DE596022C - Verfahren zur Herstellung von handelsueblichem Reinnickel und Kupfer aus sulfidischen Nickel-Kupfer-Erzen u. dgl. Produkten - Google Patents

Description

• Verfahren zur Herstellung von handelsüblichem Reinnickel und Kupfer aus sulfidischen Nickel-Kupfer-Erzen u. dgl. Produkten Es ist bekannt, Nickel und Kupfer dadurch voneinander zu trennen, daß man die Ausgangsstoffe nach dem bekannten Orfordprozeß schmilzt, den Kupferstein im Konverter verbläst und den das Nickel enthaltenden Stein röstet und reduziert und das reduzierte Nickel einer elektrolytischen Raffination unterwirft. Letztere ist mit erheblichen Unbequemlichkeiten und Kosten verknüpft, doch wurde in langen Jahren umfangreichen Betriebs keine Abhilfe hierfür gefunden.
• Die Erfindung schafft diese Abhilfe dadurch, daß der bisher als feststehendes Schema aufgefaßte Orfordprozeß nach der Trennung des Nickelsulfids und Kupfersulfids durch Alkalisulfid unterbrochen und das Kupfersulfid in üblicher Weise auf Kupfer aufgearbeitet wird, während das Nickelsulfid durch Röstung in Oxyd übergeführt und dieses daraufhin mittels des Mondprozesses in Reinnickel weiterverarbeitet wird.
• An diese mit sehr großen wirtschaftlichen bzw. technischen Vorteilen verknüpfte Vereinigung der beiden bekannten Verfahren wurde bisher nicht gedacht, obwohl es bekannt war, daß man den Mondprozeß auf mannigfache nickelhaltige Ausgangsstoffe anwenden könne. Mit Hilfe der schematischen Zeichnung sei nun.das Verfahren der Erfindung erläutert.
• Nickelführendes Gestein von sulfidischem Charakter und anderes nickelhaltiges sulfidisches Material wird zuerst geschmolzen, und zwar mittels Alkalisulfiden. Das Schmelzprodukt trennt sich leicht infolge Schichtenbildung, da das Kupfersulfid nach oben geht, während das Nickelsulfid untersinkt. In dem Kupfersulfid bleibt stets ein kleiner Prozentsatz Nickelsulfid zurück, während in dem Bodensatz aus Nickelsulfid eine. kleine Menge Kupfersulfid enthalten ist. Die Trennung kann auf zwei Arten erfolgen. Man kann die obere Schicht und den Bodensatz fest werden lassen und sie dann trennen, indem man sie auseinanderbricht. Nach einer zweiten Methode werden die Produkte der ersten oder der zweiten Schmelze in ein Absetzgefäß gebracht, worin sie sich absetzen und von wo sie gesondert in geschmolzenem Zustand abgelassen werden.
• Die Kupfersulfidschicht wandert in einen Konverter, wo sie zu metallischem Rohkupfer verblasen wird. Dieses Verfahren zur Kupferherstellung bedeutet eine große Verbesserung gegenüber dem Mondprozeß, da das so hergestellte Kupfer nur noch einer gewöhnlichen elektrolytischen Raffination unterzogen werden muß, um es in marktfähiges Metall zu verwandeln; es werden bei diesem Verfahren weder kristallines Kupfersulfat noch wässerige Lösungen von Kupfersulfat gebildet.
• Eine weitere Ersparnis wird erzielt durch Ausschaltung der Kupferauslaugung, wie sie im Mondprozeß üblich ist. Wird nämlich das Kupferoxyd ausgelaugt, so gehen auch beträchtliche Mengen von Nickeloxyd in Lösung und sind nur in Form von kristallisiertem Nickelsulfat wiederzugewinnen. Dies bedeutet einen Verlust an metallischem Nickel und die Herstellung eines verhältnismäßig weniger wertvollen Produktes.
