FI106130B - Menetelmä sinkin uuttamiseksi sulfidikonsentraateista - Google Patents

Description

! 106130

Menetelmä sinkin uuttamiseksi sulfidikonsentraateista Tämä keksintö koskee menetelmää sinkin uuttamiseksi sinkkisulfidikonsentraateista, menetelmä sisältää seuraa-5 vat vaiheet: (a) osan konsentraatista polttamisen niin, että saadaan tuhkaa (b) kohdassa (a) syntyneen tuhkan neutraalin uuttamisen elektrolyysistä palautetulla rikkihappoliuoksella 10 niin, että saadaan runsaasti sinkkiä sisältävää ja pääasiassa raudatonta uuttoliuosta, joka erotetaan, ja sinkkiferriittijäännöstä, joka erotetaan.

(c) toisen osan konsentraatista uuttamisen ja ainakin osan (b) kohdassa tuotetusta sinkkiferriittijäännök- 15 sestä uuttamisen elektrolyysistä palautetulla rikkihappo- liuoksella 60 - 95 ‘C:ssa normaalipaineessa ja hapen läsnä ollessa, joka on dispergoitu tasaisesti niin, että saadaan runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos, joka erotetaan, ja vähän sinkkiä sisältävä uuttojäännös, joka 20 erotetaan, tässä kohdassa (c) käytetyt konsentraattien ja sinkkiferriitin määrät ovat sellaiset, että molaarinen suhde ferriitin sisältämän raudan ja konsentraattien si-: < sältämän reaktiivisen rikin välillä on ainakin noin 0,2, v,‘ (d) kohdassa (c) tuotetun runsaasti sinkkiä ja rautaa si- / / 25 sältävän uuttoliuoksen valmistuksen seuraavaa toimenpidet- : tä varten, : (e) kohdassa (d) valmistettuun liuokseen sisälty-

• M

neestä raudasta suurimman osan saostamisen niin, että saa-daan runsaasti sinkkiä ja niukasti rautaa sisältävä liuos ,··, 30 ja rautapitoinen sakka, joka erotetaan, ja t i , (f) runsaasti sinkkiä ja niukasti rautaa sisältävän liuoksen lisäämisen neutraaliin uutokseen (b).

» < » . v ' Tässä seuraavien termien merkitys on:

• I I

• « « • * « • • » » · » · · • · 2 106130 -"sinkkisulfidikonsentraatti": konsentraatti, joka sisältää sulfideina pääasiassa sinkkiä ja rautaa ja vähäisempinä määrinä kuparia, hopeaa ja/tai lyijyä; - "normaalipaineessa": olosuhteissa, jotka eivät vaadi au-5 toklaavien käyttöä, eli paineessa, joka on yhtä suuri tai ei eroa enempää kuin 20 kPa normaalipaineesta; ja "reaktiivinen rikki": rikki, joka on sulfidina sinkkisulfidikonsentraateissa ja runsaasti sinkkiä sisältävässä uuttojäännöksessä (jota käytetään jäljempänä) ja 10 joka voidaan hapettaa ferrisulfaatilla seuraavan reaktion mukaisesti:

Fe2(S04)3 + MeS = MeS04 + 2 FeS04 + S° (I) 15 jossa Me esittää Zn, Fe, Cu, Pb tai Ag.

(reaktiivinen rikki sisältää yleensä kaiken sen rikin, jota on sulfidina, paitsi ei pyriittirikkiä).

Keksinnön menetelmällä saadaan siis runsaasti sinkkiä sisältävää ja pääasiassa raudatonta uuttoliuosta, niu-20 kasti sinkkiä sisältävää uuttojäännöstä ja rautapitoista sakkaa.

Tämä uuttoliuos voidaan puhdistaa sitten elektro-; lyysillä sinkin uuttamiseksi.

V.' Sinkkiä vähän sisältävä uuttojäännös, joka sisältää :,v 25 rikkiä, lyijysulfaatteja, hopeayhdisteitä, liukenemattomia : sulfideita (pyriittejä) ja jätettä, voidaan käsitellä so- : pivasti rikin ja arvometallien uuttamiseksi. Rautapitoinen # · · ;*·*; sakka voidaan varastoida tai jos se on riittävän puhdasta, sitä voidaan käyttää pigmenttinä tai rautalähteenä raudan ,···. 30 metallurgiassa.

♦ · V.’. Samanlainen menetelmä kuin edellä oleva on kuvattu • · "* EP-patenttijulkaisussa nro 0 451 456. Tässä tunnetussa me- «t · V : netelmässä uutetaan vaiheessa (b) kaikki tuhka, jota on : : tuotettu vaiheessa (a) ja tässä vaiheessa (c) uutetaan 35 kaikki ferriitti, jota on tuotettu vaiheessa (b) käyttä- « « 106130 mällä suhdetta konsentraatti:ferriittiä, eli noin 15 -20 % trivalenttista rautaa, joka vaaditaan konsentraatissa olevan reaktiivisen rikin hapettamiseksi reaktion (I) mukaisesti, jota saadaan ferriitin uuttamisesta seuraavan 5 reaktion mukaisesti:

ZnO.Fe203 + 4H2S04 = Fe2(S04)3 + ZnS04 + 4H20 (II)

Trivalenttista rautatähdettä, jota vaaditaan reaktiivisen 10 rikin hapettamiseksi, saadaan reaktiolla 2 FeS04 + H2S04 + 0,502 = Fe2(S04)3 + H20 (III)

Kohdassa (c) on tehtävä niin, että runsaasti sink-15 kiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 10 - 25 g/1 ja Fe31-pitoisuus on ainakin 10 g/1, mikä ei ilmeisesti ole toteutettavissa yhdessä uuttovaiheessa. Siksi kohdassa (c) uutetaan kahdessa vaiheessa.

Ensimmäisessä vaiheessa sinkki ferriittiä ja toises-20 sa vaiheessa syntynyttä runsaasti sinkkiä sisältävää uut-tojäännöstä käsitellään elektrolyysistä palautetulla hap-, , poliuoksella niin, että ensimmäisestä uuttoliuoksesta saa- ; daan 50 - 90 g/1 H2S04 ja sinkkiä niukasti sisältävää jään nöstä, jotka erotetaan. Tässä ensimmäisessä uuttovaiheessa 25 ei käytetä happea, jotta tässä vaiheessa voitaisiin käyt- • · · tää yksinkertaisempia reaktiotyyppejä kuin toisessa vai-heessa. Siksi ensimmäisessä ei käytetä reaktiota (III).

Toisessa vaiheessa konsentraatteja käsitellään mainitulla ensimmäisellä uuttoliuoksella hienojakoisesti dis-.···. 30 pergoidun hapen läsnä ollessa niin, että reaktioilla (I) τ .···. ja (III) saadaan runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos ja runsaasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös.

• « < v ' Tämän toisen vaiheen lopussa suoritetaan kohta (d) lisää- mällä uuttolietteeseen pieni määrä tuoretta konsentraattia :v. 35 niin, että ferrisulfaatti muutetaan ferrosulfaatiksi reak- « · ♦ 4 106130 tiolla (I); kohta (d) yhdistetään siis kohtaan (c), jolloin toisesta uuttovaiheesta syntyy runsaasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös, joka erotetaan ja palautetaan ensimmäiseen vaiheeseen, ja runsaasti sinkkiä ja rautaa sisäl-5 tävä uuttoliuos, joka on jo käsitelty.

Kohta (e) suoritetaan lisäämällä käsiteltyyn liuokseen vielä konsentraattia ja saostamalla sitten rauta he-matiittina hapettamalla autoklaavissa.

Näin saadaan toisaalta mainittua runsaasti sinkkiä 10 ja niukasti rautaa sisältävää liuosta ja toisaalta hema-tiittisakkaa, joka sisältää vähän elementaarista rikkiä ja sulfideita. Tämä rikki ja nämä sulfidit erotetaan lopuksi hematiitista vaahdottamalla. Syytä, miksi konsentraattia käytetään kohdassa (e), ei ole kerrottu. Mahdollinen seli-15 tys voisi olla, että käsitellyn liuoksen happamuus on liian suuri, jotta rauta voitaisiin sopivasti saostaa ja että siksi konsentraattia lisätään neutraloivana aineena (reaktiot (I) ja (II)).

Tämä tunnettu menetelmä vaatii siis kaksivaiheista 20 uuttamista ja koska käytetään suhdetta konsentraatit:ferriitti, jossa on noin 12 - 20 % trivalenttista rautaa, , , joka tarvitaan hapettamaan konsentraatissa läsnä oleva rikki reaktion (I) mukaisesti ja jota saadaan ferriitin uuttamisesta reaktion (II) mukaisesti, ja että happea ei 25 käytetä ensimmäisessä uuttovaiheessa, on pakko hapettaa

III

noin 80 - 85 % reaktiivisesta rikistä uuttamisen toisessa vaiheessa reaktion (III) mukaisesti saadulla trivalentti-:*·*: sella raudalla, jos sinkin uuttosaannoksi halutaan lähes 100 %.

.···. 30 Nyt kuitenkin keksijä on havainnut, että näissä « · ,···. olosuhteissa uuton toinen vaihe etenee hyvin hitaasti, *’* mikä on ilmeisen vakava haitta. Toinen tämän tunnetun me- • t * v ' netelmän haitta on siinä, että kohtaa (c) ei ole helppo ·...· kontrolloida, koska uuton saanto määräytyy yksinomaan :·.·. 35 reaktiivisen rikin ja sinkin ferriitin suhteen perusteel- • · « • « 5 106130 la, jotka on lisätty ensimmäisessä uuttovaiheessa, ja että systeemi reagoi hyvin hitaasti tähän suhteeseen tehtyihin korjauksiin.

Toisaalta tämän tunnetun menetelmän käyttö olemassa 5 olevissa hydrometallurgisissa sinkkitehtaissa aiheuttaisi aina merkittäviä investointeja kohdan (e) vaatimien autoklaavien hankintojen takia. Siksi keksijän tietojen mukaan maailmassa ei ole kuin kaksi tehdasta, jotka tekevät hema-tiittia ja jotka on siis varustettu tällaisilla autoklaa-10 veilla; kaikki muut tekevät jarosiittia tai goethiittiä normaalipaineessa ja niillä ei siis ole tällaisia autoklaaveja.

