ES2640373T3 - Procedimiento e instalación para el tratamiento de residuos de tostación de pirita - Google Patents

Procedimiento e instalación para el tratamiento de residuos de tostación de pirita Download PDF

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Abstract

Procedimiento para la recuperación de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos de pirita, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos de procedimiento: (a) Obtención, en especial preparación de un material de partida en forma de al menos de un mineral y/o residuo de mineral, conteniendo el material de partida (i) hierro como compo0nente principal y (ii) al menos un metal noble 3el3egido entre oro y/o plata así como (iii) al menos otro metal elegido del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo; (b) tratamiento de oxidación, en especial calcinación y/o tostación oxidativa del material de partida obtenido en el paso (a) del procedimiento utilizando al menos un medio de oxidación y obteniendo óxido de hierro y óxidos de los restantes metales; (c) Cloración de los productos de oxidación obtenidos en el paso (b) del procedimiento utilizando al menos un medio de cloración, comprendiendo la cloración de óxido de hierro y de los óxidos de los restantes metales obteniendo cloruro de hierro y cloruros de los restantes metales; (d) separación del cloruro de hierro y eventualmente de los cloruros de los restantes metales de la mezcla de productos obtenida en el paso (c) del procedimiento; (e) separación del metal noble de la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento, realizando en el paso (c) del procedimiento la cloración como reacción en fase sólida y utilizando en el paso (c) del procedimiento un medio de cloración reciclable, reciclando el medio de cloración utilizado en el paso (c) del procedimiento por recuperación y/o separación de los productos de transformación química resultantes del medio de cloración durante la cloración de los productos de oxidación y reacción ulterior de los productos de transformación química con un compuesto con preferencia inorgánico de cloro, realizando eL reciclado del medio de cloración en un dispositivo de reacción y de condensación y realizando en el paso (c) del procedimiento la, cloración utilizando cloruro de amonio como medio de cloración; teniendo lugar la cloración en el paso (c) del procedimiento de los productos de oxidación obtenidos en el paso (b) del procedimiento y la separación y/o el aislamiento del cloruro de hierro realizada en el paso (d) del procedimiento en una dispositivo común, poseyendo el dispositivo común un primera tramo para la realización del paso (c) del procedimiento y un segundo tramo para la separación y/o el aislamiento del cloruro de hierro y realizando los pasos (a) a (e) antes mencionados en el orden indicado anteriormente.

Description

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Procedimiento e instalacion para el tratamiento de residuos de tostacion de pirita
El presente invento se refiere al ambito tecnico de la obtencion de metales, en especial de hierre y/o de metales no ferricos y/o nobles a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales, con preferencia de residuos de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita, en especial escoria de pirita.
El presente invento se refiere a un procedimiento para la obtencion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales, a saber un procedimiento para la recuperacion de metales a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales en forma de residuos de pirita, tratandose en el caso de los residuos de pirita en especial de los residuos de la tostacion de pirita en la fabricacion de acido sulfurico.
El presente invento se refiere, ademas, a una instalacion correspondiente de recuperacion para la recuperacion de metales a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales en forma de residuos de pirita, respectivamente escorias de pirita, con preferencia residuos de tostacion de pirita resultantes de la fabricacion de acido sulfurico, pudiendo ser utilizada la instalacion para la realizacion del procedimiento segun el invento.
Por lo tanto, el presente invento se refiere tambien a la utilizacion de la instalacion de recuperacion segun el invento para el procedimiento segun el invento para la obtencion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales en forma de residuos de pirita.
De una manera general, los minerales comprenden en especial compuestos qufmicos de metales, tales como compuestos de hierro, por ejemplo en forma de oxidos de hierro, carbonatos de hierro y sulfuros de hierro, pudiendo estar presentes en el mineral los compuestos metalicos considerados, como ganga con rocas, que no contienen hierro.
Entre los minerales de hierro mas importantes se encuentran la magnetita, la limonita, la hematita asf como la siderita. Mientras que en el caso de la magnetita el hierro se halla en forma de oxido de hierro(III) (Fe3O4), en la hematita se encuentra el hierro principalmente como oxido de hierro(II) (Fe2O3). Ademas, el hierro se encuentra en la siderita principalmente en forma de carbonato de hierro(II) (FeCO3).
Sin embargo, tambien se conocen minerales naturales en los que el hierro se halla principalmente en combinacion con azufre. A ellos pertenece en especial la pirita, que de manera sinonima tambien se llama pirita de hierro, respectivamente debido a su brillo metalico y a su coloracion amarilla de laton se llama oropel, respectivamente "oro de locos".
La pirita contiene en especial una serie de otros componentes metalicos importantes desde el punto de vista tecnologico, respectivamente economico, como por ejemplo cinc, cobre, cobalto y plomo y ademas otras sustancias a base de calcio y de silicio, que en general no se aprovechan por la utilizacion predominante de la pirita para la fabricacion de acido sulfurico y que, por lo tanto, permanecen sin aprovechamiento en el material, respectivamente en los residuos de tostacion de pirita resultantes.
Como se expuso mas arriba, el hierro se halla en la pirita en especial en forma de sulfuro y en especial como disulfuro de hierro(I), respectivamente FeS2, representando en este sentido la pirita el mineral de sulfuro mas difundido. A escala industrial sirve como material de partida para la fabricacion, respectivamente obtencion de acido sulfurico, siendo llamados los residuos resultantes escoria de pirita, respectivamente residuos de pirita tostadas o residuos de tostacion de pirita.
En el marco de la fabricacion de acido sulfurico utilizando pirita como material de partida se procede en el estado de la tecnica en general de tal modo, que la pirita es sometida como mineral metalico sulfuroso a una tostacion en presencia de oxfgeno del aire, obteniendo a partir del sulfuro de hierro contenido en la pirita en primer lugar dioxido de azufre (SO2) y oxidos de hierro en diferentes fases de oxidacion. El dioxido de azufre asf obtenido se oxida en el marco de un procedimiento de contacto, respectivamente en un horno de contacto con la utilizacion de un catalizador, por ejemplo pentoxido de vanadio, y en presencia de oxfgeno adicional para obtener trioxido de azufre (SO3). Con la adsorcion, respectivamente reaccion con agua se obtiene entonces acido sulfurico (H2SO4).
Resumiendo, con ello se procede en la fabricacion de acido sulfurico partiendo de pirita, en especial en forma de un proceso en cuatro escalones, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos:
(i) tostacion de pirita, por ejemplo en un horno de lecho fluidizado, para la obtencion de dioxido de azufre partiendo de sulfuro de hierro, respectivamente disulfuro de hierro, respectivamente disulfuro de hierro(II) (con la correspondiente ecuacion qufmica de la reaccion 4 FeS2 + 11 O2 ^ 2 Fe2O3 + 8 SO2);
(ii) limpieza del gas, en especial para la limpieza del dioxido de azufre contenido anteriormente;
(iii) oxidacion del dioxido de azufre en trioxido de azufre (con la correspondiente ecuacion qufmica de la reaccion 2 SO2 + O2 ^ 2 SO3), pudiendo ser realizada la reaccion utilizando un catalizador en un reactor de contacto, respectivamente de rejilla y
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(iv) adsorcion del trioxido de azufre con acido sulfurico acuoso especialmente concentrado para la obtencion de acido sulfurico adicional, actuando el trioxido de azufre como antudrido del acido sulfurico resultante (con la ecuacion qmmica de la reaccion SO3 + H2SO4(H2O) ^ 2 H2SO4).
El acido sulfurico es utilizado en general a escala industrial en cantidades muy grandes y en numerosos ambitos qmmico-tecnicos. Una gran parte del acido sulfurico producido es utilizada en la produccion de abonos. Ademas, el acido sulfurico sirve como producto de partida, respectivamente intermedio para la fabricacion de otros productos industriales relevantes, como catalizadores, sustancias tensoactivas, acidos, como acido fluortudrico, sulfatos, productos secantes, productos auxiliares para reacciones y analogos. Debido a las numerosas posibilidades de aplicacion del acido sulfurico es evidente, que existe una elevada demanda de el. La produccion mundial de acido sulfurico rebaso la cantidad de 200 millones de toneladas anuales, de manera, que el acido sulfurico representa el producto qmmico mas producido a escala mundial.
Ante este panorama tambien es evidente, que en el marco de la fabricacion de acido sulfurico utilizando pirita como material de partida se generan grandes cantidades de escorias de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita. En este caso se trata en general del residuo, respectivamente desperdicio generado en la tostacion de los materiales, respectivamente minerales de partida utilizados en forma de pirita. En el caso de los residuos de tostacion de pirita se trata en especial de un residuo solido, que se produce como producto de desecho en la obtencion de dioxido de azufre, respectivamente acido sulfurico por tratamiento termico de pirita. En general se parte de que a escala mundial se generan 20 millones de toneladas de residuos de tostacion de pirita en relacion con la fabricacion de acido sulfurico.
Los residuos de tostacion de pirita son almacenados, respectivamente depositados en el lugar de su obtencion, existiendo ya, ademas, a escala mundial reservas muy grandes de residuos de tostacion de pirita debidas a la produccion de acido sulfurico desde finales del siglo 19. Dado que la pirita en la que se basa la produccion de acido sulfurico es triturada respectivamente molida generalmente antes de su utilizacion, se obtienen los residuos de tostacion de pirita resultantes generalmente en forma de un producto de grano fino y en especial relativamente homogeneo.
En relacion con la escoria de pirita, respectivamente los residuos de tostacion de pirita resultantes contienen estos grandes cantidades de hierro asf como cantidades economicamente relevantes de otros metales y tambien metales nobles, que no se eliminan del material de partida durante la fabricacion de acido sulfurico, de manera, que los residuos de tostacion de pirita son ante este panorama materias primas valiosas para la obtencion de cantidades economicamente relevantes de metales y de metales nobles.
Los residuos de tostacion de pirita contienen en especial oxidos de hierro en forma de FeO, Fe2O3 (hematita) y/o Fe3O4 (magnetita) y cantidades residuales de FeS2 (disulfuro de hierro), que es en especial el responsable del color rojizo de los residuos de tostacion de pirita. Ademas de dioxido de silicio (SiO2) y de sulfatos, en especial en forma de sulfato calcico (CaSO4), poseen tambien los residuos de tostacion de pirita cantidades significativas de los metales cinc, cobre, cobalto, titanio, manganeso, vanadio, cromo y plomo. Ademas, los residuos de tostacion de pirita tambien comprenden metales nobles, en especial en forma de oro, respectivamente plata. Los residuos de tostacion de pirita tambien poseen un elevado potencial desde el punto de vista economico de la obtencion, respectivamente recuperacion de metales, metales no ferricos y metales nobles.
Ante este panorama se desarrollaron en el estado de la tecnica intentos iniciales para aprovechar economicamente los residuos de tostacion de pirita resultantes en la produccion de acido sulfurico, centrando tambien un foco relacionado con ello en la obtencion de hierro partiendo de los residuos de tostacion de pirita.
Asf por ejemplo, los residuos remanentes en la obtencion de acido sulfurico se utilizan en forma de residuos de tostacion de pirita, respectivamente escorias de pirita en altos hornos. En relacion con ello se contempla exclusivamente la obtencion de hierro, de manera, que no se procede a un aprovechamiento total de las materas primas contenidas en los residuos. Ademas, el documento US 4 259 106 A se refiere a un procedimiento para la tostacion de un material de partida, que contiene hierro, como por ejemplo residuos de tostacion de pirita, que tambien contiene otros metales, debiendo ser sometidos los otros metales a una cloracion. En relacion con el reactivo de cloracion se preve principalmente cloruro calcico. En este sentido solo se preve una cloracion de los metales distintos del hierro, debiendo quedar el hierro como tal en el caldo fundido. El inconveniente es, ademas, el elevado consumo de energfa ligado al procedimiento utilizado.
El documento GB 1 236 345 A no se refiere en especial a una recuperacion de hierro. En especial, solo debe tener lugar una cloracion de los metales distintos del hierro al mismo tiempo que la tostacion de los materiales de partida. Debido a los medios de cloracion empleados y a la conduccion elegida del procedimiento tiene lugar, ademas, una intensa actividad de corrosion, lo que es perjudicial en especial desde el punto de vista del aparellaje en el que se basa el procedimiento.
El documento EP 0 538 168 A1 no se refiere a una cloracion y recuperacion de hierro a partir de residuos de tostacion de pirita. Este documento se refiere mas bien a una optimacion de la lixiviacion realizada con cianuro para
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la obtencion de oro y de plata, no estando prevista la recuperacion de hierro metalico. La conduccion del procedimiento es, ademas, desfavorable desde el punto de vista economico.
El documento CN 101 067 163 A describe un procedimiento de tratamiento para pirita, no estando previstas una tostacion ni una cloracion. El aislamiento de diferentes componentes a parir de la materia prima tambien es, por ello, poco eficiente.
El documento CN 102 605 172 A se refiere a1 un procedimiento con tostacion de pirita, estando prevista una reduccion ulterior del residuo utilizando una biomasa. Con el carbono contenido en la biomasa se debe reducir el oxido de hierro(III) en hierro metalico. El hierro metalico resultante debe ser separado por medio de una separacion magnetica. No se preve una recuperacion amplia de otros metales.
El documento CN 102 502 527 A esta dirigido a la utilizacion de sulfato de hierro como producto de partida, que con pirita y azufre elemental debe ser transformado en polvo de hierro. No se preve una cloracion en el procedimiento de recuperacion. La separacion selectiva de los diferentes componentes metalicos no esta garantizada de una manera efectiva.
El documento CN 102 251 067 A esta dirigido al tratamiento de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita sin cloracion, debiendo ser separados los componentes metalicos por medio de procedimientos de lixiviacion. En este caso es, sin embargo, un inconveniente el elevado empleo de productos qufmicos asf como la a veces poca selectividad de la separacion.
El documento CN 102 225 374 A se refiere a una separacion magnetica de hierro despues de la separacion de otros metales de los residuos de tostacion de pirita. No se preve una cloracion de los componentes metalicos. Tampoco se preve una separacion definida y selectiva de los diferentes componentes metalicos.
El documento CN 102 121 059 A se refiere a un procedimiento de tostacion para pirita. No se describe una cloracion de los componentes metalicos. Ademas, la reduccion del hierro tiene lugar utilizando carbono. Sin embargo, en este caso es un inconveniente el que a veces no se obtiene un hierro metalico altamente puro, ya que las impurezas pueden resultar del carbono utilizado para la reduccion.
El documento CN 102 344 124 A describe la transformacion de sulfato de hierro en acido sulfurico, hierro y oxido de hierro a traves de la forma de monohidrato, utilizando pirita como material de partida. No se describe una cloracion definida. Tampoco se preven una separacion y una recuperacion amplias de diferentes metales.
El documento GB 1 350 392 A se refiere a la obtencion de metales no ferricos a partir de pirita una vez realizada la tostacion y la cloracion de los metales no ferricos. No se preve la cloracion de hierro. El componente de hierro debe permanecer en forma de oxido de hierro en el residuo. Por lo tanto, no es posible una separacion eficaz de todos los componentes.
El documento US 4 576 812 A se refiere a un procedimiento en el que el cloruro de hierro es utilizado como fuente de cloruro, debiendo obtener a partir de cloruro de hierro y utilizando oxfgeno oxido de hierro(III), que se utiliza despues para la obtencion de hierro. No se describe una tostacion del material de partida, de manera, que a veces se dispone de materiales no uniformes.
El documento DE 2 005 951 A se dirige a un procedimiento para la preparacion de escorias de pirita para materiales utilizables en altos hornos. Las escorias de pirita deben ser pelletizadas y tostadas en un horno tubular giratorio en presencia de cloruro calcico, con lo que el hierro debe ser oxidado por el cloruro calcico. No se preve una preparacion, respectivamente separacion adicional, respectivamente no es posible debido a la conduccion especial del procedimiento.
El documento DE 637 443 A se refiere a la reduccion de cloruro de hierro utilizando vapor de agua y eventualmente carbon, partiendo de materiales de partida, que contienen sulfuro de hierro, debiendo obtener azufre elemental.
La publicacion cientffica segun Trumbull R.C. et al.,"Transactions of the Intitution of Mining and Metallurgy" 58, 1949, paginas 1 a 31, se refiere a un procedimiento para el tratamiento de escorias de pirita con el conocido procedimiento Henderson. De acuerdo con este procedimiento se trituran en primer lugar las escorias de pirita y a tratadas. La tostacion tiene lugar en presencia de cloruro sodico con temperaturas continuacion se someten a una tostacion en presencia de cloruro sodico. A partir del residuo obtenido de esta manera tiene lugar la separacion de los metales no ferricos. Sin embargo, no se preve la obtencion de hierro a partir de estas escorias de pirita. La tostacion tiene lugar en presencia de cloruro sodico con temperaturas superiores a 350°C y en presencia de oxfgeno.
La publicacion cientffica segun Pitsch H. et al., Revista de Metalurgia 6, 1970, paginas 490 a 500, se refiere a un procedimiento para la eliminacion de metales no ferricos de escorias de pirita utilizando reactivos de cloracion en forma de gas cloro o de cloruro calcico. No se preve la obtencion de hierro a partir de las escorias de pirita tratadas. La cloracion de las escorias de pirita tiene lugar con temperaturas altas de 1.000 a 1.200°C en una atmosfera oxidante, de manera, que el cloruro de hierro(III) eventualmente resultante se transforma inmediatamente en oxido de hierro(III), no existiendo por ello despues de la cloracion cloruro de hierro(III).
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El documento US 3 758 293 A se refiere a un procedimiento para la purificacion de pirita por eliminacion de metales no ferricos, arsenico y azufre en el que el material de pirita se mezcla con una ceniza de pirita procedente del horno de tostacion y tratando la mezcla resultante en un lecho fluido, respectivamente fluidizado a una temperatura definida con una mezcla de gas cloro y oxfgeno.
Ademas, el documento US 3 896 211 A se refiere a un procedimiento para la purificacion de oxidos de hierro, que contengan impurezas de metales distintos del hierro, en el que los oxidos son llevados en una zona de reaccion a una temperatura de 55°C a 700°C al contacto con una mezcla de vapores de un acido halogeno en presencia de una determinada cantidad de vapor de agua, formandose compuestos halogenados de las impurezas metalicas distintas del hierro. El oxido de hierro debe permanecer como fase solida y los compuestos halogenados deben ser extrafdos de la zona de reaccion por medio de un gas soporte caliente. A continuacion se extrae el oxido de hierro purificado de la zona de reaccion y se aprovecha.
El documento US 4 353 740 A se refiere a un procedimiento para la recuperacion de oro a partir de mineral con contenido de oro, estando previsto para ello una molienda del mineral seguida de una tostacion oxidativa y seguida de una cloracion por puesta en contacto del mineral con gas cloro, siendo transformado el oro existente en el material de partida en cloruro de oro, respectivamente en un complejo de cloruro de oro/cloruro de hierro. Los compuestos gaseosos deben ser conducidos a continuacion a traves de una sal haloidea para la separacion de oro por formacion de una sal haloidea/mezcla de cloruro de oro, separando a continuacion oro metalico de la sal haloidea.
El documento US 1 943 339 A se refiere a un procedimiento para el tratamiento de un mineral complejo, que contenga sulfuros de plata asf como otros metales minerales, recubriendo en primer lugar las partfculas de mineral con un oxido de metal alcalinoterreo y el material asf recubierto se tuesta de tal modo, que resulta la eliminacion del azufre del sulfuro de plata, formandose al mismo tiempo un sulfato de metal alcalinoterreo, que esta unido a las partes que contienen plata de las partfculas de mineral, lo que debe evitar la globulizacion de la plata o un contacto con interaccion ffsica, respectivamente qufmica de la plata con otros componentes del mineral. A continuacion se debe tratar el mineral tostado de tal manera, que la plata sea convertida en un compuesto soluble, que debe ser separado despues.
