DE3121668A1

DE3121668A1 - Verfahren zur selektiven auslaugung von chlorid aus kupferoxidmineralien

Info

Publication number: DE3121668A1
Application number: DE19813121668
Authority: DE
Inventors: Dennis D. 55746 Hibbing Minn. Chilcote; Donald J. 55775 Pengilly Minn. Kaczynski
Original assignee: Hanna Mining Co
Current assignee: Hanna Mining Co
Priority date: 1980-07-15
Filing date: 1981-05-30
Publication date: 1982-03-18
Also published as: US4292281A

Description

R 52 757

Anmelder: The Hanna Mining Company
100 Erieview Company
Cleveland, Ohio 44114
USA

Verfahren zur selektiven Auslaugung von ChIorid aus Kupferoxidmineralien

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Auslaugen von Chloridionen aus Kupfer in Form von Oxiden enthaltenden Erzen; sie betrifft insbesondere ein Verfahren zum Auslaugen von Chloridionen aus Atacamit/Paratacamit enthaltenden Erzen unter Verwendung einer wäßrigen Lösung des basischen Salzes eines Metalls dar Gruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente.

Die Kupfermineralien in der oxidierten Zone von Porphyr-Kupferlagerstätten werden allgemein als "Kupferoxide" -bezeichnet. Diese Oxide umfassen Atacamit/Paratacamit [Cu₉-(OH)-Cl], Azurit/Malachit [Cu (CO ) (Oil) /Cu (CO ) (OE) ], Chrysocoll [CuSiO .nH 0], Cuprit [Cu 0] und dgl. Die Kupfermineralien in den darunterliegenden, an Sulfid reichen und primären Sulfidzonen umfassen Chalcocit [Cu₉S], Chalcopyrit [CuFeS₃] und Bornit [Cu₅FeS,].

Die Überführung von Atacamit mit einer KOH-Lösung in wasserhaltiges Kupfer-(Il)oxid wird von Charles Palache et al in "The System of Mineralogy", John Wiley & Sons Inc._?- Band II, 1951, Seite 72junter Hinweis auf J. Chumanov, "Kuss. Physo Chem. Society", 47, 1268 (1915) beschrieben.

i-9.

Dieser Vorschlag ist bisher jedoch _t kommerziell nicht anerkannt ,

Es wurde nun gefunden, daß Chlorid auf wirksame Weise in kommerziell akzeptablen Werten aus einem Kupferhydroxychlorid enthaltenden Kupfererz ausgelaugt werden kann, indem man das Erz mit einer wäßrigen Lösung des basischen Salzes eines Metalls der Gruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente in Kontakt bringt, wobei das Molverhältnis zwischen dem anionischen Teil dieses Salzes und den Chloridionen in dem Erz mindestens etwa 1:1 beträgt, wenn die Valenz des anionischen Teils -1 (z.B. OH", HCO„ ) beträgt, und mindestens etwa 1:2 beträgt, wenn die Valenz

2-des anionischen Teils -2 (beispielsweise CCL ) beträgt, und das praktisch chloridfreie Kupferoxid unter Anwendung einer Reihe von Flüssig-Fest-Trennmethoden, wie sie nachfolgend näher beschrieben werden, von der Auslauglösung trennt.

Allgemein betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Extrahieren von Chloridionen aus einem Kupferhydroxychlorid enthaltenden Kupferoxiderz, das die folgenden Stufen umfaßt;

(a) Inköntaktbringen des Erzes mit einer wäßrigen Lösung des basischen Salzes eines Metalls der ^ruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente in einer AusLaugstufe, um Chloridionen aus dem Erz zu extrahieren und diese Chloridionen in dieser Lösung zu lösen;

(b) Entfernen eines Teils dieser Lösung von dem Gemisch von Erz und Lösung als Abstrom für die Chloridbeseiti-

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Λ?

gung; und

(c) Abtrennen des Erzes von dem Rest dieser Lösung.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Auslaugen von Chlorid aus Kupferoxiderz, bei dem mindestens ein Teil des Kupfers als Atacamit/Paratacamit vorliegt, das die folgenden Stufen umfaßt:

(a) das Inkontaktbringen eines Kupferbydroxychlorid -ent hal tenden Kupfererzes mit einer wäßrigen Auslauglösung des basischen Salzes von Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium in einer Auslaugstufe, wobei es sich bei dem anionischen Teil dieses Salzes um Hydroxyl_? Carbonat oder Hydrogencarbonat handelt und wobei das Molverhältnis zwischen diesem anionischen Teil des Salzes und den Chloridionen in dem Erz innerhalb des Bereiches von etwa 2ϊ1 bis etwa 1:1 liegt, wenn Hydroxyl oder Hydrogencarbonat verwendet wird, und innerhalb des Bereiches von etwa 1:1 bis etwa 1:2 liegt, wenn Carbonat verwendet wird, wobei das Erz und die Lösung in der Auslaugstufe etwa 5 Minuten bis etwa Stunden lang miteinander in Kontakt bleiben und die Temperatur der Lösung innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwa 100°C liegt;

