FI118429B - Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta - Google Patents

Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta Download PDF

Info

Publication number
FI118429B
FI118429B FI20050176A FI20050176A FI118429B FI 118429 B FI118429 B FI 118429B FI 20050176 A FI20050176 A FI 20050176A FI 20050176 A FI20050176 A FI 20050176A FI 118429 B FI118429 B FI 118429B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
gold
leaching
process according
concentrate
separation
Prior art date
Application number
FI20050176A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
FI20050176A (fi
FI20050176A0 (fi
Inventor
Jaakko Leppinen
Matti Haemaelaeinen
Olli Hyvaerinen
Seppo Heimala
Veikko Palosaari
Original Assignee
Outokumpu Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Outokumpu Oy filed Critical Outokumpu Oy
Publication of FI20050176A0 publication Critical patent/FI20050176A0/fi
Priority to FI20050176A priority Critical patent/FI118429B/fi
Priority to BRPI0607889A priority patent/BRPI0607889B1/pt
Priority to AU2006215536A priority patent/AU2006215536B9/en
Priority to PCT/FI2006/000047 priority patent/WO2006087412A1/en
Priority to US11/884,125 priority patent/US7785395B2/en
Priority to CA 2598055 priority patent/CA2598055C/en
Priority to CNB2006800051810A priority patent/CN100485059C/zh
Priority to PE2006000191A priority patent/PE20061027A1/es
Publication of FI20050176A publication Critical patent/FI20050176A/fi
Priority to ZA200706974A priority patent/ZA200706974B/xx
Application granted granted Critical
Publication of FI118429B publication Critical patent/FI118429B/fi

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/04—Obtaining noble metals by wet processes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B11/00—Obtaining noble metals
    • C22B11/06—Chloridising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0065—Leaching or slurrying
    • C22B15/0067—Leaching or slurrying with acids or salts thereof
    • C22B15/0069—Leaching or slurrying with acids or salts thereof containing halogen
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B15/00—Obtaining copper
    • C22B15/0063—Hydrometallurgy
    • C22B15/0084—Treating solutions
    • C22B15/0086—Treating solutions by physical methods
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

! 118429
MENETELMÄ KULLAN TALTEENOTTAMISEKSI SULFIDIRIKASTEESTA KEKSINNÖN ALA
Keksintö kohdistuu menetelmään kullan talteenottamiseksl sulfidisista, s erityisesti arseenikiisua ja/tai pyriittiä sisältävistä rikasteista hydrometallurgisesti. Rikasteelle suoritetaan ensin liuotus väkevällä alkalikloridi-kupari(ll)kloridiliuoksella, jonka avulla rikasteen kuparimineraalit ja osa kullasta saatetaan liukenemaan. Liuotusjätteestä erotetaan elementtirikki ja saostuneet rauta- ja arseeniyhdisteet fysikaalisten 10 erotusmenetelmien avulla, jolloin saadaan ensimmäinen välituote, joka sisältää kultaa kantavia sulfidi- ja harmemineraaleja sekä liukenematta jäänyttä kultaa. Liukenematta jäänyt elementaarinen kulta erotetaan paino-voimaerotusmenetelmien avulla. Painovoimaerotuksen jälkeen suoritetaan lisähienonnus, minkä jälkeen sulfidimineraalit hajotetaan ja kultapitoinen is liuos tai sakka johdetaan rikasteen liuotuspiiriin.
KEKSINNÖN TAUSTA
Kuparirikasteet sisältävät vaihtelevia määriä kultaa. Sulattoprosesseissa kulta saadaan yleensä talteen korkealla saannilla anodiliejun käsittely-20 prosessien kautta. Hydrometallurgisissa kupari prosesseissa kullan talteenotto rikasteista muodostaa erityisen ongelman. Sulfaattipohjaista «· : '·· liuotusta käyttävissä prosessivaihtoehdoissa kullan talteenotto perustuu yleensä liuotusjätteen syanidiliuotukseen, jolloin kuitenkin kuparin ··· :***: liuotuksessa muodostunut elementtirikki häiritsee kullan syanidiliuotusta.
• · • · « 25 Kloridipohjaisissa kupariprosesseissa sekä kuparimineraaleihin sitoutunut • · **“* että vapaa kulta liukenevat suureksi osaksi, mutta rikkikiisuun ja silikaatteihin , . hienojakoisina sulkeumina tai sulfidimineraaleihin ns. näkymättömänä • « · kultana sitoutunut kulta jää pääosin liukenematta. Näkymätön • · • · "* (submicroscopic) kulta on mineraalipartikkelien sisällä hyvin hienojakoisina * * *· 30 sulkeumina tai mineraalihilassa. Osa rikasteen sisältämästä karkeasta • · ***** vapaasta kullasta jää myös liukenematta liian lyhyen viipymäajan vuoksi.