Lisäksi, kuten tässä tunnetussa menetelmässä kaikki ferriitti, jota on tuotettu kohdassa (b), uutetaan kohdas-15 sa (c) käyttämällä suhdetta konsentraatti-ferriitti, jossa on noin 15 - 20 % trivalenttista rautaa, joka vaaditaan hapettamaan konsentraatissa läsnä oleva reaktiivinen rikki ja jota saadaan ferriitin uuttamisesta, tämän prosessin istuttamisen olemassa olevaan tehtaaseen, jonka polttoka-20 pasiteetti pidettäisiin olemassa olevalla tasolla, pitäisi nostaa kerralla tehtaan kapasiteetti noin kaksinkertai-, , seksi. Mutta näin huomattava olemassa olevan tehtaan kapa- ' ; siteetin lisäys yhdellä kertaa, joka johtaisi väistämättä' huomattaviin investointeihin, ei usein osu oikeaan aikaan.

• « :.v 25 Menetelmästä puuttuu siis tietty joustavuus. Sitä paitsi ·«» tällä tunnetulla menetelmällä valmistetaan hematiittia, * :t|t: joka on täynnä rikkiä ja sulfideja.

Tämän keksinnön tarkoitus on julkistaa edellä kuvatunlainen menetelmä, jolla vältetään tunnetun menetelmän .···. 30 haitat.

• ♦ , Siksi keksinnön mukaan (1) kohdassa (b) uutetaan vain osa tuhkasta, jota • « · - : on tuotettu kohdassa (a), (2) suoritetaan uutos kohdassa (c) * * · • · · » « · 6 106130 joko yhdessä vaiheessa, jolloin toimitaan niin, että sinkkiä ja rautaa runsaasti sisältävän uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 45 - 75 g/1, mieluiten 55 - 65 g/1 ja Fe3* -pitoisuus 1-10 g/1, mieluiten 2-5 g/1.

5 tai kahdessa vaiheessa, joissa tehdään niin, että runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 10 - 35 g/1, mieluiten 10 - 25 g/1 ja Fe3* -pitoisuus 0,1-2 g/1, mieluiten 0,5-1 g/1, ensimmäisessä vaiheessa sinkkiferriittiä ja runsaasti sinkkiä 10 sisältävää uuttojäännöstä, jota on syntynyt toisessa vaiheessa, käsitellään elektrolyysistä palautetulla rikkihap-poliuoksella hienojakoiseksi dispergoidun hapen läsnä ollessa niin, että saadaan primäärinen uuttoliuos ja mainittu niukasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös, jotka ero-15 tetaan, ja toisessa vaiheessa konsentraatteja käsitellään mainitulla primäärisellä uuttoliuoksella hienojakoiseksi dispergoidun hapen läsnä ollessa niin, että saadaan mainittua runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos ja mainittu runsaasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös, jotka 20 erotetaan, tämä toinen vaihe suoritetaan olosuhteissa, joissa ainakin 60 %, mieluiten ainakin 50 % reaktiivisesta , , rikistä on siinä hapettunut ja jossa siinä syntyneen run- säästi rikkiä sisältävän uuttojäännöksen reaktiivisen ri- II· kin pitoisuus on juuri ja juuri suurempi kuin mitä voidaan V.: 25 hapettaa ensimmäisen vaiheen aikana ferriitissä olevan * · · ·...* raudan avulla.

(3) kohta (d) suoritetaan käsittelemällä runsaasti :T: sinkkiä ja rautaa sisältävää uuttoliuosta vielä toisella osalla konsentraattia niin, että sen Fe3* -pitoisuus on .·*·. 30 alle 5 g/1 ja mieluiten 1-3 g/1, tämä pelkistysvaihe .···. voidaan jättää pois, jos runsaasti sinkkiä ja rautaa si- sältävän uuttoliuoksen Fe3+ -pitoisuus on jo ainakin 5 g/1, V : ja käsittelemällä liuosta, jonka Fe3+ -pitoisuus on pieni, • · ♦ toisella osalla tuhkaa, jota on tuotettu kohdassa (b) 35 niin, että sen H2S04-pitoisuus vapaana liuoksessa on alle • · ! 7 106130 10 g/1 ja mieluiten 3-5 g/1, tämä neutralointikäsittely tuottaa toisaalta sinkkiferriittijäännöksen, joka erotetaan ja käsitellään sitten samalla tavalla kuin kohdassa (b) tuotettua ferriittiä, ja toisaalta käsitellyn liuok-5 sen, (4) suoritetaan kohta (e) seostamalla rauta sinänsä tunnetulla tavalla goethiittina, hematiittina, jarosiitti-na tai muuna yhdisteenä, jonka suodattuvuus on sopiva, tämä tapahtuu ilman sinkkisulfidikonsentraattia, ja 10 (5) uutetaan kohdan (c) mukaisesti joko kaikki kohdissa (b) ja (d) tuotettu ferriitti-jäännös, tai vain osa tästä ferriitistä, jossa tapauksessa tämän ferriitin jäännöstä käsitellään erikseen sinänsä 15 tunnetulla tavalla uuttamalla kuumalla hapolla, tämä kä sittely tuottaa toisen runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen, ja tätä liuosta käsitellään kohtien (d), (e) ja (f) mukaisesti yhtaikaa kohdassa (c) tuotetun runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen kans-20 sa.

Itse asiassa uuttamalla kohdassa (b) vain osa koh-r , dassa (a) tuotetusta tuhkasta voidaan toinen osa tästä tuhkasta käyttää kohdassa (d).

Suorittamalla kohta (c) kuten kohdassa (2) on mää-

( I

25 ritelty, uuton kesto lyhenee selvästi, kun se tehdään yh- « » · dessä ainoassa tai kahdessa vaiheessa, kuten myöhemmin :ej]: osoitetaan, ja tätä vaihetta (c) voidaan helposti kontrol- loida, jolloin on selvää, että uuton saanto määräytyy nyt käytetyn hapen määrän perusteella ja että systeemi reagoi .···, 30 heti tämän parametrin muutoksiin.

• · - .··*, Suorittamalla vaihe (d) kuten se määriteltiin koh- "* dassa (3) saadaan käsitelty liuos, josta rauta voidaan • · · - : saostaa millä tahansa klassisella hapetus- ja hydrolyysi- menetelmällä, jossa on mahdollisimman vähän neutraloivaa 35 ainetta, kun seostetaan goethiittia tai jarosiittia, ja • · • f · M • » e 106130 ilman että tarvitsee lisätä sinkkisulfidikonsentraattia, kun hematiitti seostetaan.

Suorittamalla kohta (e) kuten kohdassa (4) määriteltiin, tämä menetelmä voidaan ottaa käyttöön missä ta-5 hansa olemassa olevassa hydrometallurgisessa sinkkiteh taassa ilman huomattavia pakollisia investointeja.

Kohdassa (5) määriteltyjen ominaispiirteittensä perusteella keksinnön menetelmällä voidaan lisätä vähitellen olemassa olevan tehtaan kapasiteettia tarpeen mukaan 10 ja edullisesti vähitellen investoiden.

Tässä on kiinnitettävä huomio seuraaviin asioihin. US-patenttijulkaisut nro 3 976 743, 4 107 265 ja BE-patenttijulkaisu 724 214 kuvaavat sinkkiferriitin käsittelymenetelmiä, joissa käytetään reaktioita (I) ja 15 (II), mutta ei reaktiota (III). Näillä tunnetuilla mene telmillä ei voida lisätä olemassa olevien, ferriittiä tuottavien sinkkitehtaiden kapasiteettia, sillä kaikissa näissä tehtaissa käytetään jo tavalla tai toisella reaktioita (I) tai (II).

20 WO-patenttijulkaisussa nro 91/09 146 kuvataan sink kiferriitin käsittelymenetelmää, jossa ferriittiä uutetaan . . peräkkäin elektrolyysistä palautetulla hapolla (reaktio • · \ ;* il), jäljelle jäänyt happo neutraloidaan osittain lisää- 9 4 ·

’·*·* mällä ZnS:n konsentraattia hapen läsnä ollessa (reaktiot I

4 4 25 ja (III), trivalenttinen rauta pelkistetään lisäämällä 9 9 9 konsentraattia (reaktio I), lietettä vaahdotetaan niin, 9 että elementaarinen rikki erottuu konsentraatista, joka ei :T: ole reagoinut, vaahdotusjäännöstä käsitellään S02:lla rau dan, sinkin ja epäpuhtauksien uuttamiseksi sitä ennen, .*··. 30 siitä syntynyttä lietettä käsitellään elementaarisella .···. rikillä kuparin saostamiseksi, lietettä vaahdotetaan niin, **’ että kuparisulfidi erottuu siitä, liete suodatetaan ja 9 9 9 V * rauta seostetaan syntyneestä liuoksesta. Tämä tunnettu menetelmä eroaa keksinnön menetelmästä, ei ainoastaan sen 9 ;·.·. 35 monimutkaisuuden takia, vaan myös siinä, että reaktiota 4 9 9 9 9 4 4 9 4 4 9 4 9 106130 (II) käytetään ennen reaktioita (I) ja (III), mikä pidentää uuton kestoa, kuten keksijä on todennut.