(b) Entfernen des Erzes und der Lösung aus der Auslaugstufe in Form einer Aufschlämmung und Einführen dieser Aufschlämmung in einen Eindicker^ wobei ein Teil der Flüssigkeit aus der Aufschlämmung entfernt wird als Abstrom für die Chloridbeseitigung;

(c) Entfernen der restlichen Aufschlämmung aus dem Eindicker;

41·

(d) Waschen der restlichen Aufschlämmung;

(e) Filtrieren der gewaschenen Aufschlämmung in einer Fil terstufe, in der das teilchenförmige Erz von der Aufschlämmung getrennt wird; und

(f) Einführen des in der Filterstufe von dem teilchenförmigen Erz abgetrennten Filtrats in die Auslaugstufe.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann kontinuierlich oder diskontinuierlich (absatzweise) durchgeführt werden.

Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein schematisch.es Fließdiagramm, das eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur selektiven Auslaugung von Kupferoxidmineralien erläutert;

Fig. 2 ein schematisch.es Fließdiagramm einer Auslaugstufe, wie sie erfindungsgemäß angewendet wird, die eine Vielzahl von Auslaugbehältern umfaßt; und

Fig. 3 ein schematisches Fließdiagramm, das eine andere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur selektiven Auslaugung von Kupferoxidmineralien erläutert.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung.

-y-

Bei den Kupfer enthaltenden Erzen, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt werden, handelt es sich um Erze, die allgemein als Kupferoxiderze charakterisiert werden, und dabei handelt es sich vorzugsweise um Kupferhydroxychlorid enthaltende Erze. Zu solchen Erzen gehören beispielsweise Erze, in denen ein Teil des Kupfers als Atacamit/Paratacamit, dargestellt durch die allgemeine Formel Cu₉(OH)^Cl, vorliegt. Zwei Erzproben aus Arizona/USA, die unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens behandelt werden können, wurden analysiert und die Analysenergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben.

	Gesamt kupfer	Analyse	Tabelle I	Cl	0	S
	1,77	Oxid- kupfer	in Gew.-%	0,41	0	,05
Erzprobe Nr.	1,54	1,67	Sulfid kupfer	Oj22		,30
1		1,17	0,10
2	0,37

Etwa 80 % des Kupfers in der Erzprobe Nr. 1 liegen als Atacamit/Paratacamit vor. Der Rest der Kupfermineralisierung in der Erzprobe Nr. 1 ist Chrysocoll, Cuprit, gediegenes Kupfer, Kupfe.rpech, Kupfcr-Montinorillonit und verschiedene Sulfide. Etwa 50 % des in der Erzprobe Nr. 2 vorhandenen Kupfers liegen als Atacamit/Paratacamit vor, der Rest der Kupfermineralisierung liegt in Form von Chrysocoll, Cupirit, gediegenem Kupfer, Kupfer-Montmorillonit, Kupferpech und Kupfersulfiden, hauptsächlich Chalcocit, vor.

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Das Ausgangsmaterial für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens (d.h. das auszulaugende Erz) ist ein teilchenförrniges Erz, das in Form von gemahlenen Feststoffen, in Form einer Atifschlämmung von gemahlenen Feststoffen oder in Form eines Mineralkonzentrats wie z.B, eines Flotationskonzentrats j vorliegen kann. Die Verfahren, Behandlungsmethoden und Apparaturen, die zur Herstellung solcher Mineralkonzentrate verwendet werden, sind in bezug auf ihren Aufbau und ihren Betrieb völlig konventionell und dem Fachmann auf diesem Gebiet bekannt, so daß sie hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen. Das teilchenförmige Erz besteht vorzugsweise aus einem Erz, das durch Mahlen in einer Schleifmühle vom Standard-Typ verkleinert worden ist, in der das Erz mit Wasser gemischt und bis auf die gewünschte Teilchengröße zerkleinert wird. Im allgemeinen enthält die Schleifmühle geschmiedete Stahlkugeln zur Erzielung einer solchen bevorzugten Teilchengröße, daß etwa 97 % der Teilehen einSieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm (100 mesh) passieren. Vor dem Mahlen des rohen Erzes können der Schleifmühle Konditioniermittel zugesetzt werden. Die in der Schleifmühle enthaltene Wassermenge kann variieren in Abhängigkeit von dem gewünschten Feststoffgehalt der Aufschlämmung. Ein Feststoffgehalt von etwa 60 bis etwa 70 % ist beim Mahlen bevorzugt. Die auf diese Weise erhaltene Aufschlämmung kann direkt verwendet werden oder sie kann zur leichten Handhabung filtriert und getrocknet werden«, Wenn sie filtriert wird, kann der Rückstand mit Wasser wieder angerührt werden.

