-
Gewinnung von metallen aus metallhaltigem Gut. Um Metalle aus metallhaltigem
Gut beliebiger Art zu gewinnen, sind bekanntlich zahlreiche chemische und mechanische
Verfahren vorgeschlagen worden, die man großenteils unter dem Begriff der Aufbereitung
zusammengefaßt hat. Besondere Anwendung haben für Erze, Gesteine u. dgl. die sogenannten
nassen Aufbereitungsverfahren gefunden, bei denen unter Anwendung vom Wasser oder
ölen usw. das metallische Gut von der Gangart geschieden werden soll. Hierbei entstehen
aber, wie bekannt, recht erhebliche Verluste, da die in dispersem Zustande befindlichen
feinsten Metallteile, ferner die in den Schwemmitteln löslichen Bestandteile, endlich
Schlamm u. dgl. weggewaschen werden und verlorengehen. Vor allem aber bleiben große
Mengen geringhaltiger Erze u. dgl. unverwertet, da diese gerade häufig Metall oder
Metallverbindungen in dispersem Zustande enthalten, die bekanntlich den gewöhnlichen
Bearbeitungsmethoden nicht zugänglich sind und daher nicht gewonnen werden können.
Alles solches metallhaltiges Gut, insbesondere Steine, Schlacken, Erze, Aschen u.
dgl., läßt sich nun gemäß vorliegender Erfindung leicht und einfach in folgender
Weise zugute machen. Die Stoffe, Erze, metallführende Gesteine, Aschen, Krätzen
usw.. werden in einem Gefäßofen durch äußere Erhitzung auf höhere Temperatur unter
Zusatz geeigneter Zuschläge und Flußmittel in an sich bekannter Weise in eine dünnflüssige
Schmelze übergeführt, wobei schwefelhaltige Stoffe, Metallsulfide oder überhaupt
solche Stoffe, «-elche bei höherer Temperatur einheitliche, einfache Metallsulfide
au bilden vermögen, zugesetzt werden.
-
Es ist vorgeschlagen worden, aus Kiesen bestimmte Metalle, nämlich
Kupfer und Nickel, ferner auch Gold und Platin, zu gewinnen, indem man die Kiese
zu einem Steine niederschmolz, den man (durch Zugabe von Eisen usw.) möglichst in
Säuren löslich zu machen suchte. Demgegenüber liegt der vorliegenden Erfindung die
Erkenntnis zugrunde, daß es gelingt, die verschiedensten Metalle oder Metallverbindungen
aus beliebigem Gut, Gemischen o. dgl. mit Gangart oder sonstigem nichtmetallischen
Gut in einer besonderen Form abzuscheiden, indem man meiner dünnflüssigen Schmelze
einheitliche niedere M etallsulfide erzeugt, die sich infolge ihres höheren spezifischen
Gewichtes zu Boden setzen und gleichzeitig die zu gewinnenden Metalle mit- sich
nehmen. Beim- -Erkalten -neigt sich oben eine spezifisch leichtere Schicht von Gangart,
Verunreinigungen, Schlacke usw. und darunter scharf abgetrennt eine spezifisch schwerere
Schicht, die alle zu gewinnenden Metalle enthält. Dieses Konzentrationsprodukt ist
ausgezeichnet durch besonders leichte und einfache Verarheitbarkeit, da es ein einheitliches
chemisches Produkt darstellt.
-
Das Verfahren beruht also im wesentlichen darauf, daß gegebenenfalls
durch geeignete Zuschläge, Flußmittel usw. aus dem zu behandelnden Gut bei erhöhter
Temperatur eine dünnflüssige Schmelze und darin .eine leicht zu behandelnde, spezifisch
schwerere,
die zu gewinnenden Metalle vollständig enthaltende, einheitliche,
einfach sulfurierte Metallverbindung erzeugt wird. Diese einfach sulfurierte Metallverbindung
zeigt eine von den gewöhnlichen Steinen, Lechen, Sauen usw. abweichende Beschaffenheit;
sie ist leicht zu zerkleinern, nicht spröde und hart, sondern brüchig, von einer
einheitlichen , stets gleichen chemischen Zusammensetzung, löst sich vor allem in
verdünnten Mineralsäuren leicht vollständig auf und enthält nur die durch das entstehende
Schwefelwasserstoffgas niedergeschlagenen Metalle als Sulfid oder die in dem Konzentrationsprodukt
angesammelten Metalle als Oxyde oder sonstige unlösliche Verbindungen.
-
So kann man beispielsweise Tone oder Schiefer, die nur etwa i bis
2 Prozent Kupfer enthalten und einer anderen Aufbereitungsweise nicht unterworfen
werden können, zugute machen, indem man ihnen geeignete Schmelzmittel, wie Kalkstein,
Flußspat. Dolomit o. dgl., und ein Metallsulfid (z. B. Pyrit) zuschlägt und die
Masse in einem Gefäßofen bis zur Erreichung :einer dünnen Schmelze erhitzt. Auf
diese Weise werden Heldenerze auf Kupfer und Nickel verarbeitet. indem diese mit
Schwefel- und eisenhaltigen Verbindungen und ,etwas Flußmitteln erhitzt wurden,
ferner tonartige, stark kieselsäurehaltige Nickelgesteine 'durch Zusammenschmelzen
mit einem Kupferschiefer, Mag net 'kies und ganz geringen Mengen Flußmitteln. Weiter
sind verschiedene wertvolle Metalle, die wohl in disperser Form vorhanden waren,
leicht abgetrennt worden, indem man z. B. 2 kg Diabas mit etwa i kg Kalk, i kg Ton
etwas Flußspat und o,5 kg Pyrit im Ofen bis zur Erreichung einer dünnen Schmelze
erhitzte. Nach dem Erkalten läßt sich die zu Boden. gesunkene, spezifisch schwerere
Schicht von Metall und einfach sulfurierter Verbindung leicht entfernen und weiterverarbeiten
zur Gewinnung reiner Metalle.