El documento US 3 674 462 A se refiere a un procedimiento para el tratamiento metalurgico de un material de hierro sulffdico y que contiene metales no ferricos para la obtencion de los cloruros de los metales no ferricos en cuestion. El procedimiento comprende un paso de tostacion asf como un paso de eliminacion de azufre. Ademas, debe tener lugar una transformacion de los metales no ferricos en la correspondiente forma de cloruro por medio del tratamiento del material tostado y desulfurado con gas cloro, respectivamente cloruro de hidrogeno, seguido de un lavado para la obtencion de los correspondientes cloruros de los metales no ferricos.
El documento US 4 259 106 A se refiere a un procedimiento para la tostacion de mineral de hierro finamente triturado, respectivamente de concentrados correspondientes con fines de cloracion, conteniendo tambien el mineral de hierro metales no ferricos, para vaporizar con ello los metales no ferricos como cloruros metalicos, comprendiendo el procedimiento una oxidacion a temperaturas altas del material de partida para obtener un oxido fundido y la adicion al oxido fundido de un reactivo de cloracion y de un gas que contenga oxfgeno para extraer del oxido de hierro fundido los cloruros de metales no ferricos.
El documento US 2 045 092 A se refiere a un procedimiento para la cloracion de un material mineral, debiendo agregar en primer lugar directamente un cloruro de hierro al material mineral y debiendo ser calentada la mezcla asf obtenida con aire hasta una temperatura a la que se desarrollen oxido de hierro y un gas de cloracion, debiendo utilizar el gas resultante para la transformacion de una fraccion metalica en un cloruro. El cloruro metalico resultante debe ser eliminado, respectivamente lavado del material y, ademas, se debe preparar un resto, que contenga oxido de hierro, debiendo ser tratado el resto con el exceso del gas de cloracion utilizado en el procedimiento para la formacion de cloruro de hierro. A continuacion se debe eliminar del resto el cloruro de hierro para autilizarlo0 para la cloracion de otras fracciones metalicas.
Por otro lado, el documento DE 945 740 C se refiere a un procedimiento para la preparacion en varios escalones con cloracion de minerales sulffdicos, que contiene hierro y metales no ferricos. El mineral a tratar debe ser dividido, despues de lo que en un primer escalon se clora una parte utilizando gas cloro para la formacion de cloruro ferrico y monocloruro de azufre (cloruro de azufre). La otra parte debe ser tratada en un segundo escalon con el monocloruro de azufre obtenido, con lo que el mineral, que contiene cloruro ferroso, obtenido en el segundo escalon es transferido al primer escalon y debe seguir siendo clorado junto con mineral todavfa no tratado.
Los procedimientos de preparacion conocidos en el estado de la tecnica de minerales metalicos, en especial pirita, respectivamente de los productos de desecho generados en la preparacion de estos minerales, como residuos de tostacion de pirita, estan ligados con frecuencia al inconveniente de que los procedimientos en los que se basan son, por un lado, costosos desde el punto de vista de la tecnica del procedimiento y se realizan con la utilizacion de una elevada cantidad de productos qufmicos y que, por otro, no es posible una separacion, respectivamente recuperacion amplia de diferentes componentes metalicos. Igualmente, las instalaciones empleadas para los correspondientes procedimientos son a veces caras a causa de la complejidad de la conduccion del procedimiento.
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Ante este trasfondo tecnico se basa por ello el presente invento en el problema de crear un procedimiento eficaz y una instalacion correspondiente, respectivamente dispositivo para la recuperacion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales, respectivamente para la recuperacion de metales, respectivamente metales nobles asf como eventualmente otros componentes en especial a partir de los residuos de tostacion de pirita generados en la fabricacion de acido sulfurico, debiendo ser evitados al menos ampliamente o al menos debilitados los inconvenientes expuestos del estado de la tecnica.
En especial se debe ver un objetivo del presente invento en la creacion de un procedimiento eficaz y de las correspondientes instalaciones, respectivamente dispositivos, debiendo ser en especial posible una recuperacion amplia y selectiva de metales, respectivamente metales nobles a partir de una escoria. En especial se debe aislar de la escoria disponible con gran pureza una gran cantidad de diferentes metales asf como de metales nobles asf como eventualmente de otros componentes a partir de los residuos de tostacion de pirita en los que se basa. En especial se deben recuperar, respectivamente aislar selectivamente y con una gran pureza una gran cantidad de diferentes metales asf como metales nobles de la escoria utilizada .
Ademas, otro objetivo del presente invento es la creacion de un procedimiento de gran eficacia y con un mfnimo de utilizacion de productos qufmicos y/o de energfa para la recuperacion de metales, respectivamente metales nobles de la escoria utilizada, en especial escoria de pirita, en especial reciclando, respectivamente reutilizando los productos qufmicos de proceso utilizados en el marco del procedimiento de recuperacion.
Ademas, de acuerdo con otro cometido del presente Invento se deben crear instalaciones, respectivamente dispositivos correspondientes, que hagan posible una conduccion eficaz para la recuperacion de los componentes en cuestion a partir de escorias, en especial residuos de tostacion de pirita, debiendo estar tambien las instalaciones, respectivamente dispositivos en cuestion optimizadas al mismo tiempo desde puntos de vista economicos y ecologicos, en especial tambien desde el punto de vista del procedimiento en el que se basan.
El problema expuesto anteriormente se soluciona segun el invento con el objeto de la reivindicacion 1, que se refiere al procedimiento segun el invento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o de residuos de minerales en forma de residuos de pirita, con preferencia a partir de los residuos de tostacion de pirita, que se generan en la fabricacion de acido sulfurico. Otras configuraciones y perfeccionamientos de este aspecto del invento son objeto de la correspondiente reivindicacion de procedimiento asf como de las correspondientes reivindicaciones de procedimiento subordinadas.
Otro objeto del presente invento es la instalacion segun el invento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o de residuos de minerales en forma de residuos de pirita, con especial preferencia residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico como se define en la correspondiente reivindicacion independiente referida a la instalacion. Otras configuraciones y perfeccionamientos ventajosos de la instalacion segun el invento son objeto de las correspondientes reivindicaciones subordinadas.
Ademas, es objeto del presente invento la utilizacion de la instalacion de recuperacion para la obtencion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales de acuerdo con la correspondiente reivindicacion de utilizacion.
Se comprende por sf mismo, que las configuraciones, las formas de ejecucion, las ventajas y analogos, que en lo que sigue solo se aducen para un aspecto del invento para evitar repeticiones, tambien son obviamente validas en referencia con los demas aspectos del invento.
Tambien se comprende por sf mismo, que los margenes indicados en los siguientes datos de valores, cifras y margenes no se deben entender como limitadores; se comprende por sf mismo, que en casos individuales o referidos a la aplicacion son posibles desviaciones de los margenes indicados, sin que se abandone el marco del presente invento.
Ademas, es valido, que todos los datos de valores, respectivamente parametro o analogos citados en lo que sigue pueden son determinados, respectivamente pueden ser determinados fundamentalmente con procedimientos de determinacion expuestos de manera normalizada o explfcita o con procedimientos de determinacion familiares para el tecnico.
En todos los datos de cantidades relativas, respectivamente porcentuales indicados en lo que sigue, en especial los daos de cantidad referidos al peso, es preciso tener, ademas, en cuenta, que estos datos deben ser elegidos, respectivamente combinados en el marco del presente invento de tal modo por el tecnico, que en suma - eventualmente incluyendo otros componentes, respectivamente sustancias, respectivamente componentes, en especial como los definidos en lo que sigue - resulten siempre del 100%, respectivamente del 100% en peso.
Una vez adelantado esto, se describira el invento con detalle en lo que sigue.
El objeto del presente invento es por ello - de acuerdo con el primer aspecto del presente invento - un procedimiento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o de residuos de minerales en forma de residuos de pirita,
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con preferencia a partir de los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos de procedimiento:
(a) obtencion, en especial preparacion de un material de partida en forma de al menos un mineral y/o residuo de mineral, en especial al menos un residuo de pirita, con preferencia al menos un residuo de tostacion de pirita procedente de la fabricacion de acido sulfurico conteniendo el material de parida
(i) hierro como componente principal y
(ii) al menos un metal noble, elegido entre oro y/o plata asf como
(iii) al menos otro metal elegido del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo, con preferencia elegido del grupo de cobre, cinc, plomo y cobalto;
(b) tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material, de partida obtenido en el paso (a) del procedimiento utilizando al menos un medio de oxidacion, en especial aire y/o oxfgeno, en especial con la obtencion de oxido de hierro y de oxidos de los restantes metales;
(c) cloracion de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento, en especial los oxidos, utilizando al menos un medio de cloracion, que comprende la cloracion del oxido de hierro o de los oxidos de los otros metales con obtencion de cloruro de hierro y de cloruros de los otros metales,
(d) separacion del cloruro de hierro obtenido en el paso (c) del procedimiento y eventualmente de los cloruros de los restantes metales de la mezcla de productos obtenidos en el paso (c) del procedimiento;
(e) separacion del metal noble, en especial de oro y/o plata de la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento.
realizando en el paso (c) del procedimiento la cloracion como reaccion en fase solida y utilizando en el paso (c) del procedimiento un medio de cloracion reciclable, reciclando el medio de cloracion utilizado en el paso (c) procedimiento por recuperacion y/o separacion del medido de cloracion de los productos de reaccion resultantes del medio de cloracion y reciclando la reaccion siguiente de los productos de reaccion con un compuesto de cloro preferentemente inorganico, realizando el reciclado del medio de cloracion en un dispositivo de reaccion y de condensacion y realizando en el paso (c) del procedimiento la cloracion utilizando cloruro de amonio como medio de cloracion,
teniendo lugar la cloracion realizada en el paso (c) del procedimiento de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento y la separacion y/o el aislamiento realizado en el paso (d) del procedimiento del cloruro de hierro en un dispositivo comun, poseyendo el dispositivo comun una primera seccion para la realizacion del paso (c) del procedimiento y una segunda seccion para la separacion y/o el aislamiento de cloruro de hierro y
los pasos (a) a (e) del procedimiento ante mencionados son realizados en el orden expuesto en lo que antecede.
El procedimiento segun el invento se refiere por lo tanto a la obtencion definida, respectivamente selectiva de materias primas a partir de residuos de pirita, respectivamente con preferencia a partir de los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico. En el caso de los residuos de tostacion de pirita se trata de los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico, que en el marco de la fabricacion de acido sulfurico se generan en especial como desecho o residuo. El procedimiento segun el invento esta ligado debido a ello a la ventaja principal de que a partir del material de partida - existente en grandes cantidades como desecho - es posible obtener, respectivamente aislar una gran cantidad de materias primas sobre la base de metales, respectivamente de compuestos metalicos, haciendo posible el procedimiento segun el invento al mismo tiempo en relacion con el una elevada selectividad desde el punto de vista de los componentes metalicos a obtener del material de partida. El procedimiento segun el invento tambien hace en especial posible una recuperacion, respectivamente depuracion eficaz de los metales nobles, como oro y plata, contenidos en el material de partida.
Debido a la conduccion especial del procedimiento segun el presente invento es posible, ademas, una separacion al menos esencialmente completa del material de partida, siendo igualmente posible la obtencion de productos finales altamente puros a partir del material de partida, de manera, que en conjunto tambien se garantizan calidades, respectivamente purezas elevadas de los componentes metalicos recuperados.
En especial el procedimiento se centra en el aislamiento definido se halla en el aislamiento definido de hierro, que tanto especialmente en forma de cloruro de hierro puede ser obtenido como producto comercial, respectivamente industria, como en forma de hierro metalico como materia prima importante en especial para la industria metalurgica. La separacion de los componentes de hierro, que representa en general un elemento principal, respectivamente un componente principal de los residuos de tostacion de pirita, respectivamente de pirita tiene lugar en este caso en la secuencia de la conduccion del procedimiento, en especial antes de la separacion, respectivamente recuperacion de otros componentes. Por lo tanto, el componente principal es separado muy pronto, de manera, que las partes relativas de los demas componentes basados en metales, respectivamente de los componentes de metales nobles
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se hallan correspondientemente incrementadas en la mezcla de productos liberalizada del hierro, lo que a su vez optimiza la recuperacion ulterior respectivamente subsiguiente de estas materias primas, en especial desde el punto de vista de una menor utilizacion de productos qufmicos, respectivamente de energfa para la separacion de los restantes componentes metalicos distintos del hierro, respectivamente de los metales nobles. Esta concepcion segun el invento incrementa la eficiencia de la recuperacion de los restantes componentes metalicos, respectivamente metales nobles.
Otra idea central del presente invento debe ser vista, ademas, en el hecho de que el medio de cloracion utilizado en el marco de la cloracion de los componentes metalicos, que como se expone en lo que sigue es cloruro de amonio (NhUCl), puede ser reciclado, respectivamente regenerado. En relacion con ello es preciso destacar, ademas, que los componentes, respectivamente productos de partida utilizados para el reciclado se generan igualmente en el marco del procedimiento segun el invento, respectivamente del desarrollo del proceso, de modo, que de esta manera se produce una optimacion adicional, en especial porque es posible prescindir de la utilizacion adicional de productos qufmicos para el reciclado.
En lo que respecta al concepto "reciclado", como el que se utiliza en el marco del presente invento en relacion con el medio de cloracion, se debe entender este concepto de una manera muy amplia. El concepto "reciclado" se refiere en especial a la renovada obtencion de los medios de cloracion utilizados anteriormente y agotados, respectivamente degradados en el marco del presente invento para la cloracion de los componentes metalicos. El reciclado tiene lugar en especial sobre la base de reacciones qufmicas, segun las que son aislados, en especial en el marco de la cloracion, los productos de desecho procedentes del medio de cloracion y son utilizados como educto en el marco de las reacciones qufmicas siguientes con un partfcipe de la reaccion para la renovada obtencion del medio de cloracion como producto reciclado. Como se expondra todavfa con detalle en lo que sigue, en el caso del medio de cloracion utilizado segun el invento se trata de cloruro amonico (Nh^Cl), haciendo reaccionar el producto de desecho generado en el marco de la cloracion, es decir amoniaco (NH3), de manera preferida con un compuesto organico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno, con lo que se obtiene el producto reciclado, a saber cloruro de amonio, que a su vez puede ser utilizado nuevamente como medio de cloracion.
Otra ventaja del procedimiento segun el invento debe ser vista en el hecho de que las substancias de partida necesarias para el reciclado son generadas en especial en el propio marco del procedimiento segun el invento, de modo, que con relacion al medio de cloracion puede resultar en cierto modo un circuito cerrado de productos, en especial en lo que se refiere al componente cloro, ligado a una mayor eficiencia del procedimiento segun el invento de la recuperacion de los restantes componentes metalicos, respectivamente de los metales nobles. En el marco del presente invento es, sin embargo, igualmente posible, que los eductos para el reciclado del medio de cloracion, en especial desde el punto de vista de compuestos de cloracion inorganicos, pueden ser agregados externamente. Tambien ante este trasfondo posee el procedimiento segun el invento una gran flexibilidad, de manera, que el procedimiento segun el invento puede ser adaptado, respectivamente hecho a medida individualmente en cierto modo ante el trasfondo del desarrollo del procedimiento realizado de una manera concreta, como se define en lo que sigue, y tambien desde el punto de vista del reciclado del medio de cloracion.
A consecuencia de la realizacion segun el invento del procedimiento resulta un procedimiento optimizado igualmente desde el punto de vista economico y ecologico con una generacion menor de productos de desecho y de gases de escape, al mismo tiempo, que tambien se reduce la cantidad de energfa necesaria para la realizacion del procedimiento.
Resumiendo, en el marco del presente invento se crea por primera vez un procedimiento para el tratamiento definido, respectivamente selectivo de residuos de pirita, como residuos de tostacion de pirita, que hace posible el aprovechamiento eficiente y amplio de un producto de desecho, a saber en especial los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico. En relacion con ello tambien es importante, que los residuos de pirita, respectivamente los residuos de tostacion de pirita en cuestion estan disponibles para su utilizacion en gran des cantidades debido a la produccion de acido sulfurico durante decenios, de manera, que segun el Invento se puede recurrir a recursos correspondientemente grandes. Otra ventaja de la concepcion segun el invento es en relacion con ello, que las escombreras de los residuos de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita, no carentes de problemas bajo aspectos especfficos de medio ambiente, puedan ser eliminadas, respectivamente reducidas.
Como se expuso mas arriba, el material de partida utilizado en el marco segun el invento contiene una gran cantidad de metales, respectivamente de componentes metalicos, siendo en general el hierro el componente principal. En lo referente al hierro asf como a los restantes componentes metalicos, como cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo, estos no se hallan en el material de partida utilizado para el procedimiento segun el invento en especial en forma metalica, sino mas bien en forma de los correspondientes compuestos metalicos, en especial en forma de oxidos, pudiendo encontrarse tambien los correspondientes metales en diferentes escalones de oxidacion. Asf por ejemplo, para el hierro se trata de manera tfpica, referido al material de partida, que el hierro se puede hallar por ejemplo como oxido de hierro(II), oxido de hierro(II, III) y/u oxido de hierro (III), en especial como se expondra todavfa en lo que sigue. Ademas, para los metales nobles presentes en el material de partida la situacion es tal, en especial en lo referente al oro, que los correspondientes metales nobles, con preferencia oro, se hallan en forma metalica en el material de partida. En lo referente a la plata contenida en el material de partida, se puede
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hallar aquella en general en el material de partida en forma de un compuesto, en especial como oxido, pero tambien en forma metalica.
En lo referente al material de partida utilizado en el procedimiento segun el invento, en especial en forma de residuos de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita, puede contener el material de partida hierro en forma de al menos un oxido de hierro. En relacion con ello se puede prever en especial, que el material de partida contenga oxido de hierro en forma de oxido de hierro(II) (FeO), de oxido de hierro(III) (Fe2O3) y/u de oxido de hierro (II,III) (Fe3O4.
En relacion con ello puede contener el material de partida hierro, en especial en forma de oxido de hierro, en cantidades en el margen del 10% en peso al 75% en peso, en especial en el margen del 20% en peso al 70% en peso, con preferencia en el margen del 30% en peso al 65% en peso, en especial en el margen del 40% en peso al 60% en peso calculados como elemento y referidos al peso en seco del material de partida. Como se expuso anteriormente, el hierro representa con ello el componente principal del material de partida a tratar, de manera, que tambien ante este trasfondo son posibles en el margen del procedimiento segun el invento, elevadas cantidades recuperadas respectivamente rendimientos desde el punto de vista del hierro.
Ademas, el material de partida puede contener el metal noble, en especial oro y/o plata, en cantidades en el margen de 0,1 g/t a 300 g/t, en especial en el margen de 0,5 g/t a 200 g/t, con preferencia en el margen de 0,75 g/t a 100 g/t, con especial preferencia en el margen de 1 g/t a 50 g/t, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida. Los datos indicados mas arriba se refieren a la suma de los metales mencionados contenidos en el material de partida.
El material de partida puede contener en especial orlo en forma de oro metalico. El oro se halla tambien en especial en forma metalica porque debido a las propiedades de metal noble del elemento no es accesible a una combustion en presencia de oxfgeno.
El material de partida puede contener en especial en relacion con ello oro en cantidades en el margen de 0,1 g/t a 15 g/t, en especial en el margen de 0,2 g/t a 10 g/t, con preferencia en el margen de 0,5 g/t a 8 g/t, con preferencia en el margen de 1 g/t a 5 g/t calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
El material de partida puede contener, ademas, plata en forma de plata metalica, respectivamente en forma de oxido de plata, en especial oxido de plata(I). La plata reacciona como metal noble en general de una manera lenta, pero es menos noble que el oro, de manera, que la plata se puede hallar en el material de partida, al menos en parte, tambien en forma de oxido de plata, como se expuso anteriormente.