Gemäß einem bevorzugten Merkmal der vorliegenden Erfindung

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werden Chloridionen aus dem Kupferhydroxychlorid enthaltenden Kupferoxid-Ausgangsmaterial ausgelaugt, indem man das Atisgangsmaterial mit einer Auslauglösung in Kontakt bringt, die eine wäßrige Lösung-.eines basischen Salzes eine_sMetalls der Gruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente enthält oder daraus besteht. Der Anionenteil des Salzes ist vorziigsweise Hydroxyl, Carbonat oder Hydrogencarbonat. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung werden die bevorzugten Auslauglösungen aus Alkal!hydroxiden hergestellt. Bevorzugte Erdalkalimetalle sind Calcium und Magiiesium«, Die e.m meisten bevorzugten Auslauglösungen der Erfindung werden aus Lösungen hergeste]It, die Natrium oder Kalium als Metall enthalten.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Chloridionen aus dem Ausgangsmaterial ausgelaugt und in der Auslauglösung gelöst. Die Auslauglösung wird dann von den übrigen Feststoffen unter Anwendung der- nachfolgend beschriebenen Methoden abgetrennt. So scheint beispielsweise die Auslaugung von Atacamit/Paratacamit mit einem Metallhydroxid der folgenden Gleichung zu genügen;·

η . Cu (OH) Cl + Me(OII) *

2n . Cu(OH)₂ + MeCl_n

worin Me Li, Na, K, Rb, Cs, Be, Mg,- Ca,· Sr oder Ba und η die Zahl 1 oder 2 bedeuten, so daß die Valenzbedürfnisse von OH gegenüber Me befriedigt sind.

Das Molverhältnis zwischen dem Anionenteil des basischen

Salzes und den Chloridionen in dem Ausgangsmaterial sollte mindestens etwa 1:1 betragen, wenn die Valenz des Anionenteils -1 beträgt (wie z.B, OH , HCO ~), und es sollte mindestens etwa 1:2 betragen, wenn die Valenz des An-

2-

ionenteils -2 beträgt (wie z«B, bei C0„ ). Bei verschiedenen vorteilhaften Bedingungen kann das Molverhältnis innerhalb des Bereiches von etwa 5:1 bis etwa 1:1, vorzugsweise von etwa 2:1 bis etwa 1:1 für Lösungen, in denen ein basisches Salz mit einem anionischen Teil mit einer Valenz von -1 verwendet wird, liegen. Das Mo!verhältnis liegt innerhalb des Bereiches von etwa 5:2 bis etwa 1:2, Vorzugsweise von etwa 1:1 bis etwa 1:2$ wenn ein basisches Salz mit einem Anionenteil mit einer Valenz von -2 in der Auslauglösung verwendet wird.

Die Temperatur der Auslauglösung liegt innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwa 100 C, vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 60 C. Die Auslauglösung und das Ausgangsmaterial werden für eine Zeitspanne, die ausreicht, um den gewünschten Grad der Extraktion von Chloridionen aus dem Ausgangsmaterial zu erzielen, miteinander in Kontakt gebracht. Die Auslaugzeit variiert im allgemeinen von etwa 5 Minuten bis etwa 10 Stunden, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 3 Stunden. Wenn Verfahren angewendet werden, in denen mehr als eine Auslaugstufe (wie nachfolgend erläutert) verwendet werden, liegt die Temperatur der Lösung in jeder Stufe innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwa 100 C, vorzugsweise von etwa 40 bis etwa 60 C, und die Verweilzeit des Ausgangsmaterials in jeder Stufe liegt durchschnittlich innerhalb des Bereiches von etwa 5 Minuten bis etwa 10 Stun-

den, vorzugsweise von etwa 1 bis etwa 3 Stunden.