* • f · • * » • · 118429 2
Vaikeasti käsiteltävissä (refractory) kultarikasteissa kuparin ja muiden perusmetallien osuus on yleensä pieni. Kullan talteenotto pelkällä syanidilluotuksella ei onnistu rikasteista, joissa kulta on refraktorisena tai näkymättömänä. Esimerkkeinä tällaisista rikasteista voidaan mainita 5 arseenikiisua ja/tai pyriittiä sisältävät rikasteet. Kullan talteenotto näistä rikasteista vaatii lähes täydellisen kultaa sisältävien mineraalien hajotuksen. Jos käytetään syanidiliuotusta, rikaste vaatii esikäsittelyn kuten pasutuksen, bioliuotuksen tai hapettavan paineliuotuksen.
ίο Outokumpu Oyj on kehittänyt hydrometallurgisen kuparin talteenotto-prosessin, HydroCopper™ prosessin, jota on kuvattu esimerkiksi US-patentissa 6,007,600. Sen mukaisesti kuparirikaste liuotetaan atmosfäärisissä olosuhteissa väkevään alkalikloridilluokseen käyttämällä kaksiarvoista kuparia hapettimena. Kullan liuottamista HydroCopper prosessin yhteydessä 15 on kuvattu esimerkiksi WO-patenttihakemuksessa 03/091463. Sen mukaisesti kulta liukenee kuparirikasteen liuotuksen yhteydessä kloridikomplekseina ja otetaan talteen liuoksesta aktiivihiilen avulla. Kuitenkin, jos kulta esiintyy vaikeassa muodossa esim. pyriitissä ja/tai silikaattimineraaleissa, sitä ei kyetä liuottamaan em. WO-hakemuksessa 20 kuvatulla menetelmällä.
* • « · • · · «f· »· : *** Patenttihakemuksessa WO 2004/059018 on kuvattu kullan talteenotto- * * prosessi, jossa vaikeasti käsiteltävää kultapitoista rikastetta kuten • · ['··' arseenikiisua tai pyriittiä käsitellään halidimiljöössä atmosfäärisissä • · · :*j/ 25 olosuhteissa. Arseenikiisua ja pyhitin hila hajotetaan kemiallisen hapetuksen « ♦ ***** avulla. Happea käytetään muodostamaan kaksiarvoisen kuparin tai . . kolmiarvoisen raudan muodossa oleva liukoinen hapetin. Kaksiarvoisen • · · * · · kuparin avulla arseenikiisu hajoaa ja muodostaa arseenihappoa, • · kaksiarvoista rautaa, rikkiä ja yksiarvoista kuparia. Rauta ja kupari • · *· “ 30 hapetetaan hapen avulla korkeampaan valenssiin. Muodostuva kolmi- • ♦ ***** arvoinen rauta reagoi edelleen arseenihapon kanssa muodostaen ferriarsenaattia (FeAs04). Pyhitin hajotus tapahtuu samalla tavoin • * 3 118429 kaksiarvoisen kuparin avulla, jolloin muodostuu rikkihappoa ja kaksiarvoista rautaa (Fe2+). Kaksiarvoinen rauta hapetetaan kolmiarvoiseksi ja yksiarvoinen kupari kaksiarvoiseksi hapen avulla. Rauta seostetaan hematiittina ja liuosta neutraloidaan johtamalla sinne kalkkikiveä, jolloin siitä saostuu 5 kipsiä (CaS04>. Jos mukana on hiiltä, rikaste pasutetaan liuotusvaiheiden jälkeen. Kulta liukenee pyriitistä kloridikompleksina ja otetaan talteen aktiivihiilen avulla.
WO-patenttihakemuksen 2004/059018 mukaisella menetelmällä refraktorisia ίο kultamalmeja voidaan käsitellä, mutta haittapuolena on se, että kaikki rikki, sekä arseenikiisun että myös kuparimineraalien liuotuksesta syntynyt, joudutaan hapettamaan sulfaatiksi. Arseeni menee ensin liuokseen, josta se saostetaan ferriarsenaattina, mutta arseenikiisun liuotuksessa syntynyt rikki menee kiintoaineen mukana seuraavaan liuotusvaiheeseen, jossa se 15 hapettuu sulfaatiksi. Tällöin hapetuksen tarve on suuri ja samalla neutralointitarve lisääntyy merkittävästi heikentäen oleellisesti prosessin taloutta. Prosessissa koko rikastemäärä jauhetaan hyvin hienojakoiseksi, jopa 80% pienemmäksi kuin 6-10 pm, jolloin jauhatuskapasiteetin tarve on suuri, ja jauhatusenergian kulutus korkea samalla kun liejuuntumisongelmat 20 kasvavat sekä kiintoaineen ja nesteen erotusvaiheet vaikeutuvat.
• · · • · ·
• M
·· • *** US-patentissa 6,315,812 kuvataan Platsol™ prosessia, jossa sulfidimine- ] ' raatia tai sulatuskiveä käsitellään hapettavalla paineliuotuksella kloridia ja t · ***** sulfaattia sisältävässä liuoksessa.
• · • · • · · **· * 25 • 99 • 9 ***** Platsol prosessissa koko sulfidifaasin rikki hapetetaan sulfaatiksi, jolloin . . neutralointitarve kasvaa suureksi heikentäen prosessin taloutta. Kloridin • · aa· y./ käyttö autoklaaviolosuhteissa johtaa mm. korroosio-kysymysten vuoksi • · *·* kalliiseen investointiin.