US-patenttijulkaisu nro 4 510 028 ja EP-patentti-julkaisu nro 0 071 684 kuvaavat menetelmää sinkkiferriitin 5 käsittelemiseksi happouutoksella yhdessä tai kahdessa vaiheessa konsentraatin ja hapen läsnä ollessa paineen alaisena 135 - 175 °C:ssa (reaktiot I, II ja III). Suhteen ferriittirkonsentraatti pitää olla sellainen, että ferriitin sisältämä sinkki on 5 - 40 % ja mieluiten 2 - 20 % 10 ferriitissä ja konsentraatissa olevasta sinkin kokonaismäärästä. Tämä tunnettu menetelmä vaatii siis päinvastoin kuin keksinnön menetelmä autoklaaveja ferriitin ja konsentraatin uuttamiseksi. Lisäksi koska tämä tunnettu menetelmä tuottaa parempia tuloksia pienellä ferriitti:kon-15 sentraatti-suhteella, sen ottaminen käyttöön ferriittiä tuottavissa, olemassa olevissa tehtaissa kasvattaisi yhdellä kertaa valtavasti tämän tehtaan kapasiteettia, mikä ei usein satu oikeaan aikaan. EP-patenttijulkaisu nro 0 166 710 kuvaa menetelmää, kuten se tämän hakemuksen 20 alussa määriteltiin, jossa kohdassa (c) käytettyä suhdetta konsentraatit:ferriitti ei ole spesifioitu, kohta (c) suo-. , ritetaan osittain paineen alaisena ja kohta (d) on jätetty i t f pois. Tässä tunnetussa menetelmässä kohdassa (b) osa tuh- « i « ’*' kasta, joka on syntynyt kohdassa (a), uutetaan, kaikki

« I

25 kohdassa (b) syntynyt ferriitti uutetaan kohdassa (c). Kohta (c) suoritetaan kolmessa vaiheessa. Ensimmäisessä vaiheessa ferriittiä ja toisessa vaiheessa syntynyttä suh-:T: teellisen vähän sinkkiä sisältävää uuttojäännöstä käsitel lään elektrolyysistä palautetulla hapolla hapen läsnä ol-.·**. 30 lessa ja normaalipaineessa niin, että saadaan primääristä ,···, uuttoliuosta ja niukasti sinkkiä sisältävä uutto jäännös, '* jotka erotetaan. Toisessa vaiheessa runsaasti sinkkiä si-

• M

: sältävää uutto jäännöstä, joka on syntynyt ensimmäisessä • I | vaiheessa, ja mahdollisesti konsentraattia käsitellään :·.·. 35 mainitulla primäärisellä uuttoliuoksella hapen läsnä oi- • · • *

I · I 4 I

10 106130 lessa ja 120 - 160 °C:ssa eli autoklaavissa tai vastaavassa laitteessa niin, että saadaan sekundääristä uuttoliuos-ta ja mainittua suhteellisen niukasti sinkkiä sisältävää jäännöstä, jotka erotetaan. Kolmannessa vaiheessa konsent-5 raattia käsitellään mainitulla sekundäärisellä uuttoliuok-sella hapen läsnä ollessa ja normaalipaineessa, niin että saadaan runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos ja mainittu runsaasti sinkkiä sisältävä jäännös, jotka erotetaan. Toimitaan sillä tavalla, että runsaasti sinkkiä 10 ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen happopitoisuus on noin 4-8 g/1. Tätä liuosta käsitellään suoraan kohdan (e) mukaisesti, jossa rauta saostetaan goethiittina käyttämällä neutralointiin loppuosaa kohdassa (a) tuotetusta tuhkasta. Tämä tunnettu menetelmä eroaa keksinnön menetelmäs-15 tä ei ainoastaan kohdan (d) puuttumisen ja kohdan (c) monimutkaisuuden takia, joiden käyttäminen vaatii lisäksi autoklaavia tai vastaavaa laitetta, mutta myös siksi, että melkein kaikki kohdan (c) happo kulutetaan reaktioihin (I) ja (III). Sen tähden on havaittu, että näin koko reaktion 20 (c) kesto pitenee liikaa. Lisäksi, kuten tässä tunnetussa menetelmässä osa kohdassa (a) tuotetusta tuhkasta käyte-, , tään neutralointiin kohdassa (e) ja pakosta tuotetaan ; goethiittia, joka sisältää runsaasti sinkkiferriittiä, i i c '''' mikä voidaan välttää keksinnön mukaisessa menetelmässä.

< » i « 25 US-patenttijulkaisussa nro 4 004 991 kuvataan sin- m kin uuttamista sinkkisulfidikonsentraateista, jonka jäi- !.·,ί keen konsentraatit uutetaan kahdessa vaiheessa vastavir- ΓΓ: taan elektrolyysistä palautetulla hapolla hapen läsnä ol lessa 135 - 175 °C:ssa eli autoklaavissa. Koska tämä tun- ·*·*. 30 nettu menetelmä ei sisällä vaiheita (a) ja (b), ainoa yh- ··· teinen kohta tässä menetelmässä ja keksinnön menetelmässä i·· • on siinä, että uuttaminen suoritetaan 2 vaiheessa elektro- ··· r • « · '·* * lyysistä palautetulla hapolla.

Ml f « « * • · · M I « « · « « • * a i 1X 106130

Kun tarkastellaan vaihetta (e), keksinnön menetelmässä on neljä eri tietä, joita kutsutaan jäljempänä "muunnelmiksi" :

Ensimmäinen muunnelma: suoritetaan vaihe (c) yhdes-5 sä ainoassa vaiheessa ainoastaan yhdellä osalla vaiheissa (b) ja (d) tuotetusta ferriittijäännöksestä toinen muunnelma: suoritetaan vaihe (c) yhdessä ainoassa vaiheessa kaikesta vaiheissa (b) ja (d) tuotetusta ferriittijäännöksestä 10 kolmas muunnelma: suoritetaan vaihe (c) kahdessa vaiheessa vain osalla ferriittiä neljäs muunnelma: suoritetaan vaihe (c) kahdessa vaiheessa kaikella ferriitillä.

Kun käytetään vastaavia olosuhteita (sama konsent-15 raatti ja sama määrä konsentraattia käytettynä kohdassa (a), sama molaarinen suhde ferriitin raudan ja kohdassa (c) käytetyn konsentraatin reaktiivisen rikin välillä ja kun käytetään ensimmäistä ja toista muunnelmaa, sama fer-riittifraktio kuin kohdassa (c) käytetty), sinkin tuotto 20 on vähäisempää ensimmäisessä muunnelmassa ja voimakkaampaa neljännessä muunnelmassa. Ensimmäisessä ja kolmannessa muunnelmassa voidaan vaihdella sinkin tuottoa (c)-kohdassa r < ; käytetyn ferriittifraktion mukaan. Kussakin neljässä muun- : : : nelmassa voidaan vielä vaihdella sinkin tuottoa muuttele-

I I

:Y; 25 maila mainittua molaarista suhdetta. Kuten edellä on jo c « ;; mainittu, klassisessa sinkin uuttomenetelmässä, jota käy- ·»» . .·, tetään kaikissa nykyisissä ferriittiä valmistavissa teh- ,«··, taissa, käytetään jo reaktioita (I) ja (II). Tuotannon t i i lisääminen, joka saadaan korvaamalla näissä tehtaissa kek-... 30 sinnön menetelmä tällä klassisella menetelmällä, riippuu 9 9 ’···* siis oleellisesti kohdassa (c) reaktioilla (I) ja (III) 9 9 ···* liuotetun sinkin määrästä. Silloin käytetään ensimmäistä 9 - muunnelmaa, kun halutaan suhteellisen pieni kapasiteetin lisäys (esimerkiksi 5 - 10 %) tai kun halutaan suorittaa 9 4 · 35 peräkkäin useita vähemmän mittavia lisäyksiä. Toista muun- * 9 9 9 9 «99|9 9 9 12 106130 nelmaa käytetään lisäämään huomattavasti tehtaan kapasiteettia ja neljättä, kun halutaan vielä lisätä kapasiteettia. Yleensä kolmatta muunnelmaa käytetään vain kun halutaan jostakin syystä jatkaa käsittelyä osalla ferriittiä 5 klassista tietä ja samalla saada maksimaalinen hyöty kohdassa (c) käytetystä ferriittifraktiosta.

Molaarinen suhde sinkkiferriitin sisältämän raudan ja konsentraatin sisältämän reaktiivisen rikin välillä on ainakin noin 0,2 ja mieluiten ainakin 0,3, jotta uuttono-10 peus kohdassa (c) ei tule liian pieneksi. On selvää, että tämän suhteen on oltava alle 2, jotta voidaan vielä käyttää reaktiota (III). Neljännessä muunnelmassa tämä suhde on edullisesti yhtä suuri tai pienempi kuin 0,6, mieluiten ainakin yhtä suuri tai pienempi kuin 0,4, jotta sinkin 15 tuotto olisi mahdollisimman suuri. Tämä suhde, joka on s 0,6, sopii sitä paitsi myös muihin muunnelmiin.

Yksivaiheisen uuton olosuhteet (ensimmäinen ja toinen muunnelma):

Runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuok-20 sen H2S04 on ainakin 45 g/1 ja mieluiten ainakin 55 g/1; toisaalta on vaara, että lyijy- ja hopeajarosiitit saostuvat, mikä ei ainoastaan häiritse itse uuttumista, mutta ; joka voi lisäksi haitata lopulta arvometallien talteenot- toa sinkki jäännöksestä; toisaalta liian alhainen happopi-:Y: 25 toisuus mutkistaa myös vähän sinkkiä sisältävän jäännöksen .*·*. erottamista uuttoliuoksesta.

• · ·»· . ,·, Uuttoliuoksen H2S04 ei ole yli 75 g/1 ja mieluiten • · · ,···. ei yli 65 g/1; jos näin ei ole, on käytettävä enemmän tuh- • · · kaa kohdassa (d) 30 uuttoliuoksen Fe3* -pitoisuus on 1-10 g/1, mieluiten • « *··;* 2-5 g/1, koska näissä olosuhteissa nopeus ja uuttosaanto ...· ovat optimaalisia.

On erityisen hyödyllistä valvoa, että trivalentti-sen raudan konsentraatio ei laske alle noin 0,1 g/1, mie- « « * 35 luiten ei alle 0,2 g/1 uuttamisen alkuvaiheen aikana. Jos • « · • « « · • · 13 106130

Fe3+ -pitoisuus laskee alle noin 0,1 g/1, vaarana eivät ole ainoastaan korroosio-ongelmat, etenkin yleisesti uutto-laitteiden rakentamiseen käytettyjen terästen kanssa, mutta myös H2S:n muodostuminen ja jopa kuparin häviäminen liu-5 oksesta, kuparin, joka katalysoi reaktiota III. Näin ongelmien välttämiseksi on jätteen potentiaalin oltava ainakin 530 mV (NHE) ja mieluiten ainakin 560 mV. Toisaalta on myös edullista valvoa, että lietteen potentiaali ei nouse yli 640 mV mainitussa alkuvaiheessa, koska ferriitti liu-10 kenee hitaammin yli 610 mV:lla.

