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Verfahren zum Aufschluß von edelmetallhaltigen Pyriten Während bekanntlich
das Mineral Pyrit durch verdünnte Schwefelsäure unter keiner Bedingung angegriffen
wird, kann man ein in sauerstofffreier Atmosphäre aus diesem Ausgangsstoff hergestelltes
Röstprodukt durch Erhitzen mit verdünnter Schwefelsäure unter Einwirkung von Schwefelwasserstoff
zersetzen. Wendet man hierzu, wie das bisher vorgeschlagen worden ist, eine stark
verdünnte Schwefelsäure an, so geht das bei der Zersetzung sich bildende Eisensulfat
in Lösung, kann also nur durch starkes Eindampfen der Löselaugen aus diesen abgeschieden
werden. Außerdem geht die geschilderte Reaktion nur teilweise und auch diese nur
bei starkem Erhitzen vor sich. Der Grund hierfür liegt darin, daß ein aus Pyrit
auf die geschilderte Weise hergestelltes Röstprodukt nicht der Formel FeS entspricht,
sondern höher geschwefelt ist. Es entstehen Produkte, die ihrer Zusammensetzung'
nach etwa dem Mineral Magnetkies, Fe7S8, entsprechen. - Erhitzt man diese Produkte
mit stark verdünnter Schwefelsäure, so tritt zwar zunächst Zersetzung ein, die Reaktion
kommt aber bald zum Stillstand, da der neben Schwefelwasserstoff entstehende elementare
Schwefel die unzersetzten Pyritteilchen umhüllt und den weiteren Angriff der stark
verdünnten Säure verhindert. Man kann in diesem Falle die Reaktion nur durch starkes
Kochen einigermaßen quantitativ zu Ende führen, soweit es hierdurch gelingt, den
in ganz fein verteilter Form ausgeschiedenen elementaren Schwefel durch den beim
Kochen entstehenden Wasserdampf von den Erzteilchen zu lösen.
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Es wurde nun gefunden, daß ein Röstprodukt, welches durch Erhitzen
von Pyrit im neutralen oder schwach reduzierenden Gasstrom auf über 565'
C, zweckmäßig auf eine Temperatur zwischen 6oo und 8oo° C, hergestellt worden ist,
sich durch Behandeln mit einer Schwefelsäure, deren Konzentration zwischen 40 und
7o Gewichtsprozent liegt, unter Bedingungen zersetzen läßt, die zur Gewinnung der
in dem Pyrit enthaltenen fein verteilten und vererzten Edelmetalle besonders günstig
sind, und die Durchführung des Verfahrens im Großbetrieb gegenüber anderen bekannten
Verfahren zum Aufschluß von pyritischen Erzen wesentlich erleichtern.
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Gemäß der Erfindung wird der Aufschluß des Röstproduktes mit Schwefelsäure
von der angegebenen mittleren Konzentration durchgeführt. Dies hat folgende Vorteile:
z. Die Zersetzung des Kalzinates bzw. Röstproduktes zu Eisensulfat, Schwefelwasserstoff
und wenig elementarem Schwefel beginnt bereits bei einer Temperatur von 40 bis 6o°
C, und zwar derart, daß der elementare Schwefel nicht an den Erzteilchen haftet.
Die einmal bei etwas erhöhter Temperatur eingeleitete Reaktion geht daher bei gewöhnlicher
Temperatur allmählich quantitativ zu Ende.
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a. Das gebildete Ferrosulfat geht bei Anwendung der genannten Säurekonzentrationen
nur
zu einem kleinen Teil in Lösung. Die Hauptmenge wird in feinkristalliner Form, zusammen
mit den durch Schwefelwasserstoff gefällten Metallsulfiden und den freigelegten
Edelmetallen abgeschieden und kann durch Filtration von der wiederverwendungsfähigen
überschüssigen Lösesäure getrennt werden.
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3. In dem auf diese Weise abgeschiedenen Eisensulfatschlamm liegt,
ein Stoff vor, welcher sich zur Gewinnung der in ihm enthaltenen Metalle besonders
günstig weiterverarbeiten läßt. Hierfür gibt es zwei Wege: a) kann in bekannter
Weise das Eisensulfat mit Wasser in Lösung gebracht und der zurückbleibende, der
Menge nach geringe Rückstand, welcher die Edelmetalle und die gefällten Metallsulfide
der Schwefelwasserstoffgruppe enthält, auf Edelmetalle verschmolzen werden.
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b) kann man unter Umgehung der Lösung des Eisensulfates die durch
den Aufschluß freigelegten Edelmetalle und die Metallsulfide durch. Flotation in
mit Ferrosulfat gesättigtem Wasser von dem Ferrosulfat trennen. Es wurde gefunden,
daß durch Zusatz vor. geringen Mengen Holzkohle oder aktiver Kohle beim Aufschluß
die Flotationsfähigkeit des beim Aufschluß freigelegten Goldes erhöht wird. Der
geringe Edelmetallgehalt des Flotationsrückstandes wird durch Amalgämation gewonnen.