• « • · · *· *: 30 a·· a ♦ • a • 99 9 9 • 99 • 99 • 99 9 • 9 4 118429 US-patentissa 6,461,577 on kuvattu kaksivaiheinen bioliuotusmenetelmä arseenia sisältävien sulfidien liuottamiseksi. Saadusta liuoksesta kulta otetaan talteen syanidiliuotuksella.
5 Bioliuotusmenetelmä koko rikastemäärän ainoana liuotusmenetelmänä on varsin hidas. Bioliuotusmenetelmän haittapuolina ovat kuparikiisun vaikea liukenevuus ja koko rikkimäärän hapettuminen sulfaatiksi, jolloin neutralointitarve on suuri. Lisäksi kullan liuottamiseen käytetään ympäristön kannalta vaarallista syanidia.
10
KEKSINNÖN TARKOITUS
Keksinnön mukaisen menetelmän avulla voidaan kloridiliuotusprosessin yhteydessä ottaa kulta talteen vaikeasti käsiteltävästä, erityisesti arseenikiisua ja/tai pyriittiä sisältävästä rikasteesta sekä kuparirikasteista, 15 jossa kultaa sitoutuu rautakiisuihin ja silikaatti-mineraaleihin, tai edullisesti eri kuparirikasteen ja refraktorisen rikasteen seoksesta. Lisäksi voidaan oleellisesti parantaa karkean kullan ja silikaattimineraaleihin sitoutuneen kullan talteensaantia. Rikin hapetus sulfaatiksi on minimoitu, jolloin neutraloitavan rikkihapon määrä on oleellisesti pienempi.
. 20 • * ·
KEKSINNÖN YHTEENVETO
• ♦ • ··
Keksinnön mukaiselle menetelmälle on oleellista se, mikä on esitetty • · .···. patenttivaatimuksissa.
• « ··· * · • · * * · · ··« · .***. 25 Keksintö kohdistuu menetelmään kullan talteenottamiseksi sulfidisista • · *·» rikasteista, joita ovat kuparirikasteet, vaikeasti käsiteltävät, erityisesti •:: arseenikiisua ja/tai pyriittiä sisältävät rikasteet ja edellisten seokset.
*·· · :***: Rikasteen kuparisulfidimineraalien ja kullan osittainen liuotus tapahtuu • · · .·*. ; väkevässä alkalikloridi-kupari(ll)kloridin vesiliuoksessa atmosfäärisissä • *· .··*. 30 olosuhteissa. Osa kullasta liukenee ja otetaan liuoksesta talteen tunnetuilla • · ·, menetelmillä kuten aktiivihiilen tai ioninvaihtohartsin avulla. Liuotusjätteestä * · · ***\ erotetaan pääosa elementtirikistä ja rautaoksideista (sisältäen myös • · 5 118429 saostuneet arseeniyhdisteet) fysikaalisten tai vastaavien erotusmenetelmien avulla, jolloin jäljelle jää pääasiassa pyriittiä ja harmemineraaleja sisältävä kultapitoinen tuote. Harmemineraaleja ovat lähinnä silikaatit. Tästä ensimmäisestä välituotteesta karkea, liukenematta jäänyt kulta erotetaan 5 painovoimaerotuksen avulla. Sen jälkeen välituote hienonnetaan tarpeelliseen hienouteen ja suoritetaan näin muodostuneen toisen välituotteen ja siinä olevan pyriitin ja lopun arseenikiisun liuotus tunnetuilla menetelmillä. Tunnettuja ja menetelmään soveltuvia liuotustapoja ovat erityisesti sulfaattipohjainen paineliuotus ja atmosfäärinen ja bakteeriavusteinen 10 sulfaattiliuotus sekä atmosfäärinen kloridiliuotus. Liuotuksesta tuleva kultapitoinen osa, joka on valitusta liuotustavasta riippuen liuos tai sakka, palautetaan rikasteen kloridiliuotuspiiriin.
Sulfidiset kuparirikasteet kuten kuparikiisu voivat sisältää kultaa, joka on 15 kloridipohjaisessa liuotuksessa vaikeasti liuotettavaa. Kulta voi sitoutua tällöin liukenemattomiin sulfidimineraaleihin kuten pyriittiin. Lisäksi kultaa sitoutuu usein rikasteen harmemineraaleihin kuten silikaatteihin. Mikäli kulta on karkeaa, osa kullasta jää tyypillisesti liukenematta liian lyhyen viipymäajan vuoksi. Useimmissa vaikeasti käsiteltävissä sulfidisissa . .·. 20 rikasteissa (nk. refraktoririkasteissa) pyriitti ja arseenikiisu ovat pääasialliset • « · kullan kantajat.
• ·» * • * .·*·. Rikasteen kloridipohjaisen liuotusvaiheen liuoksessa ylläpidetään tiettyä «»* • :*: kuparitasoa, joka on edullisesti luokkaa 20-60 g/l. Jos rikasteessa ei ole ··· · 25 kuparia, sitä tuodaan prosessiin. Osa kuparista voidaan saada myös • · * prosessin kierrosta sakkana, joka tulee prosessin myöhemmistä vaiheista. Kupari hapetetaan liuoksessa kaksiarvoiseksi (Cu2*) hapettavan kaasun avulla. Hapettavana kaasuna käytetään sekä happipitoista kaasua että : klooria. Alkalikloridin määrä liuoksessa on 200-330 g/l. Liuotusvaihe sisältää • · · w • · 30 aina useampia reaktoreita, jotka on varustettu sekoittimella. Liuotus tapahtuu ·♦· atmosfäärisissä olosuhteissa, lämpötilassa 80 °C - liuoksen kiehumispiste.
