DE69206517T2

DE69206517T2 - Verbessertes Verfahren zur Trennung von Tellur und Kupfer aus Elektroraffinierungsschlamme.

Info

Publication number: DE69206517T2
Application number: DE69206517T
Authority: DE
Inventors: Pierre L Claessens; Carl W White
Original assignee: Noranda Inc
Current assignee: Noranda Inc
Priority date: 1991-08-15
Filing date: 1992-08-13
Publication date: 1996-05-30
Anticipated expiration: 2012-08-14
Also published as: FI101811B1; FI101811B; FI923649A0; FI923649A; EP0528361A1; CA2049276C; EP0528361B1; US5271909A; CA2049276A1; DE69206517D1

Description

Diese Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Extraktion von Tellur aus Kupfer-Elektroraffinierungsschlamm.
Schlamm, der während der herkömmlichen Kupfer-Elektroraffinierungsverfahren erzeugt wird enthält eine große Vielzahl von Elementen einschließlich von Edelmetallen (Ag, Au, Pt und Pd) sowie signifikante Mengen an Seien, Tellur, Kupfer, Blei und Nickel. Mehrere Methoden zur Behandlung dieser Schlämme zur Rückgewinnung ihres Metallgehalts sind in der Literatur beschrieben und werden mit verschiedenem Ausmaß an Erfolg in der Industrie angewandt. Wann immer Seien und Tellur gleichzeitig in signifikanten Konzentrationen im Schlamm vorhanden sind, ist ein wichtiges Kriterium bei der Auswahl der Schlammbehandlungsmethode, daß es eine saubere Trennung zwischen diesen zwei Elementen liefert.
Ein Verfahren, das für diesen Zweck entwickelt wurde ist in einem Patent beschrieben, das der Noranda Mines Limited, Kanada erteilt wurde (Morrison B.H., kanadische Patent-Nr. 1,091,035). Das in diesem Patent beschriebene Verfahren besteht darin, den Schlamm mit verdünnter Schwefelsäure unter einem Sauerstoffpartialdruck von bis zu 50 psi (0,34 MPa) bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 82 und 160 ºC auszulaugen. Unter diesen Bedingungen wird beansprucht, daß fast das gesamte Kupfer und etwa 75 % des Tellurs ausgelaugt werden, während Seien, Silber und die anderen Edelmetalle im Rückstand bleiben. Das obige Verfahren wurde extensiv bei der CCR-Abteilung der Noranda Minerals Inc. benutzt. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß das Ausmaß der Tellur-Extraktion über einen sehr weiten Bereich schwankt und von der Zusammensetzung der Anodenschlammzufuhr zum Druckreaktor abzuhängen scheint. Überdies hat sich auch gezeigt, daß die Selektivität des Verfahrens gegenüber Silber- und Selenauflösung auch mit der anfänglichen Schlammzusammensetzung schwankt. Die Tellurextraktion schwankt von 27 bis 87 % in Abhängigkeit von der anfänglichen Schlammzusammensetzung. Es hat sich auch gezeigt, daß sich Seien und Silber bis zu einem Ausmaß von 4,5 bzw. 10 % lösen.
Die Anmelderin hat überraschenderweise festgestellt, daß wenn immer besondere Chargen von Schlamm den Auslaugbedingungen unterworfen werden, die zur teilweisen Auflösung von Seien und Silber führen, eine korrigierende Maßnahme angewandt werden kann, um die Auflösung dieser Elemente umzukehren ohne in irgendeinem merklichen Grad das Ausmaß der Extraktion von Tellur zu verschlechtern.
Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt das Auslaugen des Schlamms mit verdünnter Schwefelsäure in einem Reaktor unter einem Sauerstoffpartialdruck von bis zu 1 50 psi (1 MPa) und bei einer erhöhten Temperatur zwischen etwa 100 und 200 ºC bis Kupfer, Nickel und praktisch alles Tellur gelöst sind, und das Inkontaktbringen der Auslaugaufschlämmung mit einem geeigneten Reduzierungsmittel unmittelbar nachdem der Auslaugprozeß angehalten wurde, und der Auslaugreaktor auf Atmosphärendruck gebracht wurde, um jede übermäßige Mengen von Silber und/oder Seien, die während des Auslaufbetriebs gelöst wurden, wieder auszufällen.
Die Reduktion jeglichen gelösten Silbers oder Selens erfolgt normalerweise rasch. Die Dauer der Reduktionsstufe hängt von der Menge an gelöstem Silber und/oder Seien und von der Zugabegeschwindigkeit des Reduktionsmittels ab. Gewöhnlich ist diese Stufe in weniger als 30 Minuten beendet.
Ein Reduzierungsmittel, das sich als geeignet für den Zweck erwiesen hat, ist Schwefeldioxid, obwohl andere Reduktionsmittel verwendet werden können. Zum Beispiel Natriumsulfit oder einige andere anorganische Verbindungen oder organische Säuren mit niederem Molekulargewicht, die zur Lieferung von ausreichenden Reduzierungseigenschaften bekannt sind (z.B. Hydrazin oder seine Derivate und dergleichen> .
Das Verfahren der Erfindung eröffnet die Möglichkeit des Betriebs der Auslaugreaktion unter schärferen Bedingungen, wenn immer die "Standardbedingungen" unzureichend sind, um annehmbar hohe Tellurextraktionen zuzulassen, wie dies der Fall bei einigen besonderen Schlammzusammensetzunngen ist.
Die Erfindung wird nun beispielhaft unter Bezugnahme auf die folgenden Beispiele 1 und 2 erläutert.

