DE3134734C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur
Wiedergewinnung von Edelmetallen, insbesondere Silber, Gold,
Paladium und Platin sowie Unedelmetallen aus entwässertem
Schlamm, der Quarz, Metalle und Metallsalze enthält, durch
Verbrennen des organischen Anteils des Schlammes unter Bildung
von Asche, die Metallteile und restliche
Metallverunreinigungen enthält, sowie Behandlung der Asche mit
einer sauren Lösung und Abtrennung ausgewählter Metalle aus
deren Rückstand oder der Laugungslösung.
Die Ansammlung von toxischen Schwermetallen in Abwasserschlämmen
ist schon seit langem ein Hauptproblem bei
der Schlammentfernung erkannt worden. Der Ursprung mineralischer
Anteile können industrielle Rückstände, städtische
Abwässer und Müll oder einfach nur ein hoher natürlicher
Mineralgehalt des Wassers selbst ein. Darüber
hinaus ergibt sich, daß als Ergebnis der steigenden Kosten
für die in diesen Abwässern enthaltenen Metalle die
Wiedergewinnung bestimmter Metallanteile wirtschaftlich
interessant geworden ist, insbesondere dann, wenn der
Schlamm einen hohen Anteil an organischen Bestandteilen
hat, ist die Beseitigung der organischen Stoffe ein wichtiger
Anfangsschritt des Gesamtverfahrens für die Behandlung
des Schlamms und die Konzentration der Mineralanteile.
Es werden mehrere unterschiedliche Entwässerungsverfahren
einschließlich einer physikalischen Trennung
und/oder Trocknung des Schlammes in der Sonne bei
trockenem Klima benutzt. In anderen Fällen ist es wirtschaftlich,
den Schlamm direkt mit mineralischen Säuren
zu behandeln, um die organischen Bestandteile zu zerset
zen, aber üblicherweise sind die Kosten einer direkten
Säurebehandlung zu hoch, und zwar wegen der Kosten für
die Säuremengen, die zum vollen Aufschluß des Schlamms
auf diese Weise benötigt werden.
Der übliche Weg zur Beseitigung der organischen Bestandteile
im Schlamm ist die Verbrennung, und diese Behandlung
wird häufig bei Schlämmen mit einem hohen Gehalt an
Silicaten durchgeführt. Die vorliegende Erfindung ist
auf diese Art der Behandlung von Schlämmen gerichtet.
Die Verbrennung von Schlämmen wird im allgemeinen bei
hohen Temperaturen im Bereich von ca. 980°C und darüber
durchgeführt, und zwar unter Verwendung speziell hergestellter
Öfen mit mehreren Erhitzungskammern, die Temperaturen
erreichen, welche hoch genug sind, um Gerüche
und Krankheitskeime schnell zu vernichten. Im Fall von
Schlämmen mit einem wesentlichen Quarzgehalt neigen solche
hohen Temperaturen jedoch dazu, Reaktionen zwischen
Quarz und den vorhandenen Metallsalzen einzuleiten, und
zwar Reaktionen, die zur Bildung von Glasmatrizen führen,
welche die Metallanteile in ihren zellenförmigen Wänden
einschließen. Dabei handelt es sich um einen schwerwiegenden
Nachteil, da die eingeschlossenen Metallanteile für
übliche hydrometallurgische Extraktionsverfahren scheinbar
unzugänglich sind, wodurch wesentliche Anteile des gesamten
Metallgehalts in den Schlämmen nicht durch saure Auswaschung
der Schlammasche abgetrennt werden. Prozesse des
Typs, bei dem Metallanteile in Quarzglasmatrizen gebunden
werden, finden sich typischerweise in der US-PS 40 33 763,
und zwar insbesondere bei Prozessen, bei denen
die Wiedergewinnung von Metallanteilen aus der Asche
hydrometallurgisch und durch eine Cyanid-Extraktion erfolgt.