• « ·
Liuoksen hapetus-pelkistyspotentiaali pitää olla ainakin liuotuksen lopussa • · 6 118429 riittävän korkea, eli vähintään 600 mV Ag/AgCI-elektrodin suhteen, jotta kuparikiisu ja ainakin osa arseenikiisusta hajoaa. Kullan liukeneminen vaatii riittävän korkean redox-potentiaalin. Happipitoisen kaasun ja kloorikaasun avulla liuoksen redox-potentiaali voidaan nostaa arvoon 600-650 mV, jolloin s kulta tehokkaasti liukenee.
Rikasteen liuotuksessa tapahtuu seuraavia reaktioita:
Kuparikiisun liuotus
CuFeS2 + Cu2+ + % 02 + 1/2 H20 - 2 Cu+ + FeOOH +2 S (1) 10
Arseenikiisun liuotus
FeAsS + 7 CuCI2 + 4 H20 ^ H3ASO4 + FeCI2 + S + 5 HCI + 7 CuCI (2) H3ASO4 + FeCh -> FeAs04 + 3 HCI (3) 15 Kullan liukeneminen:
Au + 3 CuCI2 + 2 Cl' AuCU' + 3 CuCI + Cl' (4)
Yksiarvoisen kuparin hapetus kaksiarvoiseksi hapen tai kloorin avulla: 2 CuCI + 0.5 02 + 2 HCI -»2 CuCI2 + H20 (5) 20 2 CuCI + Cl2 CuCI2 (6) * « · • · ·· • · •
Kuten yllä olevista reaktioista nähdään, kupari(ll)kloridi liuottaa arseenikiisun, jolloin reaktiotuloksena syntyy arseenihappoa, rauta(ll)kloridia, elementti- lit • rikkiä, suolahappoa ja kupari(l)kloridia. Jos potentiaali nousee riittävän • · · · 25 korkeaksi, elementtirikki reagoi edelleen muodostaen rikkihappoa. Syntynyt rauta(ll)kloridi reagoi kupari(ll)kloridin kanssa muodostaen rauta(lll)kloridia, : joka reagoi edelleen arseenihapon kanssa, jolloin syntyy niukkaliukoista ferriarsenaattia ja suolahappoa. Kulta liukenee tehokkaasti liuotusvaiheen redox-potentiaalissa 600-650 mV Ag/AgCI-elektrodin suhteen, kun • · :***: 30 vaiheeseen syötetään kloorikaasua. Kloorikaasu samoin kuin liuokseen « « * syötettävä happikin hapettavat samalla myös reaktioissa syntyneen • · · ."!· kuprokloridin kuprikloridiksi, kuten reaktioista (5) ja (6) nähdään. On • · 7 118429 tunnettua, että myös arseenikiisu liukenee joko osittain tai kokonaan näissä olosuhteissa. Liuotusvaiheen pH on edullista pitää arvossa 1-2.5, jolloin kupari ei saostu, mutta rauta ja rikki saostuvat sekundäärisinä faaseina kuten ferrihydroksidi tai ferriarsenaatti. Kun rikasteen liuotus suoritetaan edullisesti 5 tekniikan tasossa kuvatun HydroCopper™ prosessin mukaisesti, prosessiin kuuluu kloorialkalielektrolyysi, jossa muodostuvaa klooria ja ainakin osa neutralointiin käytettävästä emäksestä voidaan käyttää hyväksi tässä liuotusvaiheessa. Jos rikasteen liuotukseen käytetään muuta kloridi-prosessia, kloori ja emäs muodostetaan muussa vastaavassa elektro-io lyyttisessä prosessivaiheessa tai käytetään valmiita teollisia kemikaaleja.
Rikasteen liuotuksessa muodostuva liuotusjäte sisältää pääasiassa rautaoksideja (Fe203) ja hydroksideja (FeOOH), rikkiä ja ferriarsenaattia.
Lisäksi liuotusjätteessä on rikasteen sisältämä pyhitti, osa arseenikiisusta ja is silikaattimineraalit, jotka eivät ole liuenneet kloridiliuotusvaiheessa.
Liuotusjätteessä on niinikään liukenematta jääneihin sulfidimineraaleihin sitoutunut kulta samoin kuin vapaa karkea kulta, joka ei ole ehtinyt rikasteen liuotusvaiheessa kokonaan liueta. Sekundaariset faasit, kuten elementtirikki, hematiitti ja ferriarsenaatti esiintyvät liuotusjätteessä erittäin hienojakoisina . 20 saostumina (<10 pm), kun taas pyhitti, arseenikiisu ja silikaatit edustavat « * · selvästi karkeampaa primäärisen rikasteen raekokoaluetta (20-150 pm).
