DE60015718T2 - Sulfatierungsverfahren zur gewinnung von metallen aus sulfiderzen - Google Patents

Sulfatierungsverfahren zur gewinnung von metallen aus sulfiderzen Download PDF

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Description

  • Technischer Bereich
  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich der hydrometallurgischen Verarbeitung von metallhaltigen Sulfiderzen und Sulfidabfällen (Sulfidrückständen), die nach Abtrennen von Sulfidkonzentraten aus Zink, Kupfer usw. durch Flotation, gerichtet auf die Herstellung von Metallsulfaten, Oxiden und anderen Verbindungen genauso wie von Schwefelsäure, erhalten werden, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kupfer, Zink, Nickel, Kobalt und Mangan.
  • Stand der Technik
  • Das Verfahren zur Kalzinierung von Eisensulfiden, Pyrit, Markasit usw. bei einer hohen Temperatur von ≥ 900 °C gemäß der Reaktion: 4FeS2 + 11O2 → 2Fe2O3 + 8SO2 (1)ist bekannt. Das entweichende Gas wird in Schwefelsäure umgewandelt, und ein kalziniertes Produkt (Fe2O3) wird zur Herstellung von verschiedenen Eisenverbindungen verwendet oder in der Eisenmetallurgie zum Erhalt von metallischem Eisen genutzt. Aufgrund eines hohen verbleibenden Gehalts an Schwefel im kalzinierten Produkt ist es in der Nutzung in der Metallurgie begrenzt und wird üblicherweise verworfen (Short Chemical Enzeklopedia, Moskau, 1979).
  • Es ist ein Verfahren zur Sulfatisierung von Sulfidmaterialien durch ihre Behandlung mit konzentrierter Schwefelsäure bei 200 °C bis 300 °C bekannt (U.S. Patent 1895811, 1933; L.E. Makovezky, H. Morgan). Dieses Verfahren wird durch die Reaktion beschrieben: MeS + 4H2SO4 → MeSO4 + 4SO2 + 4H2O (2)wobei Me – Fe, Ni, Zn, Cu usw. ist.
  • Das größte Ausmaß an Sulfatisierung von Pyrit (FeS2) (78,4 %) wird bei 200 °C erreicht, der Sulfatisierungsgrad von Kupfersulfiden ist geringer.
  • Bei einer Erhöhung der Temperatur auf 300 ° läuft die Pyritsulfatisierung wie folgt ab: FeS2 + H2SO4 → FeSO4 + S0 + H2S (3)
  • Bei einer Temperatur von 300 °C verhält sich Schwefelsäure als starkes Oxidationsmittel und ein Teil des Eisens wird zu Fe(III) oxidiert (S.S. Naboichenko, V.I. Smirnov "Hydrometallurgy of copper", Moskau, "Metallurgiay", 1974): 2FeS2 + 3H2SO4 → Fe2(SO4)3 + S0 + 3H2S (4)
  • Es gibt ein Verfahren zur Sulfatisierung von Zink und Kupfersulfiden, in dem sie in hoch konzentrierter Schwefelsäure (45 % bis 70 %) bei einer Temperatur unterhalb des Siedepunkts dieser Lösungen (für 45 % H2SO4: ≤ 130 °C; für 70 % H2SO4: ≤ 140 °C) gelöst werden.
  • Unter diesen Bedingungen wird Zinksulfat erhalten (ZnSO4 · H2O), die Sulfatisierung von Kupfer- und Eisensulfaten verläuft unvollständig (U.S. Patent 5711922, 27. Januar 1998, O'Brien, Robert N.).
  • Sulfiderze und -Konzentrate können weiterhin mit einer Mischung von Schwefel- und Salpetersäure bei 110 °C bis 170 °C behandelt werden. Die Konzentration der Schwefelsäure beträgt 40 bis 65 %. Die Menge an zur Sulfatisierung benötigter Salpetersäure beträgt 0,5 bis 3,0 Mol HNO3 pro 1 Mol Sulfid in dem zu behandelnden Material (U.S. Patent 5484579, 16. Januar 1996; O'Brien, Robert N.). Diese Technologie stellt ebenfalls keine komplette Sulfatisierung von Metallsulfiden bereit. Weiterhin treten umfangreiche Probleme bei der Verwendung von SO2- und SO3-Gasen, die Stickstoffoxide enthalten, auf.