• Das Schmelzverfahren mit Alkalisulfid, wie oben beschrieben, kann ebenfalls in zwei oder mehr Stufen ausgeführt werden (vgl. schematische Zeichnung). Wenn der Prozeß in zwei Stufen ausgeführt wird, wird die Oberschicht aus der zweiten Schmelze in die erste Schmelze zurückgeführt und der Nickelbodensatz aus der ersten Schmelzzone in die zweite Schmelzzone und unter Zusatz von frischem Alkalisulfid oder Sulfat geschmolzen. In diesem Falle wird die Kupferschicht aus der ersten Schmelze direkt zu Rohkupfer verblasen. Dieser zweistufige Prozeß, wie beschrieben, ermöglicht Ersparnisse bei der Trennung von Kupfer- und Nickelsulfiden, auch arbeitet er wirtschäftlich mit Natriumsulfid als Zuschlag.
• Der Nickelsulfidbodensatz der ersten oder zweiten Schmelze wird gebrochen und gemahlen. Das gemahlene Produkt kann ausgelaugt werden, wenn man die geringen Mengen an Natrium-oder anderen Alkalisulfiden aus dem nickelhaltigen Satz zurückgewinnen will.
• Das so vorbehandelte Nickelsulfid wird geröstet und auf diese Weise unreines Nickeloxyd gewonnen, wobei Schwefeldioxyd in Freiheit gesetzt wird. Das unreine Nickeloxyd wird dann bei Temperaturen von Zoo bis 6oo° C der Einwirkung eines reduzierenden Gasstromes unterworfen, der aus Wassergas oder Generatorgas besteht. Die Reduktion geht in einem Apparat, dem sog. Reduktionsraum, vor sich, der vorzugsweise aus einem Mehrkammerofen besteht. Das Oxyd wird hier zu noch verunreinigtem, metallischem Nickel reduziert, welches noch kleine Mengen anderer Metalle, wie Eisen, Kupfer, Kobalt, Silber, Gold und die Metalle der Platingruppe, enthalten kann. Um die reduzierende Wirkung des Gases zu erhöhen und damit das gewonnene reduzierte Oxyd in einer für die spätere Verflüchtigung bestgeeigneten Form zu erhalten, können dem reduzierenden Gas geeignete Mengen von wirksamen Stoffen, die beispielsweise Wasserdampf usw. enthalten, zugefügt werden.
• Nickel oder nickelhaltige Substanzen, die. aus dem Reduktionsraum kommen, gehen dann in einen ähnlichen Raum, die Verflüchtigungskammer genannt, wo sie kontinuierlich der Einwirkung von Kohlenoxyd, vorzugsweise bei Temperaturen von 25 bis roo° C unterworfen werden. Dem Kohlenoxyd können, um die Verflüchtigung des Nickels zu beschleunigen, noch Stoffe, wie Wasserdampf, zugesetzt werden. Die Verflüchtigungskammern können am besten aus Mehrkammeröfen bestehen, worin die festen Stoffe kontinuierlich einem Gasstrom ausgesetzt werden. Bei den obengenannten Temperaturen vereinigt sich das Kohlenoxyd mit dem Nickel und bildet das flüchtige Nickelcarbonyl (Ni(CO)4), welches dann in die sog. Zersetzungskammer wandert. Diese Zersetzungskammern bestehen aus Vertikalkammern, in denen Kohlenoxydgas mit Nickelcarbonyl beladen, in innige Berührung mit metallischem Nickel gebracht wird, und zwar bei Temperaturen von r25 bis 25o'. Bei diesen Temperaturen zersetzt sich das Nickelcarbonyl, und metallisches Nickel wird abgeschieden. Das Nickel setzt sich an kleinen Nickelpartikeln ab oder auch an anderen beliebigen Oberflächen, die überzogen werden sollen.
• Die Abscheidung des Nickels an kleinen Nickelgranalien und die Entfernung größerer Kugeln, die sich bilden, wenn sich Nickel auf den kleinen Körnern absetzt, ist bekannt und braucht nicht weiter beschrieben zu werden. Die Nickelkugeln oder das Nickelschrot, wie es mitunter genannt wird, finden .guten Absatz und werden zur Herstellung zahlreicher Legierungen, die Nickel enthalten, verwendet.
• Das Kohlenoxyd, das bei der Zersetzung frei wird, kehrt in den Betrieb zurück (vgl. schematische Zeichnung) und gestattet durch diesen Kreislaufprozeß ein billiges Arbeitsverfahren.
• Die Rückstände aus der Verflüchtigungskammer können Sonderbehandlungen unterworfen werden, um Kupfer und Eisen zu entfernen, außerdem kann vorhandenes Kobalt entfernt, zurückgewonnen und gereinigt werden, auch können die Metalle der Platingruppe und Silber- und Goldmengen, die in dem Rückstand enthalten waren, aufgearbeitet werden.