Die Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen zeigt einFließdiagramm einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Gemäß der Fig. 1 werden das Ausgangsmaterial und die Auslauglösung in der Auslaugstufe miteinander in Kontakt gebracht. Die verbrauchte Auslauglösung (wie nachfolgend erläutert) wird in der Auslaugstufe mit dem Ausgangsinaterla 1 ebenfalls in Kontakt gebracht. Die Auslaugstufe kann aus einem einzigen Auslaugbehälter oder -tank bestehen oder es kann eine Reihe von Auslaugbehältern verwendet werden (vgl. Fig. 2). Das Ausgangsmaterial und die Aiislauglösung (sowohl die frische als auch die verbrauchte) werden für einen solchen Zeitraum und unter solchen geeigneten Bedingungen (wie nachfolgend erörtert), daß die gewünschte Übertragung von Chloridionen aus dem Ausgangsmaterial in die Lösung erzielt wird, miteinander in Kontakt gebracht. Zur Verbesserung des Auslaugverfahrens kann gerührt werden.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird eine Reihe von Auslaugbehältern verwendet, wie in Fig. 2 dargestellt. Das Ausgangsmaterial, frische Auslauglösung und verbrauchte Auslauglösung werden vorzugsweise in dem ersten Auslaugbehälter miteinander in Kontakt gebrachty dann werden sie in einen zweiten Behälter überführt und danach in die nachfolgenden Behälter überführt. Aus dem letzten Behälter wird ein wäßriges Gemisch aus einer Chloridionen enthaltenden Lösung und Feststoffen von praktisch chloridfreien Kupfermineralien abgezogen. Ein Vorteil der

Verwendung einer Reihe von Auslaugbehältern besteht darin, daß ein Kurzkreislauf (Kurzschluß) der verbrauchten Auslauglösung vermieden oder mindestens minimal gehalten wird.

Die Lösung und die Feststoffe aus der Auslaugstufe werden dann in einen Eindicker überführt, in dem ein Teil der Lösung oder Flüssigkeit entfernt oder von den Feststoffen und der restlichen Lösung dekantiert wird. Die aus dem Eindicker abgezogene oder dekantierte Lösung ist vorzugsweise ein Abstrom für die Entfernung des Chlorids aus dem Systeme Der Eindicker kann eine an sich bekannte Fest-Flüssig-Trenneinrichtung oder ein entsprechendes System umfassen, wie z.B₀ einen Absitzbehälter, einen Absitzkegel oder einen mechanischen kontinuierlichen Eindicker mit einem Rechen« arm für den Schlamm oder die eingedickte Aufschlämmung. Der Absitzbehälter besteht aus einem Tank mit einem Beschickungseinlaß am oberen Ende, einem Aufschlämmungsaustrag am Boden und einem Schwingsiphon oder einer geeigneten Abzugseinrichtung in der Tankwand, Nach, einer vorgegebenen Zeitspanne, die von den Absitzeigenschaften der Feststoffteilchen abhängt, wird die überstehende Flüssigkeit durch den Schwingsiphon oder eine geeignete Abzugsverbindung abgezogen. Nachdem das gewünschte Flüssigkeitsvolumen dekantiert iät, wird die eingedickte Aufschlämmung durch den Bodenaustrag abgezogen«, Der Absitzkegel besteht aus einem konischen Tank mit einem Apex von etwa 45 bis 60 . In der Regel wird er absatzweise betrieben, er kann aber auch kontinuierlich betrieben werden, indem man ein automatisch oder manuell gesteuertes Schlamm- oder Aufschlämmungsdosierventil am Apex vorsieht. Zur gestaffelten Durchführung des Füllungs-

- /te.

Absitz-Abzugs-Zyklus kann eine Reihe von Absitzbehältern oder Absitzkegeln verwendet werden.

Das grundlegende Merkmal des mechanischen kontinuierlichen Eindickers ist das Schlamm- oder eingedickte Aufschlämrhungs-Sammelentfernungssystem, das so konstruiert ist, daß das abgesetzte Material kontinuierlich über den Tankboden zu dem Austragspunkt bewegt wird. Die Tanks für solche mechanischen Eindicker sind vorzugsweise zylindrisch, sie können aber auch rechteckig sein. Die Beschickung tritt durch eine zentrale Beschickungsöffnung in den Eindicker ein, die so konstruiert ist, daß der Strom in dem Behälter verteilt wird» Eine geklärte Flüssigkeit läuft über in ein um den Umfang herum angeordnetes Gerinne. Die Feststoffteilchen, die durch den sich langsam drehenden Mechanismus in der Mitte angereichert werden, gelangen in einen zentralen Sammelbehälter oder -kegel und werden durch einen Zapfhahn ausgetragen oder mittels einer Schlamm- oder Aufschlämmungspumpe abgezogen.

