DE585544C - Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus beim stufenweisen Auslaugen von chlorierend geroesteten Kiesabbraenden gewonnenen Loesungen - Google Patents

Description

• Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus beim stufenweisen Auslaugen von chlorierend gerösteten Kiesabbränden gewonnenen Lösungen Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus Lösungen, welche-beim stufenweisen Auslaugen von chlorierend gerösteten Kiesabbränden erhalten werden, und bietet den großen Vorteil, die neben Kupfer wertvollen Bestandteile der Laugen: Zink, Silber, Kobalt, Schwefelsäure und Chlor restlos zu gewinnen.
• Bei dem stufenweisen Auslaugen chlorierend gerösteter Kiesabbrände wird bei der zunächst erfolgenden Behandlung der Rösterzeugnisse mit Wasser eine Lösung erhalten, welche die vorhandenen Metalle vorzugsweise in Form von Chloriden enthält und als Chloridlauge bezeichnet wird, und eine beim anschließenden Auslaugen mit verdünnter Säure, vorzugsweise Mischungen von Salz- und Schwefelsäure, erhaltene Lösung, welche neben geringeren Mengen von Chloriden vorzugsweise Metallsulfate enthält und als Sulfatlauge bezeichnet wird. Die Chloridlauge enthält den größten Teil des in den Abbränden vorhandenen Zinks und Silbers und nur den kleineren Teil des Kupfergehalts der Abbrände; die Sulfatlauge enthält dagegen die Hauptmenge dieses Kupfers neben einem kleineren Teil des Zinks und Silbers. Der Gehalt an Kobalt- ist in beiden Laugen annähernd gleich. Gemäß der vorliegenden Erfindung werden beide Laugen für sich auf ihre wertvollen Bestandteile verarbeitet. Zu diesem Zweck wird das Kupfer aus der Chloridlauge in metallischer oder in Form schwer oder unlöslicher Verbindungen mittels Zinks oder Zinkverbindungen gewonnen. Aus der Sulfatlösung wird das Kupfer mittels Reduktionsmittel, wie Zementkupfer oder Schwefeldioxyd, als Kupferchlorür gefällt und aus der entkupferten Choridlauge, Sulfatlauge oder beiden gewonnenes Zink bzw. Zinkverbindungen zur Ausfällung des Kupfers aus Chloridlaugen verwendet, welche bei weiterem stufenweisem Auslaugen von chlorierend gerösteten Kiesabbränden erhalten werden. Ausführungsbeispiel a. Verarbeitung der Chloridlauge Die Chloridlauge wird mit Zink oder Zinkverbindungen in geeignetem Überschuß, welche in früheren Arbeitsgängen bei der Weiterverarbeitung entkupferter Chloridlaugen aus entkupferten Sulfatlaugen oder aus beiden gewonnen worden sind, zweckmäßig unter mäßigem Erwärmen behandelt. Der erhaltene Niederschlag wird durch Dekantieren, Filtrieren in der Filterpresse oder auf andere zweckmäßige Weise abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Wenn, wie es nach dem hier beschriebenen Beispiel geschehen soll, die für das Fällen des Kupfers verwendete Zinkverbindung aus Zinkhydroxyd oder basischem Zinkcarbonat besteht, besteht der Kupferniederschlag hauptsächlich aus Kupferhydroxyd bzw. basischem Kupfercarbonat, verunreinigt von basischen Zinksalzen. Der Kupferniederschlag wird getrocknet und in beliebiger Weise geschmolzen, oder er kann ohneTrocknung zwecks Herstellung von Kupfersulfat in Schwefelsäure gelöst oder auch in anderer Weise verarbeitet werden.
• Dem erhaltenen Filtrat, das als wertvolle Bestandteile Zink, Silber, Kobalt, Schwefel usw. enthält, wird zuerst eine dem Gehalt an Silber und zurückgebliebenem Kupfer entsprechende Menge Schwefelnatrium zugesetzt, wobei Silber und Kupfer ausfallen, welcher Niederschlag abgetrennt und nach demTrocknen als kupferhaltiger Silberschlamm verkauft werden kann.
• Das Filtrat von dem abgetrennten Silberniederschlag wird dann mit Chlorkalk oder Chlor und Soda unter Erwärmung behandelt, wobei Kobalt ausfällt. Der Niederschlag wird z. B. in der Filterpresse abgetrennt. Der erhaltene Niederschlag, der durch Zink, Nickel, Mangan usw. verunreinigt ist, kann dann in beliebiger Weise verarbeitet werden, z. B. auf metallisches Kobalt oder Kobaltoxyd.