Der nachteilige Einfluß dieser Erscheinung bei den Anstrengungen
zur Wiedergewinnung von Metallanteilen aus
Schlammasche wird nach dem Stand der Technik nicht voll
erkannt. In der US-PS 39 74 783 wird der Umstand erörtert,
daß die Bildung von Schlacke bei der Hochtemperatur-
Schlammverbrennung für diejenigen Verbrennungsanteile,
aus denen die Schlacke gebildet wird, zerstörend
wirkt. Man versucht demgemäß, den Anteil der gebildeten
Schlacke zu verringern und diese Schlacke weicher und
leichter von den Verbrennungsanteilen wegbrechbar zu
machen. Dies wird durch Zufügen bestimmter Metalle zum
Schlamm erreicht, und zwar einschließlich von Kupfer,
Cobalt, Mangan, Eisen oder Calcium, das die Verbrennungstemperatur
von Kohle erniedrigt, sowie durch Hinzufügen
von Magnesiumverbindungen zum Schlamm vor der Verbrennung.
Die nach der genannten Patentschrift vor der Verbrennung
hinzugefügten Metalle führen jedoch zur Erzeugung von
Silicaten, die in Wasser oder der Waschsäure unlöslich
sind und daher dazu neigen, die Metallanteile einzuschließen
und dadurch die Wirksamkeit der nachfolgenden
hydrometallurgischen Behandlung der Asche zu verringern.
Gemäß US-PS 41 33 273 werden andere Abfälle mit Schlämmen
gemischt, so daß sich die gemischten Stoffe bei der Verbrennung
unterstützen, aber der Einfluß einer Schlackenbildung
aufgrund einer Hochtemperaturverbrennung wird
nicht erörtert.
Die Metallanteile im Schlamm lassen sich in drei Gruppen
wie folgt einteilen:
- (1) Edelmetalle einschließlich Ag, Au, Pd und Pt;
- (2) unedle und Übergangsmetalle einschließlich von, aber nicht beschränkt auf Al, Fe, Cu, Cr, Sn, Ga, Zn, Mn, Tl, Cd, Co, Mo usw.;
- (3) Ionen, in typischer Weise von Sulfaten, Nitraten und Phosphaten. Diese Ionen werden ebenfalls bei der sauren Auswaschung extrahiert und können durch geeignete Ionenaustauschverfahren wiedergewonnen werden.
Die Extraktion der Metalle dieser Gruppen läßt sich auf
wirksame Weise durch direktes Auswaschen der Asche mit
heißen Säuren erreichen, beispielsweise Salpetersäure,
Salzsäure und Schwefelsäure, wobei eine Auftrennung in
gelöste Metallanteile und einen Ascherest erfolgt, der
hauptsächlich aus Quarz besteht, außerdem aber die Edelmetalle
enthält. Die endgültige Extraktion erfolgt dann
mit Hilfe anderer hydrometallurgischer Wiedergewinnungsschritte,
die zur Trennung und Wiedergewinnung der einzelnen
Metalle erforderlich sind. Diejenigen Metallanteile
jedoch, die im Inneren unlöslicher Glasmatrizen eingeschlossen
worden sind, bleiben im allgemeinen in den
Glasmatrizen und sind zusammen mit dem Rest verloren,
da sie nicht auf die nachfolgend ausgeführte saure Auswaschung
und die hydrometallurgischen Wiedergewinnungsschritte
ansprechen. In der vorliegenden Beschreibung
soll das Wort "unlöslich" bedeuten "unlöslich in Wasser
oder den Auswaschsäuren einschließlich von Schwefelsäure,
Salpetersäure und Salzsäure". Die vorliegende Erfindung
betrifft diejenigen Schritte, die erforderlich sind, um
die Bildung solcher Glasmatrizen zu verhindern, wodurch
praktisch die gesamten Metallanteile aus der Asche wiedergewonnen
werden können, ohne daß ein beträchtlicher Prozentsatz
für eine solche Verarbeitung unzugänglich wird.
Typische hydrometallurgische Wiedergewinnungsschritte
werden nachfolgend anhand von Beispielen erläutert, obwohl
diese Schritte selbst nicht als neu angesehen werden.
Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung wird angenommen,
daß der Schlamm bis wenigstens zu einem Feuchtigkeitsgehalt
von etwa 30 bis 40% entwässert worden ist. Dann
ermöglicht der Schlamm die Aufrechterhaltung einer Verbrennung,
so daß eine kostensparende Verbrennung zur
Oxydation des organischen Gehalts durchgeführt werden
kann. Der Schlamm wird dann gemahlen, klassifiziert und
nachfolgend verbrannt, und zwar mit Hilfe einer geeigneten
Einrichtung, beispielsweise eines Drehofens, eines
Ofens mit mehreren Verbrennungsräumen, einer Verbrennungseinrichtung
mit Fluid-Bett oder eines anderen geeigneten
Ofens. Die Verbrennung muß den organischen Anteil
im Schlamm zersetzen und oxydieren, die Gerüche beseitigen
und Krankheitskeime zerstören, wobei aber
gleichzeitig die Bildung von Schlacke und Glasmatrizen
vermieden werden muß. Dies kann durch Verbrennung bei
normalen Verbrennungstemperaturen im Bereich von etwa
760 bis 980°C erreicht werden, nachdem zum entwässerten
und gemahlenen Schlamm Natrium- und/oder Kaliumverbindungen
in einer ausreichenden Menge hinzugegeben worden sind,
um einen Überschuß dieser Metall-Kationen über denjenigen
Anteil hinaus bereitzustellen, der erforderlich ist, um
mit dem gesamten Quarz im Schlamm zu reagieren, wodurch
die als komplexe Polymerstruktur nach der Verbrennung
auftretenden Silicate von Natrium- und Kaliumsilicaten
überdeckt werden, die beide in Wasser und den Waschsäuren
löslich sind. Der mit den genannten Zusätzen zum Schlamm
durchgeführte Verbrennungsprozeß liefert eine Asche, die
direkt einer hydrometallurgischen Extraktion zugeführt
werden kann, wobei eine volle Wiedergewinnung der Metallanteile
zu erwarten ist, da kein wesentlicher Anteil der
Metalle in unlöslichem Quarzglas eingeschlossen und damit
für hydrometallurgische Verfahren unerreichbar wird. Die
Neuheit des vorliegenden Verfahrens beruht auf der Silicatchemie
statt auf den üblichen hydrometallurgischen
Extraktionsverfahren, die bekannt sind. Die Silicatchemie
ist ebenfalls gut bekannt. Ganz allgemein werden, wenn
Quarz oder andere Silicate, die im Schlamm vorhanden sind,
in Gegenwart verschiedener Metalle oder metallischer Verbindungen
einschließlich von Eisen, Aluminium, Calcium,
Natrium, Kalium, Magnesium, Mangan, Zink usw. auf Temperaturen
oberhalb der Schlackentemperatur erhitzt werden,
verschiedene Silicate dieser Metalle gebildet, die als
polymere Strukturen mit Zwischenräumen erscheinen, in
welchen wiederzugewinnende Metallanteile eingeschlossen
sind. Da diese Silicate überwiegend unlöslich in Wasser
und den Auswaschsäuren sind, werden die Metallanteile
für eine hydrometallurgische Wiedergewinnung unzugänglich.
Die Silicatchemie wird genauer beschrieben in "Silicate
Science", W. Eitel, Academic Press, N. Y. (1965).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen der eingangs
genannten Art bereitzustellen, bei dem die prozentuale
Ausbeutung von Metallanteilen aus der Asche des verbrannten
Schlammes durch hydrometallurgische Behandlung wesentlich
erhöht wird.
Die gestellte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den
kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Auf diese
Weise wird Glasmatrizenmaterial, das sich in der Asche bei
einer Hochtemperaturreaktion zwischen Quarz im Schlamm und
verschiedenen Metallsalzen bildet, praktisch vermieden, indem
vor der Verbrennung zum Schlamm ein Überschuß von Natrium-
und/oder Kaliumsalzen hinzugefügt wird, die zur überwiegenden
Erzeugung von löslichen Glasmatrizen führen. Die Ausbeute an
Metallanteilen bei nachfolgenden hydrometallurgischen
Verfahrensschritten wird dadurch erhöht, daß die
Metallanteile, die im anderen Fall im Inneren von Glasmatrizen
eingeschlossen werden, leicht während der nachfolgenden
hydrometallurgischen Verfahrensschritte aus den löslichen
Matrizen wiedergewonnen werden können. Analysen zeigen, daß
für Schlämme, die einen hohen Anteil an Quarz und bestimmte
übliche Metalle und Salze enthalten, nach einer
Hochtemperaturverbrennung in Abwesenheit der oben angegebenen
Additive bis zu 60 bis 70% der Metallanteile in den
gebildeten Glasmatrizen eingeschlossen werden können, die
überwiegend unlöslich sind, wodurch sie hydrometallurgisch
nicht wiedergewinnbar werden.