On siis tärkeää kontrolloida tarkasti etenkin po-tentiaalimittauksilla liuoksen trivalenttisen raudan kon-sentraatiota eri uuttovaiheissa ja säätää tarpeen mukaan tämä konsentraatio muuttelemalla hapen ja/tai lämpötilan 15 nopeutta, lämpötilan lasku tekee reaktiivisen rikin vähemmän reaktiiviseksi ja näin vähemmän hanakaksi reagoimaan trivalenttisen raudan kanssa.

Kaksivaiheisen uuton olosuhteet (kolmas ja neljäs muunnelma): 20 Runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuok- sen H2S04-pitoisuus on ainakin 10 g/1; muuten uuton kesto pitkittyy selvästi ; mainitun uuttoliuoksen H2S04-pitoisuus ei ole yli : f: 35 g/1, mieluiten ei yli 25 g/1; jos näin ei ole, on käy- 25 tettävä enemmän tuhkaa vaiheessa (d) :***j mainitun uuttoliuoksen Fe3+-pitoisuus on 0,1 • · · . .·. 2 g/1, mieluiten 0,5 -1 g/1; jos se menee alle 0,1 g/1

Fe3+, vaarana on edellä mainitut ongelmat; sitä vastoin jos • « · se nousee yli 2 g/1 Fe3+, on vaarana lyijy- ja hopeajaro- ... 30 siittien muodostuminen, mikä tekee runsaasti sinkkiä si- • 0 *···’ sältävän uuttojäännöksen erottamisen runsaasti sinkkiä ja « · ···’ rautaa sisältävästä liuoksesta paljon vaikeammaksi.

On edullista hapettaa ainakin 30 %, mieluiten aina-kin 40 % reaktiivisesta rikistä toisessa uuttovaiheessa.

M * 35 Jos hapetetaan vähemmän kuin 30 % tästä rikistä toisessa • « « • 0 0 KIM • 0 κ 106130 vaiheessa, on vaarana, että ensimmäisessä uuttovaiheessa kuluu liikaa happoa ja näin muodostuu lyijy- ja hopeaja-rosiitteja, jotka eivät ainoastaan aiheuta itse uutto-on-gelmia, vaan ne voivat lisäksi haitata lopuksi arvometal-5 lien talteenottoa niukasti sinkkiä sisältävästä uuttojäännöksestä. On erityisen hyödyllistä suorittaa ensimmäinen uuttovaihe niin, että trivalenttisen rautaliuoksen kon-sentraatio, joka on pakosta alhainen tämän vaiheen alussa, saavuttaa pitoisuuden 2-10 g/1, mieluiten 3-7 g/1, 10 tämän vaiheen lopussa. Siksi näissä olosuhteissa nopeus ja uuttosaanto tulevat optimaalisiksi.

On tärkeätä myös valvoa, että trivalenttisen raudan konsentraatio ei laske alle 0,1 g/1, mieluiten ei alle 0,2 g/1 mainitun alkuvaiheen aikana, koska muuten vaarana 15 ovat edellä mainitut ongelmat: korroosio, H2S:n muodostuminen ja kuparin häviäminen liuoksesta. On siis tärkeätä valvoa, että potentiaali on ainakin 530 mV ja mieluiten ainakin 560 mV mainitussa alkuvaiheessa ja on myös tärkeää kontrolloida tarkasti etenkin potentiaalimittauksilla tri-20 valenttisen raudan konsentraatiota liuoksessa muissa ensimmäisen uuttovaiheen vaiheissa ja säätää tarpeen mukaan tämä konsentraatio, kuten edellä mainittiin.

; Kuten edellä on jo kerrottu, ei kannata kuluttaa liikaa happoa ensimmäisessä uuttovaiheessa. Itse asiassa 25 on parempi päättää tämä vaihe hapon konsentraation ollessa ;***. 40 - 70 g/1, mieluiten 55 - 65 g/1. On siis tärkeää vai- ··« voa, että ensimmäisessä uuttovaiheessa lisätyt hapon, fer- • · · riitin ja rikin määrät (sinkkiä runsaasti sisältävän uut- • · · tojäännöksen muodossa) ovat sellaiset, että ensimmäisen ... 30 uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 55 - 65 g/1. Toinen • · *···' uuttovaihe suoritetaan edullisesti niin, että liuoksen • · 1 9 * · ···’ trivalenttisen raudan konsentraatio pysyy tasaisesti mai- nitulla tasolla 0,1-2 g/1, mieluiten 0,5-1 g/1, jol-loin vältetään edellä mainitut ongelmat.

• « t * · 1 · · • · 15 106130

Keksinnön muut yksityiskohdat ja ominaispiirteet käyvät ilmi keksinnön menetelmän kahden toteutustavan kuvauksesta, jotka annetaan esimerkkinä sitä mitenkään rajoittamatta ja liitteenä oleviin piirroksiin viitaten.

5 Näissä piirroksissa

Kuvio 1 esittää kaaviota olemassa olevasta sinkkitehtaasta, joka käyttää klassista sinkin uuttomenetelmää;

Kuvio 2 esittää kaaviota olemassa olevasta sinkkitehtaasta, jota on muutettu, jotta keksinnön menetelmän 10 ensimmäisen muunnelman toteutustapaa voitaisiin käyttää; kuvio 3 esittää kaaviota olemassa olevasta sinkkitehtaasta, jota on muutettu, jotta keksinnön menetelmän neljännen muunnelman toteutustapaa voitaisiin käyttää; kuvio 4 esittää kaavamaisesti laitteistoa, jota 15 käytetään kohtien (c) ja (d) suorittamiseksi kuviossa 3 esitetyllä toteutustavalla; ja kuvio 5 esittää suuremmassa mittakaavassa ja yksityiskohtaisemmin kuvion 4 mukaisen laitteiston erästä kammiota.

20 Näissä kuvioissa samat viitenumerot tarkoittavat samanlaisia elementtejä.

Kuviossa 1 esitettyyn tehtaaseen syötetään sinkki-sulfidikonsentraattia 1. Yksi osa le tästä konsentraatista 1 < ',',' poltetaan kohdassa 2 ja osa 3a näin syntyneestä tuhkasta : 25 uutetaan kohdassa 4 neutraalina uuttona elektrolyysistä palautetulla rikkihapolla. Liuos 5, joka tulee 4:sta ja

• M

. joka sisältää runsaasti sinkkiä ja on pääasiassa raudaton- · · ,·:·. ta, puhdistetaan kohdassa 6 ja elektrolysoidaan kohdassa 7. Neutraaliin uuttojäännökseen 8, joka sisältää pääasias- ...^ 30 sa sinkkiferriittiä ja jätettä, lisätään ensimmäisessä vaiheessa 9 kuumaa uuttamishappoa, jossa vaiheessa fer- • · ·;·’ riitti uutetaan happamalla liuoksella 12, jota on saatu . :":*; toisessa vaiheessa 10 tästä kuumasta happouutoksesta. Toi- sessa vaiheessa 10 jäännös 11, joka on valmistettu kohdas-35 sa 9, uutetaan hyvin happamissa olosuhteissa elektrolyy- • « · « » • · « I · I · • · 16 106130 sistä palautetulla hapolla. Jäännös, jota on valmistettu kohdassa 10, sisältää jätettä ja liukenemattomia yhdisteitä, etenkin lyijysulfaattia. Kohdassa 9 tuotettu liuos 13 on runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos: noin 5 100 g/1 Zn, 25 - 30 g/1 Fe3+ ja 50 - 60 g/1 H2SO«. Tätä liu osta käsitellään pelkistysvaiheessa 14 konsentraatin toisella osalla Ib sen Fe3*-pitoisuuden säätämiseksi alle 5 g/1. Kohdassa 14 tuotettu jäännös 15 palautetaan kohtaan 2, ja liuosta, jonka Fe3*-pitoisuus on pieni ja jota on 10 tuotettu kohdassa 14, käsitellään neutralointivaiheessa 17 kohdassa 2 tuotetun tuhkan toisella osalla 3b sen happo-pitoisuuden pitämiseksi alle 10 g/1. Kohdassa 17 syntynyt ferriittijäännös 18 palautetaan kohtaan 9. ja kohdassa 17 syntynyttä valmistettua liuosta 19 käsitellään kohdassa 20 15 suurimman osan raudasta erottamiseksi, esimerkiksi goet-hiitin 21 muodossa. Tässä tapauksessa kohdassa 20 puhalletaan happea liuokseen neutraloimalla mieluiten puhtaalla tuhkalla 22, jota on saatu polttamalla puhtaita ZnS-kon-sentraatteja niin, ettei sinkkiä menetetä ferriitin muo-20 dossa. Kohdassa 20 valmistettu liuos 23, joka sisältää runsaasti sinkkiä ja niukasti rautaa, palautetaan kohtaan 4.

* · : Kirjallisuudessa on jo ehdotettu edellä kuviotun t · ' ί : klassisen menetelmän modifioimista siinä mielessä, että « · ' 25 pelkistysvaihe 14 jätetään pois ja toinen osa 2a konsent- • · raatista lisätään kuumana happaman uuttovaiheen ensimmäi-

«II

. .·. sessä vaiheessa 9, josta tulee siis pelkistävä happouutos

*M

kuumana.

• f

Kuvio 2 esittää kuvion 1 mukaista tehdasta sen jäl- ... 30 keen, kun sitä on muutettu, jotta siinä voidaan käyttää « · *···* keksinnön menetelmän ensimmäistä muunnelmaa. Lisämäärä le • · · • · ···* konsentraattia ja osa 8a ferriitistä on nyt uutettu yhdes- sä vaiheessa elektrolyysistä palautetulla hapolla hapen i läsnä ollessa kohdassa 24 (vaihe (c)). Loppuosaa 8b fer-35 riitistä käsitellään kohdassa 9. Niukasti sinkkiä sisäl- i » • · • · 17 106130 tävää uuttojäännöstä 25, jota on saatu kohdassa 24, käsitellään kohdassa 26 elementaarisen rikin S° ja arvometallien 27 uuttamiseksi. Kun runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä liuos 28, joka on valmistettu kohdassa 24, vaatii 5 pelkistystä (jatkuva viiva), se lisätään liuokseen 13 (tai pelkistävään uutokseen kuumana, jos sitä on läsnä); muuten se lisätään liuokseen 16 (katkoviiva).

