenergiekommission, S. 147 bis 216. Die erwähnten Anion-Austauscherharze enthalten Amberlite ^ ' IRA-400 und Dowex ^ '.

In einer besonderen Form des Verfahrens zur Gewinnung des gewünschten Metalls kann dieses einwasserlösliches Sulfat bilden. Der sulfatierte Abbrand kann mit Wasser bzw. wässerigem Ferrisulfat einer Auslaugbehandlung unterzogen werden, wodurch das Ferrisulfat und das lösliche metallische Sulfat in Lösung gehen. Die Lösung wird vom festen Material abgeschieden, worauf das Metall von der Lösung getrennt werden kann. Diese Ausführungsform ist in solchen Fällen anwendbar, wenn Uran im Abbrand vorhanden sein kann. Bei Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure bei 150⁰ bis 18O° C bildet das Uran das lösliche Sulfat. Durch Auslaugen des Sulfatgemisches mit Wasser ergibt sich eine Ferri-Uran-Sulfatlösung, die einer Uranextraktionsanlage zugeführt werden kann, wo sie zur Extraktion von Uran aus einem

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Erz bei gleichzeitiger Rückgewinnung des Urans aus der Lösung eingesetzt wird. Das Uran fälj.t als Urankonzentrat (yellow cake):.,an. Der Rückstand kann einer Waschung mit Wasser unterzogen und zyanidiert werden, um etwa vorhandenes Gold herauszuzlöien.

einer zweiten Ausführungsform des Verfahrens zur Gewinnung eines gewünschten Metalls wird das Röstprodukt mit konzentrierter Schwefelsäure gemischt und gerührt. Es entsteht eine harte graue Masse. Diese Masse aus sulfatiertem Abbrand kann&ur Rückumwandlung des vorhandenen Perrisulfats zu Ferrioxid unter Bildung von Schwefeltrioxid bei hohen Temperaturen, beispielsweise J20 bis 800° C, wie nach der folgenden Formel ausgewiesen, gebrannt bzw. geröstet werden:

Fe₂O₃ +

In einem Absorber der normalerweise in konventionellen Schwefelsäure-Produktionsanlagen eingesetzten Art laß sich das SO-^-Gas zu Schwefelsäure umwandeln, die zur Sulfatierung weiteren Abbrands wieder in den Prozeß eingeleitet werden kann. Wir haben festgestellt, daß das im Wege des Röstens rekonstituierte Eisenoxid die Goldfreisetzung nach Sulfatierung des Ferrioxids nicht beeinträchtigt. Das Gold kann durch Zyanidierung des rekonstituiert en (d.h. sulfat ierten und sodann gerösteten) Abbrands, das beispielsweise Kieselsäure enthält, erfolgen. Nach dieser Zyanidierung des Rostproduktes und einer aEchließenden Wäsche weist das Eisenoxidprodukt eine derart hervorragende Reinheit auf, daß es als Farbpigment verwendet werden kann.

Das im erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzte Ausgangsmaterial kann jedes eisenoxidhaltige geeignete Röstprodukt sein, beispielsweise solche, wie sie auf den Grubenkippen, zum Beispiel in Barberton und an anderen Stellen in der Republik Südafrika, anzutreffen sind

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und die Gold sowie oft auch Uran enthalten.

In den beiliegenden Zeichnungen bedeuten:

Fig. 1 ein Flußbild der ersten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 2 ein Flußbild der zweiten Ausführungsform der Erfindung und

Fig. 3 ein Flußbild einer Abwandlung der ersten Ausführungsform, gemäß welcher das sulfatierte Röstprodukt mit einem südafrikanischen Gold-Uran-Erz vermischt wird mit dem Ziel, den Uranextraktionsprozeß zu unterstützen, wobei sowohl das Uran als auch das im Erz befindliche Gold gewonnenwird.

Die Erfindung sei nunmehr mit Bezug auf die folgenden Beispiele, die keinerlei Einschränkung darstellen oder ableiten lassen, näher erläutert. Die Beispiele 1 und 2 finden Anwendung auf ein Röstprodukt aus einem goldhaltigen Arsenopyrit und die Beispiele3 bis 5 auf ein solches aus einem gold- und uranhaltigen Erz, wobei Fig. 1 bis 3 sich auf die Beispiele 1 bis J beziehen.