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Aus dem edelmetallfreien Ferrosulfat wird durch Kalzination die zum
Aufschluß notwendige Schwefelsäure wiedergewonnen. Diese befindet sich also bei
dem Verfahren im Kreislauf. Setzt man bei der Kalzination des Ferrosulfates geringe
Mengen von fein gemahlener Kohle zu, so gelingt die Zerlegung des Ferrosulfates
besonders leicht, und es bleibt als Rückstand ein farbkräftiges rotes Eisenoxyd,
welches als Farbe verkauft werden kann. Durch die Gewinnung dieses wertvollen Nebenproduktes
wird die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens bedeutend erhöht.
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Ebenso ist es wesentlich für die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens,
daß bei ihm der in den pyritischen Erzen enthaltene Schwefel in elementarer Form
gewonnen wird. Ein Teil dieses Schwefels destilliert bereits bei der Kalzination
bzw. Röstung unter Luftabschluß vor dem Aufschluß mit Säure ab und kann aus den
Abgasen in bekannter Weise gewonnen werden. Der Rest wird bei dem Aufschluß mit
Schwefelsäure als Schwefelwasserstoff frei, welcher nach bekannten Verfahren zu
elementarem Schwefel und Wasser verbrannt werden kann.
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Nach der Erfindung werden' also edelmetallhaltige, insbesondere goldhaltige
Pyrite, nach einer vorherigen Kalzination bzw. Röstung in sauerstofffreier Atmosphäre
mit Schwefelsäure von mittlerer Konzentration aufgeschlossen. Bei dem Aufschluß
wird das gebildete Ferrosulfat bereits zusammen mit dem feinverteilten Edelmetall
abgeschieden. Durch die Trennung des Ferrosulfates von dem freigelegten Edelmetall
wird eine Konzentration des letzteren ohne die bei den bisherigen Konzentrationsverfahren
auftretenden Verluste an Edelmetall herbeigeführt. Dadurch, daß bei dem Verfahren
elementarer Schwefel und Eisenoxydfarbe als wertvolle Nebenprodukte, bei .gleichzeitiger
Wiederverwendung der im Kreislauf befindlichen Schwefelsäure, gewonnen werden, läßt
sich ein besonders guter wirtschaftlicher Erfolg erzielen. Dieser zeigt sich außerdem
beim Goldausbringen namentlich bei solchen pyritischen Erzen, welche das Gold in
feinster Verteilung und vererzt enthalten.
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Die Ausführung des Verfahrens wird durch folgendes Beispiel näher
erläutert. Ausführungsbeispiel Beispielsweise wird dem Verfahren ein pyritisches
Flotationskonzentrat unterworfen, welches aus einer Golderzaufbereitung stammt und
je t etwa i5o g Gold und 25o g Silber enthält. Derartige Konzentrate sind fast reine
Pyrite mit über 50 % Schwefel.
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Das Erz wird im fein gemahlenen Zustand im kontinuierlichen Betrieb
in einem mit Generatorgas befeuerten Drehrohrofen so lange auf eine Temperatur von
6oo bis 8oo° C erhitzt, bis sein Schwefelgehalt auf etwa 40 °/o gesunken ist. Um
den Schwefel in den Abgasen als elementaren Schwefel zugewinnen, ist es nötig, daß
nur so viel Verbrennungsluft zugegeben wird, daß gerade vollkommene Verbrennung
der Generatorgase stattfindet. Zweckmäßig werden die Verbrennungsgase schwach reduzierend
gehalten.
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Das so erhaltene Röstprodukt wird nun in einem geschlossenen Rührwerk
mit Schwefelsäure von etwa 65 Gewichtsprozenten im Überschuß, also auf rooo kg Röstgut
etwa 5 cbm Kammersäure vermischt und nur wenig erwärmt.
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Der hierbei freiwerdende Schwefelwasserstoff wird abgeleitet zwecks
Gewinnung des in ihm enthaltenen Schwefels. Das in Reaktion gebrachte Gemisch wird
in zylinderförmige, geschlossene Sammelbehälter gepumpt, in denen die Reaktion ebenfalls
unter Ableiten des gebildeten Schwefelwasserstoffes bei gewöhnlicher Temperatur
zu Ende geht und sich das gebildete Eisensulfat zusammen mit den freigelegten Edelmetallen
absetzt. Die überschüssige Säure, welche klar über dem Sulfatschlamm steht, wird
abgezogen. Der Schlamm selbst läßt sich gut abnutschen.
Nach fertigem
Aufschluß ist die überschüssige Säure etwa 55°/oig. Sie wird durch Eindampfen oder
durch Zusatz von konzentrierter Säure wieder auf die Anfangskonzentration gebracht
und zu einem neuen Aufschluß verwandt. Löst man aus dem Filterrückstand das Eisensulfat
in der oben angegebenen Weise heraus, so erhält man aus den angewandten iooo kg
Pyrit einen Endrückstand von etwa q.o kg, dessen Edelmetallgehalt etwa
3750 g Gold und 625o g Silber je t enthält.