Kuvio 3 esittää kuvion 1 tehdasta sen jälkeen kun se on muuteltu keksinnön menetelmän neljännen muunnelman 10 toteuttamiseksi. Koska kaikki ferriitti 8 on käsitelty kohdassa (c) ja koska kohta kuvattavassa toteutustavassa kohta (d) sulautetaan kohtaan (c), vaiheet 9, 10, 14 ja 17 jäävät pois. Kohta (c) suoritetaan kahdessa vaiheessa 29 ja 30. Vaiheessa 29 ferriitti 8 ja sinkkiä runsaasti si-15 sältävä uuttojäännös 31, jota on valmistettu toisessa vaiheessa 30, uutetaan palautetulla hapolla hapen läsnä ollessa. Sinkkiä vähän sisältävä uuttojäännös 25, jota syntyy kohdassa 29, käsitellään kuten kuvion 2 tehtaassa kohdassa 26 elementaarisen rikin S° ja arvometallien uuttami-20 seksi. Toisessa vaiheessa 30 uutetaan (oleellisesti) lisää Ib konsentraattia hapen läsnä ollessa liuoksella 32, jota valmistettiin vaiheessa 29. Uuttamisen lopuksi vaiheessa 30 lietteeseen lisätään osa 3b tuhkasta niin, että happo-\‘(· pitoisuus liuoksessa saadaan alle 10 g/1, jonka jälkeen : 25 jäännös 31 lähetetään ensimmäiseen vaiheeseen 29 ja liuos 19, jota on jo käsitelty, vaiheeseen 20.

• ♦ · . ,·, On itsestään selvää, että laitteistoa, joka vapau- .··, tuu, kun vaiheet 9, 10, 14 ja 17 poistetaan, voidaan suu- • Λ · reksi osaksi käyttää uudelleen vaiheiden 29 ja 30 toteut-30 tamiseksi.

• · *”·' Kuviossa 4 esitetty laitteisto sisältää ensimmäisen • · ·♦** neljän uuttokammion 33a, 33b, 33c ja 33d sarjan, jotka on asetettu peräkkäin ja joiden perässä on kiinteän aineen ja >"· nesteen erotin 34, ja toisen kolmen uuttokammion 35a, 35b • · · 35 ja 35c sarjan, jotka on myös pantu peräkkäin ja joiden • · a « a (MM • · ie 106130 perässä on neutralointikammio 35d ja kiinteä aineen ja nesteen erotin 36. Kukin kammio ulottuu seuraavaan kammioon, paitsi kammiot 33d ja 35d, jotka ulottuvat vastaavasti erottimiin 34 ja 36. Erotin 34 sisältää sakeuttimen 5 ja suodatuslaitteen ja erotin 36 suodatuslaitteen.

Uuttokammiot ovat suljettuja ja varustettu, kuten kuviossa 5 esitetään, tuloaukolla 37 syöttämistä varten, tuloaukolla 38 happea varten, ylivuotoaukolla 39 ja itsestään imevällä sekoittimella 40, esimerkiksi itseimevällä 10 onttovartisella sekoittimella tai kierukkamaisella turbiinilla, jossa on imuholkki. Tällä sekoittimella on kolme funktiota: pitää kiinteät aineet suspensiossa, imeä ja dispergoida happea reaktioseoksessa ja varmistaa jatkuvasti hapen kierto. Uuttokammiot on myös varustettu mitttaus-15 ja säätölaitteilla, joita ei ole esitetty, potentiaalin mittaamiseksi seoksessa ja paineen mittaamiseksi reaktio-seoksen päältä niin, että voidaan säädellä hapen nopeutta paineen funktiona ja sekoittajan nopeutta potentiaalin funktiona tai päinvastoin. Kammiot on lisäksi varustettu 20 laitteilla, joita ei ole esitetty, lämpötilan kontrolloimiseksi ja varoventtiilillä.

Sen sijaan, että uuttokammiot olisi varustettu yh-: dellä monitoimisekoittajalla, ne voivat olla varustettuja : : : kahdella sekoittajalla: vakionopeuksinen sekoitin-sekoit- :Y: 25 taja, joka on asennettu akselin suuntaisesti ja joka pitää • · kiinteät aineet suspensiossa ja dispergoi hapen, ja sää- • · · . .·. dettävänopeuksinen itseimevä sekoitin, joka on asennettu • · · epäkeskisesti ja joka toimii reagoimattoman hapen kierrät- • · · täjänä. Tämän asennuksen jälkeen olisi tärkeätä säädellä ... 30 hapen nopeutta potentiaalin funktiona ja itseimevän se- • · *;··* koittimen nopeutta paineen funktiona.

• ·

Neutralointikammio 35d on varustettu syöttöaukolla, ylivuotoaukolla, välineillä tuhkan nopeuden säätelemiseksi happamuuden funktiona ja lämpötilan säätölaitteella.

· · « · · « · · • · « • · i 19 106130

Edellä kuvatussa laitteistossa suoritetaan ensimmäinen uuttovaihe 29 ensimmäisessä kammiosarjassa ja toinen vaihe 30 toisessa kammiosarjassa.

Kammiota 33a syötetään jatkuvasti palautetulla hap-5 povirralla, sakeuttimen pohjavirralla 8, jota ei ole esitetty, mutta joka erottaa tuotteet neutraalista uutoksesta 4 ja kiinteästä faasista 31, joka poistuu suodatuslait-teesta 36, joka erottaa tuotteet toisesta uuttovaiheesta 30; virta 8 sisältää siis sinkkiferriittiä ja virta 32 10 runsaasti sinkkiä sisältävän uuttojäännöksen, tämä jäännös sisältää myös sinkkiferriittiä, etenkin ferriittiä, joka tulee neutralointikammiossa 35d käytetystä tuhkasta.

Ensimmäisen uuttovaiheen tuotteet, jotka poistuvat kammiosta 33d, erotetaan erottimessa 34 ja näin saadun 15 ensimmäisen uuttoliuoksen virtaa 32 lisätään jatkuvasti yhdessä sinkkisulfidikonsentraatin virran Ib kanssa kammioon 35a.

Palautusvirran ja virtojen Ib, 3b ja 8 nopeudet ovat sellaisia, että virtoihin 8 ja 32 sisältyvän raudan 20 molaarinen suhde virran Ib sisältämään reaktiiviseen rikkiin on noin 0,3 ja kammiosta 35c lähtevän virran rikkihappopa toi suus on noin 20 g/1.

'.: Neutralointikammiosta 35d lähtevän lietteen rikki- • < happopitoisuus on noin 5 g/1.

: 25 Kammioiden tilavuudet ovat sellaisia, että reaktio- seos viipyy noin 6 tuntia ensimmäisessä kammiosarjassa ja . .·. noin 5 tuntia toisessa kammiosarjassa.

··»

Kussakin uuttokammiossa liuoksen potentiaali pidetään sopivalla tasolla, etenkin 560 - 610 mV (NHE) ... 30 33a;ssa, 590 - 630 mV 33b:ssä, 610 - 650 mV 33c:ssä 640 - • · 20 106130

Kussakin uuttokammiossa lämpötilaa pidetään noin 90 ’C:ssa ja ylipaine pidetään siinä hyvin alhaisena, esimerkiksi 45 - 196 Pa (5 - 20 cm vettä), jopa vähemmän, itseimevän sekoittimen toiminnan ansiosta.

5 Edellä mainittujen mitta- ja säätölaitteiden toi minta riittää yleensä pitämään potentiaalin halutulla tasolla. Jos nämä laitteet kuitenkin osoittautuvat jostakin syystä kykenemättömiksi pitämään yksinään potentiaalia halutulla tasolla, asia voidaan vielä korjata muuttamalla 10 lämpötilaa.

Tekemällä kuten edellä kuvattiin, noin 45 % reaktiivisesta rikistä hapetetaan toisessa uuttovaiheessa ja sinkin uuttosaannoksi saadaan noin 98 %, tämä siis noin 11 tunnin kokonaisuuttoajalla. Konsentraatissa Ib oleva kupa-15 ri löytyy melkein kokonaan uuttoliuoksesta 19, josta se lopuksi erotetaan, ja konsentraatin lyijy ja hopea löytyvät uuttojäännöksestä 25, josta ne voidaan helposti erottaa vaahdottamalla, koska tämä jäännös on käytännöllisesti katsoen ilman jarosiitteja.

20 Virrat la ja Ib voidaan tietysti olla koostumuksel taan samanlaisia tai erilaisia.

Kammioiden lukumäärä voi vaihdella. Itse asiassa uuttosaanto nousee tiettyyn pisteeseen asti kammioiden * l v,: lukumäärän mukaan, koska suurentamalla kammioiden lukumää- : : : 25 rää, voidaan vaikuttaa suotuisasti potentiaalikäyrään, :***: joka halutaan luoda ensimmäiseen uuttovaiheeseen ja samaan ; aikaan lisätään todennäköisyyttä, että kaikkia mineraali- « · · partikkeleita uutetaan vaadittava aika. Kuitenkin on turha « sanoa, että laitteiston hinta nousee myös kammioiden luku- ... 30 määrän mukaan. Tätä lukumäärän valintaa säätelevät siis • · • » I" sekä tekniset ja taloudelliset näkökohdat.

« ·

Eräs keksinnön menetelmän pääasiallinen etu, ni- • 99 : mittäin vaiheen (c) keston lyhentäminen, esitetään alla olevissa esimerkissä.

« « « • · «a- · - 21 106130

Esimerkki 1 Tämä esimerkki kuvaa yksivaiheista uuttokoetta (vaihe (c)) keksinnön menetelmän mukaisesti.

Käytetyt lähtöaineet 5 (a) 2 kg seosta, jonka koostumus on seuraava painoprosentteina: 53,9 Zn, 5,6 Fe, 2,32 Pb, 30,5 Stot , 29,0 reaktiivinen S2'(= Stot miinus pyriitti-S) ja 0,02 Cu, tästä seoksesta 90 %:lla raekoko on alle 44 mm; (β) 1215 g sinkkiferriittiä, jonka koostumus on 10 seuraava paino%:eina: 20,9 Zn, 30,4 Fe ja 5,78 Pb; (γ) 22,5 1 kammion palautushappoa 189 g/1 H2S04;

Molaarinen suhde kohtaan (a) sisältyvän raudan ja kohdan (a) sisältämän reaktiivisen rikin välillä nousee 0,36:een.