  • Die gesamten oben genannten Patente behandeln ein kompliziertes und bisher ungelöstes Problem der Trennung von Mischungen Metallsulfaten, wie Al, Cu, Zn, Ni usw. von Eisensulfaten.
  • U.S. 4,003,744 offenbart einen Kreisprozess zur Wiedergewinnung von Kupfer aus Sulfiderzen, die Kupfer und Eisen enthalten. Gemäß diesem Patent werden die Sulfiderze zuerst mit Schwefeldioxidgas bei einer Temperatur von mindestens circa 500 °C behandelt. Anschließend wird die Gewinnung von Kupfer aus der ausgewaschenen Lösung durch irgendein geeignetes Verfahrens beschrieben, d.h. bevorzugt durch elektrolytische Metallgewinnung des Kupfers.
  • In den Dokumenten FR 2463189, US 4,119,698 , AU 3511671 und EP 0629712 werden Verfahren zur Gewinnung oder Umwandlung von Metallverbindungen durch Behandlung mit Schwefelsäure zur Herstellung von Metallsulfaten beschrieben.
  • Üblicherweise wird die nach Sulfatisierung und Auswaschen erhaltene Lösung von Metallsulfaten mit Luftsauerstoff oder durch andere Verfahren oxidiert, um Fe2+ in Fe3+ umzuwandeln, dann wird die Lösung auf einen pH von 2 eingestellt, Eisen präzipitiert als Fe(OH)3 und die Beimischung verbleibt in Lösung. Um Eisen(III)-Sulfat zu erhalten, wird Eisenhydroxid wieder in Schwefelsäure gelöst. Die Extraktion der Beimischungen aus der Schwefelsäure stellt ein kompliziertes Problem dar.
  • Wenn die nach der Sulfatisierung erhaltene Lösung eine große Menge Kupfer enthält, wird das Verfahren der Aufkohlung mit Eisenschrott angewendet. Es kann durch die folgenden Reaktionen beschrieben werden: Fe0 + Cu2+ → Cu + Fe2+ (5) 2Fe3+ + Fe → 3Fe+2 (6)
  • Kupfer präzipitiert als metallisches Pulver und Eisen wandelt sich in die zweiwertige Form FeSO4 um, alle Beimischungen mit Ausnahme des Kupfers verbleiben mit dem Eisen in der Lösung. Die Isolierung von reinem Eisensulfat aus dieser Lösung stellt ein großes technisches Problem dar.
  • Die vorliegende Erfindung ist gerichtet auf die Entwicklung von Verfahren zur Verarbeitung von Sulfiderzen und -Konzentraten, insbesondere von Pyrit, durchgeführt bei geringeren Temperaturen als die bei der Pyritkalzinierung und dieses führt zur Herstellung von hochreinen Eisensulfaten, ohne dass zusätzliche Mengen an Reagenzien zur Neutralisierung von stark sauren Lösungen verwendet werden müssen.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Erfindungsgemäß wird ein hydrometallurgisches Verfahren zur Herstellung von metallhaltigen Sulfiderzen und -Konzentraten bereitgestellt, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend Eisen, Kupfer, Zink, Nickel, Kobalt und Mangan, umfassend in einem ersten Schritt ein Umsetzen des metallhaltigen Sulfids mit konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur zwischen circa 300 °C und 400 °C in Anwesenheit von Sauerstoff, um ein festes Metallsulfatprodukt und ein gasförmiges Produkt, das im Wesentlichen SO3 enthält, herzustellen und einem zweiten Schritt, bei dem das Metallsulfatprodukt anschließend mit einer verdünnten Schwefelsäurelösung mit einer Konzentration von 5 bis 35 % ausgewaschen wird, um daraus Eisenanteile zu extrahieren und um eine metallhaltige Lösung zu bilden, wobei das gasförmige SO3-Produkt, das bei der Reaktion gebildet wurde, anschließend mit der metallhaltigen Lösung zusammengeführt wird, um die Konzentration der Schwefelsäure in der Lösung auf circa 35 % bis 50 % anzuheben und um eine stufenweise Präzipitation von Metallsulfaten aus der Lösung zu bewirken.