BEISPIEL 1

(i) Zum Einsatz gelangte ein Röstprodukt der nachstehenden Zusammensetzung, das typischerweise aus dem Rösten eines goldhaltigen Arsenopyrits (ohne Uran) anfällt:

Bestandteile %

Fe₂O₃ 65.52

FeS₂ O.97

Al₂O₃ 5.OO

MgO 1.55

CaO I.05

K₂O I.36

Na, Ti, Cu, Mn, Cr, Oxyde 1.04

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-A- ίο

Bestandteile

SiO₂

Feuchtigkeit Gold Silber

Siebgröße + O.O74 mm - O.O74 mm

(ii) Schwefelsäure aus 93 % ^Hp^S04 ^und ^ ^ Wasser wurde aus einer im Betrieb befindlichen Schwefelsäureanlage bezogen. Abbrand wurde der Schwefelsäure im Mengenverhältnis von 1.0 zu I.5 Teilen zugesetzt, wobei die folgenden physikalischen Reaktionen beobachtet wurden:

0.41	g/t
20.3	g/t
6.0
JL
36.4
63,6

Minuten	Temperatur	C
1	53
2	75
3	130
4	139
5	153
6	159
7	165
8	168
9	171
10	172
11	174
15	179
20	179
25	175

Aussehen

dünner roter Brei

dünne rote Paste

Paste

weicher rötlich-grauer Peststoff weicher rötlich-grauer Peststoff weicher rötlich-grauer Feststoff weicher rötlich-grauer Feststoff weicher rötlich-grauer Feststoff weicher grauer Feststoff harter grauer Peststoff harter grauer Peststoff sehr grau und hart - schuppenartig ablösbar.

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(iii) Die graue harte Masse wurde sodann auf eine Körnung von 0.5 cm zerkleinert und auf 500° C erhitzt,,wonach etwas Feuchti, keit und Schwefeloxidgase freigesetzt wurden.

(iv) Wasser in einer Menge gleich dem 1.5-fachen Gewicht des Peststoffs wurde der Masse zugesetzt; das entstandene Gemisch wurde eine Stunde lang umgerührt und sodann gefiltert und gewaschen. Das Piltrat wurde zur Extraktion von Uran aus Erz in einem Prozeß benutzt, der allgemein als Ferrilaugenbeiandlung bezeichnet wird (Ferric Leach).

(ν) Dem gewaschenen Filterkuchen wurde Wasser zugesetzt in der Weise, daß sich ein Brei im- Mengenverhältnis Flüssigkeit zu Feststoff von 1:1 ergab. Es wurde Kalk zugegeben und der Brei unter 4-stündigem Umrühren entgast. Zyanid (in der Form von KCN) wurde zugesetzt und es wurde der Auslaugprozeß l6 Stunden lang mit Entgasung fo*geführt. Der ausgelaugte Brei wurde gefiltert und es wurde der entstandene Kuchen gewaschen, wieder zu Brei angesetzt, erneut gewaschen, getrocknet und untersucht. Die Differenz im Goldgehalt des Rückstandes vor und nach der Zyanidierung ergab die extrahierte Goldmenge. Die entsprechen-· den Daten sind nachstehend zusammengefaßt:

Abbrandgewi oht Abbrand-Goldwert Schwefelsäuregewicht Schwefelsäureanalyse Max. Sulfatiertemperatur Rösttemperatur zur Vervollständigung der Sulfatierung Gewicht Röstprodukt für Wasserlaugung Gewicht des zugesetzten Wassers Wasserwäsche Naßgewicht des wassergelaugten Rückstandes

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2.0	kg
20.5	g/t (Au)
5.5	kg
95.0	Si(H₂SO₄)
179	⁰C
500	⁰C
5.2	kg
8.1	kg
8.1	kg
Ο.75 kg (0.6 kg)

16.05	kg	(trocken)	(KCN)
56.7	g/l		(CaO)
67,67	g/t	kg/t (CaO)	(KCN)
0.45	kg	kg/t
25-0		kg/t
10.0		kg/t	(Au)
22.45	kg	(Au)
1.20	kg
1.7	g/t
0.6	g/t
6.06	%
61.61
91.04

Gewicht des Filtrats und Waschwassers Elsengehalt des Piltrats und Waschwassers Goldwert des trockenen wassergelaugten Rückstandes

Wasserzusatz zum gelaugten Rückstand Kalkzusatz
Zyanidzusatz
Kalkverbrauch
Zyanidverbrauch

Gewicht des Piltrats und Waschwassers Trockengewicht des zyanidierten Rückstandes Goldwert des trockenen Rückstandes
Gelöstes Gold
Rückgewinnung

Das Fließbild dieses ersten Verfahrens zeigt die Fig. 1.

BEISPIEL 2

Die Verfahrensweise entspricht der gemäß Beispiel 1 bis einschließlich Maßnahme (iii).