Schlacke ist ein Glas mit nichtkristallinem,
amorphem Charakter, das - wenn es während der Verbrennung
eines Schlammes gebildet wird - eine Anzahl unterschiedlicher
Metallsilicate enthält, deren Art und Anteile sich mit der Art
und den Anteilen der Metalle im Schlamm ändern. Typische
Silicate, die in Wasser oder den Waschsäuren unlöslich sind,
sind Silicate von Calcium, Eisen, Aluminium, Zink, Magnesium,
Mangan usw. Es gibt jedoch übliche Silicate, die
wasserlöslich oder in den Waschsäuren löslich sind. Zu diesen
zählen die Silicate der leichteren Alkalimetalle,
beispielsweise Natrium und Kalium, sowie in geringerem Maße
Lithium usw. Schlacken, die aus Mischungen der oben
angegebenen löslichen und unlöslichen Silicate gebildet
werden, besitzen unterschiedliche Löslichkeit in Wasser und
Waschsäuren. Wenn die Glasmatrizen einen hohen Anteil an
löslichen Natrium- und Kaliumsilicaten aufweisen, werden sie
leicht während der nachfolgenden sauren Auswaschschritte
angegriffen, da die Schlacke eine zusammengesetzte polymere
Struktur besitzt, bei der ein hoher Anteil der Gesamtsilicate
löslich ist. Im Ergebnis kann Wasser oder Waschsäure die
Glasmatrix angreifen, so daß ihre Polymerbindungen in
einfacher Weise geschwächt werden, wodurch die Schlacke bequem
entglast wird und die Glasmatrix aufbricht, so daß die
eingeschlossenen Metallanteile frei werden.
Man könnte annehmen, daß in einem Schlamm der Gehalt
an Natrium- und Kaliumsalzen hoch ist, so daß es nicht nötig
wäre, solche Salze zuzufügen. Das trifft jedoch im allgemeinen
nicht zu, da der Schlamm als Suspension in Wasser auftritt.
Wenn der organische Anteil vom Wasser vor der Entwässerung zum
Zweck der Verbrennung abgetrennt wird, besteht die Neigung,
daß die sehr löslichen Natrium- und Kaliumverbindungen mit dem
Klärwasser verloren gehen und im Schlamm nur in winzigen
Mengen zurückbleiben, während andererseits unlösliche
Metallsalze im Schlamm verbleiben und nicht mit dem Klärwasser
weggeschwemmt werden. Demgemäß bestimmten die unlöslichen
Silicate die Zusammensetzung der Schlacke. Diese Art von
Glasmatrizen weist vorwiegend unlösliche Polyeder mit
zwischengelegenen Hohlräumen auf, die Kationen anderer Metalle
einschließlich der Edelmetalle einschließen. Durch Zufügen
eines Überschusses von Natrium- oder Kaliumverbindungen zum
entwässerten Schlamm läßt sich eine Glasmatrix erzeugen, die
vorwiegend wasserlöslich ist.
Der entwässerte Schlamm weist in typischer Weise
etwa 70 bis 80% organische Bestandteile und etwa 20 bis 30%
mineralische Bestandteile auf. Wenn der Schlamm vor der
Verbrennung analysiert wird, um seinen Quarzgehalt zu
bestimmen, könnte man Natrium- oder Kaliumverbindungen in
einer solchen Menge zusetzen, daß die stöchiometrischen
Bedingungen überschritten werden derart, daß dann die
zugefügte Menge im "Überschuß" vorhanden ist. Im üblichen Fall
erfolgt jedoch keine Analyse des Schlamms, und seine
Zusammensetzung ändert sich zeitlich in starkem Maße. Daher
ist es praktischer, als Anhaltswert etwa 50 Gew.-% des
erwarteten Mineralanteils des Schlammes an Natrium- und/oder
Kaliumsalzen zuzusetzen.
Im Anspruch 2 ist eine Weiterbildung des Verfahrens
nach Anspruch 1 angegeben. Auf diese Weise wird die der
Erfindung zugrunde liegende Aufgabe durch Hinzufügung
preiswerter und üblicher Chemikalien zum Schlamm erreicht. Die
besten Zusätze sind Chloride, Carbonate, Bicarbonate, Oxide,
Hydroxide, Nitrate und Sulfate von Natrium und Kalium. Von
diesen ist Natriumchlorid vermutlich der billigste Zusatz, der
hinsichtlich der Löslichkeit zu den besten Ergebnissen führt.
