DE2950425A1

DE2950425A1 - Verfahren zur gewinnung von nichteisen-metallen aus schwefelhaltigen mineralen auf pyritbasis, die kupfer, blei, zink, silber und gold enthaelt

Info

Publication number: DE2950425A1
Application number: DE19792950425
Authority: DE
Inventors: Abad Angel L Redondo
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1978-12-15
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1980-06-26
Also published as: AU527331B2; ES476055A1; ZA796801B; AU5388979A; GR78474B; MA18676A1; PT70597A; CA1145553A; US4266972A; YU306679A

Description

Beschreibung

Die vorliegende Patentanmeldung bezieht sich auf die hydrometallurgische Bearbeitung von schwefelhaltigen Gesteinsberbindungen auf Pyrit basis zur Gewinnung von Nichteisen-Metallen, genauer gesagt, auf das Verfahren zur Gewinnung von Kupfer, Blei, Zink, Silber und Gold.

In der ganzen Welt existieren große Vorkommen an Schwefelver bindungen mit geringem Feingehalt an Kupfer, Zink, Blei, Silber und Gold, etc. Die herkömmliche Methode zur Gewinnung dieser Minerale umfaßt die Differentialflotation zur Gewinnung von Konzentraten der jeweiligen Metalle und die anschließende Bearbeitung nach den klassischen pyrometallurgischen Methoden.

Dies Verfahren erfordert im Mahlverfahren den Grad der Freisetzung aller Gesteinsarten zu erreichen, der häufig unter der Mindestgröße der Partikel liegt, die zur Flotation in herkömmlichen Maschinen notwendig ist.

Andererseits begrenzt die Abtrennung der Metalle einzelne Kreisläufe mit ihren jeweiligen Ergebnissen das Gesamtergebnis des Verfahrens.

Außerdem stellen die pyrometrisehen Verfahrensweisen dieser Konzentrate ein Umweltproblem dar aufgrund der Emission von Schwefel dioxyd. . Viele der vorgeschlagenen Methoden zur Kontrolle dieser Emission basieren auf der Umwandlung von Schwefeldioxyd in Schwefelsäure. Obgleich sicherlich eine wirtschaftlich vertretbare Methode gefunden würde, Schwefel dioxyd

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in Schwefelsäure zu wandeln, würde die Herstellung grosser Mengen Schwefelsäure ein zusätzliches Problem der Luftverschmutzung darstellen.

Die erfindungsgemäße Verfahrensweise wird vornehmlich bei globalen Plotationskonzentraten angewendet. Die Globalflotation der Nichteisen-Metalle ist möglich bei einem Mahlgrad, der an die Größe der Partikel bei der Freisetzung von Pyrit heranreicht. Andererseits erfolgt die Gewinnung der Metalle in einem einzigen Vorgang mit den sich daraus ergebenden höheren Leistungen. Der Vorteil der Nutzung von Pyrit- Verbindungen durch Globalflotation besteht darin, ein einziges Konzentrat von Nichteisen-Metallen zu erhalten mit einem geringen Anteil Pyrit , weniger als 30 J, und ohne hohen Feingehalt in den Nichteisen-Metallen zu erzielen.

Andererseits wird die Globalflotation mit einer wirtschaftlich vertretbaren Mahlmenge durchgeführt. Die Zurückgewinnungsleistung an Nichteisen-Metallen aus dem Globalkonzentrat pflegt um 15 bis 25 % höher zu sein als diejenige aus der Differentialflotation.

Es existieren zahlreiche -Verfahrensweisen zur Gewinnung von Nichteisen-Metallen durch Flotation von Gesamtkonzentrat.Unter diesen sind hervorzuheben"die Auslaugung mit einer Eisenchlor id-Lösung, die Auslaugung ~ mit einer Kupferchlor Löäung und die Auslaugung in einer mit Schwefel versetzten Lösung in oxydierendem Zustand bei Temperaturen, die unter dem Schmelzpunkt von Schwefel liegen.

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Die vorliegende Erfindung basiert hauptsächlich auf zwei grundlegenden Stufen.