15 Käytetty laitteisto

Suljettu 30 l:n vetoinen kammio, joka on varustettu syöttöaukolla, hapensyöttöaukolla, sekoittajalla, poten-tiometrisellä anturilla ja lämpötilan säätömahdollisuudel-la.

20 Uutto (a) ja (β) lisätään (y):aan 60 minuutin aikana ja samalla nostetaan vähitellen lämpötila 75 ‘C:sta : ,· 90 ’C:seen. Tämän toimenpiteen lopussa melkein kaikki fer- riitti on liuennut. Sitten aletaan puhaltaa happea ja jat-25 ketään uuttamista. Reaktio pysäytetään 7,5 tunnin kulut-tua.

• · ♦ . .*. Alla olevassa taulukossa annetaan pääasialliset • · « parametrit uuton aikana.

• · · * · • · • · · • · · • · »t • « · * · I · « « · « · f « f « a « · « · « · 106130 22

Taulukko 1

Aika mV T Fe3* Fe3* H2S04 H (nhe) *c g/1 g/1 g/1 1 590 90 10,6 0,2 120 5 2 593 90 14,0 0,6 89 3 595 90 15,4 0,7 79 4 597 90 15,6 0,8 70 5 603 90 16,1 1,0 65 6 610 90 15,4 1,6 60 10 7 617 90 14,8 2,1 56 7,5 625 90 14,4 2,6 53

Liete suodatetaan, jolloin saadaan 26,5 1 runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävää uuttoliuosta ja 1 095 g niu-15 kasti sinkkiä sisältävää jäännöstä.

Runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos sisältää g/1: 14,4 Fe2*, 2,6 Fe3* ja 53 H2S04.

Sinkkiä vähän sisältävä jäännös sisältää kuiva-aineesta paino%teinä: 5,9 Zn, 1,3 Fe, 10,0 Pb, 57 Stot, 52 S° 20 ja 0,04 Cu.

Sinkin uuttosaanto nousee 95,2 %.

Esimerkki 2 n · : '/· Tämä esimerkki kuvaa kaksivaiheista uuttokoetta :Y: (kohta (c)) keksinnön menetelmän mukaisesti.

I i :V: 25 Käytetyt lähtöaineet

I I

.*··. (a) kuten esimerkissä 1, . (βr ) 937 g sinkkiferriittiä, jonka koostumus on • · # ··· sama kuin esimerkissä 1; • « · (γτ) 14,8 1 kammion palautushappoa, jonka koostumus ... 30 on sama kuin esimerkissä 1; *···’ (δ) 1 429 g runsaasti sinkkiä sisältävä uuttojään- • · ...* nös, jonka koostumus on seuraava paino%:eina: 42,4 Zn, 4,5

Fe, 3,18 Pb, 42,9 Stot , 21,5 reaktiivista S2' , 18,8 S° ja .**·. 0,05 Cu; tätä jäännöstä saadaan edellisen kohdan aikana, tt\ 35 joka on täsmälleen samanlainen kuin uuton toinen vaihe, I v « • · 23 106130 jota kuvataan jäljempänä, eli 47,0 % (a)-kohtaan sisältyvästä reaktiivisesta rikistä hapetetaan tässä toisessa uuttovaiheessa.

Molaarinen suhde (p')-kohdan sisältämän raudan ja 5 (a)-kohtaan sisältyvän reaktiivisen rikin välillä on siis 0,28, kun taas molaarinen suhde (p')-kohdan sisältämän raudan ja (ö)-kohtaan sisältyvän reaktiivisen rikin välillä on 0,53.

Käytetty laitteisto 10 Kuten esimerkissä 1, paitsi että suljetun kammion tilavuus on 20 1.

Ensimmäinen uuttovaihe

Ensin (6) lisätään (y'):uun 30 minuutin aikana ja sitten (β') 60 minuutin aikana nostamalla tämän täyttövai-15 heen ensimmäisen tunnin aikana lämpötila vähitellen 75 *C:sta 90 ’C:seen. Täytön aikana puhalletaan happea, kunnes lietteen potentiaali laskee alle 560 mV:n. Lisäämällä (6) ensin (y'):aan liuoksen potentiaalia lasketaan aina 560 - 610 mV:iin, jossa - kuten hakija on todennut -20 sinkkiferriitti liukenee nopeammin. (Kammion palautushapon (γ'):η potentiaali on juuri yli 610 mV. Batch-uutoksessa on siis tärkeätä pitää huolta, että hapon potentiaali sää-: V detään nopeasti tasolle 560 - 610 mV. Sillä tavalla ei I f ' : yleensä jouduta jatkuvaan uuttoon, koska lietteen, johon 25 lisätään tässä tapauksessa kammion palautushappoa, sinkki- ;**'j ferriittiä ja sinkkiä runsaasti sisältävää uuttojäännöstä, • · « . .·. potentiaali on melkein aina alle 610 mV. ) Kun täyttö on .···. lopetettu, kammioon aletaan lisätä happea ja liuoksen po- • · · tentiaalia nostetaan vähitellen lisäämällä hapen nopeutta 30 niin, että päästään arvoon 630 - 650 mV 6 h:n uuttamisen « i jälkeen.

• · ···’ Alla olevassa taulukossa 2 annetaan pääasiallisten parametrien kehitys tämän ensimmäisen uuttovaiheen aikana.

« « · « · 9 · 24 106130

Taulukko 2

Aika mV T Fe21 Fe31 H2S04 h (nhe) 1C g/1 g/1 g/1 1 571 90 5 0,15 157 5 2 568 90 15,5 0,8 91 3 588 90 4 601 90 16,8 2,3 68 5 621 90 6 638 90 12,5 6,1 56 10

Liete suodatetaan, jolloin saadaan primääristä uut-toliuosta ja 974 g vähän sinkkiä sisältävää jäännöstä.

Primäärinen uuttoliuos (6) sisältää g/1: 12,5 Fe21, 6,1 Fe31 ja 56 H2S04.

15 Niukasti sinkkiä sisältävä jäännös sisältää kuiva- aineesta painoprosentteina: 3,2 Zn, 1,45 Fe, 9,2 Pb, 58 Stot, 55 S° ja 0,03 Cu.

Toinen uuttovaihe

Seokseen (a) lisätään jatkuvasti primääristä uutto-20 liuosta (6) 60 minuutin välein ja nostamalla samaan aikaan lämpötila 65 'C:sta 85 1C:seen. Hapen nopeutta säädellään niin, että liuoksen potentiaali pysyy 560 - 590 mV:ssa. Uuttaminen pysäytetään 5 tunnin kuluttua.

V Alla olevassa taulukossa 3 annetaan pääasiallisten ; ; 25 parametrien kehitys tämän toisen uuttovaiheen aikana.

* 1 1 • t • · · . Taulukko 3 • » .···. Aika mV T Fe21 Fe31 H2S04 • f » h (NHE) 1C g/1 g/1 g/1 ... 30 0,5 75 • · 1 561 85 16,5 0,6 52 \··: 2 570 85 16,8 1,1 40 3 578 85 16,9 0,9 30 « 4 580 85 17,1 1,1 22 ,Λ 35 5 574 85 17,2 1,0 17 « · · « · ! 25 106130

Kun liete on suodatettu, saadaan runsaasti sinkkiä sisältävä uuttoliuos ja runsaasti sinkkiä sisältävä uutto-jäännös (6).

Runsaasti sinkkiä sisältävä uuttoliuos sisältää 5 g/1: 17,2 Fez+ , 1,0 Fe3+ ja 17 H2S04.

Sinkin uuttosaanto on 98 %, joka on saatu 11 tunnin uuttamisen jälkeen.

Esimerkki 3 Tämä vertailuesimerkki kuvaa kaksivaiheista uutto-10 koetta (kohta (c)) edellä kerrotun entisen menetelmän mukaisesti (EP-patenttijulkaisu nro 0 451 456) Käytetyt materiaalit (a) kuten esimerkissä 1; (β") 1215 g sinkkiferriittiä, jonka koostumus on 15 sama kuin esimerkissä; (γ") 16,6 1 kammion palautushappoa, jonka koostumus on sama kuin esimerkissä 1; (6i) 1008 g sinkkiä runsaasti sisältävä uuttojäännös, jonka koostumus on seuraava painoprosentteina: 19,8 20 Zn, 2,05 Fe, 4,5 Pb, 59 Stot, 10,3 reaktiivista S" , 48 S° ja 0,15 Cu; tätä jäännöstä saadaan aikaisemman kohdan aikana, joka oli tarkalleen samanlainen kuin toinen uutto- : .' vaihe, jota kuvataan jäljempänä, eli tällä kertaa hapete- < · :,v taan 82,1 % toisessa uuttovaiheessa (a)-kohtaan sisälty- : : : 25 västä reaktiivisesta rikistä.

• I

Molaarinen suhde (β")-kohdan sisältämän raudan ja « · · : (a)-kohdan sisältämän reaktiivisen rikin välillä on 0,36 • · · .·:·; eli vähän korkeampi ja siis parempi kuin esimerkissä 2, kun taas molaarinen suhde (β")-kohdan sisältämän raudan ja f...f 30 (6')-kohdan sisältämän reaktiivisen rikin välillä on nyt 2,03.

• · ·;·' Käytetty laitteisto : Kuten esimerkissä 2.

· · I 4 « « · « 4 · · • · · f « I · 1 • · 26 106130

Ensimmäinen uuttovaihe Täyttö suoritetaan kuten esimerkissä 2 eli ensin lisätään (6’ ) (v"):uun 30 minuutin aikana ja sitten (β") 60 minuutin aikana nostamalla ensimmäisen tunnin aikana 5 lämpötilaa vähitellen 75 *C:sta 90 ’C:seen. Sitten jatketaan uuttamista ja uuttaminen lopetetaan 4 tunnin jälkeen.

Reaktioseoksen potentiaalia ei pystytä laskemaan ferriitin liukenemisen kannalta suotuisalle 560 - 610 mV:n tasolle, luultavasti (6’ ):n reaktiivisen rikin alhaisen 10 pitoisuuden vuoksi.

Alla olevassa taulukossa 4 annetaan pääasiallisten parametrien kehitys tämän ensimmäisen uuttovaiheen aikana.