  • In bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung ist das Metall Eisen.
  • In einer am meisten bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das vermahlende Sulfiderz, insbesondere Pyrit FeS2, mit konzentrierter Schwefelsäure (98,3 %) vermischt und in einem Ofen bei einer Temperatur von circa 338,8 °C und einem konstanten Einblasen von Luft oder mit Sauerstoff angereichter Luft kalziniert.
  • Die Temperatur von 338,8 °C ist die maximale Temperatur für Schwefelsäurelösungen, dies ist der Siedepunkt des 98,3 % H2SO4 enthaltenen Azeotrops. Mit einer Temperaturerhöhung interagieren Pyrit und andere Sulfide wesentlich besser mit Schwefelsäure. Weiterhin führt die Verwendung von Sauerstoff zu der folgenden Reaktion bei dem Verfahren: 4FeS2 + 6H2SO4 + 15O2 → 2Fe2(SO4)3 + 8 SO3 + 6H2 = (7)
  • Das aus der Sulfatisierung erhaltene Produkt wurde in einer verdünnten Schwefelsäurelösung gewaschen (≤ 36 % bei ≈ 90 bis 100 °C). Die Extraktion von Eisen durch Lösung betrug 95 %, 92,5 % davon waren in Form von Fe(III).
  • Nach dem Auswaschen wurde der nicht gelöste Kuchen, der SiO2, CaSO4, Aluminosilikat usw. enthält, von der Lösung durch Filtration abgetrennt. Dann wurde beim Sulfatisierungsverfahren SO3-Gas gebildet und durch die Lösung geblasen, so dass die Konzentration der Schwefelsäure sich auf 42 % erhöhte (Präzipitat I). SO3 + H2O → H2SO4 (8)
  • Bei einer solchen Konzentration der Schwefelsäure wurden 89,1 % Eisen als hoch reines Fe2(SO4)3 · 4H2SO4 ausgesalzen (präzipitiert). Dieses Produkt wurde abfiltriert, und das SO3-Gas wurde kontinuierlich durch die Lösung bis zu einer Konzentration der Schwefelsäure von 43,0 bis 43,2 % H2SO4 geleitet. Während dieses Verfahrens präzipitierten eher unreine Kristalle von Fe2(SO4)3 (Präzipitat II), diese wurden zum Präzipitationsschritt I zur weiteren Reinigung zurückgeführt. Die Lösungen nach der Präzipiation II wurden mit SO3 auf einer SO4-Konzentration von 98,3 % gesättigt. Bei einer solchen Schwefelsäurekonzentration präzipitieren praktisch alle Beimischungen (Präzipitat III), diese wurden abfiltriert und zur Herstellung eines Konzentrats von nicht-Eisenmetallen verwendet. Die Schwefelsäurezusammensetzung entspricht der für den Verkauf hergestellten Schwefelsäure. Die Säure wurde teilweise zum Start des Verfahrens zur Sulfatisierung zurückgeführt, teilweise wurde sie als verkaufsfertiges Produkt verwendet.
  • Die nach der Präzipitation aus I erhaltenen Eisensulfatkristalle wurden bei rund 700 °C zersetzt. Fe2(SO4)3 4H2SO4 → Fe2SO4 + 3SO3 + 4H2SO4 (9)
  • Das SO3-Gas, das während dieses Verfahrens gebildet wurde, wurde in einer der Präzipitationsstufen verwendet. Die Beimischungen nach der Präzipitation III waren Sulfate von Metallen, wie Al, Ti, Zn und anderen. Nach der Filtration wurden sie bei 600 °C bis 700 °C zersetzt. Mex(SO4)y → xMeO + ySO3 (10)
  • Das freigesetzte Gas SO3 wurde zur Präzipitation verwendet und der nach der Kalzinierung gebildete Rest stellt ein Konzentrat von nicht-Eisenmetalloxiden dar. Die Zusammensetzung dieses Konzentrats hängt von der Zusammensetzung des verwendeten Ausgangsmaterials ab.