Die erste, Auslaugung in wässrigem Medium bei einer über dem Schmelzpunkt von Schwefel liegenden Temperatur und geringer Breidichte hat zum Ziel, Kupfer und Zink des Oesamtkonzentrats praktisch aufzulösen, die Hydrolyse des Eisens in Form von Blutlaugensalz, die Gewinnung einer ergiebigen Kupfer-Zink-Lösung mit einem geringen Gehalt an Schwefelsäure und einem Eisengehalt von unter 1 g/l, aus der leicht Kupfer und Zink gewonnen werden können mittels Lösungsmitteln und Elektrolyse oder durch Zementation, und die Konzentrierung von Blei, Silber und Gold im festen Bestandteil. Die zweite, Auslaugung des Restbestandes, der das Blei, das Silber und das gold zusammen mit einer Lösung aus Natriumchlorid und Kalziumchlorid enthält, hat zum Ziel, die praktisch totale Auflösung von Blei, Silber und Gold und die Gewinnung einer reichen Plüssig-Phase aus Blei, Silber und Gold, die leicht mit Zinkabfällen gehärtet werden kann; die Eliminierung der Restbestände an Blutlaugensalz und die Ausnutzung des Zink und Natriumchlorids, das beim Zementationsverfahren abfällt, indem sie in das Gewinnungsverfahren von Zink eingeführt werden.

Die erste Phase der Auslaugung besteht in der Dispersion des Gesamtkonzentrats in Wassser, um einen geregelten und festen Brei aus einer dichten Festmasse zu bilden, und in der an-

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- ίο -

schließenden Oxydierung der Pulpe mit sauerstoffhaltigem Gas in einen Druckreaktor.

Die Dichte des Breis ergibt sich gemäß der Zusammensetzung des Konzentrats, und zwar so, daß die freigesetzte Säure bei Beendigung der ,Auslaugung weniger als 50g/l an Schwefelsäure beträgt, so daß man eine ergiebige Flüssigphase mit weniger als lg/1 Eisen erhält. Die maximale Menge an Schwefelsäure, die überhaupt erzeugt werden kann, entspricht derjenigen bei der Oxyd^a -tion von Schwefel aus Pyrit und der Hälfte des Schwefels aus Kalkkies. Um diese Dichte des Breis zu definieren, wird ein Wert so festgesetzt, daß das Verhältnis des gesamten Eisengehalts der Fest phase zu Wasser unter 20 kg /m liege.

Die Temperatur der Reaktion muß zwischen 150" und 25O°C liegen, vorzugsweise bei 200^r _♦ 1O°C.

Der Druck ergibt sich aus der Notwendigkeit, einen Partialdruck

ρ aus Sauerstoff einzustellen, der höher als 5 kg/cm ist und vor-

2 zugsweise bei 12 jf 2 kg/cm liegen sollte.

Pur die Reaktion wird vorzugsweise Sauerstoff als Gas benutzt, obgleich auch Luft oder mit Sauerstoff angereicherte Luft benutzt werden kann.

Die Reaktion muß so intensiv durchmischt werden, daß die oxydierende Gas-Phase in der Flüssig-Phase dispergiert, wobei sich

• ■ ·

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eine Gas-FlUssig-Zischenphasen-Oberflache bildet, die stabil genug ist zu verhindern, daß die Lösung des Sauerstoffs in der Flüssigkeit vom kinetischen Standpunkt aus zum steuernden Vorgang wird.

Der Ubergangskoeffizient QAs-Flüssig phase muß mindestens 100 hr betragen.

Die Reaktionszeiten, die sowohl zur vollständigen Oxyd.ations,-reaktion von S ulfiden in S ulfate als auch zur Hydrolyse des aufgelösten Eisens zu Eisenoxyd notwendig sind, betragen mindestens ^5 Minuten, vorzugsweise 60 Minuten. Daher entspricht diener weildauer* im Reaktor der angegebenen Reaktions^dauer

Unter diesen Bedingungen finden folgende chemische Reaktionen statt:

2S₂ CuFe + 8.5O₂+ SO₄ H₂ —♦> 2SO₄Cu+ (SO₄J₃ F*₂ + H₂O 2 S₂ Fe + 7 O₂ + 2H₂O —♦> 2 SO₄Fe +2 SO₄H₂

SPb + 2O_? * SO₄Pb

SZn +2O₂ > SO Zn

2 SO₄ F· + SO₄ H₂ + 1/2 O₂ —♦ (SO₄) j Fe₂ + H₂ O (SO₄),Fe₂ +3H₂O-^Fe₂O₃+ 3 SO₄

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So können sowohl Zink wie Kupfer in wässrigem Medium in einer Konzentration von mehr als 9BX aufgelöst werden.