• Anstatt mittels Schwefelnatriums kann Silber und in der Lauge zurückgebliebenes Kupfer auch durch Zinkschrot niedergeschlagen werden. Wird dieses Ausfällen bei erhöhter Temperatur, z. B. bei go bis zoo° C, vorgenommen, so fällt auch Kobalt aus. Man erhält somit hierdurch Kupfer, Silber und Kobalt in Form von Metallen, die dann voneinander getrennt werden können.
• Nachdem in oben beschriebener Weise Kupfer, Silber und Kobalt aus der Lauge abgetrennt worden sind, wird der Lauge eine Lösung von Chlorcalcium zugesetzt, wobei der größte Teil des Gehaltes der Lauge an Schwefel als reiner Gips ausfällt, der abgetrennt gebrannt wird.
• Man kann auch in anderer Weise den Gehalt der Lauge an Schwefel ausnutzen, und zwar dadurch, daß die nach dem Fällen von Kupfer, Silber und Kobalt erhaltene Lösung bis etwa o° C oder ein paar Grade unter o° abgekühlt wird, wobei etwa =/g des in der Lauge vorhandenen Glaubersalzes auskristallisieren. Das auskristallisierte Glaubersalz wird nach dem Nutschverfahren abgetrennt und dann z. B. in unten beschriebener Weise weiter verarbeitet. Der in der Lösung enthaltene Schwefel wird dann als Gips ausgefällt, wie oben beschrieben. . Um die Lauge von Sulfat ganz zu befreien, wird eine Lösung von Bariumchlorid zugesetzt, wobei Bariumsulfat ausfällt und abgetrennt wird. Der abgetrennten Lösung wird Kalkmilch zugesetzt, wodurch Zink als Zinkhydroxyd ausfällt. Dieser Niederschlag ist ziemlich schwer abzutrennen, und deshalb wird das Fällen zweckmäßig unter Einleitung von Kohlensäure vorgenommen, die von einem Kalkofen erhalten werden kann. Das Fällen wird ferner zweckmäßig bei einer etwas erhöhten Temperatur vorgenommen, in welchem Falle ein kristallinischer, leicht filtrierbarer Niederschlag von basischem Zinkcarbonat erhalten wird. Der Niederschlag wird mit Wasser gewaschen. Er wird vorzugsweise zum Ausfällen des Kupfers aus weiteren Mengen Chloridlauge verwendet. Anteile, welche die zu diesem Zweck erforderlichen Mengen übersteigen, werden getrocknet und geglüht, wobei das Glühen zweckmäßig bei einer so hohen Temperatur vorgenommen wird, daß Sinterung eintritt; hierbei wird der Gehalt an Chlor und Schwefel auf einen Mindestbetrag herabgesetzt. Das erhaltene Zinkoxyd ist ein Material, das etwa 70 °/o Zink enthält und zur Verarbeitung auf metallisches Zink oder Zinkweiß sehr geeignet ist.
• Die nach der Abtrennung des Zinkniederschlages erhaltene Endlauge, die haüptsächlich Calciumchlorid und Natriumchlorid enthält, kann gegebenenfalls nach Einengung unter Auskristallisation von l\Tatriumchlorid für das Fällen von Gips benutzt werden. b. Verarbeitung der Sulfatlauge Die Sulfatlauge, die, wie oben erwähnt, vorzugsweise den größten Teil des Gesamtgehaltes an Kupfer und nur einen kleineren Teil des Gesamtgehaltes an Zink: und Silber enthält, wird durch ein geeignetes Reduktionsmittel reduziert, wobei das Kupfer als Kupferchlorür ausfällt. Als Reduktionsmittel kann z. B. Zementkupfer verwendet werden, das in einer späteren Stufe des Prozesses erhalten wird. Es hat sich hierbei als zweckmäßig erwiesen, einen Überschuß an Zementkupfer zu verwenden, weil hierdurch die Ausfällung vollständiger wird und außerdem schneller verläuft. Das Kupferchlorür zusammen mit etwa vorhandenem L berschuß an Zementkupfer wird z. B. nach dem Nutschverfahren abgetrennt, worauf dem Niederschlag eine Chloridlösung zugesetzt wird; hierbei löst sich das Kupferchlorür, `nährend der Überschuß an Zementkupfer, der unlöslich bleibt, abgetrennt und dem Gefäß zugeführt wird, in welchem das Kupfer der Sulfatlauge als Kupferchlorür ausgefällt wird. Dann und wann soll dieses Zementkupfer aus dem Prozeß entfernt werden, da es allmählich an Verunreinigungen angereichert wird. Der Kupferchlorürlösung wird Eisenschrot zugesetzt, wobei das Kupfer als Zementkupfer in besonders reiner Form niedergeschlagen wird. Ein Teil dieses Zementkupfers wird zum Reduzieren der ursprünglichen Sulfatlauge verwendet, während der Rest auf Kupfer verarbeitet wird.