Taulukko 4 15 Aika mV T Fe24 Fe34 H2S04 h (NHE) 4C g/1 g/1 g/1 1 640 90 4,2 0,5 166 2 679 90 10,8 4,2 105 3 665 90 14,3 3,5 97 20 4 655 90 15,8 3,4 94

Liete suodatetaan, jolloin saadaan ensimmäistä ( | ; . uuttoliuosta ja 1 079 g niukasti sinkkiä sisältävää jään- V,' nöstä.

25 Primäärinen uuttoliuos (6') sisältää g/1: 15,8 Fe24, 3,4 Fe34 ja 94 H2S04.

* · · ; ;*· Sinkkiä vähän sisältävä jäännös sisältää kuiva-al- neesta paino%:eina: 3 Zn, 1,7 Fe, 10,3 Pb, 56 Stot, 53 S° ja 0,17 Cu.

... 30 Toinen uuttovaihe « 9 9 9

Seokseen (a) lisätään jatkuvasti primääristä uutto- • · ·”* liuosta (6') 60 minuutin välein niin, että samaan aikaan iV: lämpötila nousee 65 'C:sta 85 °C:seen. Hapen nopeutta sää- dellään niin, että liuoksen potentiaali saadaan pysymään 9 4 9 35 560 - 590 mVrssa kuten esimerkissä 2. Kuitenkin noin yh- i · « * « # « « « 106130 27 deksän tunnin uuttamisen jälkeen ei enää pystytä pitämään potentiaalia alle 590 mV:n, mikä ilmeisesti tarkoittaa, että seoksen reaktiivisuus on selvästi heikentynyt. Hapen puhaltamista kuitenkin jatketaan, jotta seos reagoisi pa-5 remmin ja uuttaminen pysäytetään 16 tunnin kuluttua.

Alla olevassa taulukossa 5 annetaan pääasiallisten parametrien kehitys tämän toisen uuttovaiheen aikana.

Taulukko 5 10 Aika mV T Fe2* Fe3* H2S04 h (NHE) *C g/1 g/1 g/1 1 567 85 19,70 0,1 101,5 2 579 85 20,30 0,35 92,5 4 589 85 21,20 0,60 75,5 15 8 589 85 22,20 0,90 57,0 10 598 85 22,95 0,90 52,2 12 611 85 22,40 1,90 41,5 14 613 85 22,35 2,45 32,5 16 619 85 21,85 3,25 22,0 20

Lietteen suodattamisen jälkeen saadaan runsaasti sinkkiä sisältävää uuttoliuosta (6").

< < : Sinkkiä runsaasti sisältävä uuttoliuos sisältää \v 9/1: 20,2 Fe2*, 2,8 Fe3+ ja 22 H2S04.

: : ! 25 Sinkin uuttosaanto on 98 %, mikä on saatu 20 tunnin «i kokonaisuuton jälkeen.

f · · • ♦*; Kun verrataan näitä esimerkkejä, nähdään, että koh- ··« ,·ί*. dan (c) suorittamiseen kuluva aika tämän alan entisellä • · · menetelmällä ylittää 114 % tämän vaiheen suorittamiseen 30 kuluvasta ajasta käytännöllisesti samalla saannolla kek- • · sinnön menetelmän ensimmäisessä ja toisessa muunnelmassa, • · *;** ja 82 % tämän vaiheen suorittamiseen kuluvasta ajasta me- !f5 ί netelmän kolmannessa ja neljännessä muunnelmassa. Se tar- koittaa, että keksinnön menetelmällä valmistetaan 0,47 «4« 35 reaktori tilavuudella (1. ja 2. muunnelma) tai 0,55 reakto- « 4 I * 9 • · 28 106130 ritilavuudella (3. ja 4. muunnelma) siitä mitä 1 reakto-ritilavuudella entisellä menetelmällä valmistettaessa.

Keksinnön menetelmän teollinen hyödyntäminen aiheuttaa siten investointikustannuksia, jotka ovat huomat-5 tavasti alempia kuin aikaisemmalla menetelmällä.

On selvää, että tietyt kohdan (c) ominaispiirteet, joita juuri kuvattiin keksinnön menetelmän yhteydessä, voivat olla hyvin hyödyllisiä toisessa yhteydessä kuin edellä kuvatussa keksinnön menetelmässä.

10 Siksi hakija vaatii myös suojausta menetelmälle sinkkiferriitin uuttamiseksi yhdessä rikkiä sisältävän materiaalin kanssa, joka sisältää sinkkisulfidia, jonka mukaan uutto suoritetaan rikkihapolla 60-95 'C:ssa normaalipaineessa niin, että voidaan saada aikaan uuttoliuos, 15 joka sisältää paljon sinkkiä ja rautaa, ja uuttoliuos, joka sisältää niukasti sinkkiä ja rautaa, tälle menetelmälle on tunnusomaista, että (1) käytetään suhdetta sulfidimateriaali:ferriitti sellaisina määrinä, että sulfidimateriaalissa olevan reak-20 tiivisen rikin määrä on juuri vähän enemmän kuin se, joka voidaan hapettaa ferriitissä olevalla raudalla, reaktiivi-\\ nen rikki on rikki, jota on sulfidina ja joka voidaan muuttaa elementaariseksi rikiksi ferrisulfaatilla, • · « !! (2) lisätään jatkuvana virtana sulfidimateriaalia, 25 ferriittiä ja happoa kammiosarjan ensimmäiseen kammioon, « · *···' näin muodostunut liete kulkee peräkkäin sarjan muiden kam- * · · *·:.* mioiden läpi, lisätään happivirta näihin muihin kammioihin • · · V · ja sarjan kussakin kammiossa pidetään yllä olosuhteita, joissa viimeisestä kammiosta lähtevä liete sisältää uutto- 30 liuoksen, jossa on runsaasti sinkkiä ja rautaa, ja uutto- ·**: jäännöksen, jossa on niukasti sinkkiä ja rautaa, ja • · (3) valvotaan, että lietteen potentiaali ei laske • « « alle 530 mV:n (NHE) eikä mieluiten alle 560 mV:n ensim-mäisessä kammiossa.

« « < « · « · « · i 29 106130

Sulfidimateriaali voi olla sinkkisulfidikonsent-raatti tai osittain uutettu sinkkisulfidikonsentraatti.

Hapen lisäämisestä voidaan luopua ensimmäisessä kammiossa ja pitää siellä potentiaalia, joka on ainakin 5 530 mV ja käyttää suhdetta sulfidimateriaali:ferriitti, joka on riittävän pieni, ja/tai riittävän alhaisesta lämpötilaa.

Ensimmäisessä kammiossa voidaan myös ylläpitää potentiaalia, joka on ainakin 530 mV ja lisätä siihen sopiva 10 happivirta.

• « • tl f f ( « f f « « * • · · • · · • · · • · * »·· • · c • · t • « · • · * « ·«· • · · « · • · · f·» • · · • · • · « « · · • · · • · « · m • ·

Claims (13)