Blei und die Edelmetalle bleiben in der Festmasse und umschliessen das Eisenoxyd, das sich gemäß der letzten Reaktion durch Hydrolyse des Eisensulfats bildet. Dieses Eisen_oxyd ist sehr kristallin und daher sehr leicht zu klären und zu filtern.

Die mit Zink und Kupfer angereicherte Flüssiggase enthält eine Eisenkonzentration von weniger als lg/1.

Nachdem der Auslaugungsbrei auf 60⁰C abgekühlt und der

Druck auf Athmosphäre-Druck herabgesetzt worden ist, wird der Brei auf die Einheit der Trennung von Fest- und Flüssigphase angesetzt, was durch Eindickung und Filtrierung mit Waschen im Filter selbst vor sich geht. Die filtrierte Flüssigphase wird zusammen mit der gewaschenen Flüssigphase in die Eindickungsstufe eingetragen und die Festphase anschließend zur Gewinnung von Blei und Edelm_etallen verarbeitet.

Der bei der Trennung von Flüssig-Festphase entstehende Abstrom wird durch zerkleinerten Kalkstein bis zu einem p_H~Wert von 1,5 bis 2,5, vorzugsweise von 2,0., neutralisiert.

. Die Schwefelsäure, die' die angereicherte Flüssigmasse enthält produziert im Neutralisierüngsprozeß mit Kalkstein eine kompakte Masse, die vor allem aus. Gips besteht. Diese Festmasse bildet

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nach der Filtirierung und Wäsche den Hauptbestandteil der Fest-Phase in diesem Verfahren.

Andererseits ist das Filtrat eine Flüssig-Phase, aus der sich sehr leicht Kupfer gewinnen läßt mittels Zementation durch Eisenschlacke oder durch Extraktion mittels ausgesuchter organischer Lösungsmittel und anschließender Elektrolyse.

Die Phase der Auslaugung des Restbestandes besteht in der Dispersion der Festphase in einer Kalziumchlorid-Natriumchlorid-LOsung.

Diese Stufe basiert auf der Fähigkeit, in konzentrierter Chloridlösung Verbindungen aus Blei, Silbi ( PbClj, AuClj, Ag₂Cl⁺, Ag₃Ci²* ).

lösung Verbindungen aus Blei, Silber und Gold zu bilden

2+

Die auslaugende wässrige Lösung enthält Natriumchlorid-Konzentration von zwischen 200 und 300 g/l sowie eine Kalziumchlorid-Konzentration, die der estequiometrischen Menge zum vorhandenen Blei entspricht. Dieser Kalziumchlorid-Gehalt fällt das dem Blei entsprechende Sulfat, z.B. Kalzium-Sulfat, wodurch die Löslichkeit des Bleis in der Salzlösung der Auslaugung noch erhöht wird.

'< Andererseits wird der auflösenden Lösung zu Beginn Eisenchlorid in einer Konzentration von 1 g/l zugefügt, um das Oxydationspotential der Lösung zu erhöhen und so zu verhindern, daß das SiI-

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ber in seinen metallischen Zustand zurückverwandelt wird.

Der p„-Wert der Lösung bleibt unter 7,0, vorzugsweise bei 1,0 π

stehen, um so die Hydrolyse zu verhindern.

Die Temperatur der Reaktion muß über 60⁰C gehalten werden, vorzugsweise bei 85° 1 5°C.

Der Grad der Durchmischung soll normal sein und die notwendige Reaktionsdauer soll mindestens 15, vorzugsweise 30 +_ 10 Minuten betragen. Die Verweilzeit in den Reaktoren entspricht der angegebenen Reaktionszeit.

Die Dichte des Breis nimmt einen Wert an, der so beschaffen ist, daß die sich ergebende Lösung einen Bleigehalt aufweist, der unter der maximalen Löslichkeit dieses Metalles in konzentrierter Chlorid-Lösung liegt.

