DE511334C

DE511334C - Gewinnung von Edelmetallen durch Amalgamierung

Info

Publication number: DE511334C
Application number: DEE37871D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-08-19
Filing date: 1928-08-19
Publication date: 1930-10-29

Description

Gewinnung von Edelmetallen durch Amalgamierung Die Erfindung bezieht sich auf die Gewinnung von Gold, Silber und Metallen der Platingruppe, die nachstehend kurz als Platin bezeichnet werden sollen, durch Amalgatnierungsverfahren.
Die Erfindung ist auf sulfidische und oxydische Platinerze sowie auf leicht reduzierbare und schwer schmelzbare Golderze anwendbar. Sie gestattet die Gewinnung der Metalle unmittelbar aus ihren Erzen ohne vorherige Konzentration, obwohl sie auch auf Konzentrate anwendbar ist.
Gemäß der Erfindung wird das zerkleinerte Erz oder sonstige Gut mit Gehalt an Edeltnetallen mit Zinkamalgam oder Zinnamalgam in Gegenwart eines Aktivators in Berührung gebracht, wodurch das Edelmetall amalgamiert und von dem Amalgam zurückgehalten wird. Zinnamalgam liefert in vielen Fällen gute Ergebnisse, da aber Zinkarnalgam mindestens ebenso gute Ergebnisse liefert und dabei billiger und leichter regenerierbar ist, ist seine Anwendung vorzuziehen. Das Amalgam wird vorzugsweise auf eine Eisen- oder Nickeloberfläche gebracht.
An sich ist Zinkamalgam oder Zinnamalgam ziemlich inaktiv gegen Platin und viele schwer schmelzbare Goldvorkommen. Der hier verwendete Ausdruck Aktivator bezeichnet einen in Lösung oder Suspension befindlichen Stoff, der eine starke Amalgamierungswirkung des Zink- oder Zinnamalgams auf das zu gewinnende Metall veranlaßt. .
Die Untersuchung hat ergeben, daß zwischen dem Aktivator, den Erzbestandteilen und den Bestandteilen des Amalgams höchst komplizierte Reaktionen eintreten und daß diese Reaktionen bei verschiedenen Aktivatoren und verschiedenen Erzen verschieden sind. Im allgemeinen scheint aber die Wirkung des Aktivators folgende zu sein.
a) Die Oberfläche der metallischen oder mineralischen Teilchen wird glänzend gemacht, indem alle unansehnlichen Überzüge, z. B. Oxyd, Sulfid, Arsen, Antimon oder adsorbierter Sa,- -rstoff, beseitigt werden.
b) Bei Metallen oder Mineralen der Platingruppe wird die Oxydation oder Adsorption von Sauerstoff verhindert und so das Überziehen oder die Benetzung der Teilchen durch das Amalgam befördert.
Ein Aktivator, der sich als allgemein verwendbar erwiesen hat, ist eine wäßrige Lösung eines chlorwasserstoffsauren Merkurisalzes von Zinkchlorid, Chlorwasserstoffsäure und freiem Chlor. Das chlorwasserstoffsaure Merkurisalz kann Merkuritr ichlorid (H Hg Cl,), Merkuritetrachlorid (HZ Hg Cl,,) oder Merkuripentachlorid (H Hg2 Ch) oder irgendeine Kombination dieserVerbindungen sein. Im allgemeinenwerden noch bessere Ergebnisse erzielt, wenn ein Alkalichlorid, z. B. Natriumchlorid, anwesend ist. Dieses scheint nicht unmittelbar . als Aktivator zu wirken, sondern eher als Katalysator, der die Merkuri- und Zinksalze vereinigt, wobei das entstehende Doppelsalz ein besserer Aktivatorbestandteil ist als die einzelnen Salze.
Es hat sich ergeben, daß dieser Aktivator in Verbindung mit Platinerzen und mit Golderzen, sowohl leicht reduzierbaren als schwer schmelzbaren, gut wirkt. Der Aktivator kann vorher hergestellt werden, indem man die einzelnen Bestandteile in Wasser löst, und dieser Weg ist vorzuziehen, wenn man einzelne Erzmengen behandelt. Es -ist aber genügend, in die Lösung anfänglich irgendeinen der Bestandteile hineinzubringen und die Bildung der anderen der Zeit zu überlassen, da sie natürlich eintritt, wenn die Lösung mit dem Amalgam in Berührung gebracht wird.