  • Die Erfindung wird nun in Verbindung mit bestimmten bevorzugten Ausführungsformen unter Bezugnahme auf das beigefügte Flussdiagramm und den folgenden Beispielen beschrieben, so dass sie besser verstanden werden kann.
  • Mit besonderer Bezugnahme auf die Beispiele wird hervorgehoben, dass die ausgeführten Einzelheiten beispielhaft genannt werden und nur zum Zwecke der besseren Anschauung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen und dargestellt werden unter der Annahme, dass sie die am besten verwendbare und am einfachsten verständlichste Beschreibung der Grundlagen und der begrifflichen Aspekte der Erfindung ist. Es ist nicht beabsichtigt, die Erfindung in irgendeiner Weise auf diese spezifischen Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegensatz, es ist beabsichtigt, dass alle Alternativen, Modifikationen und Äquivalente, die in dem Umfang der Erfindung, definiert durch die beigefügten Ansprüche, fallen, eingeschlossen sind. D.h., die folgenden Beispiele, die bevorzugte Ausführungsformen einschließen, dienen zur besseren Darstellung der Durchführung der Erfindung, und es ist klar, dass die dargestellten Einzelheiten beispielhaft genannt werden und zur besseren Anschauung von bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen und dargestellt werden unter der Annahme, dass sie die am besten verwendbare und am einfachsten verständlichste Beschreibung der Grundlagen und der begrifflichen Aspekte der Erfindung ist
  • Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen
  • Beispiel 1
  • Der Sulfidabfall, der aus Sulfiderzen nach Abtrennen von Zink- und Kupferkonzentraten durch Flotation erhalten wurde, wurde als Ausgangsmaterial verwendet. Der Sulfidabfall hatte die folgende Zusammensetzung: Fe: 34,0 %; Al: 3,34 %; Ca: 3,37 %, Mg: 3,08 %; Ti: 0,72 %, Zn: 0,21 %; Pb: 0,03 %; Cu: 0,15 %; Mn: 0,07 %; Ni: 0,003 %; Co: 0,015 %; V: 0,02 %; Na: 0,023 %; K: 0,14 %; As: 0,04 %; Ag: 3,2×10–4 %; S: 22,6 %; Si: 4,97 %; H2O: 9,1 % und die folgende Fraktionsanalyse:
  • Figure 00070001
  • Eine Probe des Sulfidabfalls wurde in einer Kugelmühle auf eine Größe von 75 Mikrometern zu 100 % gemahlen, dann wurde dieser bei Raumtemperatur mit konzentrierter Schwefelsäure in einem Verhältnis von 1:0,94, bezogen auf das Gewicht, vermischt. Das Vermischen wurde über 30 Minuten durchgeführt, anschließend wurde die erhaltene Mischung in einen Röhrenofen beladen, worin das Sulfatisierungsverfahren bei 338 °C durchgeführt wurde. Luft wurde während des Sulfatisierungsverfahrens eingeblasen. Die Menge an benötigter Luft betrug 1900 l/1 kg Sulfidabfall, d.h. 200 % der theoretisch benötigten Menge zur Durchführung der Reaktion (7). Die Sulfatisierungszeit betrug 2 Stunden. SO3-Gas, das bei der Sulfatisierung entwich, wurde in einen Wäscher für die Präzipitate I, II oder III geleitet. Das bei der Sulfatisierung erhaltene Produkt wurde in einen Reaktor zum Auswaschen beladen (2,4 l, 20 % H2SO4 pro 1 kg sulfatisiertes Produkt). Das Auswaschen wurde bei einer Temperatur von 90 bis 100 °C für 2 Stunden unter konstantem Rühren durchgeführt, der Brei wurde in einem Vakuumfilter filtriert, die Lösung ging in den Wäscher zur Präzipitation von reinem Eisen(III)-Sulfat (Präzipitat I), und der Kuchen wurde mit Wasser auf dem Filter gewaschen. Schwefelsäure wurde zu dem Waschwasser in einer Konzentration von circa 20 % hinzugegeben und zum Auswaschen der folgenden Teile des Sulfatisierungsprodukts verwendet. Der Kuchen enthielt nach dem Waschen 0,1 % freies H2SO4; 11,5 % CaSO4; 10,65 SiO2; Al2O3; TiO2 und andere Beimischungen. Er wurde mit gebranntem Kalk ((Ca(OH)2) neutralisiert, dies führte zu einer Zunahme des CaSO4-Gehalts auf 33 bis 34 %. Dieses Produkt kann als Baumaterial verwendet werden.