Unter diesen Bedingungen finden folgende chemische Reaktionen statt:

SO₄ Pb +3 Cl Na —► SO₄ Na₂ + Pb Cl Na

SO₄ Pb +Cl₂ Ca + Cl Na ^SO₄ Ca+ Pb Cl. Na

SO₄ Ag₂ + 2Cl Na —* SO₄ Na₂ + Ag₂ Cl₃

3 SO₄Ag₂ + 6 Cl Na —» 3 SO₄ Na₂ + 2 Ag₃ Cl₃

(SO₄) ₃ Au₂ + 8 Cl Na—» 3 SO₄ Na₂ + 2 Au Cl₄ Na

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Auf diese Weise lösen sich Blei und Silber und Gold zu mehr als 98 % auf.

Der Restbestand aus der Auslaugung wird von der ergiebigen Flüssig-Phase durch Eindickung und/oder Filtrierung mit Wäsche bei einer Temperatur unter 6O⁰C abgeschieden. Die bleibende Fest-Phase besteht aus Eisenoxyd und die Flüssig-Phase ist eine Lösung aus Blei, Silber und Gold, aus der leicht diese Metalle durch Zementation mit Zink gewonnen werden können.

Der bei der Zementation von Blei und den Edelmetallen auftretende Abstrom ist eine hauptsächlich aus Zink und Natriumchlorid bestehende Lösung. Mit dem Ziel, beide Stoffe zu gewinnen, wird diese Lösung ganz oder teilweise in eine Stufe der Einstellung der Chlorid-Konzentration gebracht,was man mit der wässrigen Lösung von Zink realisiert, die bei der Gewinnung von Kupfer entsteht.

Die sich daraus ergebende Mischung hat einen Chloridgehalt von mehr als 30 g/l, vorzugsweise 60 _+ 10 g/l; dabei ist es leicht, Zink mittels eines anionischen Verfahrens durch Ionenaustausch oder mittels Extraktion durch.Lösungsmittel und abschließender Elektrolyse zu gewinnen (Span. Patente Nr. 1*03,506 u. *»O5,759).

Im Anschluß werden einige nicht einschränkende Beispiele von jeder einzelnen Stufe der Vorliegenden Erfindung angeführt.

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295CM25

Die Beispiele verbinden Laborversuche und Versuche in Versuchsanlagen und sollen zur klaren Definition der Verfahrensparameter der vorliegenden Erfindung dienen.

Beispiel 1:

Parameter: Pulpendichte
Ausrüstung: Autoklav (Ί Liter)

Rührgeschwindigkeit: 15OO

Reaktions dauer : 60 Minuten
Temperatur: 220°C

Partialdruck Sauerstoff: 18	2 Acm g	11.	18	0
Zusammensetzung Konzentrat:	Cu :	*2t,*	92
	Zn :	*.	β
	Pb :	20,
	Pe :	325
	K =

Tyler

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt

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	Breidichte Festmasse χ 100	Ausbeute K,upfer	Tabelle	1	Ausb. Eisen	Konzentrat Eisen	Konzentrat Schwefels.
Versuch Nr.	cm H₂O	%	Ausb. Zink	%	g/i	g/i
	5 20	98,0 97,5	%	3,1 33,3	0,2 13,6	25,1 58,8
1 1		99,1 99,2

Ee ist klar zur erkennen , daß der Anteil des aufgelösten Eisens zunimmt und der Anteil des aufgelösten Kupfers ganz leicht abnimmt, wenn die Dichte des Breis erhöht wird.

Beispiel 2;

Parameter: Dichte des Breis Ausstattung: Autoklav (4 Liter)

geschwindigkeit: 1500 upm

Reaktionsdauer: 60 Minuten Temperatur: 200°C

Partialdruck„ Sauerstoff: 9	2 Kg/cm g	11,18
Zusammenset zung Konzentrat : Cu :	26,0
	1,92
	20,8
	325

Zn :
Pb :
Fe :
^k90 =

Tyler Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefaßt.