30 106130

1. Menetelmä sinkin uuttamiseksi sinkkisulfidikon-sentraateista, joka sisältää seuraavat vaiheet: 5 (a) osan konsentraatista polttamisen niin, että saadaan tuhkaa (b) kohdassa (a) syntyneen tuhkan neutraalin uuttamisen elektrolyysistä palautetulla rikkihappoliuoksella niin, että saadaan runsaasti sinkkiä sisältävää ja pää- 10 asiassa raudatonta uuttoliuosta, joka erotetaan, ja sink-kiferriittijäännöstä, joka erotetaan. (c) toisen osan konsentraatista uuttamisen ja ainakin osan kohdassa (b) tuotetusta sinkkiferrilttijäännöksestä uuttamisen elektrolyysistä palautetulla rikkihappo- 15 liuoksella 60 - 95 ‘C:ssa paineessa, joka ei poikkea enempää kuin 20 kPa normaalipaineesta ja hapen läsoä ollessa, joka on dispergoitu tasaisesti niin, että saadaan runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos, joka erotetaan, ja vähän sinkkiä sisältävä uuttojäännös, joka erotetaan, 20 tässä kohdassa (c) käytetyt konsentraattien ja sinkkifer-riitin määrät ovat sellaiset, että molaarinen suhde fer-riitin sisältämän raudan ja konsentraattien sisältämän reaktiivisen rikin välillä on ainakin noin 0,2, reaktiivi- i < i ! nen rikki on se rikki, jota on läsnä sulfidina ja joka I I I 25 voidaan muuttaa elementaariseksi rikiksi ferrisulfaatilla, (d) vaiheessa (c) tuotetun runsaasti sinkkiä ja • ♦ · ’···' rautaa sisältävän uuttoliuoksen valmistuksen seuraavaa · · • · * toimenpidettä varten, (e) kohdassa (d) valmistettuun liuokseen sisälty- • · « ί : 30 neestä raudasta suurimman osan saostamisen niin, että saa- • · « * daan runsaasti sinkkiä ja niukasti rautaa sisältävä liuos ja rautapitoinen sakka, joka erotetaan, ja » « · (f) runsaasti sinkkiä ja niukasti rautaa sisältävän « « liuoksen lisäämisen neutraaliin uutokseen (b), menetelmä «· · j ' 35 on tunnettu siitä, että i 31 106130 (1) valheessa (b) uutetaan vain osa tuhkasta, jota on tuotettu vaiheessa (a), (2) kohdassa (c) suoritetaan uutto joko yhdessä ainoassa vaiheessa, jolloin toimitaan 5 niin, että sinkkiä ja rautaa runsaasti sisältävän uutto-liuoksen rikkihappopitoisuus on 45 - 75 g/1, mieluiten 55 - 65 g/1 ja Fe3t -pitoisuus 1-10 g/1, mieluiten 2 -5 g/1. Tai kahdessa vaiheessa, joissa tehdään niin, että 10 runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 10 - 35 g/1, mieluiten 10 - 25 g/1 ja Fe3* -pitoisuus 0,1-2 g/1, mieluiten 0,5-1 g/1, ensimmäisessä vaiheessa sinkkiferriittiä ja runsaasti sinkkiä sisältävää uuttojäännöstä, jota on syntynyt toisessa vai-15 heessa, käsitellään elektrolyysistä palautetulla rikkihap-poliuoksella hienojakoiseksi dispergoidun hapen läsnä ollessa niin, että saadaan primäärinen uuttoliuos ja mainittu niukasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös, jotka erotetaan, ja toisessa vaiheessa konsentraatteja käsitellään 20 mainitulla primäärisellä uuttoliuoksella hienojakoiseksi dispergoidun hapen läsnä ollessa niin, että saadaan mai-·.·, nittu runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos ja mainittu runsaasti sinkkiä sisältävä uuttojäännös, jotka I ! erotetaan, tämä toinen vaihe suoritetaan olosuhteissa, 25 joissa ainakin 60 %, mieluiten ainakin 50 % reaktiivisesta ’···* rikistä on siinä hapettunut ja että siinä syntyneen run- • · · '·!·’ säästi rikkiä sisältävän uuttojäännöksen reaktiivisen ri- • · · : kin pitoisuus on juuri ja juuri suurempi kuin mitä voidaan hapettaa ensimmäisen vaiheen aikana ferriitissä olevan : : 30 raudan avulla. • · · - ·’**: (3) kohta (d) suoritetaan käsittelemällä runsaasti ·· · 1. sinkkiä ja rautaa sisältävää uuttoliuosta vielä toisella • · · osalla konsentraattia niin, että sen Fe3+ -pitoisuus on • · ';·* alle 5 g/1 ja mieluiten 1-3 g/1, tämä pelkistysvaihe i ' : 35 voidaan jättää pois, jos runsaasti sinkkiä ja rautaa si- f · 32 106130 sältävän uuttoliuoksen Fe3* -pitoisuus on jo ainakin 5 g/1, ja käsittelemällä liuosta, jonka Fe3* -pitoisuus on pieni, toisella osalla tuhkaa, jota on tuotettu kohdassa (b) niin, että sen H2S04-pitoisuus vapaana liuoksessa on alle 5 10 g/1 ja mieluiten 3-5 g/1, tämä neutralointikäsittely tuottaa toisaalta sinkkiferriittijäännöksen, joka erotetaan ja jota käsitellään sitten samalla tavalla kuin vaiheessa (b) tuotettua ferriittiä, ja toisaalta käsitellyn liuoksen, 10 (4) suoritetaan kohta (e) seostamalla rauta sinänsä tunnetulla tavalla goethiittina, hematiittina, jarosiitti-na tai muuna yhdisteenä, jonka suodattuvuus on sopiva, tämä tapahtuu ilman sinkkisulfidikonsentraattia, ja (5) uutetaan kohdan (c) mukaisesti 15 joko kaikki kohdissa (b) ja (d) tuotettu ferriitti- jäännös, tai vain osa tästä ferriitistä, jossa tapauksessa loput tämän ferriitin jäännöksestä käsitellään erikseen sinänsä tunnetulla tavalla uuttamalla kuumalla hapolla, 20 tämä käsittely tuottaa toisen runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen, ja tätä liuosta käsitellään kohtien (d), (e) ja (f) mukaisesti yhtaikaa kohdassa (c) tuotetun runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen kanssa.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- ’··* n e t t u siitä, että kun suoritetaan uutto kohdassa (c) • · · *.ί·* yhdessä vaiheessa, lisätään jatkuvana virtana sinkkifer- • · · · riittiä, sinkkisulfidikonsentraattia ja elektrolyysistä palautettua rikkihappoliuosta ensimmäiseen kammioon yli- 30 vuotokammiosarjassa, jotka ovat peräkkäin, kussakin näistä ·*”: kammioissa pidetään sellaisia olosuhteita, että viimeises- • · « tä kammiosta ylivuotava liete sisältää runsaasti sinkkiä • * · ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen ja niukasti sinkkiä f « sisältävän uutto jäännöksen, viimeinen kammio juoksutetaan 35 kiinteän aineen ja nesteen erottimeen, joka erottaa niu- « · 33 106130 kasti sinkkiä sisältävän uuttojäännöksen runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävästä uuttoliuoksesta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kun uutto (c) suoritetaan kahdessa 5 vaiheessa, ainakin 30 %, mieluiten ainakin 40 % reaktiivisesta rikistä hapetetaan toisessa uuttovaiheessa.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen uuttovaihe suoritetaan niin, että liuoksen Fe3+ -pitoisuus saavuttaa arvon 2 - 10 10 g/1, mieluiten 3-7 g/1 tämän vaiheen loppuvaiheessa.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että valvotaan, että mainittu konsent-raatio on ainakin 0,1 g/1, mieluiten ainakin 0,2 g/1 mainitun vaiheen alkuvaiheessa.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 3-5 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että uuttamisen ensimmäisessä vaiheessa lisätyn hapon, ferriitin ja reaktiivisen rikin määrä on sellainen, että primäärisen uuttoliuoksen rikkihappopitoisuus on 40 - 70 g/1.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 3-6 mukainen mene telmä, tunnettu siitä, että toisessa uuttovaihees-sa pidetään liuoksen Fe3* -pitoisuus tasaisesti tasolla ! 0,1-2 g/1, mieluiten 0,5 -1 g/1.

' ! 8. Jonkin patenttivaatimuksen 3-7 mukainen mene- 25 telmä, tunnettu siitä, että ennen kuin runsaasti *··* sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttoliuos on erotettu run- säästi sinkkiä sisältävästä uuttoj äännöksestä, lisätään • ·· ·.· · mainittu toinen osa tuhkasta lietteeseen, jolloin vaihe (d) sulautuu vaiheeseen (c).

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, t u n- • · · n e t t u siitä, että lisätään jatkuvana virtana sinkki- « · · ferriittiä, runsaasti sinkkiä sisältävää uuttoj äännöstä ja • · · elektrolyysistä palautettua rikkihappoliuosta ensimmäiseen • · '·;·* kammioon ylivuotokammiosarjassa, jotka ovat peräkkäin, 35 kussakin kammiossa pidetään sellaisia olosuhteita, että « · i » • · 34 1 06 1 30 viimeisestä kammiosta ylivuotava liete sisältää primäärisen uuttoliuoksen ja niukasti sinkkiä sisältävän uutto-jäännöksen, viimeisestä kammiosta juoksutetaan kiinteän aineen ja nesteen erottimeen, joka erottaa niukasti sink-5 kiä sisältävän uuttojäännöksen primäärisestä uuttoliuok-sesta, tätä primääristä uuttoliuosta lisätään jatkuvasti yhdessä sinkkisulfidikonsentraattivirran kanssa ensimmäiseen kammioon ylivuotokammiosarjassa, jotka ovat peräkkäin, tämän toisen kammiosarjan kussakin kammiossa pide-10 tään sellaisia olosuhteita, että viimeisestä kammiosta ylivuotava liete sisältää runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen ja runsaasti sinkkiä sisältävän uuttojäännöksen, tämän kammiosarjan viimeinen kammio juoksutetaan neutralointikammioon, jossa mainittu toinen osa 15 tuhkasta lisätään lietteeseen, neutralointikammio juoksutetaan kiinteän aineen ja nesteen erottimeen, joka erottaa runsaasti sinkkiä ja rautaa sisältävän uuttoliuoksen, jota on jo käsitelty, runsaasti sinkkiä sisältävästä uuttojäännöksestä ja tämä jäännös palautetaan ensimmäisen sarjan 20 ensimmäiseen kammioon.

10. Jommankumman patenttivaatimuksen 2 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että jotta voitaisiin ylläpitää edellä mainittuja olosuhteita, kammiot varustetaan itsestään imevillä sekoittimilla, ne yhdiste-25 tään happilähteeseen ja sekoittimen nopeutta ja hapen **··’ syöttöä säädellään niin, että kussakin kammiossa potenti- • · · '·!.* aali saadaan pidetyksi edeltäkäsin määritellyllä tasolla.

• · · :.· : 11. Menetelmä sinkkiferriitin uuttamiseksi yhdessä sulfidimateriaalin kanssa, joka sisältää sinkkisulfidia, 30 jonka jälkeen suoritetaan uutto rikkihapolla 60 95 *C:ssa paineessa, joka ei poikkea enempää kuin 20 kPa • * · normaalipaineesta niin, että saadaan uuttoliuos, jossa on • · · runsaasti sinkkiä ja rautaa, ja niukasti sinkkiä ja rautaa sisältävä uuttojäännös, käytetyn sulf idimateriaalin ja : 35 sinkkiferriitin määrät ovat sellaiset, että ferriitin si- 35 106130 sältämän raudan molaarinen suhde sulfidimateriaalin sisältämään reaktiiviseen rikkiin on ainakin noin 0,2, reaktiivinen rikki on rikki, jota on sulfidina ja joka voidaan muuttaa elementaariseksi rikiksi ferrisulfaatilla, tämä 5 menetelmä on tunnettu siitä, että (1) käytetään suhdetta sulfidimateriaali:ferriitti sellaisina määrinä, että sulfidimateriaalissa olevan reaktiivisen rikin määrä on juuri ja juuri enemmän kuin se, joka voidaan hapettaa ferriitissä olevalla raudalla, 10 (2) lisätään jatkuvana virtana sulfidimateriaalia, ferriittiä ja happoa ensimmäiseen kammiosarjan kammioon, näin muodostunut liete kulkee peräkkäin sarjan muiden kammioiden läpi, lisätään happivirta näihin muihin kammioihin ja kussakin sarjan kammiossa pidetään yllä olosuhteita, 15 joissa viimeisestä kammiosta lähtevä liete on muodostunut uuttoliuoksesta, joka sisältää runsaasti sinkkiä ja rautaa ja joka sisältää 45 - 70 g/1 rikkihappoa ja 2 - 10 g/1 Fe3+, ja uuttojäännöksestä, joka sisältää niukasti sinkkiä ja rautaa, ja 20 (3) valvotaan, että lietteen potentiaali ei laske alle 530 mV:n (NHE) eikä mieluiten alle 560 mV:n ensim-mäisessä kammiossa. i I , v,

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisessä kammiossa pi-25 dättäydytään hapen lisäyksestä ja siellä potentiaali pide- | < *·*;’ tään ainakin 530 mV:ssa ja käytetään suhdetta sulfidimate- *"·* riaali:ferriitti riittävän alhaisena ja/tai riittävän ai- ··« V ’ haista lämpötilaa.

13. Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, 30 tunnettu siitä, että pidetään potentiaalia aina- •"‘j kin 530 mV:ssa ensimmäisessä kammiossa ja siihen lisätään 1. sopiva happivirta. • · * i ( < « « f • · < · M < « « t · « · · < · • · · »» · • · 36 1 06 1 30