(iv) Die sulfatierte Masse wurde bei 720° C geröstet, bis keine Freisetzung von SO-z-Gas mehr erfolgte.

(v) Das Gas wurde in einer verdünnten Schwefelsaurelösung zur Herstellung konzentrierter Säure (zwecks Wiedereinleitung in den Proz-eß) absorbiert.

(vi) Das geröstete Produkt wurde mit einer gleichen Gewichtsmenge Wasser zu einem Brei angesetzt. Es wurde Kalk zugegeben und der Brei auf die Dauer von 4 Stunden zwecks Entgasung umgerührt. Es folgte die Zugabe von Zyanid (in der Form von KCN) und die Fortführung des Auslaugprozesses über einen Zeitraum von 16 Stunden hinweg mit Entgasung. Der ausgelaugte Brei

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ns

wurde gefiltert: der Kuchen wurde gewaschen, wieder zu Brei angesetzt, erneut gewaschen, getrocknet und geprüft. Die Differenz im Goldgehalt des Rückstands vor und nach der Zyanidierung ergab die extrahierte Goldmenge.

(vii) Die Daten sind wie folgt zusammengefaßt:

Abbrandgewi ent
Abbrand-Goldwert

Schwefelsäuregewicht

Schwefelsäureanalyse

Zusatz an lOO^iger HpSOh zur Schwefelsäure

Max. Sulfatiertemperatur Zersetzungs-Röstterimperatur Gewicht des,Röstprodukts Goldwert des Röstprodukts Wasserzusatz zum Röstprodukt Kalkzusatz

Zyanidzusatz

Kalterbrauch

Zyanidverbrauch

Gewicht des Filtrats und Waschwassers Trockengewicht des Zyanidrückstandes Goldwert des trockenen Rückstandes Gelöstes Gold

Goldrückgewinnung

Eisenoxid-Farbpigment Gewinnung

S chwe feIs äure-Rückgewinnung Säuregewinnung

Das Fließbild dieses zweiten Verfahrens zeigt die Fig. 2.

2.0	kg	(Au)	kg	' C	%	(Au)
20.3	g/t	(0.0406 gm)		> C
	3-5	% H₂SO₄	I kg		(CaO)
95.0	5.26 % H₂SO₄	g/t		(KCN)
179^C	kg	(CaO)
120^C	kg/t	(KCN)
1.96	kg/t
20.5	kg/t
2.0	kg/t	(Au)
5.O	kg	(Au)
1.5	kg
2.5	5 g/t
1.1	5 g/t
5.5	5 %
2.0	kg
0.75	%
19.75	5.IO kg
96.5f	95.I
1,0
100

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BEISPIEL 3

Zur Verwendung gelangte ein Röstprodukt der folgenden Zusammensetzung, das als typisch beim Rösten eines gold- und uranhaltigen Pyrits anfällt:

Bestandteile %

Fe₂O, 45.01

Al₂O₅ 3.20

MgO I.52

CaO 2.50

Na, K, Ti, Cu, Mn, Cr 1.00 Oxide

SiO₂ 46,77

Feuchtigkeit keine

Gold 6.3 g/t

Silber 0.6 g/t

UUOo 0.4 kg/t

Siebgröße

+ 0.074 mm 70

- Ο.Ο74 mm 30

(i) Schwefelsäure 93 % wurde von einer in Betrieb befindlichen Anlage bezogen.

(ii) 1.0 Teil Abbrand wurde I.5 Teilen einer heißen Schwefelsäure von 50° C bis 80° C zugesetzt. Die physikalische Reaktion war ähnlich der in Beispiel 1 (ii) beschriebenen.

(iii) Die resultierende graue, harte Masse wurde auf eine Körnung von 0.5 cm zerkleinert und auf 500° C erhitzt, wobei eine gewisse Freisetzung von Feuchtigkeit und Schwefeloxidgasen erfolgte.

(iv) Die zerkleinerten grauen Feststoffteilchen wurden einer Wassermenge gleich ihrem 1.5-fachen Gewicht zugesetzt; das

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Gemisch wurde eine Stunde lanng gerührt, sodann gefiltert und gewaschen (eine Probe des Filtrate und des Waschwassers ergab, daß 98 % des Urans dem Abbrand entzogen waren).

(v) Das uranhaltige Filtrat wurde zur Extraktion von Uran aus Erz in einem Prozeß benutzt, der genö.nh-in als Ferrilaugenbehandlung (Ferric Leach) bezeichnet wird. Im Rahmen dieses bekannten Verfahrens wurde eine Auslaugung mit einem Ferrisalz gefolgt von einer Abtrennung des Urans durch Ionenaustausch durchgeführt.