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Tabelle 2

Versuch Nr.	Breidichte Festmasse χ 100	Ausbeute Kupfer	Ausb. Zink	Ausb. Eisen	Konzentrat Eisen	Konzentrat Schwefels.
	Cm³H^O	%	%	%	cr/1	g/l
1 2	10 15	98,0 95,8	98,7 98,2	4,3 21 ,6	0,8 6,6	45,8 56,4

295Ü425

Die abzuleitenden Konsequenzen sind identisch mit Beispiel 1. Bei Erhöhung der Breidichte erhöht sich der Anteil des aufgelösten Eisens in bemerkenswerter Weise und verringert sich der Anteil des Kupfers.

Beispiel 3»

Parameter: Sauerstoff Partialdruck
Ausstattung : Autoklav (H Liter)

geschwindigkeit:1500 upm

Breidichte: 10 %
Reaktionsdauer:20 Minuten

TEmperatur: 200 C	Cu	: 16	,6 %	Tyler
Zusammensetzung Konzentrat :	Zn	: 16	, 5%
	Pb	: i*	,75*
	Fe	: 23	,1 *
		= 325

Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt

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	Partialdruck Ausb*.	%	Tabelle 3	Ausb.	Konzentrat	Konzentrat
Versuch	Sauerstoff Kupfer	72, 1	Ausb.	Eisen	Eisen	Schwefels.
Nr.	Kg/cm g	76, 2	Zink	%	g/l	q/1
	5,0	76,2	%	2,6	0,6	15,4
1	9,0		95,6	4,4	1,1	19,1
2	18,0	95,3	8.8	2.0	18,1
3 ι		95,5
(M I

Es ist klar zu ersehen, daß die Erhöhung des Drucks sich positiv auf die Eisenlösung auswirkt; sie hat nur geringe Auswirkungen auf die Kupferlösung und faktisch keine Auswirkung auf die Zinklösung, zumindest unter den Bedingungen, unter denen die Versuche durchgeführt wurden.

Beispiel fr:

Parameter: Temperatur
Ausstattung: Autoklav (fr Liter)

geschwindigkeit : 1500 upm

Reaktionsdauer :60 Minuten

Partialdruck ρ
Sauerstoff: 18 Kg/cm g

Zusammensetzung

Konzentrat : Cu : 16,6 %

Zn : 16,5 %

Pb ι 4,75* Pe : 23,1 t

K₉₀ = 325 Tyler

Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 zusammengefaßt

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Tabelle 4

	Versuch	Temperatur	Ausbeute	Ausb. ,	Ausb.	Konzentrat	Konzentrat
	Nr.	⁰C	Kupfer	Zink	Eisen	Eisen	Schwefels.
			%	%	%	q/1	q/1
	1	175	66,4	94,7	4,8	1,1	16,7
	2	190	80,1	98,5	10,5	2,4	39,9
	3	200	96,7	98,8	4,0	0,9	38,7
I cvi I

2950^25

Es ist zu beobachten, daß bei Erhöhung der Temperatur der Gewinn bei allen Metallen steigt; aber der Einfluß ist bei Kupfer viel stärker als bei Zink und Eisen.

Eeispiel 5:

Parameter : Reaktionszeit
Ausstattung: Autoklav (*J Liter)

Rühr
geschwindigkeit: 15OO upm

breüichte: 10 %
Temperatur : 200⁰C

Partialdruck 2
Sauerstoff : 5,0 Kg/cm g

Zusammenset zung

Konzentrat : Cu : 16,6 %

Zn : 16,5 %

Pb : ι* ,75*

Fe : 23,1 Ϊ

K₉₀ = 325 Tyler

Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 zusammengefaßt.

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	Reaktions	Ausbeute	Tabelle	5	Ausb.	Konzentrat	Konzentrat
Versuch	dauer	Kupfer	Au sb.	Eisen	Eisen	Schwefels.
Nr.	Min.	%	Zink	%	q/1	q/1
	20	72,1	%	2,6	0,6	15,7
1	40	97,1	95,6	8,6	1,8	36,8
2	60	98,0	98,7	6,3	1,4	39,5
3		98,5

2950^25

Es ist klar zu ersehen, daß die Lösungskinetik bei Zink viel rascher ist als bei der Kupferlösung. Der Anteil des aufgelösten Eisens steigt zu Beginn mit der Geschwindigkeit der Reaktion und sinkt später bedingt durch den Fortschritt der Hydrolyse-Reaktion.

