DE3936303A1

DE3936303A1 - Verfahren und vorrichtung zum herausloesen von metallen aus gesteinen und ablagerungen

Info

Publication number: DE3936303A1
Application number: DE19893936303
Authority: DE
Inventors: Alexander Mueller
Original assignee: Erwin Mueller GmbH and Co
Current assignee: Erwin Mueller GmbH and Co
Priority date: 1989-11-01
Filing date: 1989-11-01
Publication date: 1991-05-02

Description

TECHNISCHES GEBIET

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herauslösen von Me tallen aus Gesteinen, Schlämmen, Flüssigkeitsablagerungen, Aschen oder dergleichen Materialien. Die Erfindung betrifft auch eine bei diesem Verfahren verwendete Verwirbelungs kammer.

Bei diesem Verfahren wird das Metall aus dem Material, in dem es enthalten ist, wie beispielsweise aus Erz und Felsgestein durch chemische Reaktion mit einem Lösungsmittel herausge löst. Dazu wird das die Metalle enthaltende Material mit die sem Lösungsmittel in Kontakt gebracht.

STAND DER TECHNIK

Es sind Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, bei denen das Metall enthaltende Material in Behälter eingelagert und dann mit dem Lösungsmittel übersprüht wird. Ein derarti ges Verfahren hat sich als nicht besonders effektiv herausge stellt, da die Zeit, die zum vollständigen chemischen Reagie ren des Materials mit dem Lösungsmittel benötigt wird, rela tiv lang ist. Um diese Reaktionszeit zu verkürzen ist es be kannt, das Material mittels Transportvorrichtungen durch das Lösungsmittel hindurchzufördern. Umgekehrt ist es ebenfalls bekannt, das Lösungsmittel über das Material hinwegfließen zu lassen. Zur weiteren Verkürzung der zur chemischen Reaktion benötigten Zeitdauer ist es zusätzlich bekannt, das die Metal le enthaltende Material in dem flüssigen Lösungsmittel herum zurühren oder sonstwie in einem entsprechenden Behälter rotie ren zu lassen. Alle diese Verfahren und Arbeitsweisen sind jedoch sehr zeit- und kostenaufwendig. Besonders nachteilig ist dabei, daß diese Verfahren hinsichtlich ihrer wirtschaft lichen Ausbeute an Metallen auch nicht sehr effektiv sind.

DARSTELLUNG DER ERFINDUNG

Ausgehend von diesem vorbekannten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zum Heraus lösen von Metallen aus Gesteinen oder sonstigen Materialien anzugeben, das wirtschaftlich einfach und damit kostengünstig und trotzdem sehr effektiv ist.

Diese Erfindung ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gegeben. Die bei diesem Verfahren verwendete erfindungsgemäße Verwirbelungskammer ist durch die Merkmale des Patentanspruchs 4 gegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren durch folgende Verfah rensschritte aus: Ein das Metall enthaltende Gemenge wird in mehlige Konsistenz gebracht. Dieses mehlige Gemenge wird dann mit Wasser und einem seine Fließfähigkeit fördernden Gleitmit tel vermischt und unter Druck gegen einen unter Hochdruck aus tretenden Strahl gerichtet. Dieser Hochdruckstrahl enthält das Lösungsmittel. Durch das Aufprallen des Gemischstrahles auf den das Lösungsmittel enthaltenden Druckstrahl wird er reicht, daß das in der Mischung enthaltende mehlige Gemenge vollständig mit dem Lösungsmittel in Kontakt kommt. Daran an schließend werden alle flüssigen und mehligen Bestandteile in nig miteinander verwirbelt und schließlich dann durch ein Sieb hindurchgeleitet, wobei nur die Flüssigkeitsbestandteile mit den in ihr gelösten Metallpartikeln durch das Sieb hin durchgelangen und aufgefangen werden können. Durch eine an schließende beispielsweise Elektrolyse kann dann das in der Flüssigkeit vorhandene Metall gewonnen werden. Es hat sich herausgestellt, daß sich mit einem derartigen Verfahren auf wirtschaftlich sehr einfache Weise Metalle aus Gesteinen, Schlämmen, Flüssigkeitsablagerungen, Aschen oder dergleichen Materialien herauslösen lassen.