Die Aufschlämmung aus Feststoffen und Lösung wird aus dem Eindicker in eine Waschstufe überführt, die aus einem Be-• hälter oder einer Reihe von Behältern besteht, in der Waschwasser mit der Aufschlämmung in Kontakt gebracht wird«, Die Aufschlämmung und das Waschwasser können gerührt werden, um den Waschvorgang zu verbessern. Nachdem eine vorgegebene Zeit lang gerührt worden ist, wird das Rühren, falls es durchgeführt worden ist, beendet, die Feststoffteilchen werden absitzen gelassen und die klare überstehende Flüssigkeit wird abgezogen und als verbrauchte Auslauglösung im Kreis-

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lauf in die Auslaugstufe zurückgeführt. Alternativ kann ein gerührter Tank in Reihe mit einem nicht-gerührten Tank verbunden werden; die Waschstufe wird dann in dem gerührten Tank durchgeführt und die Absitz- und Abtrennstufe wird in dem nicht-gerührten Tank durchgeführt. Die Feststoffe werden aus der Waschstufe in Form einer Aufschlämmung abgezogen und in eine Filterstufe überführt.

In der Filterstufe werden ungelöste teilchenförmige suspendierte Feststoffe aus der Waschstufe von der Lösung getrennt. Die Feststoffe enthalten oder bestehen aus Kupferoxidmineralien, die praktisch chloridfrei sind. Das von den Feststoffen in dem Filtermedium abgetrennte Filtrat wird ebenso wie die verbrauchte Auslauglösung im Kreislauf in die Auslaugstufe zurückgeführt. Die Filterstufe wird in einem Filter eines beliebigen, für die Abtrennung von teilchenförmigen Kupferoxidmineralien von einem flüssigen Medium geeigneten Typs durchgeführt. Solche Filter sind im Hinblick auf ihren Aufbau und ihren Betrieb völlig konventionell und dein Fachmanne auf diesem Gebiet an sich bekannt, so daß sie hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen.

Alternativ kann die Aufschlämmung aus Feststoffen und Lösung aus dem Eindicker direkt in die Filterstufe überführt werden,wobei dadurch die Waschstufe umgangen wird. Unter diesen Umranden kann ein ausreichendes Waschen der Feststoffe oder des Filters auf dem Filter erfolgen. Erforderlichenfalls kann jedoch der Filterkuchen mit Wasser wieder angerührt und erneut filtriert werden, um den Waschwirkungsgrad

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zu verbessern.

Die Fig. 3 der beiliegenden Zeichnungen zeigt ein Fließdiagramm einer anderen bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Das in Fig. 3 dargestellte Verfahren ähnelt dem in Fig. 1 dargestellten Verfahren, jedoch mit der Ausnahme, daß im Gegensatz zu einer einzigen Auslaugstufe zwei Auslaugstufen angewendet werden. In der Fig. 3 wird das Ausgangsmaterial in die erste Auslaugstufe eingeführt, in der es mit einer verbrauchten Auslauglösung in Kontakt gebracht wird, die aus der Waschstufc und der Filterstufe, wie nachfolgend beschrieben, im Kreislauf zurückgeführt wird. Die erste Auslaugstufe kann aus einem einzigen Auslaugbehälter oder einer Vielzahl von Auslaugbehältern bestehen. Eine Vielzahl von Auslaugbehältern ist bevorzugt, um einen Kurzkreislauf (Kurzschluß) der verbrauchten Auslauglüsung zu vermeiden. Das Ausgangsmaterial und die verbrauchte Auslauglösung werden in der ersten Auslaugstufe für eine ausreichende Zeitspanne und unter solchen geeigneten Bedingungen (wie oben erläutert) miteinander in Kontakt gebracht, daß der gewünschte Grad der Extraktion der Chloridionen aus dem Ausgangsmaterial erzielt wird.

Die Lösung und die Feststoffe aus der ersten Auslaug stufe werden dann in einen Eindicker überführt. Der Eindicker hat einen ähnlichen Aufbau und wird ähnlich betrieben wie der Eindicker gemäß der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform. Die aus dem Eindicker dekantierte oder abgezogene Lösung enthält oder besteht vorzugsweise aus einem Abstrom für die Entfernung von Chlorid aus dem System.

Die Aufschlämmimg aus Feststoffen und Lösung wird aus dem Eindicker in eine zweite Auslaugstufe überführt. In der zweiten Auslaugstufe wird die Aufschlämmung rait frischer Auslauglösung für eine ausreichende Zeitspanne und unter solchen geeigneten Bedingungen (wie oben erläutert) in .Kontakt gebracht, daß der gewünschte zusätzliche Grad der Extraktion an Chloridionen aus dem Ausgangsmaterial erzielt wird. Die zweite Auslaugstufe kann wie die erste Auslaugstufe aus einem Auslaugbehälter unter einer Vielzahl von Auslaugbehältern bestehen, wobei letzteres bevorzugt ist. Ein Vorteil der Anwendung einer zweiten Auslaugstufe ist der, daß die Chloridextraktion verbessert und der Verlust an Auslauglösung in dem Abstrom minimal gehalten werden. Unter verschiedenen vorteilhaften Bedingungen können zusätzliche Ausiaugstufen angewendet werden, um die Chloridextraktionsgrade maximal zu gestalten bei minimalen Verlusten an Auslauglösung.