  • Nach dem Auswaschen enthielt die Lösung 95,8 g/l Fe (342,8 g/l Fe2(SO4)3), dieses wurde zur Präzipitation I verwendet. Die nach der Präzipitation II erhaltenen Kristalle wurden zu der Lösung zurückgeführt.
  • Das Präzipitat I wurde bei Raumtemperatur durch Einblasen von SO3 (Gas) zur Erhöhung der Schwefelsäurekonzentration in der Lösung auf 42 %, hergestellt. Bei einer solchen Konzentration an Schwefelsäure wurden ≥ 89,1 % Fe in Form von chemisch reinem Komplexsalz Fe2(SO4)3 · 4 H2SO4 präzipitiert; ≥ 99,7 % der Beimischungen verblieben in der Lösung.
  • Eisensulfat Fe2(SO4)3 · 4H2SO4 wurden mit einem Vakuumfilter abfiltriert. Das Filtrat wurde in der Präzipitation II-Stufe verwendet, und das Salz wurde bei einer Temperatur von 600 °C bis 700 °C für eine Stunde zersetzt. Das gebildete SO3-Gas und der Schwefelsäuredampf wurden verwendet, um Eisensalze, Beimischungen zu präzipitieren und verkaufsfertige Schwefelsäure gemäß dem dargestellten technischen Schema herzustellen. Das nach der Kalzinierung erhaltene Produkt enthielt ≥ 99,7 % Fe2O3, aufgrund seiner physikalischen und chemischen Eigenschaften war es Eisenoxidpigment hoher Qualität. Dieses Produkt kann sowohl für die Herstellung von hoch qualitativem Eisenpulver als auch für verschiedene Eisenkomponenten (Fe3O4 usw.) verwendet werden. Das Filtrat nach Präzipitation I enthielt 42 % H2SO4; 21,6 g/l Fe. In der Stufe des Präzipitats II wurde dieses mit SO3-Gas auf eine Konzentration der Schwefelsäure in Lösung von 43,2 % gesättigt, der Eisengehalt in der Lösung erniedrigte sich auf 7,7 g/l. Ein Teil der Beimischungen, circa 2 % der gesamten Menge des Ausbildungsmaterials, wurde zusammen mit dem Eisen(III)-Sulfatkristallen präzipitiert. Die Kristalle wurden abfiltriert und dann in der Präzipitation I verwendet und die Lösung, die die Beimischungen enthält, wurde zur Präzipitation III weitergeleitet.
  • Die Präzipitation III wurde ebenfalls mit SO3-Präzipitation III und ebenfalls durchgeführt mit SO-Lösung auf 43,2 %, der Eisengehalt in der Lösung erniedrigte sich auf 7,7 g/l. Ein Teil der Beimischung, circa 2 % der Gesamtmenge in dem Ausgangsmaterial wurde präzipitiert. Präzipitation III wurde ebenfalls in SO3-Lösung auf circa 43,2 % durchgeführt, der Eisengehalt in der Lösung erniedrigte sich auf 7,7 g/l. Ein Teil der Beimischung, circa 2 % der gesamten Menge des Ausgangsmaterials, wurde zusammen mit dem Eisen(III)-Sulfatkristallen präzipitiert.
  • Vergleichsbeispiel 2
  • Gemäß den Bedingungen des Beispiels 1 wurde ein Gewichtsteil an Sulfidabfall mit 0,72 Gewichtsteilen 98,3 % H2SO4 vermischt, d.h. 80 % der theoretisch benötigten Menge an Schwefelsäure. Nach Sulfatisierung waren circa 70 % des Eisens in Lösung.