En lo referente al metal noble plata en el material de partida, puede contener el material de partida plata en cantidades en el margen de 1 g/t a 300 g/t, en especial en el margen de 2 g/t a 200 g/t, con preferencia en el margen de 3 g/t a 100 g/t, con preferencia en el margen de 5 g/t a 50 g/t, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida
Debido a la presencia de metales nobles, en especial oro y/o plata, en cantidades relevantes tambien tiene importancia economica el material de partida en relacion con la recuperacion de estos metales nobles. En especial sobre la base del procedimiento segun el invento se crea - ademas de la obtencion de hierro y de otros productos economicamente interesantes - un metodo eficiente y barato para la recuperacion de metales nobles, como oro y plata, a partir del material de partida, lo que conduce a un incremento significativo de la rentabilidad del procedimiento segun el invento, ya que los componentes de metales nobles poseen en general un elevado valor material.
Ademas, el material de partida puede contener los restantes metales, en especial cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y/o cromo, con preferencia cobre, cinc, plomo y/o cobalto en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 10% en peso, en especial en el margen de 0,005% en peso al 5% en peso, con preferencia en el margen de 0,0075% en peso al 3% en peso, con preferencia en el margen de 0,01% en peso al 2% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida. Los datos expuestos mas arriba se refieren a la suma de los metales mencionados en el material de partida.
En lo que se refiere en relacion al material restante en forma de cobre puede contener el material de partida cobre en forma de oxido de cobre, en especial oxido de cobre(I) y/u oxido de cobre/(II).
En relacion con ello puede contener el material de partida cobre, en especial en forma de oxido de cobre en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso, en especial en el margen del 0,05% en peso al 3% en peso, con preferencia en el margen del 0,075% en peso al 2% en peso, con preferencia en el margen del 0,1% en peso al 1% en calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal den forma de cinc puede contener el material de partida cinc en forma de oxido de cinc, en especial oxido de cinc(II).
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En relacion con ello puede contener el material de partida cinc, en especial en forma de oxido de cinc en cantidades en el margen del 0,02% en peso al 10% en peso, en especial en el margen del 0,075% en peso al 5% en peso, con preferencia en el margen del 0,1% en peso al 3% en peso, con preferencia en el margen del 0,2% en peso al 2% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal de forma de plomo puede contener el material de partida plomo en forma de oxido de plomo, en especial oxido de plomo(II).
En relacion con ello puede contener el material de partida plomo, en especial en forma de oxido de plomo en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso, en especial en el margen del 0,05% en peso al 4% en peso, con preferencia en el margen del 0,1% en peso al 2% en peso, con preferencia en el margen del 0,15% en peso al 1,5% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal den forma de cobalto puede contener el material de partida cobalto en forma de oxido de cobalto, en especial oxido de cobalto(II).
En relacion con ello puede contener el material de partida cobalto, en especial en forma de oxido de cobalto en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, con preferencia en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal en forma de titanio, puede contener el material de partida titanio en forma de oxido de titanio.
En relacion con ello puede contener el material de partida titanio, en especial en forma de oxido de titanio en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, con preferencia en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal en forma de manganeso puede contener el material de partida manganeso en forma de oxido de manganeso.
En relacion con ello puede contener el material de partida manganeso, en especial en forma de oxido de manganeso en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, con preferencia en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal den forma de vanadio puede contener el material de partida vanadio en forma de oxido de vanadio.
En relacion con ello puede contener el material de partida vanadio, en especial en forma de oxido de vanadio en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, con preferencia en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
En lo que se refiere al metal den forma de cromo puede contener el material de partida cromo en forma de oxido de cromo.
En relacion con ello puede contener el material de partida cromo, en especial en forma de oxido de cromo, en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, de manera preferente en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
Ademas, el material de partida, puede contener al menos un semimetal, en especial se puede elegir el semimetal del grupo de silicio arsenico, antimonio, teluro y sus combinaciones, en especial silicio. El material de partida puede contener el semimetal, en especial silicio, arsenico, selenio, antimonio, teluro en cantidades en el margen del 1% en peso al 40% en peso en especial en el margen del 2% en peso al 30% en peso, de manera preferente en el margen del 3% en peso al 20% en peso, de manera preferente en el margen del 4% en peso al 15% en Peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida. Los
Ademas, el material de partida puede contener al menos un metal de transicion, en especial manganeso y/o molibdeno.
En especial, el material de partida puede contener silicio en forma de oxido de silicio, con preferencia dioxido de silicio (SiO2).
En especial, el material de partida puede contener silicio, en especial en forma de oxido de silicio, en cantidades en el margen del 0,5% en peso al 30% en peso, en especial en el margen del 1% en peso al 20% en peso, de manera
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preferente en el margen del 2% en peso al 15% en peso, con preferencia en el margen del 3% en peso al 10% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
El material de partida puede contener, ademas, arsenico en especial en cantidades de maximo el 1% en peso, en especial de maximo del 0,5% en peso, con preferencia de maximo el 0,3% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso den seco del material de partida.
El material de partida puede contener, ademas, al menos un metal alcalino y/o alcalinoterreo, en especial al menos un metal alcalinoterreo, con preferencia calcio.
En especial, el metal alcalino y/o alcalinoterreo, en especial el metal alcalinoterreo, con preferencia calcio, se puede hallar al menos en forma de una sal, en especial sulfato. El material de partida puede contener en especial sulfato de calcio.
En relacion con ello puede contener el material de partida el metal alcalino yo alcalinoterreo, en especial el metal alcalinoterreo, de manera preferente calcio, con preferencia en forma de sulfato de calcio, en cantidades en el margen del 0,2% en peso al 20% en peso, en especial en el margen del 0,5% en peso al 15% en peso, de manera preferente en el margen del 1% en peso al 10% en peso, con preferencia en el margen del 2% en peso al 8% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
Ademas, el material de partida puede contener al menos un no metal, en especial elegido del grupo de carbono, nitrogeno, azufre y fosforo, en especial azufre, con preferencia en forma de las correspondientes sales.
En relacion con ello puede contener el material de partida azufre, en especial en forma de sales, con preferencia sulfuros, como sulfuro de hierro y/o con especial preferencia de sulfatos.
En relacion con ello puede contener el material de partida azufre en cantidades en el margen del 0,2% en peso al 15% en peso, en especial en el margen del 0,5% en peso al 10% en peso, de manera preferente en el margen del 1% en peso al 8% en peso, con preferencia en el margen del 1,5% en peso al 6% en peso, calculadas como elemento y referidas al peso en seco del material de partida.
Segun el invento se puede presentar en especial el caso de que el material de partida, en especial el residuo de pirita, respectivamente los residuos de tostacion de pirita comprenda los siguientes materiales calculados siempre como elemento y referidos al peso en seco del material de partida:
- Hierro, en especial en forma de oxido de hierro en cantidades en el margen del 10% en peso al 75% en peso, en especial en el margen del 20% en peso al 70% en peso, de manera preferente en el margen del 30% en peso al 65% en peso, con preferencia en el margen del 40% en peso al 60% en peso.
- Oro, en especial en cantidades en el margen de 0,1 g/t a 15 g/t en especial en el margen de 0,2 g/t a 10 g/t, de manera preferente en el margen del 0,5 g/t a 8 g/t, con preferencia en el margen de 1 g/t a 5 g/t.
- Plata, en especial en cantidades en el margen de 1 g/t a 300 g/t en especial en el margen de 2 g/t a 200 g/t, de manera preferente en el margen del 3 g/t a 100 g/t, con preferencia en el margen de 5 g/t a 50 g/t.
- Cobre, en especial en forma de oxido de cobre, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso, en especial en el margen del 0,05% en peso al 3% en peso, de manera preferente en el margen del 0,075% en peso al 2% en peso, con preferencia en el margen de 0,1% en peso al 1% en peso.
- Cinc, en especial en forma de oxido de cinc, por ejemplo en cantidades en el margen de 0,02% en peso al 10% en peso, en especial en el margen del 0,075% en peso al 5% en peso, de manera preferente en el margen del 0,1% en peso al 3% en peso, con preferencia en el margen del 0,2% en peso al 2% en peso.
- Plomo, en especial en forma a de oxido de plomo, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso, en especial en el margen del 0,05% en peso al 4% en peso, de manera preferente en el margen del 0,1% en peso al 2% en peso, con preferencia en el margen del 0,15% en peso al 1,5% en peso.
- Cobalto, en especial en forma de oxido de cobalto, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, de manera preferente en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso.
- Titanio, en especial en forma de oxido de titanio, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, de manera preferente en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso.
- Manganeso, en especial en forma de oxido de manganeso, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, de manera preferente en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso.
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- Vanadio, en especial en forma de oxido de vanadio, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, de manera preferente en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, con preferencia en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso.
- Cromo, en especial en forma de oxido de cromo, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso, en especial en el margen del 0,005% en peso al 1% en peso, con preferencia en el margen del 0,0075% en peso al 0,5% en peso, de manera preferente en el margen del 0,01% en peso al 0,1% en peso.
- Silicio, en especial en forma de dioxido de silicio, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,5% en peso al 30% en peso, en especial en el margen del 1% en peso al 20% en peso, con referencia en el margen del 2% en peso al 15% en peso, de manera preferente en el margen del 3% en peso al 10% en peso.
- Arsenico, por ejemplo en cantidades maximas del 1% en peso, en especial maximas del 0,5% en peso, con preferencia maxima del 0,3% en peso.
- Calcio, en especial en forma de sulfato de calcio, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,2% en peso al 20% en peso, en especial en el margen del 0,5% en peso al 15% en peso, con preferencia en el margen del 1% en peso al 10% en peso.
- Azufre, en especial en forma de sales sulfurosas, por ejemplo en cantidades en el margen del 0,2% en peso al 15% en peso, en especial en el margen del 0,5% en peso al 10% en peso, de manera preferente en el margen del 1% en peso al 8% en peso, con preferencia en el margen del 1,5 en peso al 6% en peso.
El material de partida puede contener en este caso las siguientes sustancias, referidas siempre al peso en seco del material de partida:
- Oxido de hierro(II,III) (Fe3O4), en especial en cantidades en el margen del 10% en peso al 80% en peso, en especial en el margen del 20% en peso al 70% en peso, con preferencia en el margen del 30% en peso al 60% en peso.
- Oxido de hierro(III) (Fe2O3), en especial en cantidades en el margen del 5% en peso al 50% en peso, en especial en el margen del 10% en peso al 40% en peso, con preferencia en el margen del 15% en peso al 30% en peso.
- Dioxido de silicio, en especial en cantidades en el margen del 2% en peso al 30% en peso, en especial en el
margen del 5% en peso al 25% en peso, con preferencia en el margen del 10% en peso al 20% en peso.
- Sulfato de calcio, en especial en cantidades en el margen del 1% en peso al 25% en peso, en especial en el
margen del 2% en peso al 20% en peso, con preferencia en el margen del 5% en peso al 15% en peso.
El material de partida utilizado en forma de residuos de pirita, respectivamente residuos de tostacion de pirita, como el que se genera en la fabricacion de acido sulfurico, posee, por lo tanto, ademas, de hierro, en especial en forma de oxidos de hierro, como componentes numerosos otros metales, respectivamente metales nobles, de manera, que el material de partida utilizado segun el invento se presta de manera excelente para su utilizacion en el marco del presente invento, ya que se obtiene, respectivamente recupera del material de partida una gran cantidad de componentes distintos relevantes tecnica y economicamente a base de metales, respectivamente metales nobles, haciendo posible en este sentido el procedimiento segun el invento una recuperacion selectiva y amplia de los componentes en cuestion, en especial tambien en forma del correspondiente metal.
En lo que se refiere al procedimiento segun el invento como tal, se puede prever segun el invento, que en el paso (a), respectivamente antes de realizar el paso (b) del procedimiento, se realice un triturado, respectivamente homogeneizacion del material de partida. En especial se puede ajustar el material de partida a un tamano medio de las partfculas, en especial tamanos D50 medios de las partfculas en el margen de 0,1 pm a 10 cm, en especial 1pm a 5 cm, de manera preferente 100 pm a 1 cm, con preferencia 500 pm a 0,5 cm. Para ello se pueden utilizar dispositivos de triturado usuales y bien conocidos del tecnico, como dispositivos de machacado o de molienda. La determinacion del tamano de las partfculas puede ser realizada igualmente con procedimientos bien conocidos del tecnico por ejemplo sobre la base de microscopfa optica, refraccion de rayos X, refraccion de la luz, como difractometrfa laser. El triturado previsto eventualmente en el marco de la realizacion del procedimiento, en especial para la obtencion de un tamano uniforme de las partfculas del material de partida utilizado, conduce a una mejor manejabilidad asf como a una recuperacion mejorada de los correspondientes componentes metalicos, en especial debido a una mejor disgregacion del material y analogos.
Ademas, en el marco del presente invento se puede prever, que en el paso (a) del procedimiento y/o antes de la realizacion del paso (b) del procedimiento se realice un secado del material de partida. En relacion con ello se puede calentar el material de partida hasta temperaturas en el margen de 50°C a 180°C, en especial de 80°C a 160°C, con preferencia 100°C a 140°C. En este caso es ventajoso segun el invento, que el material de partida se ajuste a una humedad residual maxima del 5% en peso, en especial maxima del 3% en peso, con preferencia maxima del 2% en peso, de manera preferente maxima del 1% en peso referida al material de partida seco. El ajuste del material de partida a una humedad residual definida, como la definida anteriormente, conduce en especial a un desarrollo del
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procedimiento mejorado adicionalmente, tanto desde el punto de vista del procedimiento segun el invento, como tambien en relacion con las reacciones qufmicas en las reacciones qufmicas en las que se basa el procedimiento segun el invento.
En lo que se refiere tambien al procedimiento segun el invento es ventajoso segun el invento, que en el paso (b) se realice el tratamiento de oxidacion como reaccion en fase solida. El tratamiento de oxidacion deberfa ser realizado por medio de un calentamiento del material de partida. El tratamiento de oxidacion puede ser realizado en especial con temperaturas en el margen de 500°C a 1.000°C, en especial en el margen de 600°C a 900°C, con preferencia en el margen de 650°C a 950°C. De manera preferida segun el invento se deberfa realizar el tratamiento de oxidacion utilizando, respectivamente en presencia de un medio de oxidacion, con preferencia gaseoso, en especial aire y/u oxfgeno.
En relacion con ello, el tratamiento de oxidacion puede ser realizado en general con los dispositivos apropiados para este fin conocidos del tecnico. El tratamiento de oxidacion puede ser realizado en especial en un dispositivo de oxidacion y/o de tostacion. En relacion con ello se puede elegir el dispositivo de oxidacion y/o de tostacion por ejemplo del grupo de los hornos tubulares rotativos, hornos de tambor, hornos con capa fluidizada o reactores de corriente en suspension.
En especial se preve segun el invento, que en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento se obtenga el hierro al menos esencialmente de manera completa en la forma trivalente, en especial como hierro(III), con preferencia como oxido de hierro(III). Con ello se obtiene en especial en el paso (b) del procedimiento hierro(IIl). Ademas, en el procedimiento se puede prever, que en el tratamiento de oxidacion se transforme el oxido de hierro(II,III) y/o el oxido de hierro(II) en oxido de hierro(III).
Con el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento se garantiza al menos una transformacion esencialmente completa de los diferentes escalones de oxidacion, respectivamente oxidos del material de partida, en oxido de hierro(III). La transformacion de los correspondientes oxidos de hierro en oxido de hierro(III) puede tener lugar segun las ecuaciones (i), respectivamente (ii) de reaccion:
(i) 2 Fe3O4 + V O2 —— 3 Fe2O3 o
(ii) 4 FeO + 3 O2 —— 2 Fe2O3
La transformacion qufmica de hierro en oxido de hierro(III) se realiza en especial ante el trasfondo de que segun el invento se preve un clorado ulterior, respectivamente siguiente, para la obtencion de cloruro de hierro(III) (FeCh), que desde el punto de vista de la conduccion segun el invento del procedimiento dispone de propiedades de sublimacion y con ello de propiedades de separacion optimas, como se expondra todavfa mas abajo.
En el marco del tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento se puede prever igualmente, que los restantes metales, en especial como los definidos anteriormente, con preferencia cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y/o cromo, con preferencia cobre, cinc, plomo y/o cobalto se transformen cada y eventualmente el metal noble en forma de plata se transformen cada uno en escalones de oxidacion uniformes.
En relacion con ello puede contener la mezcla de productos obtenida despues del tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento oxido de hierro(III) en cantidades en el margen del 10% peso al 95% en peso, en especial en el margen del 20% en peso al 90% en peso, con preferencia en el margen del 40% en peso al 85% en peso referido al peso en seco de la mezcla de productos obtenida en el paso (b) del procedimiento. En el marco del presente invento se transforman con ello los oxidos de hierro contenidos en el material de partida con preferencia al menos esencialmente en oxido de hierro(III).
En el marco del tratamiento de oxidacion se puede prever igualmente, que tambien los restantes metales, en especial cobre, cinc, plomo y/o cobalto sean oxidados ampliamente, en especial para la obtencion de oxido de cobre(II), oxido de cinc(II), oxido de plomo(II) y/u oxido de cobalto(II). Esto tambien favorece la cloracion posterior de estos metales. Lo mismo es valido para los metales titanio, manganeso, vanadio y cromo.
Con ello se preve segun el invento en especial, que la mezcla de productos obtenida en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento contenga el metal adicional en forma del oxido de metal, con preferencia en forma de oxido de cobre(II), oxido de cinc (II), oxido de plomo(II) y oxido de cobalto(II). La mezcla de productos obtenida en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento puede contener oxido de plata. Con ello se puede producir eventualmente en el marco del tratamiento de oxidacion una oxidacion subsiguiente del metal noble en forma de plata.
Ademas, la mezcla de productos resultante de la oxidacion puede contener dioxido de silicio (SO2) asf como sulfato de calcio (CaSO4), que por decirlo asf permanecen esencialmente sin variacion en la mezcla de productos.
En lo que se refiere a la cloracion realizada a continuacion en el marco del procedimiento segun el invento, en especial de los oxidos de hierro, respectivamente de los oxidos de los otros metales resultantes del paso (b) del
procedimiento, eventualmente del oxido de plata, se preve segun el invento, que en el paso (c) del procedimiento se realice la cloracion como reaccion en fase solida.
En relacion con ello se deberfan llevar en el paso (c) del procedimiento los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento y/o la mezcla de productos obtenida en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del 5 procedimiento a temperaturas en el margen de 100°C a 320°C, en especial en el margen de 150°C a 302°C, con preferencia en el margen de 180°C a 300°C. La cloracion deberfa ser realizada en el paso (c) del procedimiento con temperaturas en el margen de 100°C a 320°C, es especial en el margen de 150°C a 302°C, con preferencia en el margen de 180°C a 300°C.
En lo que se refiere, ademas, a la cloracion segun el paso (c) del procedimiento puede ser realizada esta en los 10 dispositivos de cloracion bien conocidos del tecnico. La cloracion en el paso (c) del procedimiento puede ser realizada en especial en un dispositivo de cloracion, en especial eligiendo el dispositivo de cloracion del grupo de los hornos tubulares rotativos y los hornos de tambor.
En lo que se refiere, ademas, a la cloracion es especialmente ventajoso segun el invento, que se proceda de tal modo, que en el paso (c) del procedimiento se transforme el hierro, en especial el oxido de hierro(III), en cloruro de 15 hierro, en especial en cloruro de hierro(III) (FeCh).
Como se expuso anteriormente, el cloruro de hierro(III), respectivamente el FeCl3 resultante posee de manera preferida desde el punto de vista de la conduccion segun el invento del procedimiento propiedades optimas de separacion, en especial desde el punto de vista de las propiedades de sublimacion del cloruro de hierro(III).
En especial, segun una forma de ejecucion preferida del invento en la que, como se expondra todavfa con detalle en 20 lo que sigue, se utiliza cloruro de amonio (NFUCl) como medio de cloracion se puede realizar la transformacion de oxido de hierro(III) en el correspondiente cloruro de acuerdo con la siguiente ecuacion (iii) de reaccion.
(iii) Fe2Oa + 6 NH4CI ^ 2 FeCl3 + 6 NH3 + 3 H2O.