« ·:··: Liuotusjätteessä voi olla mukana myös hienojakoista silikaattia, jota on :\\'i kierrätetty myöhemmästä prosessivaiheesta kloridiliuotukseen.
• « • » · • · * «·· · «·· 25 Liuotusjäte johdetaan erotusvaiheeseen, jossa elementtirikki ja muut sekundaariset ainekset kuten hematiitti ja ferriarsenaatti erotetaan ♦ m : fysikaalisten erotusmenetelmien avulla. Myös hienojakoinen silikaatti poistetaan sekundaarisen aineksen mukana. Näin erotusvaiheessa » muodostettavaan ensimmäiseen välituotteeseen jää jäljelle pääasiassa 30 karkeampi pyhitin, karkearakeisten silikaattien, lopun arseenikiisun ja kullan . .*. muodostama tuote. Fysikaalisina erotusmenetelminä voidaan käyttää ····: syklonierotusta, elutriaatiota, hidastettua laskeutusta, sakeutusta, tärytystä, 8 118429 spiraalierotusta tai muuta vastaavaa menetelmää, jossa sovelletaan tiheyteen ja/tai partikkelikokoon liittyviä erotusperiaatteita. Rikkiä ja muita aineksia voidaan poistaa myös vaahdotuksen avulla. Myös fysikokemiallisia menetelmiä voidaan käyttää, jolloin rikki voidaan liuottaa sopivalla liuottimena 5 tai erottaa sulana lämmön avulla.
Rikin ja hienoaineksen erotusvaiheesta saatavasta ensimmäisestä välituotteesta otetaan tuotteen sisältämää vapaata kultaa taiteen painovoima-erotukseen eli ominaispainoerotukseen perustuvalla menetelmällä. Tällöin ίο voidaan käyttää keskipakoiserotusta (Knelson-, Falcon-erotin), spiraalierotusta, hytkytystä, tärytystä tai muuta vastaavaa menetelmää, jolla korkean tiheyden omaavat kultarakeet eroavat muusta mineraaliaineksesta. Ensimmäisessä välituotteessa kullan pitoisuus on vielä alhainen, koska se sekoittuu muuhun ainekseen (pyhitti, silikaatit). Painovoimaerotuksen 15 tarkoituksena on tehdä tuote, jossa kultapitoisuus on korkea, jolloin tuote on mahdollista myydä erillisenä tuotteena tai palauttaa rikasteen kloridi-liuotukseen. Jos etukäteen tiedetään, että metallisen kullan määrä ensimmäisessä välituotteessa on pieni, painovoimaerotus voidaan jättää suorittamatta, jolloin välituote menee suoraan seuraaviin vaiheisiin ja kulta . 20 otetaan myöhemmin talteen.
• · · ·* • · • *» *
Vapaan kullan erotusvaiheesta jäänyt, ensimmäisen välituotteen loppuosa johdetaan hienonnusvaiheeseen, jossa se jauhetaan riittävään hienouteen, «·· : jotta tähän asti liukenemattomien sulfidimineraalien liuotusnopeus saadaan ·»« · 25 oleellisesti kasvamaan. Tarvittava raekoko on deo 5-45 μηη, edullisesti d8o 5-15 μηη. d8o tarkoittaa, että tuotteesta 80% on alle mainitun raekoon. Samalla • « : vapautetaan kultaa, joka on sulkeumina rikasteen mukana tulevien harme- ··♦ mineraalien sisällä. On huomattavaa, että vain hyvin pienelle osalle rikasteen kokonaismäärästä tehdään tämä hienonnus, jolloin vältytään koko prosessia 30 koskevilta liejuuntumisongelmilta sekä saadaan merkittävää säästöä : jauhatusenergiassa ja hienonnuslaitoksen investoinnissa. Näin syntynyt e·· ·♦··· toinen välituote johdetaan liuotukseen, jonka avulla loputkin rikasteen 9 118429 sisältämästä kullasta saadaan sellaiseen muotoon, josta se on otettavissa talteen rikasteen liuotuspiirissä.
Kun toisen välituotteen käsittely on liuotus, kysymyksessä on kokonaisliuotus 5 eli siinä pyritään saamaan kaikki sulfidit liukoiseen muotoon. Käsittely, voi olla myös pasutus, jossa pyriitti hapetetaan raudan oksidiksi (hematiitti).
Eräs edullinen tapa suorittaa toisen välituotteen liuotus on tehdä se paineliuotuksena. Tällöin on edullista toimia sulfaattipohjalla, jolloin vältetään ίο kloridin niissä olosuhteissa mahdollisesti aiheuttamat korroosio-ongelmat.
Paineliuotuksessa toinen välituote johdetaan autoklaaviin, jossa sitä liuotetaan lämpötilassa 160 - 220 °C. Autoklaaviin syötetään myös happipitoista kaasua. Paineliuotuksessa pyriitti ja loppu arseenikiisusta liukenee, mutta kulta ei liukene vaan jää liuotusjäännökseen.
15 Liuotusjäännös, joka kullan lisäksi sisältää hematiittia ja hienojakoiset harmemineraalit, johdetaan rikasteen liuotusvaiheeseen, jossa kulta liukenee liuotuksen lopussa vallitsevan korkean redox-potentiaalin olosuhteissa.