Die Aufschlämmung wird aus der zweiten Auslaugstufe in die Waschstufe überführt, in der Waschwasser mit der Aufschlämmung auf ähnliche Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung gemischt wird. Eine überstehende Flüssigkeit wird dekantiert oder aus der Waschstufe abgezogen und ebenso wie die verbrauchte Auslauglösung im Kreislauf in die erste Auslaugstufe zurückgeführt. Eine Aufschlämmung aus der Waschstufe wird in eine Filterstufe überführt, in der die restliche Lösung von den Feststoffen auf ähnliche Weise wie bei der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform der Erfindung abgetrennt und ebenso wie die verbrauchte Auslauglösung im Kreislauf in die erste Auslaug-

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- ψ-Xl.

stufe zurückgeführt wird. Die aus der Filterstufe abgezogenen Feststoffe enthalten oder bestehen aus einem praktisch chloridfreien Kupferoxidmineralprodukt.

Das in Fig. 1 oder Fig. 3 dargestellte erfindungsgemäße Verfahren kann diskontinuierlich (absatzweise) oder kontinuierlich durchgeführt werden. In jedem Falle müssen die Arbeitsparameter jeder Stufe des Verfahrens innerhalb der obengenannten Grenzen gehalten werden, entsprechend dein jeweils zu behandelnden Ausgangsmaterial. Wenn mehr als ein Behälter in einer Auslaugstufe verwendet wird (Fig. 2), fließen der Feststoffstrom und die Auslauglösung innerhalb der Auslaugstufe im Gleichstrom miteinander. Wenn mehr als eine Auslaugstufe angewendet wird (Fig. 3), fließen der Feststoffstrom und dieAuslauglösung zwischen den Auslaugstufen im Gegenstrom zueinander, innerhalb jeder Auslaugstufe jedoch im Gleichstrom miteinander.

Die Erfindung wird durch.-.die folgenden spezifischen Beispiele näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt zu sein. Alle darin angegebenen Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist, auf das Gewicht.

Beispiel 1

50 g eines an Atacamit/Paratacamit reichen Flotationskonzentrat mit einem Chloridgehalt von 9 % wird 4 Stunden lang in einer Lösung mit 20 g kaustische_r Soda (Natriumhydroxid) pro Liter (gpl) ausgelaugt. Die Auslaugtemperatur beträgt 40°C und das Molverhältnis zwischen Oil-Ionen in der alka-

lischen Lösung und den Cl-Ionen in dem Konzentrat beträgt 1,5. Die Chloridkonzentration in der Auslauglösung am Ende des Tests beträgt etwa 10 gpl. Der restliche Chloridgehalt in dem Flotationskonzentrat beträgt 0,015 %, 99,9 % des Chlorids sind aus dem Konzentrat extrahiert worden,,

Beispiel 2

20 g des in Beispiel 1 verwendeten Flotationskonzentrats werden drei Stunden lang bei 22 C mit einer kaustischen Sodalösung von 20 gpl ausgelaugt. Das Molverhältnis beträgt 2,0. Der anfängliche Chloridgehalt in der Auslauglösung beträgt 100 gpl. Die Chloridextraktion beträgt 58,2 % und die Chloridkonzentration in dem Ausüaugriickstand beträgt 4,1 %.' . ■ _:

Beispiel 3

Das Verfahren des Beispiels 2 wird wiederholt, wobei diesmal die Auslaugtemperatur 60 C beträgt« Die Chloridextraktion beträgt 99,6 % und die Chloridkonzentration in dem Auslaugrückstand beträgt 0,035 %.

Beispiel 4 - .

Das Flotationskonzentrat des Beispiels 1 wird für verschiedene Zeitspannen bei 60 Cin einer 20 gpl kaustischen Sodalösung ausgelaugt. Das überschüssige Alkali wird auf ein Molverhältnis von 1,2 eingestellt und die anfängliche Chloridkonzentration in der Auslauglösung beträgt 50 gpl. Unter

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diesen Bedingtmgen betragen die Chloridextraktionen aus dem Konzentrat, bezogen auf die Auslaugzeiten, 88,3 % bei 0,5 Stunden; 92,6 % bei 1,0 Stunden; 95,7 % bei 2,0 Stunden; 97,0 % bei 4,Ό Stunden; und 98,1 % bei 6,0 Stunden.

Beispiel 5

Das Flotationskonzentrat des Beispiels 1 wird 4 Stunden lang bei 60 C in einer Natrium bicarbonatlösung ausgelaugt. Das Molverhältnis zwischen HCO„-Ionen und Chloridionen in dem Flotationskonzentrat beträgt 2,0. Die Chloride::traktion aus dem Konzentrat beträgt 84,6 % und eine Röiitgenanalyse des Rückstandes zeigt an,- daß der Atacamit in Malachit umgewandelt worden ist.