Igualmente, de acuerdo con la conduccion segun el invento del procedimiento con la cloracion de los oxidos metalicos contenidos con anterioridad, respectivamente contenidos en la mezcla de productos se puede prever, que 25 en el paso (c) del procedimiento se transforme el cobre, en especial oxido de cobre, con preferencia oxido de cobre(II), en cloruro de cobre, en especial cloruro de cobre(II) (CuCh). Igualmente se puede prever, que en el paso (c) del procedimiento se transforme el cinc, en especial el oxido de cinc, con preferencia oxido de cinc(II) en cloruro de cinc, en especial en cloruro de cinc(II) (ZnCl2). Ademas, se puede prever, que en el paso (c) del procedimiento se transforme el plomo, en especial oxido de plomo, con preferencia oxido de plomo(II), en cloruro de plomo, en 30 especial en cloruro de plomo(II) (PbCh). Ademas, se puede prever, que en el paso (c) del procedimiento se transforme el cobalto, en especial oxido de cobalto, con preferencia el oxido de cobalto(II) en cloruro de cobalto, en especial cloruro de cobalto(II) (CoCh). Ademas, en el paso (c) del procedimiento se puede transformar el titanio, en especial el oxido de titanio, en cloruro de titanio. Ademas, en el paso (c) del procedimiento se puede transformar el manganeso, en especial el oxido de manganeso, en cloruro de manganeso. En el paso (c) del procedimiento se 35 puede transformar igualmente el vanadio, en especial el oxido de vanadio en cloruro de vanadio. Finalmente, en el paso (c) del procedimiento se puede transformar el cromo, en especial el oxido de cromo en cloruro de cromo.
Ademas, en el paso (c) del procedimiento se puede transformar igualmente la plata, en especial el oxido de plata, en especial el oxido de plata(I), en cloruro de plata(I) (AgCl).
En el marco del presente invento resulto especialmente ventajoso, que en el paso (c) del procedimiento se realice la 40 cloracion utilizando como medio de cloracion cloruro de amonio (NH4Cl). En relacion con ello se puede prever en especial, que el cloruro de amonio (NH4Cl) se utilice como material solido en partfculas y/o como sustancia pura. La utilizacion prevista segun el invento de un medio de cloracion, en especial en forma de cloruro de amonio, esta ligada en especial a la ventaja de que el cloruro de amonio como tal se presta de manera excelente para el reciclado y, ademas, posee buenas propiedades de aplicacion, en especial tambien desde el punto de vista de su reducida 45 toxicidad y de la presencia como material solido, lo que mejora tambien la capacidad de dosificacion.
El medio de cloracion, en especial el cloruro de amonio, puede ser aportado segun el invento con fines de cloracion de los productos de oxidacion, respectivamente de los metales antes mencionados al dispositivo de cloracion, respectivamente ser introducido en el dispositivo de cloracion.
En especial desde el punto de vista de la utilizacion de un medio de cloracion especffico en forma de cloruro de 50 amonio puede suceder, que en el marco del procedimiento segun el invento, en el paso (c) del procedimiento resulte, respectivamente resulten, durante la cloracion en especial amoniaco (NH3) gaseoso y eventualmente agua en forma de gas, con preferencia en especial amoniaco (NH3) gaseoso. En relacion con ello puede resultar de la cloracion en especial amoniaco (NH3) gaseoso como producto de reaccion resultante en forma de cloruro de amonio (NH4Cl) a partir del medio de cloracion. Para ello se puede remitir en especial a la ecuacion (iii) de reaccion indicada 55 mas arriba.
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De acuerdo con el invento se preve, que el medio de cloracion utilizado en el paso (c) del procedimiento (NH4CI) se recicla por recuperacion y/o separacion de los metales, respectivamente productos de oxidacion resultantes de los productos de reaccion del medio de cloracion durante la cloracion, en especial el amoniaco (NH3) gaseoso, y la siguie4nte reaccion de los productos de reaccion, en especial de amoniaco (NH3) con un compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl).
El reciclado del medio de cloracion en forma de cloruro de amonio (NH4Cl) se realiza en un dispositivo de reaccion, respectivamente de condensacion.
En relacion con ello se puede proceder segun el invento por ejemplo de tal modo, que el amoniaco (NH3) resultante de la cloracion de los de los metales, respectivamente de los productos de oxidacion sea extrafdo del dispositivo de cloracion y llevado a un dispositivo de reaccion , respectivamente de condensacion y se haga reaccionar aquf con el compuesto de cloro inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl) aportado aquf igualmente al dispositivo de reaccion, respectivamente de condensacion para la obtencion de cloruro de amonio (NH4Cl). De esta manera se puede reciclar el medio de cloracion en forma de cloruro de amonio (NH4Cl) y ser agregado nuevamente al proceso de cloracion. Debido a este procedimiento segun el invento se garantiza con ello una optimacion adicional del procedimiento en el marco del presente invento.
En lo que se refiere a la transformacion qufmica, respectivamente reaccion por un lado del amoniaco (NH3) y del compuesto de cloro inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl) por otro, en los que se base el reciclado del medio de cloracion, puede tener esta lugar en especial en fase gaseosa, en especial en la que el cloruro de amonio (NH4Cl) resultante se obtiene, respectivamente condensa en fase solida. Debido a esta forma de procedimiento segun el invento se obtiene en especial cloruro de amonio en forma de partfculas como producto solido con una elevada pureza, lo que esta ligado a las correspondientes ventajas en la cloracion siguiente.
Con ello se puede prever en especial en el marco del invento, que los productos de reaccion resultantes del medio de cloracion, en especial el amoniaco (NH3), por un lado y el compuesto de cloro preferentemente inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), por otro se hacen reaccionar en la fase gaseosa para obtener cloruro de amonio (NH4Cl), con preferencia con producto solido en especial en partfculas y/o como sustancia pura.
La reaccion en la que se basa el reciclado del cloruro de amonio puede tener lugar en especial de acuerdo con la siguiente ecuacion (iv) de reaccion:
(iv) NH3 + HCl ^ NH4CL
Segun el invento se puede prever, ademas, que el medio de cloracion obtenido, respectivamente reciclado, en especial el cloruro de amonio (NH4Cl) se utilice nuevamente en el paso (c) del procedimiento, en especial por medio de una aportacion renovada, respectivamente adicion al dispositivo de cloracion. Medio de cloracion obtenido, respectivamente reciclado, en especial el cloruro de amonio (NH4Cl) se agregue nuevamente en el paso (c) del procedimiento a los productos de oxidacion a clorar, respectivamente a la mezcla de productos resultante del baso (b) del procedimiento.
De acuerdo con otra forma de ejecucion preferida segun el invento se puede prever desde el punto de vista del reciclado del medio de cloracion, en especial, que el compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial de cloruro de hidrogeno (HCl) se obtenga, segun una reduccion descrita todavfa con detalle en lo que sigue de los productos obtenidos en el paso (c) del procedimiento, en especial por reduccion de cloruro de hierro, con preferencia cloruro de hierro(III) (FeCh), en especial utilizando un medio de reduccion, con Preferencia hidrogeno o gas natural (en especial metano), con preferencia hidrogeno.
El compuesto de cloro inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), utilizado para el reciclado tambien puede ser obtenido a partir de la reduccion, eventualmente realizada, de los cloruros obtenidos en el paso (c) del procedimiento de los restantes metales, en especial como se definio anteriormente.
Debido la concepcion segun el invento con reciclado especial del medio de coloracion es posible preparar las correspondientes sustancias, respectivamente eductos en el propio marco del procedimiento segun el invento, de manera, que desde el punto de vista del medio de cloracion se produce en cierto modo un circuito cerrado, ligado nuevamente a una utilizacion reducida de productos qufmicos y con ello a un balance economico y ecologico mejorada del procedimiento segun el invento.
En lo que se refiere, ademas, al procedimiento segun el invento, se prefiere segun el invento, que en el paso (d) tenga lugar una separacion, respectivamente aislamiento de cloruro de hierro, en especial de cloruro de hierro(IIl) (FeCh), a partir de la mezcla de productos obtenida en el (c) del procedimiento.
En relacion con ello se comprobo segun el invento, que es especialmente ventajoso, que la separacion, respectivamente el aislamiento del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III), a partir de la mezcla de productos obtenida en el peso (c) del procedimiento tenga lugar por sublimacion, en especial con temperaturas en el margen de 200°C a 400°C , en especial en el margen de 250°C a 375°C, de manera preferente en el margen de 275°C a 350°C, con preferencia en el margen de 300°C a 325°C.
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Con la sublimacion selectiva del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III) (FeCh) a partir de la mezcla de productos se puede realizar una separacion, respectivamente aislamiento definida del componente de hierro a partir de la mezcla de productos, de manera, que sobre esta base se puede, por decirlo asf, aislar, respectivamente separar el componente principal, es decir el hierro, del material de partida utilizado, y ello en forma del correspondiente cloruro de hierro. La sublimacion,. respectivamente separacion selectiva del cloruro de hierro tiene lugar en este caso en especial sobre la base de la eleccion definida de la temperatura de sublimacion, ya que el cloruro de hierro a separar, respectivamente aislar, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh) posee - sin desear limitarse a ,la teorfa - propiedades de sublimacion distintas de la de los cloruros de otros metales, respectivamente componentes de la mezcla de productos, en especial desde el punto de vista de que el cloruro de hierro posee en comparacion con los otros cloruros una temperatura de sublimacion mas baja. Con la eleccion definida de la temperatura de sublimacion se puede realizar, por lo tanto, una separacion selectiva del componente de hierro de la mezcla de productos.
En relacion con ello se puede realizar la separacion, respectivamente el aislamiento del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III) (FeCh) en un dispositivo de separacion, en especial un dispositivo de sublimacion, de manera preferente un horno tubular rotativo, un horno de tambor y/o un horno de capa fluidizada, en los que se debe introducir previamente la mezcla de productos con los correspondientes cloruros a depurar.
En el marco del presente invento se puede proceder de tal modo, que el paso (c) del procedimiento, es decir la cloracion de los productos de oxidacion obtenido en el paso (b) del procedimiento y el paso (d) del procedimiento, es decir en especial la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III) (FeCl3),tenga lugar en especial de manera continua en un dispositivo comun, en especial pudiendo tratarse en el caso del dispositivo comun de un horno tubular rotativo. El dispositivo comun, en especial el horno tubular rotativo, posee en relacion con ello una primera seccion respectivamente zona para la realizacion del paso (c) del procedimiento y una segunda seccion respectivamente zona para la realizacion del paso (d) del procedimiento, en especial para la separacion y/o el aislamiento de cloruro y hierro, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh).
De acuerdo con esta forma de ejecucion segun el invento se puede realizar, por lo tanto, la cloracion, por un lado, y la separacion del cloruro de hierro, por otro, en uno y el mismo aparato. Como se expuso anteriormente, en el caso del dispositivo comun se trata en especial de un horno tribular rotativo, poseyendo el horno tubular rotativo a lo largo del eje del tubo rotativo una primera zona de reaccion con una primera zona de temperatura para la realizacion de la cloracion descrita en el paso (c) del procedimiento con las temperaturas previstas para ello segun el invento y una segunda zona de sublimacion para la separacion del cloruro de hierro con las correspondientes temperaturas de sublimacion, como se describe en el paso (d) del procedimiento.
En lo que se refiere al cloruro de hierro separado, en especial sublimado, de la mezcla de productos, en especial el cloruro de hierro(III) (FeCh) se puede recuperar este segun una primera forma de ejecucion segun el invento como tal: en relacion con ello se puede desublimar cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh), separado y/o aislados y en especial sublimado para la obtencion en especial de cloruro de hierro solido y/o purificado. La desublimacion puede ser realizada en un dispositivo de desublimacion, respectivamente condensacion. En relacion con ello es posible transferir en especial el cloruro de hierro en forma de gas desde el dispositivo de sublimacion al dispositivo de desublimacion. De esta manera se obtiene en especial cloruro de hierro en partfculas, respectivamente solido, que como tal representa un producto industrial, respectivamente comercial relevante economicamente, en especial desde el punto de vista de su utilizacion como pigmento, respectivamente medio de floculacion y/o precipitacion, en especial en equipos de depuracion o analogos.
De acuerdo con una segunda forma de ejecucion segun el invento se puede reducir el cloruro de hierro, en especial el cloruro de hierro(III) (FeCh), separado, respectivamente aislado y en especial sublimado y con ello gaseoso para la obtencion de hierro metalico. En relacion con ello se puede utilizar al menos un medio de reduccion. En el caso del medio de reduccion se trata de manera preferente de hidrogeno o gas natural (en especial metano), con preferencia hidrogeno.
En especial, la reduccion del cloruro hierro, en especial cloruro de hierro(III) deberfa tener lugar en la fase gaseosa, en especial con temperaturas en el margen de 400°C a 800°C, en especial en el margen de 450°C 750°C, de manera preferente en el margen de 500°C a 700°C, de manera preferente en el margen de 550°C a 650°C.
La reduccion del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III) puede ser realizada en un dispositivo de reduccion. Los dispositivos de reduccion correspondientes son bien conocidos del tecnico para este fin, de manera, que en relacion con ello no es necesaria una explicacion adicional. Para ella se puede transferir en especial cloruro de hierro gaseoso del dispositivo de sublimacion al dispositivo de reduccion.
De acuerdo con una forma de ejecucion preferida segun el invento y en especial en el caso de que como medio de reduccion se utilice hidrogeno o gas natural (en especial metano) tambien puede resultar en la reaccion antes descrita cloruro de hidrogeno (HCl) ademas del hierro metalico.
En relacion con ello se puede prever igualmente, que, como se expuso mas arriba, el cloruro de hidrogeno (HCl) resultante en la reduccion se utilice para el reciclado del medio de cloracion en forma cloruro de amonio (NH4Cl), en
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especial como de definio mas arriba. En relacion con ello se puede prever igualmente, que el amoniaco (NH3) en especial gaseoso, que resulta en la cloracion, se reunan por un lado y que el cloruro de hidrogeno (HCl) por otro y se lleven al contacto mutuo y se hagan reaccionar para la obtencion del medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl). En especial en relacion con ello se puede realizar, como se describio anteriormente, en un dispositivo de reaccion, respectivamente de condensacion. En relacion con ello se puede prever en especial segun el invento, que el amoniaco gaseoso (NH3) del dispositivo de cloracion, por un lado, y el cloruro de hidrogeno (HCl), por otro, se extraigan del dispositivo de reduccion y lleven al dispositivo de reaccion, respectivamente de condensacion y se hagan reaccionar para la obtencion de cloruro de amonio (NH4Cl).
El hierro metalico obtenido de esta manera segun la segunda forma de ejecucion segun el invento se c caracteriza por una pureza muy grande del material. Segun el invento se puede dar el caso, de que el hierro metalico obtenido posea una pureza de al menos el 90% en peso, en especial al menos del 95% en peso, de manera preferente de al menos el 98% en peso, con preferencia de al menos del 99% en peso, con especial preferencia del 99,5% en peso, de una manera especialmente preferida del 99, 99 en peso calculada con referencia al hierro metalico obtenido. A la elevada pureza del hierro metalico asf obtenido estan ligadas las correspondientes propiedades del hierro, en especial desde el punto de vista de una saturacion magnetica alta de una conductividad electrica alta y de una buena resistencia a acidos.
El hierro metalico muy puro obtenido sobre la base del procedimiento segun el invento equivale como producto comercial, en especial tambien a los requerimientos de calidad, respectivamente caracterfsticas de calidad del hierro de carbonilo o hierro ARMCO.
Debido al elevado contenido en hierro del material de partida mencionado mas arriba se pueden realizar con ello segun el invento en conjunto rendimientos altos y al mismo tiempo una elevada calidad del producto del hierro metalico obtenido.
Segun el invento se pueden realizar tambien la primera y la segunda forma de ejecucion al mismo tiempo, respectivamente en paralelo, en especial por medio del correspondiente tratamiento de corrientes parciales.
Debido a la conduccion segun el invento del procedimiento con la oxidacion, cloracion y sublimacion selectiva definidas se puede aislar el componente de hierro de manera eficaz y con rendimientos altos a parir del material de partida utilizado. En relacion con ello puede contener la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento y liberado del cloruro de hierro, de manera preferente cloruro de hierro(III) (FeCh) un contenido (residual) en hierro inferior del 10% en peso, en especial inferior al 5% en peso, de manera preferente inferior al 3% en peso calculado como elemento y referido al peso en seco del material de partida. Correspondientemente aumenta con ello, con relacion a la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento y liberado de hierro, la fraccion relativa de los restantes componentes, de manera, que estos son concentrados adicionalmente en relacion con la mezcla de productos resultante, lo que es mejorado adicionalmente por la separacion, respectivamente purificacion, conduciendo con ello a rendimientos mas altos.
En lo que se refiere por lo demas al procedimiento segun el invento se puede prever, ademas, que en el paso (d) del procedimiento, en especial despues de la separacion respectivamente el aislamiento del cloruro de hierro, especial cloruro de hierro(III) (FeCh) tenga lugar una separacion adicional y/o siguiente y /o un aislamiento de los cloruros de los demas metales de la mezcla de productos.
En especial se puede prever en el marco del presente invento, que en el paso (d) del procedimiento, en especial una vez realizada la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro, especial del cloruro de hierro(III) (FeCh) una separacion adicional y/o siguiente del cloruro de cobre, en especial cloruro de cobre(II) (CuCh), y/o de cloruro de cinc, en especial cloruro de cinc(II) (ZnCh) y/o de cloruro de plomo, en especial cloruro de plomo(II) (PbCh) y/o de cloruro de cobalto, en especial cloruro de cobalto(II) (CoCh). Lo mismo puede ser valido para el cloruro de titanio, el cloruro de vanadio y/o el cloruro de cromo.
La separacion, respectivamente el aislamiento adicional respectivamente siguiente de los cloruros de los restantes metales a partir de la mezcla de productos puede tener por ejemplo lugar en un dispositivo de tarquinizacion, respectivamente de dispersion, en especial en un dispositivo de extraccion y/o en un dispositivo de contracorriente de manera preferente con al menos un dispositivo de extraccion.
En relacion con ello se puede proceder segun el invento por ejemplo de tal modo, que la mezcla de productos liberada en especial del cloruro de hierro, con preferencia cloruro de hierro(III) (FeCh) es recogida en una fase lfquida y/o en un medio lfquido, en especial agua se tarquiniza y/o dispersa.
Los componentes solubles de la mezcla de productos liberada con preferencia del cloruro de hierro, con preferencia del cloruro de hierro(III) (FeCh), en especial los cloruros de los restantes metales, de manera preferente cloruro de cobre(II) (CuCh), y/o de cloruro de cinc, de manera preferente cloruro de cinc(II) (ZnCh) y/o de cloruro de plomo, con preferencia cloruro de plomo(II) (PbCh) y/o de cloruro de cobalto, con preferencia cloruro de cobalto(II) (CoCh) pueden ser disueltos y/(o suspendidos, con preferencia disueltos en especial al menos esencialmente de manera completa de acuerdo con este aspecto del presente invento. De esta manera se pueden separar, respectivamente eliminar los mencionados cloruros de los restantes metales por transferencia a una suspension, respectivamente
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solucion de la mezcla de productos tarquinizada, pudiendo alcanzar una tasa de separacion, respectivamente de depuracion elevada a causa de la buena solubilidad, respectivamente capacidad de suspension de los cloruros.
En lo que se refiere a la separacion en general de los cloruros de los restantes metales se puede realizar esta sobre la base de una lixiviacion con agua, respectivamente sobre la base del procedimiento Leaching, bien conocido como tal del tecnico, de manera, que o son necesarias explicaciones adicionales.
De acuerdo con el invento se puede prever, que la solucion y/o la suspension obtenida, de manera preferente la solucion, que contiene los cloruros en cuestion se separe de la mezcla de productos restante, por ejemplo por medio de un filtrado o analogo, en especial utilizando dispositivos de filtrado correspondientes.