Die bei diesem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Vorrich tung zeichnet sich durch eine Verwirbelungskammer mit einer sackartigen Auswölbung aus. Die Verwirbelungskammer hat zumin dest eine Einlaßöffnung für den Zutritt von zumindest einem Zuleitungskanal in diese Kammer hinein. Diese Öffnung liegt der sackartigen Auswölbung in Strömungsrichtung gegenüber. Die Kammer besitzt ferner eine Ausflußöffnung, die etwa in rechtem Winkel zum Zuleitungskanal, am anderen Ende der Kam mer, vorhanden ist. Dem Zuleitungskanal ist eine Hochdruckpum pe zugeordnet, mit der das Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und Lösungsmittel unter Hochdruck in die Verwirbelungskammer hin eingedrückt werden kann. Ferner mündet zumindest ein weiterer Kanal schräg in den Zuleitungskanal hinein, dessen Kanalmün dung düsenartig ausgebildet ist. Dieser Kanal dient zum Ein leiten der Mischung aus mehligem Gemenge und Wasser. Auch die sem Kanal ist eine Hochdruckpumpe zugeordnet, so daß diese Mischung unter Druck gegen den aus dem Zuleitungskanal austre tenden Gemischstrahl gerichtet werden kann. Durch dieses aus schräger Richtung Aufeinanderprallen der beiden Strähle wird eine sehr feine Auflösung des mehligen Gemenges und damit ei ne praktisch vollständige Benetzung der mehligen Partikel mit dem in dem Gemisch-Strahl vorhandenen Lösungsmittel erreicht. Durch die anschließende Verwirbelung des Gemisch-Srahls mit dem Mischungsstrahl in der Wirbelkammer, wird eine vollstän dige chemische Reaktion der in den Gesteinen oder dergleichen Materialien enthaltenden Metalle mit der Lösungsflüssigkeit ermöglicht. Aufgrund dieser Vermischungs- und Reaktionstech nik kann die zur Reaktion benötigte Zeitspanne wünschenswert kurz gehalten werden, so daß sofort nach Austritt aus der Ver wirbelungskammer in der vorhandenen Flüssigkeit die Metallpar tikel in gelöster Form vorhanden sind.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind den Merkmalen der weiteren Unteransprüche und dem nachstehenden Ausführungsbeispiel zu entnehmen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Die Erfindung wird im folgenden anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher beschrieben und er läutert. Die einzige Figur zeigt in schematischer, perspekti vischer Ansicht die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ver wendete erfindungsgemäße Verwirbelungskammer mit ihren Zu und Ableitungen.

WEGE ZUR AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In einem Gehäuseblock 10 ist eine Höhlung in Form einer Ver wirbelungskammer 12 vorhanden. Diese Verwirbelungskammer be sitzt eine sackartige Auswölbung 14, in die von oben ein Kanal 16 einmündet. Die Mündungsöffnung 18 dieses Kanals 16 liegt der sackartigen Auswölbung 14 etwa gegenüber, am - in der Zeichnung oberen - Rand der Verwirbelungskammer 12.

Im - in der Zeichnung rechten - Endbereich mündet die Verwir belungskammer 12 in einen Auslaßkanal 20 hinein, der aus dem Gehäuseblock 10 herausführt.

Von der Mündungsöffnung 18 führt der Kanal 16 - in der Zeich nung senkrecht nach oben - aus dem Gehäuseblock 10 heraus. Er ist mit einer Zuleitung 24 verbunden, in der eine Hochdruck pumpe 26 vorhanden ist.

Rechtwinklig zur Längserstreckung des Kanals 16 mündet aus entgegengesetzten Seiten jeweils eine Zweigleitung 28, 30 in den Kanal 16 hinein. Beide Zweigleitungen 28, 30 enden im Bereich des Kanals 16 in Gestalt einer Düse 32. Die beiden Zweigleitungen 28, 30 zweigen sich von einer Zuleitung 34 ab, in der ebenfalls eine Hochdruckpumpe 36 vorhanden ist.

Die Verwirbelungskammer 12 ist in ihrem Querschnitt scheiben artig ausgebildet. So ist die sackartige Verwirbelung 14 nur parallel zu einer Ebene innerhalb des Gehäuseblockes 10 vor handen.

Schräg unterhalb des Auslaßkanals 20 ist ein Absetz- und Auf fangbecken 40 vorhanden, das mit einem Sieb 42 bedeckt ist. Dieses in der Zeichnung lediglich symbolhaft angedeutete Sieb dient zum Zurückhalten von aus der Verwirbelungskammer 12 aus tretenden Schlamm- oder sonstigen gröberen Bestandteilen, so daß durch das Sieb nur flüssige Bestandteile nach unten hin durchdringen können.