(vi) Dem gewaschenen Filterkuchen wurde Wasser zugesetzt in der Weise, daß sich ein Brei im Mengenverhältnis Flüssigkeit zu Feststoff von 1:1 ergab. Es wurde Kalk zugegeben und der Brei unter 4-stündigem Rühren entgast. Es wurde Zyanid (in der Form von KCN) zugegeben und der Auslaugprozeß 16 Stunden lang unter gleichzeitiger Entgasung weitergeführt. Der ausgelaugte Brei wurde gefiltert: der Kuchen wurde gewaschen, erneut zu einem Brei angesetzt, wieder gewaschen, getrocknet und geprüft. Die Differenz im Goldgehalt des Rückstandes vor und nach der Zyanidierung ergab die extrahierte Goldmenge.

(vii) Die Daten sind wie folgt zusammengefaßt:

Abbrandgewicht
Abbrandgoldwert
Abbrand-Uranwert
Schwefelsäuregewicht
Schwefelsäureanalyse
Schwefelsäuretemperatur
Max. Sulfatiertemperatur
Rosttemperatur zur Vervollständigung des Sulfatierungsprozesses
Gewicht des Röstproduktes für Wasserauslaugung 2.65 kg

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1.0	kg	at ττ ς/Λ 7> "2 4
11.6	g/t (Au)	C
0.4	kg/t(U,C	G
1.76 kg	C
93-0
60°
185^D
500°

te

ΙΓ-,Οο-Wert des Röstproduktes Gewicht des zugesetzten Wassers Wasserwäsche

Naßgewicht des wasserausgelaugten Rückstandes

Gewicht Piltrat plus Waschwasser Eisengehalt des Fi^trats Urangehalt des Piltrats
Goldwert des trockenen wassergelaugten Rückstandes

Uranwert des trockenen wassergelaugten Rückstandes

Wasserzusatz zum ausgelaugten Rückstand Kalkzusatz
Zyanidzusatz
Kalkverbrauch
ZyanIdverbrau ch

Trockengewicht des zyanidierten Rückstandes Goldwert des trockenen Rückstandes U,Oo-Wert des trockenen Rückstandes Gelöstes Gold
Goldrückgewinnung
Gelöstes Uran
Uranrückgewinnung

0.15 kg/t (U₅O 2.7 kg
2.7 kg

0.68 kg
5.24 kg
57-2 g/l (Fe) 0.076 g/i (U₅O

11.6 g/t (Au)

Spuren

0.4 kg

25.O kg/t (CaO) 10.0 kg/t (KCN) 20.0 kg/t (CaO) 1.5 kg/t (KCN) O.54 kg

1.20 g/t (Au) Spuren
10.4 g/t (Au)

89.7 l·
0.40 g

100 %

Das Fließbild dieses Verfahrens zeigt die Fig. 1. BEISPIEL 4

In diesem Beispiel (wie auch in Beispiel 5) erfolgte der Reaktionsablauf des Röstprodukts und der Schwefelsäure in einem Mischer (Nautamixer der Fa. Mixprocess (Pty) Limited of Vereenigtng , Transvaal) . In dieser Vorrichtung verläuft in einer konischen Mischkammer von oben nach unten eine Mieohsohnecke, mit der sich hohe Drehmomente erzielen lassen.

Die Daten des für diese Versuche eingesetzten Mischers sind wie

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ca.	2.0	m
ca.	2.0	m
ca.	OO	ra
	200	1
	120	UPM
	4	UPM
	55	kW
	1.5	kW

folgt:

Höhe

Durchmesser oben Durchmesser unten^ Austragspunkt Passungsvermögen Sch-neckendrehzahl Schneokenarm-Umfangsgeschwindigkeit Kraftbedarf des Schneckenmischers Kraftbedarf Schneckenarm

Verwendet wurde ein Röstprodukt mit den Hauptbestandteilen Eisenoxyd und Kieselsäure sowie 8.1 g Gold pro Tonne und 0.0425 kg U^Og pro Tonne, die im Rostprodukt in fester Lösung vorhanden und eingeschlossen waren.

Das Verfahren wurde wie folgt durchgeführt:

(i) 194 kg 98#iger Schwefelsäure wurden in den Mischer eingesetzt, sodann wurde die Schneckenarm- und Mischerbewegung entsprechend der Schneckenbewegung von oben nach unten^ingeleitet.

(ii) 131 kg gepulvertes Röstprodukt (80 % Maschenweite 200) mit einem Feuchtigkeitsgehalt von 0.5 # wurden auf die Dauer von 2 Minuten der Schwefelsäure zugegeben.