Kalk ist ein anderer Bestandteil von Glas, der häufig in
ausreichender Menge im Schlamm vorhanden ist. Im anderen Fall
sollte etwas Kalk hinzugegeben werden.
Die Erfindung soll nachstehend beispielhaft unter
Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert
werden.
Die Zeichnung stellt die Verfahrensschritte eines Prozesses
zur Verbrennung von entwässertem Schlamm dar, gefolgt
von der hydrometallurgischen Wiedergewinnung von Metallanteilen
aus der sich ergebenden Asche.
Unter der Annahme, daß das Verfahren mit einem nassen
Schlamm beginnt, ist es erforderlich, den Schlamm zu entwässern,
bis ein Feuchtigkeitsgehalt von nur 30 bis 40%
erreicht ist, bevor der Schlamm autogen verbrannt werden
kann. Das Verfahren zur Durchführung der Entwässerung wird
im vorliegenden Zusammenhang nicht als neu angesehen. Die
Entwässerung kann mit Hilfe einer Anzahl bekannter Verfahren
durchgeführt werden.
Nach der Entwässerung des Schlamms ist der nächste Verfahrensschritt
die Mischung des Schlamms mit einer bestimmten
Menge einer Natrium- oder Kaliumverbindung als Additiv.
Wenn jeder Schlammeinsatz analysiert wird, um seinen Gesamtgehalt
an Quarz zu bestimmen, wäre es möglich, festzulegen,
in welcher Menge Additive hinzugefügt werden müssen.
In der Praxis erfolgt jedoch keine solche Bestimmung.
Statt dessen ermittelt man einen Schätzwert auf der Grundlage
des Schlammgewichts nach der Entwässerung. Ein typischer
Schlamm hat etwa 70 bis 80% organische Bestandteile
und 20 bis 30% Minerale, obwohl diese Schätzwerte
sich von Tag zu Tag selbst bei der gleichen Quelle ändern.
Als praktische Arbeitsregel wird etwa die Hälfte des geschätzten
Gewichtes der Mineralanteile als Additive hinzugegeben.
Dieser Wert führt zu einem gewissen Überschuß
der Natrium- und Kaliumadditive. Dieser Überschuß ist
notwendig, um sicherzustellen, daß in jeder Glasmatrixstruktur
die gebildeten Silicate vorherrschend vom lös
lichen Typ sind, d. h. überwiegend Na₂SiO₃ und K₂SiO₂. Diese
Mischung wird dann auf hergebrachte Weise verbrannt.
Die Verweilzeit des entwässerten und vermischten Schlamms
in einer Verbrennungseinrichtung, die mit einer Temperatur
von etwa 980°C betrieben wird, liegt typisch im Bereich
von 20 bis 30 Minuten.
Die Asche, die nach vollständiger Oxydation der organischen
Bestandteile aus der Verbrennungseinrichtung entnommen
wird, läßt man etwas abkühlen. Dann wird sie heiß bei
einer Temperatur von etwa 60°C oder höher sauer ausgewaschen
unter Verwendung einer mineralischen Säure, beispielsweise
Schwefelsäure, Salpetersäure oder Salzsäure, wobei
üblicherweise Schwefelsäure bevorzugt wird. Die Säure wird
zur Asche hinzugegeben, bis der sich ergebende Schlamm
einen pH-Wert in der Nähe von 1 hat. Der pH-Wert muß nicht
so genau angegeben sein, sollte aber 1,5 nicht überschreiten.
Die Verweilzeit bei der sauren Auswaschung sollte wenigstens
30 Minuten betragen, um eine praktisch vollständige
Auflösung der unedlen und Übergangsmetallanteile zu
erreichen. Wenn diese Auflösung im wesentlichen abgeschlossen
ist, werden die gelösten Metallanteile und die verbleibende
Säure vom festen Rest getrennt. Der Rest enthält
die meisten der Edelmetalle zusammen mit unerwünschten
Reststoffen, beispielsweise Quarz und Gips. Die Lösung
kann entweder ausgeschieden werden, wenn eine Wiedergewinnung
der enthaltenen unedlen Metallanteile nicht erwünscht
ist, oder kann weiteren metallurgischen Verfahrensschritten
unterworfen werden, die zur Gewinnung von Metallanteilen
aus der sauren Lösung erforderlich sind. Solche
Verfahrensschritte sind bekannt. Der nach dem Waschen zur
Beseitigung restlicher Säure und unedler Metallbestandteile
verbleibende feste Rest kann dann durch eine Anzahl
unterschiedlicher, weiter unten erläuterter Verfahren behandelt
werden, um die verschiedenen, darin enthaltenen
Edelmetalle wiederzugewinnen.