En relacion con ello puede tener lugar una preparacion adicional de la solucion, respectivamente suspension obtenida,. en especial para la separacion, respectivamente el aislamiento selectivo de los cloruros de los restantes metales, en especial cloruro de cobre, de manera preferente cloruro de cobre(II) (CuCh), y/o de cloruro de cinc, de manera preferente cloruro de cinc(II) (ZnCh) y/o de cloruro de plomo, con preferencia cloruro de plomo(II) (PbCh) y/o de cloruro de cobalto, con preferencia cloruro de cobalto(II) (CoCh) y/o cloruro de titanio, y/o cloruro de manganeso, y/o cloruro de vanadio, y/o cloruro de cromo para la obtencion de .la forma metalica de los correspondientes metales. La separacion respectivamente el aislamiento selectivo de los cloruros de los restantes metales, respectivamente la transferencia a la forma metalica, de los correspondientes metales pueden tener lugar sobre la base de procedimientos electroqufmicos, sortivos, en especial procedimiento adsortivos, respectivamente de una precipitacion en especial selectiva y/o una sedimentacion en especial selectiva o analogo. Los correspondientes procedimientos son bien conocidos del tecnico, de manera, que en relacion con ellos no requieren expiaciones adicionales.
En lo que se refiere a la separacion, respectivamente el aislamiento de los cloruros de los restantes metales se procede segun el invento en especial de tal modo, que los correspondientes cloruros metalicos se disuelven y/o suspenden y se separan asf de los componentes al menos esencialmente no solubles de la mezcla liberada previamente del hierro y sometiendo la solucion, respectivamente la suspension asf obtenida a una separacion selectiva de los cloruros de los restantes metales.
De esta manera se pueden separar tambien en el marco del presente invento de la mezcla de productos utilizada los correspondientes cloruros de los restantes metales sobre la base del material de partida utilizado, de modo que de esta manera es posible obtener otras materias primas, respectivamente productos comerciales aprovechables industrial, respectivamente tecnicamente, que se prestan por ejemplo para la utilizacion, respectivamente en catalizadores para la fabricacion de colorantes, respectivamente pigmentos o analogos, disponiendo las materias primas en cuestion en forma de cloruros de los restantes metales igualmente de una elevada pureza de material, respectivamente de producto
En lo que se refiere a la mezcla de productos remanente esencialmente no soluble y liberada del hierro y de los restantes metales, como se definio anteriormente, comprende esta todavfa en especial componentes de metales nobles, en especial oro y/o plata, asf como los componentes silicio, en especial dioxido de silicio, asf como sulfato de calcio y en especial la mezcla de productos remanente puede contener tambien cloruro de plata, que practicamente es insoluble en agua.
Con la separacion , respectivamente el aislamiento antepuesto de los componentes de hierro asf como de los restantes componentes metalicos de la mezcla de productos tiene lugar un enriquecimiento adicional, respectivamente una concentracion adicional, respectivamente un aumento de la cantidad relativa de los metales nobles como oro y/o plata en la mezcla de productos remanente, que es favorable para la siguiente separacion eventualmente prevista de los metales nobles tambien desde el punto de vista de la rentabilidad del procedimiento en cuestion asf como de la tasa de rendimiento.
En el marco del presente invento se puede prever, que la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento, respectivamente existente despues de la realizacion del paso (d) del procedimiento contenga, calculado como elemento y siempre referido al peso en seco de la mezcla de productos:
- Oro, en especial en cantidades en el margen de 1 g/t a 50 g/t, con preferencia en el margen de 1 g/t a 40 g/t, de manera preferente en el margen de 2 g/t a 20 g/t, con especial preferencia en el margen 3 g/t a 15 g/t,
- Plata, en especial en cantidades en el margen de 2 g/t a 600 g/t, con preferencia en el margen de 5 g/t a 500 g/t, de manera preferente en el margen de 10 g/t a400 g/t, con especial preferencia en el margen 15 g/t a 200 g/t.
En lo que se refiere a la separacion prevista del metal noble se puede proceder segun el invento de manera preferida de tal modo, que en el paso (e) del procedimiento tenga lugar la separacion del metal noble, en especial oro y/o plata, de la mezcla de productos recogida, en especial tarquinizada y /o dispersada en una fase lfquida y/o un medio lfquido, en especial agua. La separacion del metal noble, en especial oro y/o plata, puede ser realizada en un dispositivo de separacion y/o de filtrado. Para ello se puede mezclar en caso necesario la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento nuevamente con un medio de dispersion, respectivamente de disolucion, en especial agua.
En relacion con ello resulta ventajoso segun el invento, que en el paso (e) del procedimiento se disuelva respectivamente suspenda el metal noble, en especial oro y/o plata, en especial esencialmente de manera completa, en especial se disuelva. Esto puede tener lugar por ejemplo de tal modo, que se utilice al menos un componente, respectivamente compuesto de formacion de complejos, para transferir el metal noble, en especial el oro y/o la plata 5 a una solucion y/o suspension, de manera preferente solucion, respectivamente se lleve al contacto en especial con la mezcla de productos, respectivamente el metal noble.
En el caso del componente, respectivamente compuesto de formacion de complejos en cuestion se puede tratar en general de una sustancia, que forme con el metal noble, en especial el oro y/o la plata, un compuesto complejo, que pueda ser disuelto respectivamente suspendido en el disolvente, con preferencia agua, al menos de una manera 10 esencialmente completa.
El componente, respectivamente compuesto de formacion de complejos puede ser elegido del grupo de lixiviacion de cianuro, mezcla de yodo/bromo y solucion de tiosulfato. En especial se puede utilizar una solucion de la sal del acido prusico, en especial cianuro sodico (NaCN) como coOmponente para convertir el metal noble en una solucion y/o suspension.
15 Como componente en cuestion se presta en especial, como se expuso mas arriba, una solucion de cianuro sodico, que de una manera sinonima tambien es conocida como lixiviacion de cianuro, ya que en el marco de la llamada lixiviacion de cianuro se disuelve, respectivamente suspende el oro y/o la plata en una solucion de cianuro sodico, que contiene oxfgeno, como compuesto para la formacion de complejos en especial sobre la base de la ecuacion (v) de reaccion siguiente: para el metal noble en forma de plata es valida de manera correspondiente la ecuacion (vi) de 20 reaccion:
(v) 4 Au + 8 NaCN + O2 + 2 H2O ^ 4 Na[Au(CN)2] + 4 NaOH.
Para el metal noble en forma de plata es valida de manera correspondiente la ecuacion (vi) de reaccion:
(vi) 4 Ag + 8 NaCN + O2 + 2 H2O ^ 4 Na[Ag(CN)2] + 4 NaOH.
Ademas tambien es posible prever, que la solucion y/o la suspension del metal noble obtenida, en especial loro y/o 25 plata, se separe de la mezcla de productos remanente en especial por medio de un filtrado y que el metal noble, en especial oro y/o plata, se atenga a partir de la solucion y/o de la suspension, en especial por medio de procedimientos de precipitado o sortivos, en especial adsortivos.
Por ejemplo, la precipitacion del metal noble puede tener lugar con el empleo de cinc, respectivamente aluminio, en especial en forma de partfculas finas, en especial sobre la base de las ecuaciones (vii) y (viii) de reaccion siguientes:
30 (vii) 2 Na[Au(CN)2] + Zn ^ Na2[Zn(CN)2] + 2 Au;
(viii) 2 Na[Ag(CN)2] + Zn ^ Na2[Zn(CN)2] + 2 Ag
A la precipitacion del metal noble pueden seguir un filtrado y depuracion adicionales del metal noble bruto obtenido.
De acuerdo con otra forma de ejecucion del presente invento tambien es posible utilizar procedimientos de depuracion sortivos, en especial adsortivos para la obtencion del metal noble, en especial sobre la base de un 35 material de adsorcion con preferencia en forma de partfculas, en especial carbon activo. Para ello se puede proceder con columnas de adsorcion o analogos correspondientes. Fundamentalmente tambien es posible utilizar otros procedimientos de obtencion, respectivamente de depuracion, como los procedimientos de amalgama y/o de lodos de anodo para la obtencion del metal noble.
Sobre la base del procedimiento segun el invento es con ello posible una recuperacion respectivamente depuracion 40 incluso de metales nobles a partir del material de partida utilizado, obteniendo en relacion con ello tasas de rendimiento altas, en especial ante el trasfondo de que los correspondientes metales nobles ya estan concentrados en la mezcla de productos a consecuencia de la eliminacion anterior de los correspondientes componentes metalicos. Sobre la base del procedimiento segun el invento tambien se pueden obtener tambien para los metales nobles purificados, respectivamente aislados purezas muy altas del material.
45 En el marco del presente invento puede suceder en especial de tal modo, que la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento y/o en el paso (e) del procedimiento contenga, ademas, silicio procedente del material de partida, en especial en forma de un oxido de silicio, con preferencia dioxido de silicio. Igualmente puede suceder en el marco del presente invento, que la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento y/o en el paso (e) del procedimiento contenga, ademas, un metal alcalino y/o alcalinoterreo, en especial un metal alcalinoterreo, de 50 manera preferente calcio, procedente del material de partida. En especial se puede hallar el metal alcalino, respectivamente alcalinoterreo, en especial el metal alcalinoterreo, de manera preferente calcio, en forma de al menos una sal, en especial sulfato. La mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento, respectivamente en el paso (e) del procedimiento puede contener sulfato de calcio procedente del material de partida, ya que en lo que se refiere en especial a los componentes antes mencionados, no son eliminados,
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respectivamente modificados qufmicamente, al menos de manera no esencial sobre la base de los pasos de procedimiento expuestos para la depuracion de los correspondientes componentes metalicos, respectivamente componentes de metal noble, de manera que estos se hallan en la mezcla de productos remanente como tales al menos de manera esencialmente completa.
En relacion con ello se puede prever segun el invento desde el punto de vista de la mezcla de productos todavfa remanente en especial una separacion, respectivamente procesamiento de dioxido de silicio. Por ejemplo, puede tener lugar una reduccion en silicio, por ejemplo sobre la base de la siguiente ecuacion (ix) de reaccion:
(ix) SiO2 + C —— Si + CO2
En lo que se refiere por lo demas al sulfato de calcio remanente en la mezcla de productos, se puede utilizar este como tal, por ejemplo para la fabricacion de elementos de construccion de yeso o analogos.
El presente invento se refiere igualmente de acuerdo con este aspecto del presente invento a un procedimiento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos de pirita, de manera preferente los residuos de la tostacion de pirita generados en la fabricacion de acido sulfurico, en especial como se definio mas arriba, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos de procedimiento:
(a) obtencion, en especial preparacion de un material de partida en forma de al menos un mineral y/o un residuo de mineral, en especial al menos un residuo de pirita con preferencia al menos un residuo de tostacion de pirita procedente de la fabricacion de acido sulfurico, conteniendo el material de partida
(i) hierro como componente principal y
(ii) al menos un metal noble elegido entre el oro y/o la plata asf como
(iii) al menos otro metal, de manera preferente elegido del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo, con preferencia del grupo de cobre, cinc, plomo y cobalto.
(b) Tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material de partida preparado en el paso (a) del procedimiento utilizando al menos un medio de oxidacion, en especial oxfgeno, obteniendo oxido de hierro y oxidos de los restantes metales, siendo transferido el hierro durante el tratamiento de oxidacion al menos esencialmente de manera completa en la forma trivalente, en especial en hierro(III), con preferencia en oxido de hierro(III) y/o durante el tratamiento de oxidacion se obtiene hierro(III) y/o durante el tratamiento de oxidacion se transforma el oxido de hierro(III) y/o el oxido de hierro(II) en oxido de hierro(III).
(c) Cloracion de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento, en especial oxidos, utilizando al menos un medio de cloracion reciclable, comprendiendo la cloracion de oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales, obteniendo en especial cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh) y cloruros de los restantes metales,
utilizando cloruro de amonio (NPUCl ) como medio de cloracion, obteniendo amoniaco (NH3) como producto de transformacion qufmica procedente del (NH4Cl) durante la cloracion,
reciclando el cloruro de amonio (NH4Cl) por recuperacion y/o separacion del amoniaco (NH3) y posterior reaccion del amoniaco (NH3) con un compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl),
realizando el reciclado del cloruro de amonio (NH4Cl) en un dispositivo de reaccion y de condensacion y
utilizando el cloruro de amonio (NH4Cl) reciclado nuevamente para la cloracion de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento;
(d) separacion del cloruro de hierro obtenido en el paso (c) del procedimiento, con preferencia el cloruro de hierro(III) (FeCh) y eventualmente de los cloruros de los restantes metales de la mezcla de productos obtenida en el paso (c) del procedimiento,
teniendo lugar la separacion del cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh) de la mezcla de productos por sublimacion,
desublimando el cloruro de hierro separado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh), para la obtencion de cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III), solido y/o purificado o
reduciendo el cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III), separado y en especial sublimado para la obtencion de hierro metalico utilizando como medio de reduccion hidrogeno, resultando de la reduccion cloruro de hidrogeno (HCl), utilizando el cloruro de hidrogeno (HCl) para el reciclado de cloruro de amonio (NH4Cl), en especial como de define en el paso (c) del procedimiento;
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(e) separacion del metal noble, en especial oro y/o plata a partir de la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento;
teniendo lugar la cloracion realizada en el paso (c) de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento y la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro realizado en el paso (d) del procedimiento en un dispositivo comun, poseyendo el dispositivo comun una primera seccion para la realizacion del paso (c) del procedimiento y una segunda seccion para la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro,
y siendo realizados los pasos (a) a (e) de procedimiento antes mencionados en el orden indicado anteriormente.
En especial, el procedimiento segun el invento tambien puede ser realizado utilizando la instalacion de recuperacion segun el invento definida en lo que sigue.
Como se expuso anteriormente, el procedimiento segun el invento es descrito en lo que sigue por medio de las reivindicaciones secundarias y subordinadas del procedimiento asf como haciendo referencia a la correspondiente representacion en las figuras.
Como resultado, sobre la base del presente invento se divulga un procedimiento altamente eficiente en especial para la purificacion, respectivamente el aislamiento selectivo y amplio de metales, en especial para la obtencion de hierro metalico asf como de otros componentes metalicos y eventualmente de metales nobles, como oro y plata, en especial a partir de desechos de pirita, como residuos de tostacion de pirita.
De acuerdo con una forma de ejecucion especial del presente invento se puede proceder de tal modo, que los residuos de tostacion de pirita previamente secados a 120°C, se someten a una tostacion oxidativa a 700°C con el fin de llevar el hierro en a la forma trivalente. A continuacion se pueden tratar los residuos de tostacion de pirita oxidados con cloruro de amonio solido a una temperatura de 300°C para llevar el hierro a la forma de cloruro obteniendo amoniaco y agua en la fase gaseosa. Despues se puede separar de la mezcla de productos el cloruro de hierro por sublimacion. El cloruro de hierro es transformado , respectivamente sublimado a una temperatura de 950°C en la fase gaseosa, permaneciendo el dioxido de silicio y el sulfato de calcio asf como los cloruros de los restantes metales y los componentes de los metales nobles en la mezcla de productos solida. La mezcla de productos remanente posee en comparacion con el material de partida un mayor contenido en metales nobles. A continuacion se puede reducir, respectivamente tratar el cloruro de hierro con hidrogeno para obtener hierro metalico y gas de cloruro de hidrogeno. Las corrientes de gas de amoniaco y de cloruro de hidrogeno pueden ser reunidas para la formacion renovada de cloruro de amonio y pueden reaccionar entre sf. De la mezcla de productos remanente despues de la eliminacion del cloruro de hierro se pueden transferir los cloruros de los restantes metales a una solucion y ser separados por tarquinizacion. La mezcla residual de productos asf obtenida puede ser tratada despues de la eliminacion de los cloruros de los restantes metales con una solucion de cianuro para transferir el oro y la plata a una forma soluble. El resto remanente en la mezcla de productos purificada, que comprende una mezcla de dioxido de silicio (cuarzo) y sulfato de calcio (yeso) puede ser separado por medio de una filtracion de la solucion, que contiene oro, respectivamente plata. Finalmente se puede obtener por precipitado el metal noble en forma de oro, respectivamente plata.
En lo que sigue se describira el presente invento sobre la base del procedimiento segun el invento por medio de ejemplos de ejecucion preferidos, respectivamente dibujos, respectivamente representaciones graficas, que representan formas de ejecucion. En relacion con la descripcion de estos ejemplos de ejecucion preferidos del procedimiento segun el invento, que, sin embargo, no estan limitados en modo alguno al procedimiento segun el invento, tambien se divulgan otras ventajas, propiedades, aspectos y caracterfsticas del presente invento.
En el dibujo muestran:
La figura 1, una representacion, respectivamente vista de conjunto esquematica del procedimiento segun el invento para la recuperacion de metales a partir de minerales, respectivamente residuos se minerales, de manera preferente para la recooperacion de metales a partir de residuos de pirita, de manera preferente de los residuos de tostacion de pirita generados en la fabricacion de acido sulfurico.
La figura 2, otra representacion, respectivamente vista de conjunto del procedimiento segun el invento de acuerdo con otra forma de ejecucion preferida segun el invento.
La figura 1 esquematiza una forma de ejecucion especial del procedimiento segun el invento, como se definira en lo que sigue:
En especial la figura 1muestra la conduccion segun el invento del procedimiento, segun la que en primer lugar se dispone respectivamente aporta la materia RM prima, tratandose en este c aso en especial de un mineral, respectivamente un residuo de mineral en especial un residuo de pirita, respectivamente con preferencia de los residuos de tostacion de pirita generad os en la fabricacion de acido sulfurico. La materia RM prima contiene en especial hierro, con preferencia como componente principal y al menos un metal noble, en especial oro y/o plata, asf como otro metal, elegido de manera preferente del grupo de cobre, cinc, plomo y cobalto, estando presentes en especial el hierro asf como el otro metal en forma de oxidos.
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En el peso (a) del procedimiento tiene lugar entonces el tratamiento, en especial la preparacion, de un material AM de partida sobre la base de la material RM prima utilizada. La preparacion puede comprender un triturado de la materia RM prima y/o un secado de la materia RM prima para obtener del material AM de partida preparado.
A continuacion se somete el material AM de partida, como se representa en la figura 1, segun el paso (b) del procedimiento a un tratamiento de oxidacion, que puede ser realizado en especial como calcinacion, respectivamente tostacion oxidativa. En relacion con ello se utiliza en especial un medio de oxidacion como aire y/u oxfgeno. El resultado es un material OP con correspondientes productos de oxidacion, comprendiendo los productos de oxidacion en especial oxido de hierro y eventualmente los oxidos de los restantes metales. En especial en relacion con el oxido de hierro se obtiene oxido de hierro(III).
La figura 1 muestra, ademas, que en un paso (c) adicional del procedimiento tiene lugar una cloracion de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento, en especial oxidos, de manera, que de manera correspondiente resultan productos CP clorados. La cloracion de los oxidos tiene lugar con un medio de cloracion reciclable en forma de cloruro de amonio (NhUCl). Partiendo del oxido de hierro(III) se obtienen, por un lado, cloruro de hierro(III) (FeCh) y partiendo de los restantes oxidos de metales los correspondientes cloruros de los restantes metales (MexCly) con Me = Cu, Zn, Pb, Co, Ti, V, respectivamente Cr, en especial Cu, Zn, Pb, respectivamente Co).
Los productos CP clorados obtenidos con la cloracion pueden ser separados, respectivamente aislados de la mezcla de productos obtenida en el paso (c) del procedimiento, como se expone en la figura 1 segun del paso (d) de procedimiento allf mostrado. En especial, el posible, que el cloruro de hierro(III) (FeCh) obtenido anteriormente en el paso (c) del procedimiento se sublime en el paso (d) del procedimiento, de manera, que se obtenga cloruro de hierro(III) (FeCh(g)) gaseoso, que puede ser separado correspondientemente de la mezcla residual solida.