  • Beispiel 3
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurden 1 Gewichtsteil an Sulfidabfall mit 1,1 Gewichtsteilen 98,3 % H2SO4 (120 % der theoretisch benötigten Menge) vermischt. Die Ausbeute an Eisen in Lösung betrug 95 %.
  • Vergleichsbeispiel 4
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde die Sulfatisierung bei 250 °C durchgeführt. Die Ausbeute an gelöstem Eisen betrug 66 %.
  • Beispiel 5
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde die Sulfatisierung bei einer Temperatur von 350 °C durchgeführt. Die Ausbeute an Eisen in Lösung betrug 95 %.
  • Beispiel 6
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde die Sulfatisierung mit einer Luftmenge, die 100 % der stoichiometrischen Menge betrug, durchgeführt. Elementarer Schwefel und SO2 wurden gebildet, circa 30 % des Eisens lag in seiner zweiwertigen Form vor.
  • Vergleichsbeispiel 7
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde ein Auswaschen des Sulfatisierungsprodukts in 2 % Schwefelsäurelösung (20 g/l H2SO4) durchgeführt. Die Ausbeute an Eisen in Lösung betrug 70 %.
  • Beispiel 8
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde ein Auswaschen in einer Lösung von 5 % Schwefelsäure durchgeführt. Die Ausbeute an Eisen in Lösung betrug 94,5 %.
  • Beispiel 9
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde ein Auswaschen mit 35 % Schwefelsäurelösung durchgeführt. Die Ausbeute an Eisen in Lösung betrug 94,8 aufgrund einer teilweisen Präzipitation von Eisensulfat.
  • Vergleichsbeispiel 10
  • Unter den Bedingungen des Beispiels 1 wurde die Präzipitation von Eisensulfat durch Sättigung der Lösung mit SO3-Gas bis zu einer H2SO4-Konzentration von 40 durchgeführt. Die Ausbeute an Eisen als reine Kristalle betrug 75 %.
  • Beispiel 11
  • Unter den Bedingungen von Beispiel 1 wurde die Präzipitation von Eisensulfat durchgeführt durch Sättigung der Lösung mit SO3-Gas bis zu einer Schwefelsäurekonzentration von 45 %. Die Ausbeute an Eisen als Kristalle erhöhte sich auf 93 %, allerdings enthielten Fe2O3 erhalten aus diesen Kristallen 98 % Fe2O3 und 2 % Oxide von anderen Metallen.
  • Es ist für den Fachmann klar, dass die Erfindung nicht auf die oben genannten Einzelheiten der zu besseren Veranschauung dargestellten Beispiel begrenzt ist und dass die vorliegende Erfindung in anderen speziellen Formen durchgeführt werden kann, ohne die wesentlichen Merkmale zu verlassen und daher sollen die vorliegenden Ausführungsformen und Beispiele nur als beispielhafte und nicht als beschränkende Beispiele angesehen werden, es wird Bezug genommen auf die beigefügten Ansprüche eher als auf die vorstehende Beschreibung und alle Veränderungen, die in dem Bereich und innerhalb der Bedeutung der Äquivalenz der Ansprüche fallen, sollen davon eingeschlossen sein.

Claims (9)

  1. Hydrometallurgisches Verfahren zur Behandlung von metallhaltigen Sulfiderzen und -Konzentraten, wobei das Metall ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus Eisen, Kupfer, Zink, Nickel, Cobalt und Mangan, umfassend in einem ersten Schritt ein Umsetzen des metallhaltigen Sulfids mit konzentrierter Schwefelsäure bei einer Temperatur zwischen 300 °C und 400 ° C in Anwesenheit von Sauerstoff, um ein festes Metallsulfatprodukt und ein gasförmiges Produkt, das im wesentlichen SO3 ist, herzustellen und einen zweiter Schritt, bei dem das Metallsulfatprodukt anschließend mit einer verdünnten Schwefelsäure-Lösung mit einer Konzentration von 5 % bis 35 % ausgewaschen wird, um Metallanteile daraus zu extrahieren und um eine metallhaltige Lösung zu bilden, wobei dem das gasförmige SO3 Produkt, das bei der Reaktion gebildet wurde, anschließend mit der metallhaltigen Lösung zusammengeführt wird, um die Konzentration der Schwefelsäure in der Lösung auf 35 % bis 50 % anzuheben und um eine stufenweise Präzipitation von Metallsulfaten aus der Lösung zu bewirken.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Menge an Schwefelsäure nach Vermischen mit einem Gewichtsanteil Sulfiderz ≥ 0,94 Gewichtsanteile von 98% Schwefelsäure ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Sulfatisierungsverfahren bei einer Temperatur von 330 °C bis 350 °C durchgeführt wird.