Liuotusjäännöksen massa on noin 40% alkuperäisestä syötteestä. Kulta otetaan liuoksesta talteen tunnetuilla menetelmillä, kuten aktiivihiilen tai : :*· 20 ioninvaihtohartsin avulla. Hematiitti ja hieno silikaattiaines, josta kulta on jo ··» ·*·.. erotettu ja liuotettu, puolestaan johdetaan kloridiliuotuksen jälkeen ·:*·: hienoaineksen erotukseen, jossa ne poistuvat rikin ja muun sakan kanssa ··* « · • ·
Paineliuotuksessa pyriitti hajoaa seuraavan yhtälön mukaisesti: • · · : j 25 • 4«
FeS2 + 7,5 02 + H20 -» 2 Fe3+ + 4 S042* + 2 H+ (7) • « « * · · * * · · **·
Liuos johdetaan neutralointiin, jossa neutralointiin käytetään jotain edullista neutralointiainetta kuten kalkkikiveä. Muodostunut kipsiä ja rautaoksideja ja :***: 30 -hydroksideja sekä ferriarsenaattia sisältävä sakka poistetaan kierrosta.
4 . Neutraloinnissa syntyvän kipsipitoisen sakan määrä on noin kaksinkertainen autoklaavin syötteeseen verrattuna.
10 118429
Eräs toinen tapa toisen välituotteen liuottamiseksi on käyttää bakteeri-avusteista hapetusta (bioliuotus), edullisesti sulfaattimiljöössä. Liuotusvaiheeseen johdetaan bakteerien tarvitsemia ravinteita ja ilmaa, s sulfaattia liuotus tuottaa tarvittavasti. Bioliuotuksessa lämpötila-alue on 30-60°C. Liuotuksen tuloksena pyriitti liukenee, mutta kulta jää liukenemattomaan muotoon liuotusjätteeseen, josta kulta otetaan talteen johtamalla liuotusjäännös rikasteen liuotusvaiheeseen. Kulta liukenee rikasteliuotuksen lopussa vallitsevan korkean redox-potentiaalin olosuhteissa ίο ja se otetaan talteen aktiivihiilen tai ioninvaihtohartsin avulla. Liuotuksessa muodostunut liuos johdetaan neutralointiin, jossa neutralointiin käytetään jotain edullista neutralointiainetta kuten kalkkikiveä. Muodostunut kipsi ja rautasakka poistetaan kierrosta.
15 Bioliuotuksen etuna on useinkin paineliuotusta alhaisemmat investointi- ja käyttökustannukset ja bioliuotus suoritetaan vain pienelle osalle prosessiin syötettävästä rikasteesta.
Sekä paine- että bioliuotuksen tuloksena syntyvä liuotusjäte voidaan myös : 20 tarpeen vaatiessa käsitellä erillisessä kloridiliuotuspiirissä, jolloin liuotusjäte Λ Λ · ei sekoitu prosessin päävirtaan.
« ·
Kun liuotus suoritetaan kloridiliuotuksena, pyriitti ja vielä tähän asti :,·*· liukenematon arseenikiisu hajoavat ja kulta menee liuokseen 25 klorokompleksina samassa vaiheessa. Samalla myös osa harmemine- raaleihin sitoutuneesta kullasta liukenee. Liuotukseen käytettävä • · : kuparipitoinen liuos johdetaan vaiheeseen jostakin rikasteliuotuksen • · · sopivasta vaiheesta esimerkiksi atakamiittina eli emäksisenä kupari(ll)klori- dina. Liuotukseen johdetaan hapettavaa kaasua, joka on happipitoista 30 kaasua ja/tai klooria. Kun rikasteen liuotus suoritetaan tekniikan tasossa . kuvatun HydroCopper prosessin mukaisesti, prosessiin kuuluu * · * ·;··: kloorialkalielektrolyysi, jossa muodostuvaa klooria voidaan käyttää hyväksi 118429 π tässäkin liuotusvaiheessa. Happipitoisena kaasuna voidaan käyttää happea tai happirikastettua ilmaa. Hapettavan kaasun avulla liuoksen hapetus-pelkistyspotentiaali säädetään olemaan ainakin 600 mV Ag/AgCI, edullisesti alueella 620 - 750 mV Ag/AgCI, jolloin myös pyriittiin sitoutunut kulta 5 liukenee. Toisen välituotteen liuotusvaiheessa hienon pyriitin liuotuskinetiikka on parempi kuin ensimmäisen liuotuksen, mikä johtuu pienemmästä raekoosta, hilan rikkoutumisista ja passivoitumisefektien vähenemisestä. Pyriitti liukenee seuraavan yhtälön mukaisesti: ίο FeS2 + Cu2++ 4 H20 S042'+ Fe2++ 8H++ 7 Cu+ (8)
Liuotuksen lopputuloksena saadaan liuotetuksi kaikki muut toisen välituotteen mineraalit paitsi hienojakoiset harmemineraalit. Liuokselle suoritetaan neutralointi jollakin sopivalla neutralointiaineella kuten kalkkiin kivellä. Neutraloinnin tuloksena saadaan liuotusjäännös, joka sisältää, kipsiä, rautaoksideja ja -hydroksideja sekä harmemineraalit kuten silikaatit, jotka poistetaan kierrosta. Kultapitoinen liuos johdetaan rikasteliuotuksen kullan talteenottovaiheeseen, jossa kulta otetaan talteen esimerkiksi aktiivihiilen avulla.