• Es ist zu beachten, daß neben den Vorzügen des beschriebenen Verfahrens, die hauptsächlich in der Wirtschaftlichkeit der Gewinnung von Nickel und Kupfer bestehen, auch noch die Aufarbeitung der edlen Metalle in wirtschaftlicher und ergiebiger Weise eine bedeutende Rolle spielt. Infolge des verbesserten Verfahrens können hohe Konzentrate der Edelmetalle mit geringer Mühe ohne hohe Kosten und schwierige Arbeitsmethode erzielt werden. Diese Verfahren werden auf Gold, Silber, Platin, Palladium und andere Edelmetalle, die in nickelhaltigen Ausgangsstoffen vorkommen, angewendet. Auch die Gewinnung von Kobalt wird auf diese Weise durchgeführt. Man ersieht also, daß durch die neue Verbindung von Arbeitsstufen, wie sie in dem vorliegenden Verfahren Anwendung finden, neue und verbesserte Ergebnisse erzielt werden, und zwar auf befriedigende und wirtschaftliche Weise.
• Das neue Verfahren gestattet u. a. die Gewinnung von Kupfer als Metall und benutzt gleichzeitig die sehr günstige Carbonyltrennungsmethode. Dazu kommt noch, daß die Nickelausbeute gesteigert wird, verglichen mit der beim Mondverfahren erzielten. Bei gesteigerter Ergiebigkeit dieses Verfahrens sind dennoch die Herstellungskosten wesentlich verringert. Auch in der Verflüchtigungsstufe ist die Wirkung gesteigert, wenn man hier das Produkt aus der Alkalisulfidschmelze verwendet.
• Aus alledem geht hervor, daß ein neues Verfahren geschaffen ist, metallisches Nickel aus Kupfer-Nickel-GesteinverschiedenerZusammensetzung zu gewinnen und dabei das Kupfer direkt während des Arbeitsganges abzuscheiden, wobei der Nachteil einer mehrstufigen nassen Arbeitsweise vermieden wird.
• Auch noch andere Vorzüge des Verfahrens sind ersichtlich. So besteht ein wesentlicher Vorzug in der außerordentlich wirtschaftlichen Gewinnung von Nickel und Kupfer. Der Vorteil der Kupferherstellung besteht darin, daß man dieses in gut verkäuflicher Form, beispielsweise als Rohkupfer, gewinnt. Ferner, daß Metallverluste, besonders die von metallischem Nickel, verringert werden. Das gewonnene Nickel ist außerdem kobaltfrei und wird in der gewünschten Form von Granalien hergestellt. Vorteil des Verfahrens ist ferner, daß auf trockenem Wege gearbeitet wird und alle teuren Arbeitsmethoden vermieden werden. Endlich ist hervorzuheben, daß sowohl Nickel wie Kupfer in der begehrtesten Form durch einen einzigen kontinuierlichen Prozeß gewonnen werden.
• Ein wesentlicher Zug des Verfahrens ist noch die vollständige und wirtschaftliche Gewinnung von Silber, Gold und Metallen der Platingruppe. Bei der Trennung der Edelmetalle aus Kupfer-und Nickel-Erzen und der Trennung der Platingruppe von Silber und Gold erweist sich diese Methode als sehr befriedigend und höchst wirtschaftlich. Bei der Alkalisulfidtrennung der Kupfer-Nickel-Sulfide,wie oben beschrieben, geht die Hauptmenge Gold und Silber in die kupferhaltige Oberschicht, während die Platinmetalle mit dem Nickel den Bodensatz bilden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCFI: Verfahren zur Herstellung von handelsüblichem Reinnickel und Kupfer aus sulfidischen Nickel-Kupfer-Erzen u. dgl. Produkten, dadurch gekennzeichnet, daß der Orfordprozeß nach der Trennung des Nickelsulfids und Kupfersulfids durch Alkalisulfid unterbrochen und das Kupfersulfid in üblicher Weise auf Kupfer aufgearbeitet wird, während das Nickelsulfid durch Röstung in Oxyd übergeführt und dieses daraufhin mittels des Mondprozesses in Reinnickel weiterverarbeitet wird.