En relacion con ello muestra, ademas, la figura 1, que el cloruro de hierro(III) en especial gaseoso asf obtenido puede ser desublimado, por un lado, para la obtencion de cloruro de hierro(III) solido y que, por otro, el cloruro de hierro(III) en especial gaseoso puede ser sometido a una reduccion de hierro metalico (Fe). Los productos de reaccion, que se generan en la reduccion de cloruro de hierro(III) en hierro metalico, en especial en forma de un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno, pueden ser utilizados como se representa igualmente de manera esquematica en la figura 1, para el reciclado del medio de cloracion, haciendo reaccionar el compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno, con el producto de transformacion qufmica resultante del medio de cloracion durante la cloracion, en especial con amoniaco (NH3) gaseoso, de manera, que de este modo se obtiene nuevamente el medio de cloracion en forma de cloruro de amonio (NH4Cl), que puede ser utilizado nuevamente en el paso (c) del procedimiento.
La figura 1 muestra, ademas, que en el paso (c) del procedimiento tambien puede ser realizada una separacion de los cloruros de los restantes metales (MexCly), que sigue en especial a la separacion del cloruro de hierro(III). Del paso (d) del procedimiento una mezcla (VP) productos remanente, que eventualmente puede ser llevada segun el paso (e) del procedimiento, como se representa igualmente en la figura 1, a un purificacion adicional, en especial desde el punto de vista de la separacion de metales nobles, como oro y/o plata. La mezcla solida de productos liberada del oro y de la plata remanente en el paso (e) del procedimiento comprende en especial sulfato de calcio y dioxido de silicio, pudiendo ser sometido el dioxido de silicio a una reduccion para la obtencion de silicio elemental.
La figura 2 esquematiza otra forma especial de ejecucion del procedimiento segun el invento, que se describira en lo que sigue:
como se representa en la figura 2 se puede obtener, partiendo de un material bruto, como en especial residuos de tostacion de pirita, que contiene componentes sobre la base de hierro, cobre, cinc, cobalto, oro, plata, plomo, silicio y calcio asf como sobre la b ase de otros elementos, por secado y triturado un material de partida preparado.
El material, de partida si obtenido puede ser sometido a una oxidacion, respectivamente calcinacion, por ejemplo con temperaturas de 700°C en presencia de un medio de oxidacion, como aire y/u oxfgeno. El tratamiento de oxidacion conduce en especial a la obtencion de oxidos, en especial tambien con incremento del escalon de oxidacion de los correspondientes elementos metalicos. Asf por ejemplo, en el caso de hierro se obtiene partiendo de oxido de hierro(II) o de oxido de hierro (II,III) sobre todo oxido de hierro(III) de acuerdo con el siguiente esquema de reaccion:
(x) 4 FeO + 3 O2 —— 2 Fe2O3.
Igualmente se puede obtener, partiendo del oxido de cobre (I), sobre todo, el oxido de cobre (II) de acuerdo con el siguiente esquema de reaccion :
(xi) 2 Cu2O + O2 — 4 CuO.
Lo mismo es valido en general para los elementos de los restantes metales.
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Por lo que se refiere al metal noble, en especial oro, este no se oxida en general en el marco del tratamiento de oxidacion, debido en general a sus propiedades nobles. Para la plata puede tener lugar al menos en parte una transformacion qufmica en el oxido.
La figura 2 representa, ademas, a tftulo de ejemplo la cloracion de los productos de oxidacion obtenidos anteriormente utilizando un medio de cloracion en forma de cloruro amonico, que se pude agregar a los productos de oxidacion en forma solida, por ejemplo en forma de un polvo de cloracion puede tener lugar por ejemplo con temperaturas de 300°C. En ella resulta de manera correspondiente en relacion con el oxido de hierro (III) cloruro de hierro(III) (FeCh), asf como, solo como ejemplo, para el oxido de cobre de manera correspondiente cloruro de cobre (CuCh).Lo mismo es valido para los oxidos de los restantes metales. De la cloracion realizada puede resultar en especial amoniaco gaseoso (NH3) como producto de la reaccion qufmica resultante del medio de cloracion, en especial cloruro amonico (NH4Cl).
La figura 2 pone de manifiesto en relacion con ello, que el amoniaco (NH3) en especial gaseoso resultante puede ser evacuado y ser llevado en la fase gaseosa a la reaccion con un compuestos inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno, para la obtencion de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro amonico (NH4Cl).
En lo que se refiere al ulterior desarrollo del procedimiento, se pueden eliminar de la mezcla de productos los productos clorados en especial cloruro de hierro y eventualmente los cloruros de los restantes metales. La figura 2 muestra, ademas, que el cloruro de hierro(III) (FeCh) puede ser eliminado por sublimacion, en especial a temperaturas de 350°C, pudiendo ser llevado a la fase gaseosa y ser eliminado asf de la mezcla de productos.
Una vez realizada la sublimacion, respectivamente la eliminacion del cloruro de hierro(III) se pueden eliminar como se representa en la figura 2, de la mezcla de productos los cloruros de los restantes metales, como (CuCh), (ZnCh), (CoCl2), (PbCh), etc. y ello en especial por tarquinizacion, respectivamente dispersion de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro(III) con la correspondiente transformacion de los cloruros solubles en una solucion, respectivamente suspension, en especial acuosa, seguida de la separacion de la solucion, respectivamente dispersion.
En lo que se refiere por lo demas al cloruro de hierro(III) presente por sublimacion y en especial en estado gaseoso se puede proceder de acuerdo con el procedimiento segun el invento sobre la base de dos formas de ejecucion distintas, como se representa en la figura 2. Por un lado se puede desublimar el cloruro de hierro(III) en especial gaseoso por medio de una desublimacion en cloruro de hierro(III) solido para la obtencion del correspondiente producto final. Por otro lado, en especial el cloruro de hierro(III) a una reduccion, en especial a 7600°C, pudi3ndo utilizar como medio de reduccion por ejemplo hidrogeno. La reduccion se puede desarrollar en especial de acuerdo con la siguiente ecuacion de reaccion 2 FeCh + 3 H2 ^ 2 Fe + 6 HCl. De esta manera se obtiene hierro metalico. En el marco del presente invento es igualmente posible, que las dos formas de ejecucion expuestas anteriormente se realicen al mismo tiempo, respectivamente en paralelo.
La figura 2 muestra, ademas, que el cloruro de hidrogeno obtenido en la reduccion de cloruro de hierro(III) puede ser evacuado y utilizado para el reciclado del medio de cloracion mencionado anteriormente.
En lo que se refiere por lo demas a la mezcla de productos liberada de los cloruros de los metales mencionados, puede tener igualmente una separacion del metal noble, en especial oro y/o plata, como se representa en la figura 2. Asf por ejemplo, los metales nobles, como loro y/o plata, pueden ser llevados, en especial por medio de una reaccion de formacion de complejos, a una solucion, respectivamente suspension, en especial acuosa, por ejemplo utilizando una lixiviacion correspondiente de cianuro. La reaccion de formacion de complejos para la base de la siguiente ecuacion de reaccion:
La figura 2 muestra, ademas, que los metales nobles llevados a una solucion, respectivamente suspension, en especial el oro y la plata, pueden ser purificados adicionalmente por un filtrado, respectivamente separacion adicional de los componentes solidos para obtener una solucion de metal noble respectivamente una suspension de metal noble purificada. De esta solucion, respectivamente suspension se puede obtener por medio de una extraccion, respectivamente una precipitacion, respectivamente una adsorcion el metal noble aislado, en especial oro y/o plata. En relacion con ello muestra la figura 2 a tftulo de ejemplo la reaccion basica con la utilizacion de un medio de precipitacion como cinc o aluminio: 2 Na[Em(CN)2] + Fm ^ Na2[Fm(CN)2] + 2 Em; Em = Au o Ag asf como Fm = medio de precipitacion (Zn o Al).
En lo que se refiere por lo demas a la mezcla de productos remanente, contiene esta en especial sulfato de calcio asf como dioxido de silicio, pudiendo ser transformado el dioxido de silicio por medio de una reduccion correspondiente, utilizando por ejemplo carbono como medio de reduccion, en silicio, como se representa igualmente en la figura 2.
Ademas el presente invento se refiere - de acuerdo con otro aspecto del presente invento - a la instalacion de recuperacion segun el invento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o de residuos de minerales en forma de residuos de pirita, con especial preferencia a partir de los residuos de tostacion de pirita generados en la fabricacion de acido sulfurico, en especial una instalacion de recuperacion para la realizacion del procedimiento definido anteriormente, comprendiendo la instalacion de recuperacion:
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(a) al menos un dispositivo para la obtencion y/o la preparacion para la obtencion, en especial preparacion, de un material de partida en forma de al menos un mineral y/o un residuo de mineral, en especial al menos un residuo de pirita, con preferencia al menos un residuo de tostacion de pirita, generado en la fabricacion de acido sulfurico, conteniendo el material de partida (i) hierro como componente principal, (ii) al menos un metal noble elegido entre oro y/o plata asf como (iii) al menos otros metales del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo.
(b) al menos un dispositivo de oxidacion y/o de tostacion para el tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material de partida preparado, para la obtencion de oxido de hierro y eventualmente los oxidos de los restantes metales como productos de oxidacion en la mezcla de productos resultante.
(c) al menos un dispositivo de cloracion para la cloracion de los productos de oxidacion, en especial los oxidos, en la mezcla de productos y para la utilizacion de al menos un medio de cloracion reciclable para la cloracion del oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales para la obtencion de cloruro de hierro y los cloruros de los restantes metales en la mezcla de productos, siendo realizada la cloracion como reaccion en fase solida, poseyendo el dispositivo de cloracion al menos un dispositivo de admision para la aportacion del medio de cloracion utilizado para la cloracion realizada como reaccion en fase solida, poseyendo la instalacion al menos un dispositivo de reaccion y de condensacion para el reciclado del medio de cloracion reciclable, estando unido el dispositivo de reaccion y de condensacion con el dispositivo de cloracion y siendo realizada la cloracion utilizando cloruro de amonio como medio de cloracion;
(d) al menos un dispositivo de separacion para la separacion del cloruro de hierro de la mezcla de productos; y
(e) al menos un dispositivo de separacion y/o de filtrado para la separacion del metal noble, en especial oro y/o plata, de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro y de los cloruros de los restantes metales;
estando agrupados el dispositivo de cloracion y el dispositivo de separacion en un dispositivo comun y
estando dispuestos los dispositivos mencionados mas arriba en el orden indicado aguas abajo en la direccion del proceso.
La instalacion de recuperacion segun el invento se presta de manera especial para su utilizacion en el marco del procedimiento segun el invento descrito anteriormente. La instalacion de recuperacion hace en especial posible, por un lado, una purificacion, respectivamente separacion eficiente y amplia de los componentes metalicos a partir del material de partida utilizado, pudiendo obtener en relacion con ello en especial hierro en forma metalica como material bruto para su utilizacion ulterior, en especial industrial, asf como metales nobles en forma de oro y plata. Por otro lado, la instalacion de recuperacion segun el invento hace posible el reciclado del medio de cloracion prevista en especial en relacion con el procedimiento segun el invento y ligado con las correspondientes ventajas economicas y ecologicas.
Para otras consideraciones relacionadas con la instalacion de recuperacion segun el invento se puede remitir a las reivindicaciones subordinadas referentes a la instalacion de recuperacion segun el invento y a las correspondientes representaciones en las figuras.
El presente invento se especificara ahora con relacion a la instalacion de recuperacion segun el invento por medio de dibujos, respectivamente representaciones graficas, que representan ejemplos de ejecucion preferidos, respectivamente formas de ejecucion preferidas. En relacion con la explicacion de estos ejemplos de ejecucion preferidos del presente invento, que, sin embargo, no son limitadoras en modo alguno en relacion con el presente invento, se expondran tambien otras ventajas, propiedades, aspectos y caracterfsticas del presente invento.
En las demas representaciones graficas muestran
la figura 3, una representacion, respectivamente vista de conjunto esquematica de la instalacion A de recuperacion segun el invento, de manera preferente para la obtencion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales, con preferencia la recuperacion de metales a partir de residuos de pirita, con preferencia partir de los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico;
la figura 4, otra representacion respectivamente vista de conjunto esquematica de la instalacion A de recuperacion segun el invento de acuerdo con otra forma de ejecucion segun el invento.
Las figuras 3 y 4 esquematizan con ello formas de ejecucion preferidas de la instalacion A de recuperacion segun el invento, como se define en lo que sigue:
En especial, la figura 3 y la figura 4 muestran en especial la instalacion A de recuperacion segun el invento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos de pirita, con especial preferencia a partir de los residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico, en especial la instalacion A de recuperacion para la realizacion del procedimiento antes definido, comprendiendo la instalacion A de recuperacion:
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(a) al menos un dispositivo 1 de obtencion y/o de preparacion para la obtencion, en especial preparacion, de un material de partida en forma de al menos un mineral y/o residuo de mineral, en especial al menos un residuo de pirita, con preferencia al menos un residuo de tostacion de pirita generado en la fabricacion de acido sulfurico, conteniendo el material de partida (i) hierro como componente principal, (ii) al menos un metal noble elegido entre oro y/o plata asf como (iii) al menos otros metales del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo.
(b) al menos un dispositivo 2 de oxidacion y/o de tostacion para el tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material de partida preparado para la obtencion de oxido de hierro y eventualmente los oxidos de los restantes metales como productos de oxidacion en la mezcla de productos resultante.
(c) al menos un dispositivo 3 de cloracion para la cloracion de los productos de oxidacion, en especial los oxidos, en la mezcla de productos y para la utilizacion de al menos un medio de cloracion reciclable para la cloracion del oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales para la obtencion de cloruro de hierro y los cloruros de los restantes metales en la mezcla de productos, siendo realizada la cloracion como reaccion en fase solida, poseyendo el dispositivo 3 de cloracion al menos un dispositivo 8 de admision para la aportacion del medio de cloracion utilizado para la cloracion realizada como reaccion en fase solida, poseyendo la instalacion al menos un dispositivo de reaccion y de condensacion 10 para el reciclado del medio de cloracion reciclable, estando unido el dispositivo de reaccion y de condensacion 10 con el dispositivo 3 de cloracion y siendo realizada la cloracion utilizando cloruro de amonio como medio de cloracion;
(d) al menos un dispositivo 4 de separacion para la separacion del cloruro de hierro de la mezcla de productos; y
(e) al menos un dispositivo 5 de separacion y/o de filtrado para la separacion del metal noble, en especial oro y/o plata de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro y de los cloruros de los restantes metales;
estando agrupados el dispositivo 3 de cloracion y el dispositivo 4 de separacion en un dispositivo 24 comun y
estando dispuestos los dispositivos 1, 2, 3, 4, 5 mencionados mas arriba en el orden indicado aguas abajo en la direccion del proceso.
Como se expone en la figura 4 con detalle, el dispositivo 1 de obtencion y/o de preparacion puede comprender al menos un dispositivo 6 de trituracion, en especial para triturar y/o homogenizar el material de partida, respectivamente un dispositivo 7 de secado, en especial para el secado del material de partida. De acuerdo con una forma de ejecucion preferida segun el invento se puede disponer el dispositivo 7 de secado aguas abajo en el sentido del proceso del dispositivo 6 de trituracion.
En lo que se refiere, ademas, a la instalacion A de recuperacion segun el invento, se puede elegir el dispositivo 2 de oxidacion y/o de tostacion del grupo de hornos rotativos, hornos de tambor, hornos de capa fluidizada y reactores de corriente en suspension. El dispositivo 2 de oxidacion y/o de tostacion puede poseer al menos un dispositivo para la aportacion de al menos un medio de oxidacion, en especial aire y/u oxfgeno.
Ademas, el dispositivo 3 de cloracion puede ser elegido del grupo de hornos tubulares, de hornos rotativos y de hornos de tambor.
Como se desprende de la figura 4, el dispositivo 3 de cloracion posee al menos un dispositivo 8 para la aportacion de un medio de cloracion, en especial cloruro de amonio (NhUCl). El dispositivo 3 de coloracion puede poseer, ademas, al menos un dispositivo 9 de evacuacion y/o de expulsion, en especial para la recuperacion y/o la separacion del medio de cloracion de los productos de la transformacion qufmica resultantes en la cloracion de los productos de oxidacion, en especial de amoniaco (NH3), de manera preferente gaseoso.
Ademas de la figura 3 y de la figura 4 se desprende, que la instalacion A de recuperacion posee al menos un dispositivo 10 de reaccion y de condensacion. El dispositivo de reaccion y de condensacion sirve en especial para reunir, respectivamente llevar al contacto y a la reaccion el amoniaco (NH3) en especial gaseoso, por un lado, y al menos un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), por otro, para la obtencion del medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl).
El dispositivo 10 de reaccion y de condensacion esta unido con el dispositivo 3 de cloracion, en especial desde el punto de vista de que el amoniaco gaseoso del dispositivo 3 de coloracion puede ser llevado al dispositivo 10 de reaccion y de condensacion con preferencia de manera independiente entre si, desde el dispositivo 10 de reaccion y de condensacion al dispositivo 3 de cloracion.
La instalacion A de recuperacion segun el invento hace posible con ello, debido a la peculiaridad de los aparatos, la utilizacion definida de un dispositivo 10 de reaccion y de condensacion, el reciclado del medio de cloracion.
En general, el dispositivo 10 de reaccion y de condensacion tal como se representa esquematicamente en la figura 3, puede recoger el compuesto inorganico de cloro resultante en relacion con la reduccion del cloruro de hierro
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separado de la mezcla de productos en el dispositivo 4 de separacion, que sirve para el reciclado del medio de cloracion.
En lo que se refiere en especial al dispositivo 10 de reaccion y de condensacion, se puede prever segun el invento, que, como se representa en la figura 4, posea este un dispositivo 11 de aportacion y/o admision de amoniaco (NH3) en especial gaseoso, respectivamente al menos un segundo dispositivo 12 para la aportacion o admision de al menos un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), y/o al menos un dispositivo 13 de evacuacion y/o de expulsion, en especial para la recuperacion y/o separacion del medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl). En este caso es ventajoso segun el invento, que el dispositivo 11 de aportacion este unido con el dispositivo 9 de evacuacion y/o de expulsion del dispositivo 3 de cloracion. Igualmente es ventajoso, que el dispositivo 13 de evacuacion y/o de expulsion este unido con el dispositivo 8 de aportacion del dispositivo 3 de cloracion. Con ello se hace posible un transporte eficiente y selectivo de productos de los eductos, respectivamente productos relevantes desde el punto de vista del medio de cloracion.
En lo que se refiere, ademas, a la instalacion A de recuperacion se puede prever de acuerdo con una forma de ejecucion preferida segun el invento, que el dispositivo 4 de separacion se configure como dispositivo de sublimacion. El dispositivo 4 de separacion puede ser en especial un horno tubular rotativo, un horno de tambor y/o un horno de capa fluidizada. El dispositivo de separacion deberfa poseer igualmente al menos un dispositivo 25 para la extraccion, respectivamente evacuacion del cloruro de hierro en especial gaseoso, en especial cloruro de hierro(III).
La figura 4 muestra, ademas, una forma de ejecucion segun el invento, en la que el dispositivo 3 de cloracion y el dispositivo 4 de separacion estan agrupados en un dispositivo 24 comun.
En relacion con ello se puede configurar el dispositivo 24 comun en forma de un horno tubular rotativo comun, en especial con al menos, de manera preferente, dos tramos de temperatura. En especial puede reinar en el primer tramo de temperatura, respectivamente en la primera zona de temperatura, la temperatura necesaria para la cloracion de los componentes metalicos, pudiendo tener lugar la cloracion de los componentes metalicos del material con los productos de oxidacion obtenidos anteriormente por adicion del medio de cloracion, transfiriendo despues la mezcla de productos resultante con los componentes metalicos clorados al segundo tramo de temperatura, respectivamente zona de temperatura, en la que reina la temperatura necesaria para la sublimacion en especial del cloruro de hierro(III). El dispositivo 24 comun deberfa poseer en relacion con ello los correspondientes dispositivos para la aportacion del medio de cloracion asf como para la evacuacion del medio de cloracion de los productos de transformacion qufmica resultantes durante la cloracion, en especial el amoniaco (NH3), asf como al menos un dispositivo 25 adicional para la extraccion, respectivamente evacuacion del cloruro de hierro en especial gaseoso, en especial del cloruro de hierro(III) (FeCh), como el que resulta de la sublimacion.