. .1· 20 « « * ·«· ·1·,. Toisen välituotteen liuotukseen käytettävän menetelmän valinta riippuu * ·:·*: kullakin rikasteella saaduista metallurgisista tuloksista.
• »t • · • · ··«
: KUVALUETTELO
·»· · 25 Kuvassa 1 on esitetty virtauskaavio eräästä keksinnön mukaisesta suoritusmuodosta, jossa liuotus suoritetaan sulfaattipohjaisena paine- « « : liuotuksena, • · · kuvassa 2 virtauskaavio eräästä toisesta keksinnön mukaisesta suoritusmuodosta, jossa liuotus suoritetaan paineliuotuksena, ja :***: 30 kuva 3 esittää virtauskaaviota vielä eräästä keksinnön suoritusmuodosta, i·· . 1.·. jossa liuotus suoritetaan kloridiliuotuksena.
I · ' *·· · 12 118429 KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS Keksinnön mukaisen menetelmän selostuksessa viitataan kuvien 1-3 mukaisiin virtauskaavioihin, joissa kaikissa pohjana on HydroCopper prosessi, jota on kuvissa merkitty katkoviivoin ja viitenumerolla 1. Keksinnön s mukainen kullan talteenottomenetelmä on edullinen yhdistää HydroCopper prosessiin ja menetelmää onkin ohessa kuvattu yhdistettynä siihen. Menetelmä ja sen sovellukset ovat kuitenkin yhdistettävissä myös muihinkin kloridiliuotusprosesseihin.
ίο Kultapitoinen kuparikaste johdetaan liuotusvaiheeseen 2, jossa rikastetta liuotetaan väkevällä alkalikloridiliuoksella. Kupari hapetetaan liuoksessa kaksiarvoiseksi (Cu21) hapettavan kaasun avulla. Hapettavana kaasuna käytetään sekä happipitoista kaasua että klooria. Kuvassa on yksinkertaisuuden vuoksi happipitoinen kaasu merkitty ilmaksi, mutta se voi olla is myös happea tai happirikastettua ilmaa. Keksinnön kuvauksessa puhutaan tästä lähtien alkalin sijasta natriumsta, mutta natriumin sijasta voidaan tarpeen vaatiessa käyttää jotain muutakin alkalia kuten kaliumia.
Liuotuksessa syntyvä kupari(l)kloridiliuos johdetaan liuospuhdistus- : 20 vaiheeseen 3. Puhdistettu liuos johdetaan saostus vaiheeseen 4, jossa kupari «1« saostetaan liuoksesta kupari(l)oksidina natriumhydroksidin avulla.
• ·:··: Muodostunut natriumkloridi johdetaan kloori-alkalielektrolyysiin 5, josta saatavaa lipeää, klooria ja vetyä käytetään prosessin eri vaiheissa. Kupari(l)oksidi pelkistetään elektrolyysissä syntyvän vedyn avulla 25 elementtikupariksi vaiheessa 6. Tarpeen vaatiessa tuotteelle suoritetaan vielä sulatus ja valu. HydroCopper prosessin liuotusvaiheessa osa rikasteen • ♦ : sisältämästä kullasta liukenee ja se otetaan talteen vaiheessa 7, jossa kulta ··· otetaan talteen esimerkiksi aktiivihiilen tai ioninvaihtohartsin avulla.
Kloridiliuotuksessa liuennut rauta ja arseeni saostetaan liuoksesta */**: 30 neutraloimalla sopivan emäksen avulla ennen kullan talteenottoa (ei . /. tarkemmin kuvassa). Myös neutralointiin tarvittava emäs saadaan ···
HydroCopper prosessin elektrolyysistä.
13 118429
Rikasteen liuotuksessa muodostunut liuotusjäte johdetaan erotusvaiheeseen 8, jossa elementtirikki ja muut sekundaariset ainekset kuten hematiitti, ferriarsenaatti ja hieno silikaattiaines erotetaan fysikaalisten erotusmene-5 telmien avulla. Hienoa silikaattiainesta muodostuu, jos pyhitin viimeisessä liuotuksessa käytetään paine- tai bioliuotusta. Erotusvaiheen jälkeen jäljelle jää pääasiassa pyhitin, karkeampien silikaattien, arseenikiisun ja kullan muodostama ensimmäinen välituote 9. Fysikaalisina erotusmenetelmänä voidaan käyttää ainakin yhtä seuraavista erotusmenetelmistä: vaahdotus, ίο syklonointi, elutriaatio, hidastettu laskeutus, sakeutus, tärytys, spiraalierotus tai muu vastaava menetelmä, jossa sovelletaan tiheyteen, partikkelikokoon tai partikkelien pintaominaisuuksiin perustuvia eroja.
Rikin ja hienoaineksen erotusvaiheesta 8 saatavasta ensimmäisestä is välituotteesta 9 otetaan kultaa talteen ominaispainoerotukseen perustuvalla menetelmällä vaiheessa 10. Tällöin pyritään kultatuotteeseen, jossa kultapitoisuus on oleellisesti korkeampi kuin ensimmäisessä välituotteessa.