Beispiel 6:

Parameter: Konzentratsfeingehalte Ausstattung : Autoklav (1 Liter)

geschwindigkeit :1500 uran Partialdruck ₂
Sauerstoff : 12 Kg/cm

Temperatur: 200⁰C

Zusammensetzung u. Dichte Brei :

Versuch Brei - Konzentratsfeingehalte Nr. dichte _{Cu Zn pb pe}

1 7,5 3,6 31,1 7,2 16,1

2 7,5 9,8 23,7 7,1 21,5

3 9,5 11,2 26,0 k,2 20,8

Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 zusammengefaßt,

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2950*25

Tabelle 6

Versuch	Ausbeute	Ausbeute	Konzentrat	Konzentrat
Nr.	Kupfer	Zink	Eisen	Schwefels.
	%	%	g/l	g/i
1	98,2	99,3	o,7	28,5
2	98,6	99,2	1,1	37,1
3	99,2	99,0	1,8	M »5

Es ist klar zu erkennen, daß das Verfahren erlaubt, mit Konzentraten verschiedener Metallfeingehalte und verschiedener Herkunft zu arbeiten, da die Ergebnisse sehr gleichartig sind.

Beispiel 71

Parameter: Konzentrats, feingehalte
Ausstattung: Kammer-Reaktor (800 Liter)

In Tabelle 7 sind die Eigenschaften und Ergebnisse der Versuche zusammengefaßt.

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Tabelle 7

Versuchsbedingungen und Ergebnisse

Versuche 2

Betriebsdauer (Std.) 86 140 72

Breiausbeute (1/Std.) 408 433 425

Verweilzeit (Min) 118 110 113

Breidichte (Ϊ) 9,0 8,5 7,0

Konzentratsfeingehalt (?)

Kupfer 2,32 3,13 ¹J,30

Zink 32,30 34,37 26,20

Blei 6,85 7,49 7,50

Eisen 17,10 15,59 15,20

Verfahrenstemperatur ( C)

Eingang Reaktor 135 109 118

1. Kammer 204 205 201

2. Kammer 224 221 217

3. Kammer 233 211 208 1. Kammer 224 204 214 5. Kammer 222 206 220

Gesamtdruck (kg/cm²) 30,8 32,6 31

Ruhrgeschwindigkeit 400 450 - 500 470 - 5OO Verfahrensergebnisse

lonzentratsverhältnis 0,37 0,37 0,37

KUpferausbeute {%) 98,8 98,6 98,0

Zinkausbeute (%) 99,2 99,1 98,9

gelöstes Eisen (g/l) 0,43 0,15 0,35

gelöste Säure (g/l) 43,4 31,7 24,20

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Es ist klar zu ersehen, daß die Gewinnung von Kupfer und Zink sowie die Eisenkonzentration in der Lösung genauso hoch sind wie bei den Laborversuchen. Für andere Versuche mit verschiedenen Peingehaltskonzentraten wurden ebenfalls optimale Ergebnisse erzielt.

Beispiel 8:

Dieses letzte Beispiel bezieht sich auf die Auslaugung _des Rück-' Standes, der das Blei und die Edelmetalle enthält.

Die Versuche haben folgende Charakteristika:

Zusammensetzung des Rückstandes	: Pb	17,1 *
	Ag	0,0H2*
	Zn	1,26*
	Cu	0,23*
	Fe	. 42,0 *
	Bi	0,06*
TEmperatur : 80 -	90 ⁰C

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	Rühr-	6	Brei	Natriumchlorid	^PH	Eisenchlorid	—	1,67	-	0,32
Versuch	geschw.	18	dichte	Konzentrat		Konzentrat	-
Nr.	Std.	6		B/l		g/i
1	1	5	240	0
IV)	6	5	240	1
3	1	6,6	292,5	7
	3,0	175,5	1
VJl	6,8	234	1
6	8,3	280	1

Die Ergebnisse sind in Tabelle 8 zusammengefaßt

Tabelle	8:	Ausbeute	Ausb.	Ausb.	Ausb.	62	Ausb.	40
Versuch	Blei	Silber	Eisen	Kupfer	56	Zink	40
Nr.	%	%	f	%	3,4	%	7,1
	99,1	99,5	52,6	-	-
1	99,3	99,9	4,0	74,5	20,9
2	96,1	97,4	0,2	51,4	36,6
3	99,6	98,0	-
4	99,5	97,6	2,5
VJl	99,6	96,4	5,6
6

In allen Fällen ist zu erkennen, daß Blei und Silber sich zu mehr als 96 % auflösen; Kupfer löst sich maximal zu 74,5 % und Zink zu ungefähr 40 % auf.