La figura 4 muestra, ademas, una forma de ejecucion segun el invento en la que la instalacion A de recuperacion posee, ademas, al menos un dispositivo 14 de desublimacion, en especial para la recepcion y la desublimacion de, en especial, cloruro de hierro sublimado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh), respectivamente para la obtencion de cloruro de hierro solido, respectivamente purificado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh). El dispositivo 14 de desublimacion deberfa estar unido en este caso con el dispositivo 4 de separacion, en especial con el dispositivo 25 del dispositivo 4 de separacion para la extraccion, respectivamente evacuacion del cloruro de hierro, en especial gaseoso, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh). En relacion con ello deberfa poseer el dispositivo 14 de desublimacion al menos un dispositivo 19 de aportacion, en especial para la recepcion de cloruro de hierro, en especial sublimado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh), de manera preferente del dispositivo 4 de separacion.
El dispositivo de desublimacion puede ser configurado por ejemplo como dispositivo de enfriamiento y/o de condensacion.
La figura 4 muestra tambien una forma de ejecucion segun el invento en la que la instalacion A posee al menos un dispositivo 15 de reduccion, en especial para la reduccion del cloruro de hierro sublimado, en especial cloruro de hierro(III) y para la obtencion de hierro metalico. En relacion con ello, el dispositivo 15 de reduccion deberfa estar unido con el dispositivo 4 de separacion. Ademas, el dispositivo 15 de reduccion deberfa poseer al menos un dispositivo 16 de aportacion, en especial para la recepcion de, en especial, cloruro de hierro sublimado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh), con preferencia del dispositivo 4 de separacion.
En especial, el dispositivo 15 de reduccion puede estar unido. como se expuso anteriormente, con el dispositivo 4 de separacion, en especial para la recepcion de cloruro de hierro. Con preferencia, el dispositivo 15 de reduccion esta unido en este caso por medio del dispositivo 16 de aportacion con el dispositivo 25 para la extraccion, respectivamente evacuacion de, en especial, cloruro de hierro sublimado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh).
En lo que se refiere, ademas, al dispositivo 15 de reduccion puede poseer este al menos un segundo dispositivo 17 de aportacion para la aportacion y/o recepcion de un medio de reduccion, en especial hidrogeno o gas natural (metano).
En especial, el dispositivo 15 de reduccion puede estar unido con el dispositivo 10 de reaccion y de condensacion, en especial para ceder un compuesto inorganico de cloro formado en la reduccion del cloruro de hierro, y la
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recepcion en el dispositivo de reaccion y de condensacion . En relacion con ello puede poseer el dispositivo 15 de reduccion al menos un dispositivo 18 de extraccion y/o de evacuacion, en especial para la recuperacion y/o la separacion de al menos un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), que se forma en la reduccion del cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III) y/o para la evacuacion de al menos un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), que se forma en la reduccion del cloruro de hierro.
En especial deberfa estar unido el dispositivo 18 de extraccion con el dispositivo 12 de aportacion del dispositivo 10 de reaccion y de condensacion.
De esta forma y manera es posible preparar y transferir a traves de la reduccion del cloruro de hierro desde la propia conduccion del procedimiento el compuesto inorganico de cloro necesario desde el punto de vista del reciclado del medio de cloracion, facilitando la instalacion A de recuperacion segun el invento las condiciones constrictivas para ello, como se expuso anteriormente.
La figura 4 muestra otra forma de ejecucion de la instalacion A segun el invento, segun la que la instalacion A posee al menos una dispositivo 20 de tarquinizacion, respectivamente de dispersion, en especial para la separacion y/o el aislamiento de cloruro de cobre, en especial cloruro de cobre(II) (CuCh) y/o de cloruro de cinc, en especial cloruro de cinc(II) (ZnCl2) y/o de cloruro de plomo, en especial cloruro de plomo(II) (PbCh) y/o de cloruro de cobalto, en especial cloruro de cobalto(II) (CoCh) a partir de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro, en especial cloruro de hierro(III) (FeCh).
En relacion con ello deberfa estar dispuesto el dispositivo 20 de tarquinizacion, respectivamente de dispersion aguas abajo en el sentido del procedo del dispositivo 4 de separacion, respectivamente aguas arriba en el sentido del proceso del dispositivo 5 de separacion, respectivamente de filtrado. El dispositivo 20 de tarquinizacion respectivamente de dispersion sirve en especial para la tarquinizacion, respectivamente la dispersion de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro, en especial del cloruro de hierro(III) (FeCh), siendo transferidos a una solucion, respectivamente suspension los cloruros mencionados de los restantes metales. El dispositivo 20 de tarquinizacion, respectivamente dispersion puede poseer igualmente al menos un dispositivo 26 para la recepcion de un medio de dispersion, respectivamente de solucion y/o de suspension, en especial agua, que sirva tanto para la tarquinizacion de la mezcla de productos, como tambien para la transferencia de los cloruros en cuestion de los otros metales a una solucion, respectivamente suspension. Ademas, el dispositivo de tarquinizacion respectivamente de dispersion deberfa poseer al menos un dispositivo 27 de evacuacion para la extraccion de la, con preferencia, solucion, respectivamente suspension acuosa de los cloruros de los restantes metales.
En especial, el dispositivo 20 de tarquinizacion y/o de dispersion puede ser una cuba de remocion, respectivamente un dispositivo en contracorriente, con preferencia con al menos un dispositivo 27 de extraccion. El dispositivo de extraccion sirve en especial para la extraccion de la solucion, respectivamente suspension, en especial acuosa, de los cloruros de los restantes metales separados de la mezcla de productos.
La figura 4 muestra, ademas, una forma de ejecucion segun el invento en la que la instalacion A posee al menos un dispositivo 21 de adicion y/o de aportacion, de manera preferente con un dispositivo 22 de adicion, en especial para la adicion de al menos un componente para la formacion de complejos para la transferencia del metal noble, en especial oro y/o plata, a una solucion y/o suspension, con preferencia una solucion. En relacion con ello se puede elegir el compuesto para la formacion de complejos del grupo de lixiviacion de cianuro, solucion de yodo/bromo y solucion de tiosulfato.
En lo que se refiere al dispositivo 21 de adicion se deberfa disponer este aguas abajo en el sentido del proceso del dispositivo 4 de separacion, en especial aguas abajo en el sentido del proceso del dispositivo 20 de tarquinizacion y/o de dispersion y/o aguas arriba en el sentido del proceso del dispositivo 5 de separacion y/o de filtrado. El dispositivo 21 de adicion, respectivamente aportacion sirve en especial para la recepcion del cloruro de hierro, en especial el cloruro de hierro(III) asf como de la mezcla de productos liberada de los cloruros de los restantes metales.
En el de adicion, respectivamente de aportacion se transforma por medio de la adicion del componente antes mencionado el metal noble contenido en la mezcla de productos, en especial oro y/o plata, en una solucion, respectivamente suspension, utilizando para ello agua como medio de solucion, respectivamente suspension. En relacion con ello puede poseer el dispositivo 21 de adicion, respectivamente de aportacion eventualmente tambien al menos un dispositivo para la recepcion del medio de solucion, respectivamente suspension, en especial agua.
El dispositivo 21 de adicion, respectivamente aportacion sirve con ello en especial para la adicion y/o para llevar al contacto del componente para la transferencia del metal noble a una solucion y/o dispersion a, respectivamente con la mezcla de productos en especial tarquinizada, respectivamente dispersada, liberada del cloruro y hierro, en especial del cloruro de hierro(III) asf como de los cloruro de los restantes metales.
Por ejemplo, en el caso del dispositivo 21 de adicion, respectivamente aportacion se puede tratar de una cuba de remocion o analogo.
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Ademas, la instalacion A segun el invento puede poseer al menos un dispositivo 23 de extraccion, en especial para la separacion y/o obtencion del metal noble en especial orlo y/o plata, a parir de la solucion y/o la suspension. En relacion con ello puede ser el dispositivo de extraccion un dispositivo de precipitacion y/o un dispositivo de sorcion, en especial un dispositivo de adsorcion.
El dispositivo 23 de extraccion puede estar dispuesto en especial en el sentido del proceso aguas abajo del dispositivo 5 de separacion y/o de filtrado.
El dispositivo 23 de extraccion puede ser configurado por ejemplo de tal modo, que posea al menos un dispositivo 28 para la recepcion del medio de precipitacion, como en especial cinc o aluminio en forma de partfculas. El oro precipitado de esta manera puede ser separado y aislado por medio de dispositivos de filtrado o de sedimentacion correspondientes.
En el marco de la separacion del metal noble tambien se pueden utilizar en general dispositivos de remocion, dispositivos de espesamiento asf como dispositivos de filtrado, por ejemplo sobre la b ase de filtros de tambor, en especial filtros de tambor con vacfo.
El correspondiente dispositivo respectivamente dispositivos de la instalacion A de recuperacion segun el invento pueden estar unidos entre si para garantizar los proceso de transporte de los productos, respectivamente los materiales por medio de dispositivos de transporte conocidos de por si del tecnico, por ejemplo sobre la base de dispositivos de transporte y/o de cintas transportadoras para el transporte del material presente en fase solida y/o dispositivos de tuberfas para el transporte de productos, que se halla en la fase gaseosa.
Ademas, la instalacion de recuperacion segun el Invento puede poseer al menos un dispositivo adicional para el tratamiento ulterior de la mezcla, en especial solida, de productos remanente despues de la eliminacion del metal noble, en especial oro y/o plata. La instalacion segun el invento puede poseer al menos un dispositivo para la separacion de dioxido de silicio y/o al menos un dispositivo para la reduccion de dioxido de silicio para la obtencion de silicio elemental.
En conjunto se crea en el marco del presente invento con la instalacion A de recuperacion segun el invento un sistema eficiente para el tratamiento, en especial de residuos de pirita, como residuos de tostacion de pirita, que haga posible la separacion, respectivamente el aislamiento selectivo de diferentes materias primas relevantes desde el punto de vista economico-industrial. La instalacion A de recuperacion segun el invento permite en especial la realizacion eficiente del procedimiento segun el invento, en especial desde el punto de vista del reciclado del medio de cloracion unido a una utilizacion de productos qufmicos y de energfa reducida en conjunto.
El presente invento se refiere tambien en especial a una instalacion A de recuperacion, con preferencia como la definida anteriormente, en especial para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos de pirita, con especial preferencia a partir de os residuos de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico, en especial una instalacion para reunir y/o llevar al contacto y a la reaccion de amoniaco (NH3) en especial gaseoso, por un lado, y al menos un compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), por otro, para la obtencion de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl), estando unido el dispositivo 10 de reaccion y de condensacion con el dispositivo 3 de cloracion (esto ultimo en especial para la recepcion de amoniaco (NH3) desde el dispositivo 3 de cloracion y en especial para la cesion de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio al dispositivo 3 de cloracion).
(a) al menos un dispositivo 1 de creacion y/o de preparacion en especial para la creacion, en especial preparacion de un material de partida en forma de un mineral y/o de un residuo de mineral en formas de residuos de pirita, con especial preferencia de los residuos de tostacion de pirita procedente de la fabricacion de acido sulfurico, conteniendo el material de partida (i) hierro como componente principal, (ii) al menos un metal noble, elegido entre oro y/o plata, asf como al menos (iii) otro meta elegido del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo;
(b) al menos un dispositivo 2 de oxidacion y/o de tostacion para el tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material de partida preparado para la obtencion de oxido de hierro y eventualmente de los oxidos de los restantes metales como productos de oxidacion en la mezcla de productos resultante.
(c) al menos un dispositivo 3 de cloracion para la cloracion de los productos de oxidacion, en especial los oxidos, en
la mezcla de productos y para la utilizacion de al menos un medio de cloracion reciclable para la cloracion del oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales para la obtencion de cloruro de hierro y de los cloruros de los restantes metales en la mezcla de productos, siendo realizada la cloracion como reaccion en fase solida, poseyendo el dispositivo 3 de cloracion al menos un dispositivo 8 de aportacion para la aportacion del medio de cloracion
utilizado para la cloracion como reaccion en fase solida y
poseyendo la instalacion A de recuperacion al menos un dispositivo 10 de reaccion y de condensacion, en especial para reunir y/o llevar al contacto y a la reaccion de amoniaco (NH3) en especial gaseoso, por un lado, y al menos un
compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), por otro, para la obtencion
de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl), estando unido el dispositivo 10 de reaccion
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y de condensacion con el dispositivo 3 de cloracion (esto ultimo en especial para la recepcion de amoniaco (NH3) desde el dispositivo 3 de cloracion y en especial para la cesion de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio al dispositivo 3 de cloracion).
(d) al menos un dispositivo 4 de separacion para la separacion de la mezcla de productos del cloruro de hierro y eventualmente de los cloruros de los restantes metales, estando configurado el dispositivo 4 de separacion como dispositivo de sublimacion,
poseyendo la instalacion A de recuperacion, en especial conectado a continuacion y/o aguas abajo en el sentido del proceso del dispositivo 4m de separacion, al menos un dispositivo 134 de resublimacion, en especial para la recepcion y la desublimacion de, en especial, cloruro de hierro sublimado y/o para la obtencion de, en especial cloruro de hierro solido y/o purificado, en especial estando unido el dispositivo 14 de desublimacion con el dispositivo 4 de separacion (esto ultimo en especial para la recepcion de cloruro de hierro en especial gaseoso del dispositivo 4 de separacion) y/o
poseyendo la instalacion A de recuperacion, en especial conectado a continuacion y/o aguas abajo en el sentido del proceso del dispositivo 4 de separacion, al menos un dispositivo 15 de reduccion, en especial para la reduccion de cloruro de hierro, en especial sublimado, en especial cloruro de hierro(III) (FeCl3) y para la obtencion de hierro metalico y/o para la obtencion de al menos un compuesto inorganico de cloro, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), en especial estando unido el dispositivo 15 de reduccion con el dispositivo 4nm de separacion(esto ultimo en especial para la recepcion de, en especial cloruro de hierro gaseoso del dispositivo 4 de separacion) y/o estando unido el dispositivo 15 de reduccion con el dispositivo 10 de reaccion y de condensacion (esto ultimo para la entrega de al menos un compuesto inorganico de cloro al dispositivo 10 de reaccion y de condensacion; y
(e) al menos un dispositivo 5 de separacion y/o de filtrado para la separacion del metal noble, en especial, oro y/o plata, de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro y eventualmente de los cloruros de los restantes metales;
estando agrupados el dispositivo 3 de cloracion y el dispositivo 4 de separacion en un dispositivo 24 comun y
los dispositivos 1, 2, 3, 4, 5 antes mencionados estan dispuestos en el orden indicado aguas abajo en el sentidlo del proceso y estando dispuestos los dispositivos 10, 14, 15 antes mencionados como se definio anteriormente.
Finalmente, el presente invento se refiere - de acuerdo con un aspecto adicional del presente invento - a la utilizacion de una instalacion A de recuperacion, en especial como la definida anteriormente, en un procedimiento para la obtencion de materias primas a partir de minerales, respectivamente residuos de minerales, de manera preferente del residuo de tostacion de pirita procedentes de la fabricacion de acido sulfurico, en especial como se definio anteriormente.
Otras configuraciones, aliteraciones, variaciones, modificaciones, peculiaridades y ventajas del presente invento pueden ser identificadas y realizadas sin mas por el tecnico al leer la descripcion, sin que con ello abandonar el marco del presente invento.
El presente invento se expondra por medio del siguiente ejemplo de ejecucion, que en ningun caso quiere limitar el presente invento.
Ejemplo de ejecucion
Realizacion procedimiento segun el invento de acuerdo con una forma de ejecucion preferida del presente invento
El procedimiento segun el invento puede ser realizado de acuerdo con una forma especial de ejecucion del presente invento como se describe a continuacion:
1. Preparacion del material:
Como material bruto se utiliza una cantidad de 1.000 kg de un residuo de pirita en forma de residuo de tostacion de pirita procedente de la fabricacion de acido sulfurico. El material bruto se somete en primer lugar a un secado a 120°C. Una muestra del material bruto es analizada utilizando un espectrometro de masas con plasma acoplado de manera inductiva (ICP; ELAN modelo DRC) desde el punto de vista de su composicion elemental. El material de partida contiene los siguientes componentes elementales, estando referidas las cantidades en masa al correspondiente elemento.
Elemento
Cantidad en masa
Fe
52% en peso
Au
2 g/t
Ag
10 g/t
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Cu
0,2% en peso
Zn
0,4% en peso
Pb
0,04% en peso
Co
0,01% en peso
Si
7% en peso
Ca
Ca 4,4% en peso
Un analisis adicional del material de partida utilizado muestra, que el 65% del hierro se halla en forma de oxido de hierro(III) (Fe2O4) asf como el 35% del hierro se halla en forma de oxido de hierro(II) (Fe2O3). Ademas, el silicio se halla en forma de oxido de silicio y el calcio en forma de sulfato de calcio. Los restantes metales se hallan, con excepcion del oro, en forma de sus oxidos.
El material de partida obtenido por secado se transforma como sigue
2 Tratamiento de oxidacion del material de partida:
A continuacion se somete el material de partida seco a un tratamiento de oxidacion, respectivamente a una calcinacion (tostacion oxidativa). Para ello se calienta el material de partida hasta una temperatura de 700°C. Con la tostacion se consigue en especial la transformacion del hierro en la forma trivalente, obteniendo oxido de hierro(III) (Fe2O3). la mezcla de productos obtenida se analiza desde el punto de vista de su composicion. La mezcla de productos obtenida despues del tratamiento de oxidacion contiene hierro, ahora al menos de manera esencial en forma de oxido de hierro(III) (Fe2O3). Los restantes metales con excepcion del oro y del calcio se hallan en forma de Oxidos, en especial en el escalon de oxidacion mas alto del correspondiente metal.
3 Cloracion del hierro asf como de los restantes metales:
Los productos de oxidacion obtenidos anteriormente, en especial sobre la base de oxido de hierro(III) asf como de los oxidos de los restantes metales, como cobre, cinc, plomo y cobalto asf como plata se someten a una cloracion, agregando para ello a la mezcla de productos obtenida cloruro de amonio (NHUCl) solido, respectivamente en forma de polvo. La mezcla resultante se calienta hasta una temperatura de 300°C . Con ello se transforma el oxido de hierro(III) en cloruro de hierro(III) (FeCh) liberando amoniaco y agua. El amoniaco gaseoso resultante es eliminado, respectivamente extrafdo y utilizado para el reciclado del medio de cloracion, como se describe bajo 6.
Durante la cloracion resultan igualmente los cloruros de los restantes metales, en especial cloruro de cobre, cloruro de cinc, cloruro de plomo y cloruro de cobalto asf como eventualmente cloruro de plata (al menos en parte).
4. Eliminacion de la mezcla de productos del cloruro de hierro asf como de los cloruros los restantes metales
La mezcla de productos obtenida despues de la cloracion se caliente hasta 350°C para la sublimacion selectiva del cloruro de hierro(III) (FeCh), siendo transferido el cloruro de hierro(III) a la fase gaseosa y extrafdo, respectivamente evacuado para el correspondiente tratamiento ulterior. A consecuencia de las distintas temperaturas de sublimacion los cloruros de los restantes metales permanecen de momento al menos esencialmente en la mezcla de productos solida. En la mezcla de productos permanecen, ademas, los correspondientes metales nobles asf como el dioxido de silicio y el sulfato de calcio.