Beispiel 6

Das Flotationskonzentrat des Beispiels 1 wird drei Stunden lang bei 80 C in einer Calciumhydroxidlösung ausgelaugte Das Molverhältnis beträgt 2,0. Die Chloridgesamtextraktion aus dem Konzentrat beträgt 98,2 %.

Beispiel 7

Das Flotationskonzentrat des Beispiels 1 wird in einem geschlossenen Kreislauftest verwendet zum Simulieren einer 2-stufigen Auslaugung. Die Auslaugflüssigkeit enthält 40 gpl Chlorid, das Molverhältnis beträgt 1,2. Die Auslaugung wird bei 50 C bei einer Auslaugzeit von 2 Stunden pro Stufe durchgeführt. DerTest wird durchgeführt, indem man das teilweise ausgelaugte Flotationskonzentrat mit frischer Aus-

lauglösung in Kontakt bringt, um die Auslaugung des Chlorids aus dem Auslaugrückstand zu vervollständigen. Die teilweise verbrauchte Auslaugflüssigkeit wird dann zum Auslaugen von frischem Flotationskonzentrat für die Einleitung des nächsten Zyklus verwendet. Der Zyklus wird fünfmal wiederholt. Die Chloridgehalte in den am Ende erhaltenen Auslaugrückständen jeder Stufe blieben bei 0,03 bis 0,06 Gew.-% verhältnismäßig konstant. Die Chloridextraktion aus dem Flotationskonzentrat in jedem Zyklus beträgt mehr als 99 %.

Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläutert, es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern daß diese in vielfacher Hinsicht abgewandert und modifiziert werden kö"nnen_s ohne daß dadurch der Rahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.

Claims

R 52 757 Anmelder: The Hanna Mincing Company 100 Erieview Plaza Cleveland, Ohio 44114 USA P a t e η t a η s ρ r i'i ehe

1. Verfahren zum Extrahieren, von Chlorid aus einem Kupferhydroxychlorid enthaltenden Kupferoxiderz, dadurch g e kennzeichne t, daß es die folgenden. Stufen umfaßt:

(a) Inkontaktbringen des Erzes mit einer wäßrigen Lösung des basischen Salzes eines Metalls der Gruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente in einer Auslaugstufe, um Chloridionen aus diesem Erz zu extrahieren und diese Chloridionen, in dieser Lösung zu lösen;

(b) Entfernen, eines Teils dieser Lösung aus dem Gemisch, aus Erz und Lösung als Abstrom für die Chloridbeseiti" gung; und

(c) Abtrennen des Erzes von dem Rest der Lösung.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz enthält oder besteht aus Atacamit/Paratacamit,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einen kationischen Anteil enthält, der enthält oder besteht aus Natrium oder Kalium,

4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einen kationischen Anteil enthält, der enthält oder besteht aus Magnesium oder Calcium.

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5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einen anionischen Anteil enthält, der enthält oder besteht aus Hydroxyl, Carbonat oder Hydrogencarbonat.

6. Verfäxen nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz und die Lösung in der Auslaugstufe etwa 5 Minuten bis etwa 10 Stunden lang miteinander in Kontakt stehen.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet _} daß das Erz und die Lösung etwa 1 bis etwa 3 Stunden lang miteinander in Kontakt stehen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Lösung in derAuslaugstufe

liegt.

stufe innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwa 100 C

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Lösung innerhalb des Bereiches von etwa 40 bis etwa 60 C liegt.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche ] bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einen anionischen Anteil mit einer Valenz von -1 enthält, wobei das Molverhältnis zwischen diesem anionischen Anteil und den Chloridionen in dem Erz etwa 5:1 bis etwa 1:1 beträgt,

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet,

daß das Mo!verhältnis etwa 2:1 bis etwa 1:1 beträgt,,

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Salz einen anionisehen Anteil mit einer Valenz von -2 enthält, wobei das Molverhältnis zwischen diesem anionischen Anteil des Salzes tind den Chloridionen in dem Erz etwa 5:2 bis etwa 1:2 beträgt«,

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Molverhältnis etwa 1:1 bis etwa 1:2 beträgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnetj daß die Lösung Natriumhydroxid enthält oder daraus besteht,

15. Verfahren nach, einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß vor Durchführung der Stufe (b) das Erz und die Lösung aus der Auslaugstufe entfernt werden,

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der abgetrennten Lösung in die Auslaugstufe eingeführt wird«,

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß das abgetrennte Erz und die abgetrennte Lösung nach der Stufe (b), jedoch vor der Stufe (c) mit Wasser gewaschen werden.

18* Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Wassers und der Lösung aus der Waschstu-

fe abgezogen und in die Auslaugstufe eingeführt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz und die Lö'stmg aus der Auslaugstufe abgezogen und nach der Stufe (b), jedoch vor der Stufe (c) in eine weitere Auslaugstufe eingeführt werden.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine wäßrige Lösung des basischen Salzes eines Metalls der Gruppe IA oder HA des Periodischen Systems der Elemente in eine weitere Auslaugstufe eingeführt wird.

21» Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der aus der Auslaugstufe abgezogenen Lösung von dem Erz und dem Rest der aus der Auslaugstufe abgezogenen Lösung abgetrennt wird und daß das Erz und der Rest dieser Lösung in eine weitere Auslaugstufe eingeführt werden.

22« Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, da.ß das Erz und die Lösung vor Durchführung der Stufe (b) aus der weiteren Auslaugstufe abgezogen werden und die Lösung nach Durchführung der Stufe (b), jedoch vor Durchführung der Stufe (c) in die Auslaugstufe eingeführt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz und die Lösung nach Durchführung der Stufe (b), jedoch vor Durchführung der Stufe (c) aus der weiteren Auslaugstufe abgezogen werden und die Lösung in die Auslaugstufe eingeführt wird.

24. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz teilchenförmig ist und daß etwa 97 % des teilchenförmigen Erzes klein genug sind, um ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,15 mm (100 mesh) zu passieren.

25. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Erz in Form eines Flotationskonzentrats in die Auslaugstufe eingeführt wird.

26. Verfahren zum Auslaugen von Chlorid aus einem Kupferoxiderz, bei dem mindestens ein Teil des Kupfers als Atacamit/Paratacamit vorliegt, dadurch gekennzeichnet^ daß es die folgenden Stufen umfaßt:

(a) Inkontaktbringen eines Kupferhydroxychlorid enthaltenden Kupfererzes mit einer wäßrigen Auslauglösung des basischen Salzes von Natrium, Kalium, Calcium oder Magnesium in einer Auslaugstufe, wobei der anionische Teil des Salzes Hydroxyl, Carbonat oder Hydrogencarbonat ist und das Molverhältnis zwischen dem anionischen Teil des Salzes und den Chloridionen in dem Erz innerhalb des Bereiches von etwa 2:1 bis etwa 1:1 liegt, wenn Hydroxyl oder Hydrogencarbonat verwendet wird, und innerhalb des Bereiches von etwa 1:1 bis etwa 1:2

. liegt, wenn Carbonat verwendet wird, wobei das Erz und die Lösung in der Auslaugstufe etwa 5 Minuten bis etwa 10 Stunden lang miteinander in Kontakt bleiben und die Temperatur der Lösung innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwa 100°C liegt;

(b) Entfernen des Erzes und der Lösung aus der Auslaugstu-

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fe in Form einer Aufschlämmung und Einführen der Aufschlämmung in einen Eindicker, in dem ein Teil der Flüssigkeit aus der Aufschlämmung als Abstrom für die Chloridbeseitigung entfernt wird;

(c) Entfernen der restlichen Aufschlämmung aus dem Eindicker;

(d) Waschen der restlichen Aufschlämmung;

(e) Filtrieren der gewaschenen Aufschlämmung in einer Filterstufe, in der teilchenförmiges Erz von der Aufschlämmung getrennt wird; und

(f) Einführen des von dem teilchenförmigen Erz in der Filterstufe getrennten Filtrats in die Auslaugstufe.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Stufe (c) aus dem Eindicker abgezogene Aufschlämmung vor Durchführung der Stufe (d) in eine weitere Auslaugstufe eingeführt wird, wobei die Aufschlämmung in der weiteren Auslaugstufe etwa 5 Minuten bis etwa 10 Stunden lang verbleibt, wobei die Temperatur der Aufschlämmung in der weiteren Auslaugstufe innerhalb des Bereiches von etwa 20 bis etwalOO C liegt, und daß die Aufschlämmung vor Durchführung der Stufe (d) aus der weiteren Auslaugstufe abgezogen wird.

28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, daß frische Auslauglösung, die das in der Stufe (a) verwendete basische Salz enthält, in die weitere Auslaugstufe eingeführt wird.

29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch ge-

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kennzeichnet, daß es diskontinuierlich (absatzweise) durchgeführt wird.

30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß es kontinuierlich durchgeführt wird.

31. Verfahren nach Anspruch 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugstufe eine Vielzahl von Auslaugbehältern umfaßt,

32. Verfahren nach Anspruch 27_? dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Auslaugstufe eine Vielzahl von Auslaugbe™ hältern umfaßt.