  4. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Sulfatisierungsverfahren im Beisein von Luftsauerstoff durchgeführt wird, dessen Menge ≥ 150 % der stöichometrisch benötigten Menge ist, um den Sulfidgehalt des Ausgangsmaterials in SO3 umzuwandeln.
  5. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Auswaschen des sulfatisierten Produkts in einer Schwefelsäurelösung mit einer Konzentration von ca. 15 bis 25 % durchgeführt wird.
  6. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Abtrennung des Metallsulfats aus der Lösung, durch dessen Präzipitation in Schwefelsäurelösungen mit 40 % bis 45 % H2SO4 durchgeführt wird.
  7. Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei eine hohe Schwefelsäurekonzentration durch Sättigen der Lösung mit SO3-Gas bei Raumtemperatur erreicht wird.
  8. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei die Aufreinigung der Schwefelsäure aus den Beimischungen mit dem Ziel der Herstellung von verkaufsfertiger Säure durchgeführt wird, durch Sättigen mit SO3-Gas bis zu einer Schwefelsäurekonzentration von 98,3 %.
  9. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Metall Eisen ist.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1666614A4 (de) * 2003-07-22 2007-06-06 Obschestvo S Ogranichennoy Otv Verfahren zur verarbeitung von oxidiertem nickel-cobalt-erz (varianten)
CN101451196B (zh) * 2007-12-03 2010-08-11 灵宝市金源矿业有限责任公司 一种铜锌混合精矿湿法冶炼方法
CN101736166B (zh) * 2008-11-07 2011-06-15 黄石理工学院 在湿法冶金难选锌矿中利用解胶剂提取锌的方法
FI123054B (fi) 2010-12-17 2012-10-15 Outotec Oyj Menetelmä nikkelin erottamiseksi matalan nikkelipitoisuuden omaavasta materiaalista
CN114590812B (zh) * 2021-11-15 2023-07-04 中国科学院地球环境研究所 一种硫铁矿渣的资源化处理方法及系统

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE696960C (de) * 1937-07-20 1940-10-03 Siemens & Halske Akt Ges Verfahren zur Entfernung von Chlor aus chlorhaltigen oxydischen Ausgangsstoffen
AU3511671A (en) * 1970-10-02 1973-05-03 Australian Mineral Dev Lab The Process forthe conversion of metal sulphide ores to sulphates and elemental sulphur with insolubilisation ofthe iron content ofthe ore
US3860696A (en) * 1971-04-13 1975-01-14 Patrick J Mcgauley Production of iron sulfate monohydrate
US4003740A (en) * 1976-01-06 1977-01-18 Allied Chemical Corporation Recovery of copper from copper sulfide ores containing copper and iron
US4119698A (en) * 1976-11-26 1978-10-10 Kernforschungsanlage Julich, Gesellschaft Mit Beschrankter Haftung Reclamation treatment of red mud
LU81602A1 (fr) * 1979-08-13 1981-03-24 Metallurgie Hoboken Procede de recuperation de metaux non-ferreux contenus dans un residu riche en oxyde et/ou hydroxyde de fer
WO1994017216A1 (en) * 1993-01-27 1994-08-04 R & O Mining Processing Ltd. Hydrometallurgical recovery of metals from complex ores
FR2705102B1 (fr) * 1993-05-12 1995-08-11 Rhone Poulenc Chimie Procede de traitement de compositions contenant des metaux precieux et autres elements de valeur en vue de leur recuperation.

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Publication number Publication date
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CA2348436C (en) 2010-05-11

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