-
Endlich können auch komplexe Erze, die also infolge ihrer Zusammensetzung
Wirtschaftlich nur schwer auf das eine oderandere darin enthaltende Metall verarbeitet
werden können, auf diese Weise sehr einfach zugute gemacht werden. Beispielsweise
wurde i kg komplexes Erz, welches Blei, Zink, Kupfer, wenig Eisen und Kieselsäure
und mehr Schwefel enthielt, mit 2 kg kupferhaltigem Schiefer und i kg eisenhaltigem
Kies und wenig Flußmitteln gemischt und, wie beschrieben, niedergeschmolzen. Es
ergab sich dann ebenfalls ein in Säure leicht lösliches Konzentrationsprodukt.
-
Der nach dem vorstehend beschriebenen Teilverfahren leicht zu erhaltende
Sulfidkuchen ist, wie bereits erwähnt, sowohl infolge seiner einheitlichen chemischen
Zusammensetzung als auch infolge seiner physikalischen Beschaffenheit ganz besonders
geeignet zur Weiterverarbeitung durch sulfatisierende Röstung. In welcher Form auch
die Metalle in dem zu behandelnden Gut vorliegen, immer wird der Sulfidkuchen durch
Erhitzen bei niedriger Temperatur unter Zuführung von Luft .oder Sauerstoff abgebenden
Körpern in eine einheitliche, leicht lösliche Sulfatverbindung übergeführt, während
bei den bekannten sulfatisierenden Röstungen von Steinen, Lechen usw. sich nur ein
geringer Teil der vorhandenen Eisen- und Schwefelverbindungen in Eisensulfat überführen
läßt. Die aus der Hauptmasse des Sulfidkuchens durch Röstung erhaltene Sulfatverbindung,
z. B. Eisensulfat, läßt sich in bekannter Weise durch Auslaugen herauslösen. Soweit
die zu gewinnenden Metalle als Sulfide vorhanden waren, können sie ebenfalls in
Sulfate übergeführt und mit dem Eisensulfat in Lösung gebracht werden, worauf diese
M Metallsulfate nach bekannten Methoden leicht voneinander zu trennen sind. Liegen
sie als Oxyde, als Metalle oder in Legierung vor, so bleiben sie beim Auslaugen
des Eisensulfates nach der Röstung ungelöst zurück und können leicht getrennt werden.
Der Sulfidkuchen kann aber auch, da er die chemische Zusammensetzung einer einheitlichen,
einfachen Schwefelverbindu'ng hat, durch Säure in Lösung gebracht werden, wobei
die zu gewinnenden Metalle zurückbleiben. Welcher dieser beiden Wege vorzuziehen
ist, richtet sich nach der Art der zu gewinnenden Metalle. Die sulfatisierend-e
Röstung wird zweckmäßig angewendet, wenn es sich um Metalle handelt, die durch Schwefelwasserstoff
in saurer Lösung nicht gefällt werden, also z. B. Kobalt, Nickel, Mangan, Zink usw.
Die Behandlung des Sulfidkuchens mit Säure dagegen. empfiehlt sich, wenn es sich
darum handelt, Metalle zu gewinnen, die durch Schwefelwasserstoff fällbar sind,
also z. B. Blei, Silber, Kupfer, Wismut u. dgl. Durch die Behandlung des Kuchens
mit Säure entstehen Schwefelwasserstoff und Eisensulfat, während die zu gewinnenden
Metalle als Metalle oder Oxyde oder Sulfide oder in sonst einer Verbindung zurückbleiben.
Wenn durch Säure von den zu gewinnenden. Metallen irgendetwas in Lösung gehen sollte,
so wird @es durch den entwickelten Schwefelwasserstoff wieder als Sulfid gefällt.
Irgendein Verlust kann hierbei nicht entstehen. Es lassen sich also infolge der
einheitlichen Zusammensetzung des Sulfidkuchens die zu gewinnenden Metalle, auch
wenn sie in noch so kleinen Mengen (oder in dispersem Zustande) vorhanden sind,
wirtschaftlich
leicht als Konzentrat gewinnen und bequem scheiden.
Das Verfahren hat ferner den Vorzug, sehr billig und wirtschaftlich zu sein, indem
nämlich durch die Gewinnung von Eisensulfat ein großer Teil der entstehenden Unkosten
gedeckt wird; auch kann der Schwefelwasserstoff als Schwefel wieder Verwendung finden.
-
Dieser Gewinnungsprozeß verursacht (im Gegensatz zu der Weiterverarbeitung
eines Steins durch Abrösten, Konzentrationsschmelzen oder Konverterverblasen usw.)
sehr geringe Kosten; denn aus dem gewonnenen Eisensulfat und dem Schwefelwasserstoff
läßt sich Schwefel und hieraus wieder die zum lösen notwendige Schwefelsäure gewinnen.
Hierbei sind auch jede Verluste an den zu gewinnenden Metallen ausgeschlossen.
-
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist also ein Verfahren, das
zunächst die Erzeugungeines von den bekannten Steinen verschiedenen, einfach sulfurierten
Bodenkuchens und weiter die Ausnutzung der besonderen Eigenschaften des letzteren
zur Gewinnung der XIetalle durch sulfatisierende Röstung oder Säurebehandlung umfaßt;
durch die Kombination dieser beiden Teilmaßnahmen, deren letztere lange bekannt
ist, wird ein wichtiger technischer Fortschritt erzielt.