Beispiel 1

Ein Schlammauslaugtest wurde durchgeführt unter Verwendung eines 2-l-Labormaßstabs-Autoklaven, der mit einer 25 Gew.-%igen Aufschlämmung von rohem Schlamm in 25 Gew.- %iger Schwefelsäurelösung gefüllt war. Der Schlamm bestand in einer typischen Zusammensetzungsprobe aus der Raffinerie von CCR und enthielt 20,3 % Cu, 3,19 % Te, 10,9 % Se, 21,3 % Ag, 0,52 % Ni, 8,5 % Pb, 1,83 % As, 0,95 % Sb und 0,36 % Bi. Der Test wurde für eine Zeitspanne von drei Stunden bei einem Druck von 100 psi (0,69 MPa) Sauerstoffpartialdruck und bei einer Temperatur von 150 ºC durchgeführt. Am Ende der drei Stunden hatte die Tellurextraktion einen Wert von 81,9 % erreicht. Die Extraktion von Kupfer und Nickel war fast vollständig. Unter diesen verhältnismäßig scharfen Auslaugbedingungen fand man, daß kleine Mengen von Silber und Seien gelöst waren, die Konzentrationen in der Lösung von 0,14 bzw. 0,1 3 g/l erreichten. Die Aufschlämmung wurde weiter behandelt, indem man eine kleine Menge von Schwefeldioxid für bis zu 15 Minuten durchleitete. Proben der Aufschlämmung wurden alle 5 Minuten entnommen und der chemischen Analyse unterworfen. Die Ergebnisse dieser Analysen haben gezeigt, daß nach 5-minütigem Durchleiten die Gehalte an Silber und Seien auf < 0,1 mg/l bzw. 11 mg/l abgenommen hatten. Es zeigte sich, daß kein Tellur wieder ausgefällt wurde.

Beispiel 2

Der gleiche Auslaugtest wie in Beispiel 1 wurde wiederholt mit der Ausnahme, daß der Sauerstoffpartialdruck auf 150 psi (1 MPa) erhöht wurde. In diesem Fall erreichte die endgültige Tellurextraktion nach 3 Stunden Reaktion 86,0 %. In diesem Fall wurden wieder kleine Mengen von Silber und Seien gelöst, die 0,41 bzw. 1,76 g/l erreichten. Eine entsprechende Behandlung der Auslaugaufschlämmung unter Verwendung von Schwefeldioxid, wie in Beispiel 1, führte zur Wiederausfällung dieser zwei Elemente. Es wurde gefunden, daß ihre Endkonzentrationen < 1 mg/l Ag und 31 mg/lSe betrugen. Es wurden keine merklichen Mengen an Tellur wieder ausgefällt.
Die Bedingungen von Druck und Temperatur, die während der Tests, die in den obigen zwei Beispielen gezeigt sind, angewandt wurden, sind verhältnismäßig scharf im Vergleich mit Bedingungen, wie sie normalerweise in der Industrie angewandt werden, wie dies im oben erwähnten kanadischen Patent Nr. 1,091,035 erwähnt ist. Mildere Bedingungen würden zu einem geringeren Ausmaß der Auflösung von Silber und Seien führen. Dies würde jedoch auf Kosten einer deutlichen Abnahme im Ausmaß der Tellurextraktiongehen. Dies wird im folgenden Beispiel gezeigt:

Beispiel 3

Eine Probe des gleichen Schlamms wie der, der in den Beispielen 1 und 2 oben benutzt wurde, wurde einer Druckauslaugung bei einer Temperatur von 115 ºC und unter einem Sauerstoffüberdruck wurden 40 psi (0,27 MPa) unterworfen. Dieser Test wurde 4-fach durchgeführt. Es zeigte sich, daß die Tellurextraktion im Durchschnitt einen Wert von 64,1 ± 3,4 % hatte. Obwohl in diesem Fall keine deutlichen Mengen an Silber oder Seien mit dem Tellur extrahiert wurden, war das Ausmaß der Tellurextraktion viel geringer als die Werte, die unter schärferen Bedingunngen erhalten wurden, wie sie in den obigen Beispielen 1 und 2 gezeigt sind. Diese Erniedrigung der Tellurextraktion ist deutlich in der Praxis nicht erwünscht, da sie zu hohen Rezirkulationsbelastungen an Tellur bei den nachfolgenden Stufen der Schlammbehandlung zur Rückgewinnung von Selen und Edelmetallen führen würden.

Claims

1. Verfahren zur Erhöhung der Extraktion von Tellur aus Kupfer-Elektroraffinerierungsschlamm, umfassend:

a) Auslaugen des Schlamms mit verdünnnter Schwefelsäure in einem Reaktor unter einem Sauerstoffpartialdruck von bis zu 150 psi (1 MPa) und bei einer erhöhten Temperatur zwischen etwa 100 und 200 ºC bis Kupfer, Nickel und praktisch alles Tellur gelöst sind, wodurch eine Auslaugaufschlämmung gebildet wird, und

Inkontaktbringen der Aufschlämmung mit einem geeigneten Reduktionsmittel unmittelbar nach Anhalten der Auslaugoperation und nachdem der Auslaugreaktor auf Atmosphärendruck zurückgebracht ist, um jede überschüssige Mengen an Silber und Seien, die während der Auslaugopertaion gelöst wurden, wieder auszufällen.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktzeit weniger als 30 Minuten beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Reduktionsmittel Schwefeldioxid, Natriumsulfit, Hydrazin oder ein geeignetes organisches Reduktionsmittel mit niederem Molekulargewicht ist.