Eine der Möglichkeiten zur Wiedergewinnung der Edelmetalle
besteht darin, sie aus dem Rest durch Einbringen von
heißem Königswasser bei einer Temperatur von 60°C oder
höher zu extrahieren, wodurch die Edelmetalle aufgelöst
und in Form von Ionen in Lösung gebracht werden. Die verschiedenen
Metalle lassen sich dann mit Hilfe geeigneter
Ionenaustauschsäulen wiedergewinnen, die beispielsweise
entweder für Gold oder Silber spezifisch sind. Zahlreiche
geeignete Harze sind dazu im Handel verfügbar. Dazu gehören
NSN-280, NBL-17 und AG-50W. Es wird außerdem hingewiesen
auf "Analytical Chemistry" von L. L. Sundberg (1975)
S. 47, und "Los Alamos Scientific Laboratory Report",
Nr. LA-70-83 (1976).
Der feste Rest nach dem Auswaschen der unedlen Metalle
kann außerdem zur Extraktion der Edelmetalle duch Cyanid-Verfahren
behandelt werden, die zum Stand der Technik gehören.
Ein typisches Cyanid-Extraktionsverfahren ist als
Beispiel 6 in Spalte 10 der obenerwähnten US-PS 40 33 763
beschrieben.
Ein weiterer bekannter Weg zur Wiedergewinnung der Edelmetalle
aus dem festen Rest nach dem Auswaschen der unedlen
Metalle ist das Schmelzen. Bei einem typischen Prozeß
dieser Art wird der feste Rest mit einem Erz aus beispielsweise
Kupfer, Zink oder Blei gemischt. Das Erz kann dann
durch pyrometallurgische Verfahrensschritte einschließlich
von Schmelzschritten verarbeitet werden, wie in den Beispielen
2, 3 und 4 der oben angegebenen US-PS 40 33 763
beschrieben wird.
Die folgenden Beispiele erläutern den Prozeß.
Getrockneter Schlamm wurde kugelgemahlen und mit 50 Gew.-%
Kaliumchlorid gemischt. Die Mischung wurde dann unter
dauerndem Umrühren in einem Ofen bei 815°C für 1 Stunde
gebrannt. Die sich ergebende Asche wurde abgekühlt und
ausgewaschen, wobei zuerst Wasser und dann eine 5%ige
Schwefelsäurelösung benutzt wurde. Diese Auswaschung löst
55% der festen Bestandteile und extrahiert die Eisensalze
und das überschüssige Kaliumchlorid mit hohem Wirkungsgrad.
Es wurde dann eine zweite saure Auswaschung unter Verwendung
heißer Schwefelsäure durchgeführt, um die restlichen
Schwermetalle zu extrahieren, wobei die Schwefelsäure eine
Menge von 40 Gew.-% des bei der ersten Auswaschung verbleibenden
Restes hat. Die Auswaschung wurde bei einer Temperatur
von etwa 60°C durchgeführt. Nach 2 Stunden ließ man
die Lösung abkühlen und absetzen. Dann wurde die restliche
Schwefelsäurelösung unter Mitnahme der gelösten unedlen
und Übergangsmetalle abgezogen. Der feste Rest wurde dann
weiter gewaschen, um restliche gelöste Anteile zu entfernen.
Eine Analyse zeigte, daß mehr als 90% des gesamten
Gehalts an unedlen Metallen aus der Asche entfernt worden
sind. Der Gewichtsverlust bei dieser Extraktion betrug
etwa 15%. Eine weitere Analyse zeigte, daß die restlichen
festen Bestandteile nach dem Auswaschen mit Schwefelsäure
überwiegend Quarz und Gips zusammen mit einem Gehalt an
Edelmetallen enthielten. Beim Auswaschen mit Schwefelsäure
wurde auch etwas Silber extrahiert. Der sich nach
dem oben angegebenen Auswaschen einstellende Rest enthält
immer noch einen wesentlichen Anteil an Schwefelsäure und
mußte vor der Anwendung des Cyanid-Verfahrens neutralisiert
werden. Durch Zugabe von Kalk und Ammoniumhydroxyd wurde
der pH-Wert auf etwa 11 eingestellt.