Beispielsweise enthält die Chlorwasserstoffsäure des Handels freies Chlor, und infolgedessen liefert .ihre Lösung in Wasser zugleich die Chlorwasserstoffsäure und das Chlor. Diese reagieren mit dem Quecksilber und Zink des Amalgams und bilden die erwähnten Merkuri- und Zinksalze.
In ähnlicher Weise wird eine Lösung von Zinkchlorid oder chlorwasserstoffsauren Merkurisalzen beim Lösen in Wasser dissoziiert und liefert Chlorwasserstoffsäure und freies . Chlor, die wiederum mit den Metallen :des Amalgams reagieren und so die Normallösung bilden.
Infolgedessen wird zweckmäßig -so vorgegangen, daß man die Flüssigkeit umlaufen läßt und dabei von Zeit zu Zeit Aktivator bildende Stoffe zusetzt und dann die so gebildete Aktivatorlösung verwendet.
Die bevorzugte Ausführungsform -des Verfahrens besteht demnach darin, daß man das Erz auf weniger .als etwa Zoo Maschen auf den Zoll in einer Lösung zerkleinert, die schon durch,das Verfahren hindurchgegangen a ist und chlorwasserstoffsaure Merkurisalze, Zinkchlorid, Chlor und Natriumchlorid enthält.
Darauf wird eine geringe Menge Chlorwasserstoffsäure zu dem Brei zugesetzt, und der angesäuerte Brei wird dann über eine Eisen- oder Nickeloberfläche geleitet, die mit Zinkamalgam überzogen ist, durch das das Edelmetall festgehalten wird. Gleichzeitig reagiert die Chlorwasserstoffsäure mit dem Zinkamalgam und bildet eine weitere Menge von Merkuri- und Zinksalzen, die in Lösung gehen. ' Nach dem Verlassen der amalgamierten Oberfläche werden die festen und flüssigen Bestandteile des Breis getrennt, z. B. durch Absitzen, und der feste Bestandteil, der noch etwas Lösung enthält, wird beseitigt.
Die geklärte Lösung wird durch eine elektrolytische Zelle geleitet, in der ein Teil des .in der Lösung enthaltenen Zinks und Oueeksilbers auf der Kathode niedergeschlagen wird. Die so niedergeschlagene Menge entspricht annähernd derjenigen, die sich beim überleiten des Breis über die amalgamierte °Oberfläche gelöst.hat. Man hält so die Stärke der Lösung konstant und verhindert ein Anwachsen der Menge der Zink- und Quecksilbersalze bis zu einer unzulässigen Konzentration.
Das so wiedergewonnene metallische Zink und Quecksilber kann zur Wiederherstellung der amalgamierten Oberfläche benutzt werden. Natriumehlorid kann in der elektrolytischen Zelle zersetzt werden, das Natrium verbindet sich aber sofort wieder mit dem anwesenden Chlor.
Das bei der Elektrolyse in Freiheit -gesetzte Chlor löst sich in der Flüssigkeit: Letztere wird nunmehr zurückgeleitet, um darin weitere Mengen von Erz oder Metall führenden Stoffen zu zerkleinern, und durchläuft dann nochmals denselben Kreislauf, wobei in dem erforderlichen Maße Wasser zugesetzt wird, um den Verlust beim Entfernen der festen Rückstände auszugleichen. .Das aus der elektrolytischen Zelle in Lösung abgeführte Chlor wirkt als Aktivatorbestandteil, wenn -der Brei das .nächste Mal über die -amalgamierte Oberfläche geführt -wird, und verbindet sich hierbei mit Zink und Ouecksilber, von denen es .beim .nächsten Durch--gäng durch die elektrolytische Zelle wieder .getrennt wird.
Das Verfahren kann mit einer Lösung von Zinkchlorid, Merkuriehlorid und Chlorwasserstoffsäure mit oder ohne Chlor und Natriumchlorid eingeleitet werden. Später würde es nur nötig sein, Wasser hinzuzufügen, um die erforderliche Menge zu -ergänzen, und so viel Chlorwasserstoffsäure, als man braucht, um die Lösung auf normaler Stärke zu erhalten.