Ende der Beschreibung

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Claims

DR BERG D:PL.-INÜ. STAPF DIPL-ING. SCHWABE DR. DR. SaNDMAR

PATENTANWÄLTE Postfach 860245 · 8000 München

Anwaltsakte: 30 611

. Dezember,1979

Angel L. Redondo Abad Eduardo Diaz Nogueira Martin Gerez Pascual Jose Manuel Regife Vega

Madrid / Spanien

Verfahren zur Gewinnung von Nichteisen-Metallen aus schwefelhaltigen Mineralen auf Pyritbasis, die Kupfer, Blei, Zink, Silber und Gold enthält

Ansprüche

1. Verfahren zur Gewinnung von Nichteisen-Metallen aus schwefelhaltigen Mineralen auf Pjfritbasis, die Kupfer, Blei, Zink Silber und Gold enthält, dadurch gekennzeichnet, daß man durch Mahlen und anschließendes Flotieren ein Gesamtkonzentrat aus den Mineralen der Nichteisen-Metalle herstellt und den größten Teil des Pyrite als gehaltsarm abtrennt, das Gesamtkonzentrat in Wasser unter Bildung eines geregelten, festen Breis aus einer dichten Festmasse dispergiert, den

NUTI man WUM MUM

Tdewmim: BEBGSTAOTATtNT I TELEX: OSMJtO BERO 4

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BanUani«: Hyps Buk Mtacfcm 44WISUI (BLZ W)OBIi) Swift Code: HYFO DE MM Um Vemnrtenk Mönchen 4SlIOO(BU tandM* MtMtMIi tS)43-IOt (BLZ ΚΟΚΚΙΟ)

ORtGlNAL INSPECTED

Brei in einem, ein saueretoffhaltiges Gas enthaltenden Druckreaktor oxydiert, so daß alle Sulfide zu Sulfaten oxydiert werden und ein neuer Auslaugbrei entsteht, den fest-flüssigen Auslaugbrei unter Gewinnung einer festen Phase, die Eisen in der Form von Eisenoxyd und Bleisulfat sowie die Edelmetalle enthält, und einer flüssigen Phase, die Schwefelsäure sowie Kupfer und Zinksulfat enthält, trennt, die in der flüssigen Phase enthaltene Schwefelsäure mit einem entsprechenden Alkali neutralisiert, das Kupfer aus der neutralisierten Flüssig-Phase durch Zementation oder Extraktion durch Lösungsmittel und Elektrolys gewinnt, das das Blei und die sich in der festen Phase befindenden Edelmetalle mit einer konzentrierten Chloridlösung auslaugt, das nach der Trennung von Fest-Flüseig-Phase in der Salzlösung enthaltene Gold, Silber und Blei mit Zink ze entiert die bleifreie Lalzlösung mit dem Zink enthaltenden Abstrom der Kupfergewinnung vermischt und das Zink aus der erhaltenen Flüssig-Phase mittels Lösungsmittelextraktion und Elektrolyse gewinnt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zerkleinerungsgrad und die Flotation derart sind, daß man ein Gesamtkonzentrat von Nichteisen-Metallen mit einem Pyritgehalt von weniger als 30 % erhält.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dichte der Feststoffe in dem in Wasser dispergierten Gesamt-

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konzentrat einen Wert annimmt, der im Verhältnis von Gesamteisengehalt der Feststoffe zu Wasser weniger als 20 kg/m⁵ beträgt.

. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Oxydationsreaktion des Breis des Gesamtkonzentrats in Wasser bei einer Temperatur im Bereich von 150° und 250°, vorzugsweise im Bereich von 200° 4_ 1O°C durchgeführt wird.