• Die nach der Abtrennung des Zementkupfers erhaltene Lösung wird zweckmäßig zur Lösung neuer Mengen von Kupferchlorür verwendet. Zu diesem Zweck kann auch die Endlauge nach der Abtrennung des Zinkniederschlages aus der Chloridlauge benutzt werden.
• Wird Schwefeldioxyd als Reduktionsmittel verwendet, dann schlägt sich das Kupfer gleichfalls als Kupferchlorür nieder, das in geeigneter Weise aus der Lösung abgetrennt wird und auf Kupfer oder Kupfersalze verarbeitet werden kann.
• Nach der Abtrennung des Kupferchlorürs erhält man eine Lösung, die nunmehr von dem größten Teile der Chloride befreit ist und hauptsächlich nur Sulfate enthält. Aus dieser Lösung werden, bei Reduktion mit Schwefeldioxyd nach vorhergehender Neutralisation der bei der Reduktion gebildeten freien Säure, sämtliche Bestandteile außer dem Sulfation durch Soda oder anderes Alkali oder Ammoniak ausgefällt, wonach der erhaltene Niederschlag z. B. in der Filterpresse abgetrennt wird. Der Niederschlag kann auf Zink, Silber, Kobalt usw. verarbeitet werden. Diese Verarbeitung geschieht zweckmäßig derart, daß der Niederschlag der ursprünglichen Chloridlauge zugeführt wird, wodurch somit das Kupfer der Chloridlauge durch das Zink des Niederschlages ausgefällt wird und diese Metalle gleichzeitig wie die entsprechenden Bestandteile in der Chloridlauge gewonnen werden können.
• 'Nach Abtrennung des mittels Soda erhaltenen Niederschlages wird die Lösung vorteilhaft auf kristallisiertes oder wasserfreies Natriumsulfat verarbeitet. Mit dieser Glaubersalzlösung wird zweckmäßig das bei der Behandlung der Chloridlauge durch Ausfrieren gegebenenfalls erhaltene wasserhaltige Glaubersalz vereinigt, das zusammen mit dem Glaubersalz der Sulfatlauge auf wasserfreies Glaubersalz verarbeitet wird.
• Es ist .bereits bekannt, die beim stufenweisen Auslaugen chlorierend gerösteter Kiesabbrände erhaltenen Chlorid- bzw: Sulfatlaugen getrennt auf Kupfer zu verarbeiten. Hierbei hat man aber zur Fällung des Kupfers aus der Chloridlauge Eisen verwendet. Man ging dabei von der Voraussetzung aus, daß die in der Chloridlauge vorhandene Kupfermenge so gering sei, daß die Menge des zu ihrer Füllung erforderlichen Eisens, welches dabei als Chlorür gelöst wird und vor der anschließenden Zinkabscheidung oxydiert werden muß, die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens nicht beeinträchtigt. Diese Voraussetzung hat sich aber als irrig erwiesen. Die beim Auslaugen chlorierend gerösteter Kiesabbrände mittels Wassers aufgenommenen Kupfermengen und die zu ihrer Fällung erforderlichen Eisenmengen sind wesentlich größer als man angenommen hatte, und der Verbrauch an Oxydationsmitteln für das gelöste Eisen ist so erheblich, daß das bekannte Verfahren unwirtschaftlich wurde und deshalb aufgegeben werden mußte. Dagegen hat sich die vorliegende Erfindung selbst bei niedrigen Zinkpreisen besonders dadurch als wirtschaftlich erwiesen, daß die Entkupferung der Lauge mittels Zinks bzw. Zinkverbindungen erfolgt, welche im Verfahren selbst gewonnen worden sind. Die Fällung von Kupferlösungen mittels Zinks bzw. Zinkverbindungen ist an sich bekannt. Zur getrennten Entkupferung der beim stufenweisen Auslaugen chlorierend gerösteter Kiesabbrände erhaltenen Lösungen hat man sie aber noch nicht verwendet.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Gewinnung von Kupfer aus beim stufenweisen Laugen von chlorierend gerösteten Kiesabbränden gewonnenen Lösungen, wobei die zuerst erhaltene, Salze hauptsächlich in der Form von Chloriden enthaltende Lösung, die Chloridlauge, von der später erhaltenen, Salze hauptsächlich in der Form von Sulfaten enthaltenden Lösung, der Sulfatlauge, getrennt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Kupfer der Chloridlauge durch Zink oder Zinkverbindungen, welche aus der entkupferten Chloridlauge und/oder aus der eritkupferten Sulfatlauge niedergeschlagen worden sind, gefällt wird und daß das Kupfer der Sulfatlauge als Kupferchlorür abgeschieden wird.