Eine Lösung -von der Stärke; die sich als zweckmäßig erwiesen hat, besteht aus

Gew.-Proz.

Chlorwasserstoffsäure . . . . . . . . . . . i,0

'Zinkchlorid .................... 0,25

-Chlor ...-.... .... .. 0,025

Chlorwasserstoffsaures Merkurisalz o,oo5

Natriumehlorid ................. 0,25.

Diese Mengenverhältnisse können erheblich abgeändert werden. Bei Golderzen kann die Säuremenge so groß sein, daß die Lösung annähernd neutral ist, -wenn sie die amülgamierte Oberfläche ver läßt. Bei allen Platinerzen muß aber eine größere Säuremenge benutzt werden.

Das Amalgam wird von Zeit zu Zeit von der amalgamierten Oberfläche abgekratzt und in Retorten erhitzt, um das Zink und Quecksilber abzutreiben, die kondensiert und zwecks weiterer Verwendung wiedergewonnen werden können.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, das Erz und die Aktivatorlösung verhältnismäßig lange miteinander in Berührung zu lassen, ehe der Brei über das Amalgam geleitet wird. Bei Golderzen sind im allgemeinen 5 Minuten eine geeignete Zeit für die vorherige Mischung des Erzes mit der Aktivatorlösung. Bei Platinerzen werden dagegen gewöhnlich 30 Minuten bis zu einer Stunde gebraucht. Nach dieser Mischung tritt die eigentliche Atnalgamierung schnell ein in einer Zeit, die etwa zwischen 15 und 6o Sekunden liegt.
Bei Erzen, die Gold oder Platin in metallischer Form enthalten, findet die Amalgamierung auf dem Metall selbst statt, nachdem dessen Oberfläche durch die Aktivatorlösung gereinigt worden ist. Bei Erzen, die Platin in Verbindung enthalten, z. B. Sperrylit, scheint die Wirkung darin zu bestehen, daß die Oberfläche des Mineralteilchens durch die Aktivatorlösung zersetzt wird, wobei Platin in Lösung geht. Dieses wird durch das anwesende Zink ausgefällt und bildet Zinkplatinamalgam, so daß das Teilchen durch das Amalgam benetzt und davon absorbiert wird.
Kolloide haben die Neigung, die Amalgamierung der metallischen oder Metall führenden Teilchen zu verhindern, so rein und glänzend auch die metallischen Flächen sein mögen. Diese Schwierigkeit wird durch die Gegenwart des Zinkchlorids überwunden. In manchen Fällen wird auch Essigsäure zugesetzt, z. B. wenn Ferrihydroxyd anwesend ist, um die Amalgamierung dadurch zu befördern, daß die Bildung eines Überzugs von Hydroxydgel in den Zwischenräumen des Amalgams verhindert wird.
Gewisse Grundmetalle, die in dem Erz vorhanden sind, z. B. Nickel, Kupfer und Eisen, werden mit den Edelmetallen zusammen amalgamiert. Sie können entfernt werden, indem man das Produkt der Erhitzung des Amalgams in der Retorte mit Säure behandelt, die diese Metalle löst und die Edelmetalle ungelöst zurückläßt.
Arsen und Antimon werden in der Regel durch das Amalgamierungsverfahren nicht ausgezogen, sondern verbleiben im Erz und können gewünschtenfalls daraus durch eine weitere Behandlung gewonnen werden. Im Fall des Sperrylits indessen verursacht die Behandlung eine oberflächliche Veränderung der Körnchen, so daß sie in das Amalgam eintreten; aber der Körper des Körnchens bleibt unverändert, so daß in diesem Fall der größte Teil des Arsens in dem Amalgam erscheint, aus dem es beim Erhitzen in der Retorte abgetrieben wird.
Bei einigen bekannten Verfahren, Edelmetalle aus ihren Erzen -durch Amalgamieren mittels Zinkamalgam zu gewinnen, hat man bereits die Anwendung von Salzsäurelösung zur Unterstützung der Amalgamierung vorgeschlagen. Die Salzsäurelösung wird dabei nur einmalig zur Behandlung der Erze verwendet und soll aus dem Zinkamalgam genügend Zink herauslösen und dadurch geniigendWasserstoff freimachen, um durch letzteren die der Amalgamierung abträglichen Häutchen des Erzes mechanisch zu zerreißen. Diese bekannten Verfahren lassen aber die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegenden Erkenntnisse und ihre Nutzanwendungen gänzlich vermissen.
Nachstehend werden einige Beispiele der Anwendung der Erfindung auf verschiedene Erze gegeben.
I. Das Erz war das bekannte pyritische Golderz vom Witwatersrand und hatte einen Gehalt von 4,2 dwts auf die Tonne (6,53 g auf 1 o16 kg).
Dieses Erz wurde gepulvert und mit einer Lösung behandelt, die durch Lösung folgender Stoffe in Wasser hergestellt war:

Gew.-Proz.

Chlorwasserstoffsäure ..... o,5

Zinkchlorid ............ 0,25

Merkurichlorid .......... 0,002

N atriumchlorid . . . . . . . . . . o,1

Chlor ........... ...... o,oo6.

Der so erhaltene Brei wurde 5 Minuten durchgerührt, um eine innige Berührung zwischen dem Erz und der Lösung zu sichern. und dann über eine amalgamierte Eisenplatte von 12 Fuß (3,65 m) Länge geleitet. Dann wurde filtriert und die klare Lösung auf Gold untersucht, wobei sich ergab, daß sie nur eine Spur enthielt. Der feste Rückstand hatte einen Gehalt von 0,2 dwt auf die Tonne (o,31 g auf 1 o16 kg), so daß 95,23 °/o gewonnen worden waren. II. In diesem Fall wurde der Versuch mit einem Golderz aus dem auslaufenden Gang des Bergwerks County Down, Bezirk Leydsdorp (Transvaal), angestellt. Dieses Erz enthält Kupferfahlerz, Antimon und Arsen. Das Erz enthält etwa 18 dwts Gold auf die Tonne (27,99 g auf i o16 kg), ist aber wegen seiner Schwerschmelzbarkeit niemals mit Erfolg verarbeitet worden. .
Die Aktivatorlösung wurde in diesem Fall hergestellt, indem folgende Stoffe und Mengen in Wassergelöst wurden:

Gew.-Proz.

Chlorwasserstoffsäure ..... 1,o

Zinkchlorid .......... o,25

Merkurichlorid . . . . . . . . . . o,oo2

Natriumchlorid . . . . . . . . . . o, i

Chlor .................. o,oo6.

Die Behandlungs- und Untersuchungsinethodenwaren dieselben wie beim Beispiel I, und das Ergebnis war eine Gewinnung von 96°o des Goldes.
III. In diesem Fall stammte das Erz von dem Hauptgang des erwähnten Bergwerks County Down. Dieser Gang enthält Arsen und Antimon, aber wenig Kupfer. Die Aktivatorlösung wurde hergestellt aus

Gew.-Proz.

Chlorwasserstoffsäure ..... 1,75

Zinkchlorid .......... o,5

Merkurichlorid . . . . . . . . . . 0,003

Natriumchlorid .......... 0,25

Chlor .................. 0,025.