ι. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und i», dadurch gekennzeichnet, daß das oxydierende GAs während der Oxydationsre-

aktion einen Sauerstoff-Partialdruck von mehr als 5 kg/cm ,

2 vorzugsweise von 12 ± 2 kg/cm aufweist.

i. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,1», und 5, dadurch gekennzeichnet, daß man während der Oxydationsreaktion intensiv durchmischt und gleichzeitig die oxydierende Gasphase in der Flüssigphase dispergiert, wobei sich eine Gas-Flüssig Zwischenphasen-Oberfläche bildet, die stabil genug ist, zu verhindern, daß die Lösung des Sauerstoffs in der Flüssigkeit vom kinetischen Standpunkt aus zum steuernden Vorgang wird.

K Verfahren nach einem der Ansprüche 1,1»,5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionsbedingungen aufrechterhalten bleiben, bis sowohl die Oxydationsreaktion der Sulfide in Sulfate als auch die Hydrolyse des aufgelösten Eisens in

0 30026/0796

-Jl-

Eisenoxyd abgeschlossen ist, was dadurch erreicht wird, daß die Verweilzeit im Reaktor der Reaktionszeit entpricht, d.h. länger als Ί5 Minuten,vorzugsweise 60 Minuten beträgt.

8. Verfahren nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß die an Kupfer und Zink reiche Auslaugflüssigkeit durch zerkleinerten Kalkstein bis zu einem p„-Wert von 1,5 bis 2,5, vorzugsweise 2,0 neutralisiert wird, wobei eine hauptsächlich aus Gips bestehende feste Phase , die nach einer Wäsche mit Wasser den Rückstand aus dem Verfahren darstellt, sowie eine Flüssigphase mit einem p„-Wert von 2,0, unter Bedingungen entsteht, die es ermöglichen, Kupfer entweder durch Zementation mit Eisenschlacke oder durch Extraktion mit Lösungsmitteln und Elektrolyse zu gewinnen.

9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichent, daß die konzentrierte Chloridlösung zum Auslaugen von Blei, Silber und Oold eine wässrige Lösung ist, die zwischen 200 und 300 g/l NaCl und eine estequiometrische Menge von CaCl₂ zu Blei enthält.

10. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der konzentrierten Chlorid-Lösung zu Beginn 1 g/l FeCl-zugefügt wird und sich der p_H~Wert unter 7,0, vorzugsweise auf 1,0, einstellt*. '

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11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,9 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaugen von Blei, Silber und Gold bei einer Temperatur von höher als 60°C, vorzugsweise bei 85 ± 5°C, durchgeführt wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1,9.10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugbedingungen bei normaler Durchmischung und einer Verweilzeit , die der Reaktionszeit entspricht, nämlich von mehr als 15 Minuten, vorzugsweise 30 ♦_ 10 Minuten, aufrechterhalten werden.

13· Verfahren nach einem der Ansprüche 1,9.10.11 und 12, da -durch gekennzeichnet, daß das Verhältnis Fest-Flüssig in der Auslaugmasse von Blei und Silber einen Viert annimmt, der unter dementsprechenden Wert der maximalen Löslichkeit von Blei in konzentrierter Chlorid-Lösung liegt.

IU. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Blei, Silber und Gold enthaltende Chlorid-Lösung von der restlichen Feststoffmasse , die das Eisenoxyd enthält, durch Eindicken und/oder Filtrierung bei einer Temperatur von mehr als 60°C abtrennt und die Lösung geeignet ist, durch Zementation mit metallischem Zink Blei, Silber und Gold abzuscheiden.

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13· Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zu der wässrigen Lösung, die das Zink aus dem Kupferabscheidungsverfahren enthält, die konzentrierte Chlorid-Lösung aus dem Blei-,Silber- und Goldgewinnungsverfahren ganz oder teilweise hinzufügt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 und 15, dadurch gekennt zeichnet, daß die Chloridkonzentration der erhaltenen Mischung einen Wert von über 30 g/l, vorzugsweise 60 +_ 10 g Chlorid / Liter der Lösung, aufweist, wobei weiterhin die Möglichkeit besteht, Zink mittels anionischer Verfahren mittels Ionenaustausches oder mittels Extraktion mit Lösungsmitteln und abschließender Elektrolyse zu gewinnen.

030026/0795