Los cloruro de los restantes metales se extraen a continuacion de la mezcla de productos remanente por tarquinizacion, respectivamente dispersion de la mezcla de productos en agua, con lo que los cloruros de los restantes metales (esencialmente con exclusion del cloruro de plata) son disueltos debido a su buena solubilidad en agua y se separan, respectivamente afslan de esta manera. Los cloruros de los restantes metales asf aislados pueden ser separados, por ejemplo por medio de una sedimentacion selectiva, respectivamente precipitacion o sobre la base de procedimiento electroqmmicos o sortivos, en especial adsortivos. De los cloruros asf aislados tambien pueden ser obtenidos los metales como tales (por ejemplo por reduccion). De esta manera se separan en especial los metales cobre, cinc, cobalto y plomo, mientras que los metales nobles (oro y plata) permanecen en el residuo solido debido a su insolubilidad.
El resultado de un analisis de la mezcla de productos remanente es que, debido a la conduccion segun el invento del proceso, el contenido en hierro asf como de los restantes metales en la mezcla de productos remanente, respectivamente en el residuo puede ser reducido en mas del 90%. De ello resulta igualmente una concentracion, respectivamente enriquecimiento de los componentes de metal noble, en especial de oro y/o plata en la mezcla de productos remanente. En relacion con la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro y tambien de los cloruros de los restantes metales es posible hallar un contenido en oro de aproximadamente 6 g/t y de aproximadamente 30 g/t para la plata (mientras que el material de partida contiene aproximadamente 2 g/t de oro y 10 g/t de plata).
5. Procesamiento del cloruro de hierro(III) (FeCh)
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
El cloruro de hierro separado anteriormente por sublimacfon puede ser desublimado, de acuerdo con una primera variante del procedimiento segun el invento por medio de un enfriamiento para la obtencion de cloruro de hierro(III) (FeCh) solido. El cloruro de hierro(III) (FeCh) asf obtenido posee una pureza muy grande y puede ser comercializado como producto comercial.
De acuerdo con otra variante del procedimiento segun el invento se puede someter en cloruro de hierro(IIII) sublimado a una reduccion para la obtencion de hierro metalico. Para ello se hace reaccionar el cloruro de hierro(III) (FeCh) a temperaturas de 600°C con un medio de reduccion en forma de hidrogeno en la fase gaseoso. El resultado es hierro metalico asf como cloruro de hidrogeno. Del cloruro de hidrogeno resultante se separa y. extrae como se describe en 6 para el reciclado del medio de cloracion.
El hierro obtenido en la reduccion es analizado adicionalmente con el procedimiento de fluorescencia de rayos X. El hierro metalico obtenido de la manera descrita posee un pureza de al menos el 99,9%. De acuerdo con este procedimiento segun el invento se obtiene hierro metalico de alta pureza como producto comercial correspondiente.
6. Reciclado del medio de cloracion
El amoniaco gaseoso resultante de .la cloracion del oxido de hierro, respectivamente de los oxidos de los restantes metales (vease lo expuesto en 3) y extrafdo se reune con el cloruro de hidrogeno resultante y extrafdo de la reduccion del cloruro de hierro(III) (vease lo expuesto en 5) y se hace reaccionar en la fase gaseosa, de modo, que de esta manera se obtiene cloruro de amonio (NFUCl), que se puede aportar nuevamente al proceso de cloracion segun 3.
7. Recuperacion de los metales nobles
En lo que se refiere a la mezcla de productos en forma solida, respectivamente insoluble remanente y liberado del cloruro de hierro asf como de los cloruros de los restantes metales, se somete esta a una purificacion adicional para la obtencion de los metales nobles. La mezcla de productos remanente, que eventualmente se tarquiniza, respectivamente se dispersa nuevamente, puede ser mezclada con lixiviacion de cianuro, con lo que los metales nobles contenidos en la mezcla de productos son llevados por medio de una reaccion de formacion a una forma soluble en agua. La mezcla de productos remanente se separada de esta solucion por filtrado. Los componentes de metal noble en forma de oro y de plata pueden ser obtenidos de la solucion por medio de procedimientos de precipitacion, por ejemplo utilizando polvo de cinc o analogo, de manera, que se obtiene oro, respectivamente plata, purificado, respectivamente aislado. El rendimiento en oro es de al menos el 90% referido al material de partida.
8. Recuperacion de silicio y de sulfato de calcio
La mezcla de productos remanente comprende dioxido de silicio, que se puede someter a una reduccion para la obtencion de silicio asf como sulfato de calcio, que puede ser obtenido de la misma manera.
Sobre la base del procedimiento segun el invento se pueden obtener, extrapolado a 100.000 t de material bruto en forma de residuos de tostacion de pirita, ademas de los metales nobles oro y plata, aproximadamente 50.000 t de hierro metalico asf como aproximadamente 30.000 y de una mezcla a base de dioxido de silicio y carbonato de calcio. Con el procedimiento segun el invento es en especial posible obtener productos comerciales, tanto en forma de hierro metalico, como tambien en forma de cloruro de hierro(III). Ademas, es posible obtener productos sobre la base de los cloruros de los restantes metales, como se expuso anteriormente, respectivamente los metales como tales (en especial por reduccion). El procedimiento segun el invento hace posible con ello un tratamiento amplio y, ademas, selectivo de los residuos de tostacion de pirita. El procedimiento segun el invento posee, debido al reciclado del medio de cloracion utilizado segun el invento, una elevada rentabilidad global asf como propiedades medioambientales mejoradas.
Lista de sfmbolos de referencia
A Instalacion de recuperacion
1 Dispositivo de obtencion y/o de preparacion
2 Dispositivo de oxidacion y/o tostacion
3 Dispositivo de cloracion
4 Dispositivo de separacion
5 Dispositivo de separacion y/o de filtrado
6 Dispositivo de trituracion
7 Dispositivo de secado
10
15
20
8 Dispositivo de aportacion del dispositivo de cloracion
9 Dispositivo de evacuacion y/o de expulsion del dispositivo de cloracion
10 Dispositivo de reaccion y de condensacion
11 Dispositivo de aportacion del dispositivo de reaccion y de condensacion
12 Otro dispositivo de aportacion del dispositivo de reaccion y de condensacion
13 Dispositivo de evacuacion y/o de dispositivo de expulsion del dispositivo de reaccion y de condensacion
14 Dispositivo de desublimacion
15 Dispositivo de reduccion
16 Dispositivo de aportacion del dispositivo de reduccion
17 Otro dispositivo de aportacion del dispositivo de reduccion
18 Dispositivo de evacuacion y/o de expulsion del dispositivo de reduccion
19 Dispositivo de aportacion del dispositivo de desublimacion
20 Dispositivo de tarquinamiento y/o de dispersion
21 Dispositivo de adicion y/o de aportacion
22 Dispositivo de adicion del dispositivo de adicion y/o de aportacion
23 Dispositivo de extraccion
24 Dispositivo comun
25 Dispositivo para la evacuacion del cloruro de hierro del dispositivo de separacion
26 Dispositivo para la admision de un medio de solucion y/o de suspension del dispositivo de tarquinamiento
y/o de dispersion
27 Dispositivo de evacuacion del dispositivo de tarquinamiento y/o de dispersion
28 Dispositivo para la admision de un medio de precipitacion del dispositivo de extraccion

Claims (14)

  1. 5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    1. Procedimiento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos de pirita, comprendiendo el procedimiento los siguientes pasos de procedimiento:
    (a) Obtencion, en especial preparacion de un material de partida en forma de al menos de un mineral y/o residuo de mineral, conteniendo el material de partida
    (i) hierro como compo0nente principal y
    (ii) al menos un metal noble 3el3egido entre oro y/o plata asf como
    (iii) al menos otro metal elegido del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo;
    (b) tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa del material de partida obtenido en el paso (a) del procedimiento utilizando al menos un medio de oxidacion y obteniendo oxido de hierro y oxidos de los restantes metales;
    (c) ' Cloracion de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento utilizando al menos un medio de cloracion, comprendiendo la cloracion de oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales obteniendo cloruro de hierro y cloruros de los restantes metales;
    (d) separacion del cloruro de hierro y eventualmente de los cloruros de los restantes metales de la mezcla de productos obtenida en el paso (c) del procedimiento;
    (e) separacion del metal noble de la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento,
    realizando en el paso (c) del procedimiento la cloracion como reaccion en fase solida y utilizando en el paso (c) del procedimiento un medio de cloracion reciclable, reciclando el medio de cloracion utilizado en el paso (c) del procedimiento por recuperacion y/o separacion de los productos de transformacion qufmica resultantes del medio de cloracion durante la cloracion de los productos de oxidacion y reaccion ulterior de los productos de transformacion qufmica con un compuesto con preferencia inorganico de cloro, realizando eL reciclado del medio de cloracion en un dispositivo de reaccion y de condensacion y
    realizando en el paso (c) del procedimiento la, cloracion utilizando cloruro de amonio como medio de cloracion;
    teniendo lugar la cloracion en el paso (c) del procedimiento de los productos de oxidacion obtenidos en el paso (b) del procedimiento y la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro realizada en el paso (d) del procedimiento en una dispositivo comun, poseyendo el dispositivo comun un primera tramo para la realizacion del paso (c) del procedimiento y un segundo tramo para la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro y
    realizando los pasos (a) a (e) antes mencionados en el orden indicado anteriormente.
  2. 2. Procedimiento segun la reivindicacion 1, en el que el material de partida comprende los siguientes materiales calculado cada uno como elemento y referido al peso en seco del material de partida:
    - hierro, en especial en cantidades en el margen del 10% en peso al 75% en peso;
    - oro, en especial en cantidades en el margen de 0,1 g/t a 15 g/t;
    - plata, en especial en cantidades en el margen de 1 g/t a 300 g/t;
    - cobre, en especial en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso;
    - cinc, en especial en cantidades en el margen del 0,02% en peso al 10% en peso;
    - plomo, en especial en cantidades en el margen del 0,01% en peso al 5% en peso;
    - cobalto, en especial en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso;
    - titanio, en especial en forma de oxido de titanio, en especial en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso;
    - manganeso, en especial en forma de oxido de manganeso, en especial en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso;
    - vanadio, en especial en forma de oxido de vanadio, en especial en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    - cromo, en especial en forma de oxido de cromo, en especial en cantidades en el margen del 0,001% en peso al 2% en peso;
    - silicio, en especial en cantidades en el margen del 0,5% en peso al 30% en peso;
    - arsenico, en especial en cantidades maximas del 1% en peso;
    - calcio, en especial en cantidades en el margen del 0,2% en peso al 20% en peso y/o
    - azufre, en especial en cantidades en el margen de 0,2% en peso al 15% en peso.
  3. 3. Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, en el que en el paso (a) del procedimiento y/o antes de la realizacion del paso (b) del procedimiento se realiza un triturado y/u una homogeneizacion del material de partida, en especial en el que el material de partida se ajusta a un tamano D50 medio de las partfculas en el margen de 0,1 pm a 10 cm; y
    en el que en el paso (b) del procedimiento se realiza el tratamiento de oxidacion como reaccion en fase solida yo en el que el tratamiento de oxidacion se realiza con temperaturas en el margen de 500°C a 1.000°C; y
    en el que en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento se transforme el hierro completamente en oxido de hierro(III); y
    en el que la mezcla de productos obtenida en el tratamiento de oxidacion en el paso (b) del procedimiento contiene oxido de hierro(III) en cantidades en el margen del 10% en peso al 956% en peso referidas al peso en seco de la mezcla de productos obtenida en el paso (b) del procedimiento.
  4. 4. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes , en el que
    en el paso (c) del procedimiento se realiza ,la cloracion con temperaturas en el margen de 100°C a 320°C; y/o
    en el que en el paso (c) del procedimiento se transforma el cobre, en especial oxido de cobre, en cloruro de cobre; y/o
    en el que en el paso (c) del procedimiento se transforma el cinc, en especial el oxido de cinc en cloruro de cinc; y/o
    en el que en el paso (c) del procedimiento se transforma el plomo, en especial el oxido de plomo en cloruro de plomo; y/o
    en el que en el paso (c) del procedimiento se transforma el cobalto, en especial oxido de cobalto en cloruro de cobalto; y/o
    en el que en el paso (c) del procedimiento se trasforma la plata, en especial el oxido de plata en cloruro de plata.
  5. 5. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes,
    en el que en el paso (c) del procedimiento resulta, respectivamente resultan durante la cloracion en especial amoniaco (NH3) gaseoso y eventualmente en especial agua en forma de gas, de manera preferente en especial amoniaco (NH3) y/o
    en el que el medio de cloracion en forma de cloruro de amonio (NH4Cl) es reciclado por recuperacion y/o separacion de amoniaco (NH3) con preferencia en forma de gas seguida de una reaccion de los productos de transformacion qufmica en forma de amoniaco (NH3) con un compuesto de cloro con preferencia inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl) y/o
    en el que el medio de cloracion reciclado es utilizado nuevamente en forma de cloruro de amonio (NH4Cl) en el paso
    (c) del procedimiento.
  6. 6. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes,
    en el que el cloruro de hierro separado y en especial sublimado es hierro en especial solido y/o purificado; o
    en el que el cloruro de hierro separado y en especial sublimado es hierro metalico.
  7. 7. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes,
    en el que en el paso (d) del procedimiento, en especial despues de la separacion y/o del aislamiento del cloruro de hierro tiene lugar una separacion y/o aislamiento de la m la de productos de los cloruros de los restantes metales; y/o
    desublimado para la obtencion de cloruro de desublimado para la obtencion de cloruro de
    5
    10
    15
    20
    25
    30
    35
    40
    45
    en el que en el paso (d) del procedimiento, en especial despues de la separacion y/o el aislamiento del cloruro de hierro tiene lugar una separacion y/o un aislamiento adicional de cloruro de cobre y/o de cloruro de cinc y/o de cloruro de plomo y/o de cloruro de cobalto.
  8. 8. Procedimiento segun la reivindicacion 7,
    en el que la separacion y/o el aislamiento adicional de la mezcla de productos de los cloruros de los restantes metales tiene lugar en un dispositivo de tarquinizacion y/o de dispersion y/o en un dispositivo en contracorriente y/o
    en el que la mezcla de productos liberada en especial del cloruro de hierro es recogida en un medio lfquido.
  9. 9. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes ,
    en el que la mezcla de productos obtenida e el paso (d) del procedimiento, calculada como elemento y referida al peso en seco de la mezcla de productos comprende:
    - oro, en especial en cantidades en el margen de 1 g/t a 50 g/t;
    - plata, en especial en cantidades en el margen de 2 g/t a 600 g/t y
    en el que el paso (e) del procedimiento tiene lugar la separacion del metal noble de la mezcla de productos recogida en un medio lfquido y/o en el que la separacion del metal noble es realizada en al menos un dispositivo de separacion y/o de filtrado.
  10. 10. Procedimiento segun una de las reivindicaciones precedentes,
    en el que la mezcla de productos obtenida en el paso (d) del procedimiento y/o la mezcla de productos obtenida en el paso (e) del procedimiento contiene al menos un metal alcalino y/o alcalinoterreo.
  11. 11. Instalacion (A) de recuperacion de metales a partir de minerales y/o de residuos de minerales en forma de residuos de pirita, en especial instalacion (A) de recuperacion para la realizacion de un procedimiento segun una de reivindicaciones 1 a 10, comprendiendo la instalacion (A) de recuperacion:
    (a) al menos un dispositivo (1) de de obtencion y/o la preparacion para la obtencion, en especial preparacion, de un material de partida en forma de al menos un mineral y/o un residuo de mineral, conteniendo el material de partida (i) hierro como componente principal, al menos un metal noble elegido entre oro y/o plata asf como (iii) al menos otro metal del grupo de cobre, cinc, plomo, cobalto, titanio, manganeso, vanadio y cromo.
    (b) al menos un dispositivo (2) de oxidacion y/o de tostacion para el tratamiento de oxidacion, en especial calcinacion y/o tostacion oxidativa, del material de partida preparado para la obtencion de oxido de hierro y eventualmente de los oxidos de los restantes metales como productos de oxidacion en la mezcla de productos resultante.
    (c) al menos un dispositivo (3) de cloracion para la cloracion de los productos de oxidacion en la mezcla de productos y para la utilizacion de al menos un medio de cloracion reciclable para la cloracion del oxido de hierro y de los oxidos de los restantes metales para la obtencion de cloruro de hierro y de los cloruros de los restantes metales en la mezcla de productos, siendo realizada la cloracion como reaccion en fase solida, poseyendo el dispositivo (3) de cloracion al menos un dispositivo (8) de aportacion para la aportacion del medio de cloracion utilizado para la cloracion como reaccion en fase solida, poseyendo la instalacion A de recuperacion al menos un dispositivo (10) de reaccion y de condensacion para el reciclado del medio de cloracion reciclable, estando unido el dispositivo (10) de reaccion y de condensacion con el dispositivo (3) de cloracion y en el que la cloracion es realizada utilizando cloruro de amonio como medio de cloracion.
    (d) al menos un dispositivo (4) de separacion para la separacion de la mezcla de productos del cloruro de hierro;
    (e) al menos un dispositivo (5) de separacion del metal noble de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro y de los cloruros de los restantes metales.;
    estando agrupados el dispositivo (3) de cloracion y el dispositivo (4) de separacion en un dispositivo (24) comun y
    estando dispuestos los dispositivos (1, 2, 3, 4, 5) antes mencionados en el orden indicado aguas abajo en el sentidlo del proceso.
  12. 12. Instalacion segun la reivindicacion 11,
    en la que el dispositivo (3) de cloracion posee al menos un dispositivo (9) de evacuacion y/o de expulsion para la recuperacion y/o separacion de lOs Productos de transformacion qufmica resultantes del medio de cloracion durante la cloracion de los productos de oxidacion, en especial de manera preferente de amoniaco (NH3) gaseoso; y/o
    la instalacion (A) posee el dispositivo (10) de reaccion y de condensacion para la reunion y/o para llevar al contacto y a la reaccion en especial amoniaco (NH3), por un lado, y al menos un compuesto de cloro de manera preferente inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl), por otro, para la obtencion de medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4Cl); y/o
    5 en la que el dispositivo (10) de reaccion y de condensacion posee al menos un dispositivo (11) de aportacion para la aportacion de amoniaco (NH3) en especial gaseoso Y/o al menos un dispositivo (12) de aportacion adicional para la aportacion de al menos un compuesto de cloro inorganico, en especial cloruro de hidrogeno (HCl) y/o al menos un dispositivo (13) d evacuacion y/o de expulsion para la recuperacion y/o la separacion del medio de cloracion reciclado en forma de cloruro de amonio (NH4CI)...
    10 13. Instalacion segun la reivindicacion 11 o 12, en la que la instalacion (A) posee, ademas, al menos un dispositivo
    (20) de tarquinizacion y/o de dispersion para la separacion y/o el aislamiento de cloruro de cobre yo cloruro de cinc y/o cloruro de plomo y/o cloruro de cobalto de la mezcla de productos liberada del cloruro de hierro.
  13. 14. Instalacion segun las reivindicaciones 11 a 13,
    en la que la instalacion (A) posee al menos un dispositivo (21) de adicion y/o de aportacion, con preferencia Von un 15 dispositivo (22) de adicion para la adicion de al menos un componente para la formacion de complejos para la transferencia del metal noble a una solucion y/o suspension, de manera preferente solucion ; y/o
    en la que la instalacion (A) posee, ademas, al menos un dispositivo (23) de extraccion pAra la separacion y/o la obtencion del metal noble a partir de la solucion y/o la suspension.
  14. 15. Utilizacion de una instalacion de recuperacion como la definida en una de las reivindicaciones 11a 14, en un 20 procedimiento para la recuperacion de metales a partir de minerales y/o residuos de minerales en forma de residuos
    de pirita, como el definido en las reivindicaciones 1 a 10.
ES13732879.5T 2013-05-17 2013-06-24 Procedimiento e instalación para el tratamiento de residuos de tostación de pirita Active ES2640373T3 (es)

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