(lii) Nach ca. 3 Minuten begann sich der Brei zu erhitzen. Während der folgenden I5 Minuten nahm der rotgefärbte Brei eine graue Farbe an und fand eine Umwandlung von einem dünnen Brei zu einer Paste statt. In diesem Stadium hatte die Paste eine Temperatur von l80° C.

(iv) Das Mischerunterteil wurde geöffnet, wobei gleichzeitig die Schneckendrehrichtung umgekehrt wurde (von oben nach unten

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st?

arbeitend) so daß die nahezu feste Paste aus dem Mischer heraus- und in einen entsprechenden Behälter hineingedrückt wurde.

(v) Dann konnte die hartgewordene paste abkühlen.

(vi) Die gehärtete Masse wurde in einen Ofen eingesetzt und 30 Minuten lang bei 600° C geröstet. Die abgegebenen unreagierten Schwefelsäuredämpfe wurden durch Adsorption in verdünnter Schwefelsäure aufgefangen, deren Konzentration so entsprechend erhöht und die anschließend zur Sulfatierung weiteren Abbrands dem Prozeß wieder - zugeführt wurde.

(vii) Die heiße Perrisulfatmasse wurde direkt mit Wasser vermischt, der resultierende Brei wurde umgerührt.

(viii) Nach 60 Minuten war das gesamte Ferrisulfat in Lösung übergegangen und wurde der Rückstand abgefiltert.

(ix) Das Piltrat wurde geprüft, wobei festgestellt wurde, daß es 90.0 % des Eisens und 96.5 % des Urans enthielt.

(x) Der Rückstand wurde mit Kalk neutralisiert und einer Laugebehandlung mit Zyanid unterzogen. Eine Prüfung des Rückstandes ergab, daß das Gold zu 89 % durch die Zyanidlösung ausgelaugt worden war.

BEISPIEL 5

Das Verfahren gemäß Beispiel 4 wurde wiederholt, jedoch unter Einsetzen pulverisierten Abbrands in den "Nautamixer" und Zugabe kontentrierter Schwefelsäure zum Kalzin auf die Dauer von 2 Minuten.

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Die Reaktionsgeschwindigkeiten, das Breiumwandlungsverhalten und die Extraktion von Metallen waren im wesentlichen wie für Beispiel 4 beschrieben.

909817/09Ot

-to-

Leerseite

Claims

Ansprüche:

1. Verfahren für die Wiedergewinnung von Nichteisenmetallen aus eisenoxidhaltigen Rostprodukten, in denen diese Nichteisenmetalle in Eisenoxiden eingeschlossenen bzw. in fester Lösung befindlich enthalten sind,

g e k e nnzeichnet durch

(i) Reaktion des Röstprodukts mit einer starken anorganischen Säure in flüssiger Phase unter Rühren des Reaktionsgemisches auf so ausreichende Dauer, wie dies erforderlich ist, damit im großen und ganzen das gesamte vorhandene Eisen ein wasserlösliches Eisensalz bildet;

(ii) Zugabe von Wasser zum Reaktionsgemisch; (iii) Abtrennung der flüssigen und festen Phase voneinander; und

(iv) Wiedergewinnung der Nichteisenmetalle aus einer der Phasen oder aus beiden.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die anorganische Säure Schwefelsäure ist.

3· Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Rührwirkung anfänglich durch Vermischen der Reaktionsteilnehmer und Ansteigenlassen derh?emperatur bis in den Bereich 150 bis 200° C ohne Zufuhr von Außenwärme erzeugt wird.

4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das angefallene Pro«
hitzt wird.

fallene Produkt danach bis auf Temperaturen bis zu 580⁰ C er-

5. Verfahren gemäß Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß daß Röstprodukt Gold enthält und daß das durch Vermischen dieses mit Säure angefallende Produkt vor dem Vermischen mit Wasser sodann bei einer Temperatur bis zu 8OO C geröstet wird.

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ORIGINAL

6. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Röstprodukt Gold enthält und daß die aus der Behandlungsstufe (iii) angefallene feste Phase zur Abscheidung des Goldes mit einem Alkalimetallzyanid behandelt wird.

7. Verfahren gemäß Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß daß Röstprodukt Uran enthält und daß die aus der Behandlungsstufe C¹¹¹) angefallene flüssige Phase zur Abscheidung des Urans mit einem Ferrisalz behandelt wird.

8. Verfahren gemäß Anspruch 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die im Röstprozeß freiwerdenden Gase gewaschen werden und daß die gebildete Säure der Stufe (i) zur Behandlung neuen Abbrands rückgeführt wird.

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