Die Vorrichtung funktioniert auf folgende Weise. Durch die Zuleitung 24 wird von oben in den Kanal 16 ein Gemisch aus Wasser und Lösungsmittel hineingeleitet. Mittels der Hoch druckpumpe 26 tritt dieses Gemisch in den Kanal 16 in Form eines starken Gemisch-Strahls 46 ein. Durch die Zuleitung 34 wird ebenfalls durch die Hochdruckpumpe 36 unter Druck eine Mischung aus Wasser und einem mehligen, metallhaltigen Gemen ge durch die Zweigleitungen 28, 30 hindurchgedrückt. Durch die Düsen 32 trifft das Gemisch dann in etwa rechtwinklig auf den Gemisch-Strahl 46. Bei diesem Aufprallen wird die Mi schung sehr fein zerstäubt, so daß die mehligen Bestandteile der Mischung vollständig mit dem in dem Gemisch-Strahl 46 vor handenen Lösungsmittel in chemischen Kontakt geraten können. Die dadurch bewirkte chemische Reaktion wird fortgesetzt und intensiviert dadurch, daß der Gemisch-Strahl 46 unterhalb der Düsen 32 mit der Mischung in der Verwirbelungskammer 12 wei ter innig verwirbelt und damit vermischt wird. Im Anschluß daran tritt der Inhalt der Verwirbelungskammer 12 durch den Auslaßkanal 20 aus dem Gehäuseblock 10 wieder heraus und wird über eine nicht dargestellte Rohrleitung (Pfeil 38) zu einem Absetz- und Aufbereitungsbecken 40 geleitet. Durch das in dem Becken 40 vorhandene Sieb 42 werden die Schlamm- und son stigen größeren bzw. festeren Bestandteile zurückgehalten, so daß in dem Becken 40, unterhalb des Siebes 42, sich nur flüs sige Bestandteile 50 ansammeln können. In dieser Flüssigkeit 50 sind die Metallpartikel nunmehr in gelöster Form vorhan den. Etwa durch Elektrolyse können die Metalle dann aus die ser Flüssigkeit abgeschieden werden.

Im Zwischenraum 52 zwischen dem Sieb 42 und der aufgefangenen Flüssigkeit 50, d. h. in Strömungsrichtung hinter dem Sieb 42, ist ein Unterdruck vorhanden, so daß eine gewisse Saugwir kung durch das Sieb hindurch für die Flüssigkeit 50 vorhanden ist.

Mit Hilfe der vorstehenden Verwirbelungskammer lassen sich auf sehr effektive Weise Metalle aus Gesteinen, Schlämmen oder dergleichen herauslösen. Das Verfahren erweist sich da mit nicht nur im Hinblick auf seine Ausbeute als besonders wirkungsvoll sondern hat insbesondere den Vorteil, daß die zu seiner Verwirklichung benötigten Apparaturen und Geräte im Vergleich mit den im Stand der Technik bekannten Gerätschaf ten sehr kostengünstig bereitzustellen sind.

Claims

1. Verfahren zum Herauslösen von Metallen aus Gesteinen, Schlämmen, Flüssigkeitsablagerungen oder Aschen mittels eines Flüssigkeitsgemisches aus Wasser und Lösungsmittel, dadurch gekennzeichnet, daß

a) das Metall enthaltende Gemenge in mehlige Konsistenz ge bracht wird,
b) dieses mehlige Gemenge mit Wasser und einem Gleitmittel vermischt wird,
c) diese Mischung unter Druck gegen einen unter Hochdruck aus tretenden Strahl des Wasser und Lösungsmittel enthaltenden Flüssigkeitsgemisches derart gerichtet wird, daß die Mischung vollständig mit diesem Gemisch-Strahl benetzt wird,
d) anschließend der Strahl und die Mischung innig miteinander verwirbelt werden und dann
e) die verwirbelten Produkte durch ein derartiges Sieb hin durchgeleitet werden, daß nur Flüssigkeit mit den in ihr ge löst vorhandenen Metallpartikeln durch das Sieb hindurchge langen können.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall enthaltende Gemenge zu mehliger Konsistenz gemah len wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

f) die in der Flüssigkeit gelöst vorhandenen Metallpartikel aus der durch das Sieb hindurchgedrungenen Flüssigkeit durch Elektrolyse abgeschieden werden.

4. Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- ein Gehäuse (10) mit einer Verwirbelungskammer (12) mit sackartiger Auswölbung (14) vorhanden ist,
- zumindest ein Zuleitungskanal (16) in diese Kammer (12) einmündet dessen Mündung der sackartigen Auswölbung (14) gegenüberliegt,
- eine Ausflußöffnung (20) in der Verwirbelungskammer (14) vorhanden ist, die etwa in rechtem Winkel zum Zuleitungskanal (16), am anderen Ende der Kammer (12), vorhanden ist,
- dem Zuleitungskanal (16) eine Hochdruckpumpe (26) zugeord net ist, mit der das Flüssigkeitsgemisch aus Wasser und Lö sungsmittel unter Hochdruck durch den Zuleitungskanal (16) hindurchdrückbar und in die Verwirbelungskammer (12) einleit bar ist,
- zumindest ein weiterer Kanal (28, 30) schräg in den Zulei tungskanal (16) einmündet, dessen Kanalmündung düsenartig (32) ausgebildet ist,
- diesem zumindest einen weiteren Kanal (28, 30) eine Hoch druckpumpe (36) zugeordnet ist, mit der das Metall enthalten de Gemisch unter Druck quer in den Zuleitungskanal (16) ein leitbar ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwei sich diametral im Zuleitungskanal (14) gegenüberliegende weitere Kanäle (28, 30) vorhanden sind, durch die das Metall enthaltende Gemisch im Zuführkanal (14) aufeinanderprallbar ist.