Durch dieselbe Behandlung wie nach Beispiel I wurden 89°o des Goldes gewonnen. IV. Ein sulfidisches Platinerz aus dem Bergwerk Eerstgeluk, Bezirk Lydenburg (Transvaal), mit einem Gehalt von 6,6 dwts (1o,26 g auf 1 o16 kg) Platinmetalle auf die Tonne wurde mit einer Lösung folgender Zusaminensetzung behandelt:

G ew.-Proz.

Chlorwasserstoffsäure ..... i,o

Zinkchlorid .......... 0,25

Merkurichlorid . . . . . . . . . . 0,005

Natriumchlorid .......... 0,25.

Nach einstündigem kräftigen Umrühren des fein zerkleinerten Erzes mit der Lösung wurde der entstandene Brei über eine mit Zinkamalgam amalgamierte Eisenplatte fließen gelassen. Der Gehalt des Rückstandes betrug im Durchschnitt mehrerer Proben 1,55 entsprechend einer Gewinnung von 76,59o des Platins. In der Lösung erschienen schwache Spuren von Platin.
Die in einem der Versuche mit dem Rückstand extrahierten Platinmetalle wurden wiedergewonnen und betrugen 9,o6Milligramni aus iooo g Erz. Dies entspricht einer Wiedergewinnung von 5,25 dwts auf die Tonne (8,16 g auf I o 16 kg), was mit der vorher angegebenen Zahl genügend übereinstimmt.
Bei einem anderen Versuch mit demselben Erz. aber unter Zuffgung einer kleinen Menge freien Chlors zur Lösung wurden 78°0 extrahiert. V. Ein oxydiertes Platinerz aus dem Bezirk Rustenburg (Transvaal) mit einem Gehalt von 6,q. dwts auf die Tonne (9,95g auf 1 o16 kg) wurde wie nach Beispiel IV, aber ohne Zusatz von Natriumchlorid behandelt und ergab einen Rückstand mit einem Gehalt von i,2 dwts auf die Tonne (1,86 g auf 1 o16 kg) entsprechend einer Extraktion von Silo.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen durch Amalgamierung mittels eines Amalgams in Gegenwart einer aktivierenden Lösung, dadurch gekennzeichnet, daß man das metallhaltige Gut mit an sich für diesen Zweck bekanntem Zinkamalgam oder mit Zinnamalgam in Gegenwart eines Aktivators in Berührung bringt, der aus einer wäßrigen Lösung von chlorwasserstoffsaurem Quecksilbersalz, Zinkchlorid (Zinnchlorid), Chlorwasserstoffsäure und freiem Chlor besteht und der diese Zusammensetzung von vornherein hat oder bei Benutzung der Lösung in Umlauf auf dieser Zusammensetzung gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das metallhaltige Gut zunächst einige Zeit der Wirkung der Aktivatorlösung aussetzt und dann erst mit dem Amalgam in Berührung bringt.
3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als chlorwasserstoffsaures O_uecksilbersalz O_uecksilbertrichlorid (H Hg Cl,), Ouecksilbertetrachlorid (H@Hg Cl,) oder Quecksilberpentachlorid (H Hg:, Cl,) oder irgendwelche Mischungen daraus verwendet werden. q..
Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivatorlösung außerdem Alkalichlorid wie Natriumchlorid enthält.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivatorlösung wiederholt umlaufen gelassen und während des Umlaufs mit dem gemahlenen metallhaltigen Gut unter Zusatz eines Stoffes wie Chlorwasserstoffsäure gemischt wird, der mit dem Amalgam unter Bildung von Zink-und Merkurisalzen reagiert, worauf man die Lösung über das Amalgam fließen läßt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß überschüssige Zink-und Merkurisalze entfernt werden, z. B. durch Elektrolyse eines Teils der Lösung, wodurch zugleich freies Chlor in die Lösung eingeführt wird.