Die Cyanid-Behandlung wurde dann entsprechend der Erläuterung
in Beispiel 6 in der oben angegebenen US-PS 40 33 763
durchgeführt unter Verwendung von 2% Natriumcyanid mit
einem Anteil von 30% Asche zur Cyanidlösung. Die Cyanid-Behandlung
extrahiert etwa 80 bis 85% des Silbers. Eine
längere Kontaktzeit unter Verwendung frischer Cyanidlösungen
und eines höheren Ammoniakgehalts würde jedoch
die wiedergewonnene Menge etwas erhöhen. Der Goldanteil
blieb jedoch durch die Zugabe von Ammoniak unbeeinflußt,
und es ließen sich Extraktionswirkungsgrade von 90 bis
95% leicht erreichen.
Dieses Beispiel ähnelt dem Beispiel 1 bis zum Auswaschen
mit Schwefelsäure. Statt einer Cyanid-Behandlung wurden
jedoch die Edelmetalle durch eine Behandlung des Auswaschrestes
unter Verwendung von Königswasser bei etwa 82°C
wiedergewonnen. Konzentriertes Königswasser wurde in einer
Menge von etwa 40 Gew.-% hinzugegeben. Nach 4 Stunden wurde
die Lösung abgezogen, die sowohl restliche Schwermetalle
als auch Edelmetalle enthielt. Bei der Extraktion der Edelmetalle
war der Säureverbrauch aufgrund des niedrigen pH-Wertes
der festen Anteile nach dem Auswaschen mit Schwefelsäure
minimal. Eine Spur von Silber blieb jedoch zurück.
Die Extraktion von Edelmetallen aus der Königswasserlösung
erfolgte unter Durchlaufen von Ionenaustauschsäulen, die
für Gold bzw. Silber spezifisch waren, und zwar unter Verwendung
der oben angegebenen, handelsüblichen Harze für
diesen Zweck.
Dieses Beispiel bezieht sich auf die Wiedergewinnung von
Edelmetallen aus dem beim Auswaschen von unedlen Metallen
verbleibenden Rest unter Anwendung eines Schmelzvorgangs.
Die Verfahrensschritte bei diesem Beispiel ähneln denen,
die bei der Wiedergewinnung von Metallen aus Verbrennungsasche
entsprechend der Erläuterung in Verbindung mit den
Beispielen 3 und 4 der oben angegebenen US-PS 40 33 763
benutzt worden sind.
Dieses Beispiel ähnelt dem Beispiel 1 mit der Ausnahme,
daß Natriumcarbonat anstelle von Kaliumchlorid als Additiv
zum Schlamm vor der Verbrennung benutzt worden ist. Die
Ergebnisse entsprechen den Ergebnissen beim Beispiel 1.
Neben den obigen Beispielen wurden Prüfungen unter Verwendung
von Mischungen löslicher Natrium- und Kaliumsalze
durchgeführt. Es zeigte sich, daß diese Mischungen zu
gleichwertigen Ergebnissen führen.
Claims (2)
1. Verfahren zur Wiedergewinnung von Edelmetallen,
insbesondere Silber, Gold, Paladium und Platin, sowie
Unedelmetallen aus entwässertem Schlamm, der Quarz, Metalle
und Metallsalze enthält, durch Verbrennen des organischen
Anteils des Schlammes unter Bildung von Asche, die Metallteile
und restliche Metallverunreinigungen enthält, sowie Behandlung
der Asche mit einer sauren Lösung und Abtrennung ausgewählter
Metalle aus deren Rückstand oder der Laugungslösung,
dadurch gekennzeichnet, daß
dem Schlamm vor dem Verbrennen des organischen Anteils
Natrium- oder Kaliumchloride, -carbonate, -bicarbonate, -oxide,
-hydroxide, -nitrate und -sulfate zugesetzt werden in
einer Menge wenigstens gleich dem Gewicht des im Schlamm
enthaltenen Quarzes oder in einer Menge von wenigstens 50 Gew.-%
des getrockneten Mineralanteils des Schlammes.
2. Verfahren nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Auswaschen der Asche unter Verwendung von
Schwefelsäure, Salpetersäure und Salzsäure durchgeführt wird.
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