Jos välituotteen kultapitoisuus on esimerkiksi 30 g/t, ominaispainoerotuk- sesta saatavan kultatuotteen pitoisuus voi olla 1000-100 000 g/t. Erotukseen : 20 voidaan käyttää menetelmiä, joilla korkean tiheyden omaavat kultarakeet ··· eroavat muusta mineraaliaineksesta. Tällaisia ovat esimerkiksi keskipakois- * ·:»»: erotus (Knelson-, Falcon-erotin), spiraalierotus, hytkytys, tärytys tai muu vastaava menetelmä. Saatu kultarikas fraktio palautetaan HydroCopper i prosessin liuotukseen, kuvassa katkoviivalla, tai mikäli rikasteen ··· · 25 kultapitoisuus on riittävän korkea, se on mahdollista käsitellä myös omana erillistuotteenaan.
• · · • · · «·· · ··«
Ominaispainoerotuksella tapahtuvan vapaan kullan erotusvaiheesta 10 jäänyt, ensimmäisen välituotteen loppuosa johdetaan hienonnusvaiheeseen • · 30 11, jossa se jauhetaan riittävään hienouteen, jotta tähän asti . liukenemattomien sulfidimineraalien liuotusnopeus saadaan oleellisesti »M 1 · 14 118429 kasvamaan. Samalla vapautetaan kultaa, joka on sulkeumina rikasteen mukana tulevissa harmemineraaleissa.
Kuvassa 1 on esitetty eräs edullinen sulfidien liuotusmenetelmä. Tämän s vaihtoehdon mukaisesti välituote käsitellään sulfaattimiljöössä paineliuotusvaiheessa 13, jolloin sulfidimineraalit hajoavat. Lämpötila autoklaavissa on 160-220°C ja tapauksesta riippuen viipymäaika 1-3 h.
Autoklaavijäte eli liuotusjäännös sisältää tällöin pääasiassa kullan ja liukenematta jääneet harmemineraalit sekä hematiittia. Tämä hienojakoinen ίο jäte 14 johdetaan edelleen pääprosessin kloridiliuotuspiiriin 2, jossa kulta liukenee kloridikomplekseina ja otetaan talteen edellä kuvatulla tavalla.
Kuten edellä on todettu, hienojakoiset harmemineraalit menevät kloridiliuotuksen liuotusjätteen mukana fysikaaliseen erotusvaiheeseen 8, jossa ne erottuvat karkeammasta aineksesta. Paineliuoksen jälkeen liuos is johdetaan neutralointivaiheeseen 15, johon johdetaan jotain edullista neutralointiainetta kuten kalkkikiveä. Tällöin neutraloinnin tuloksena syntyy pääasiassa kipsiä ja raudan yhdisteitä ja arseenia sisältävä sakka, joka poistetaan kierrosta. Kullan kloridiliuotus voidaan tehdä myös erillisessä kloridiliuotuspiirissä, jolloin hyödynnetään yhteistä kullan talteenottoa 7.
. 20 Tällöin liuotusjäännös menee suoraan lopulliseen jätteeseen eikä sekoitu ·«· pääliuotuspiirin liuotusjäännökseen.
• · ... Kuvan 2 mukainen virtauskaavio on muuten kuvan 1 mukainen, mutta siinä • · • · ;*]I( on esitetty vielä eräs toinen tapa jauhatusvaiheessa 11 muodostuneen toisen • « 25 välituotteen 12 käsittelemiseksi. Tämän mukaisesti jauhatuksessa synty- • · neelle välituotteelle 12 suoritetaan bioliuotus 16. Bioliuotuksessa ko. tuotetta : .·. käsitellään sulfaattiliuoksessa bakteerien avulla käyttäen hapetukseen ilmaa.
• I · .···. Lämpötila on 30-60 °C ja viipymäaika tyypillisesti 3-5 vrk. Bioliuotuksen ··♦ .· . kultapitoinen jäte 17 johdetaan HydroCopper prosessin kloridiliuotuspiiriin 1, • · · I..* 30 jossa kulta liukenee kloridikomplekseina ja otetaan talteen edellä kuvatulla • · *" tavalla Jätteessä 17 olevat hienojakoiset harmemineraalit erotetaan '*··* fysikaalisessa erotusvaiheessa 8. Bioliuotuksen liuos johdetaan neutralointi- φ * 15 118429 vaiheeseen 18, jossa happo neutraloidaan jonkin edullisen neutralointiaineen kuten kalkkikiven avulla ja rauta, arseeni ja kipsi saostetaan. Tässäkin tapauksessa kullan kloridiliuotus voidaan tehdä myös erillisessä kloridiliuotuspiirissä, jolloin hyödynnetään yhteistä kullan talteenottoa 7. 5 Tällöin liuotusjäännös menee suoraan lopulliseen jätteeseen eikä sekoitus pääliuotuspiirin liuotusjäännökseen.
Kuvan 3 mukainen virtauskaavio on muuten kuvien 1 ja 2 mukainen, mutta siinä on esitetty vielä eräs tapa jauhatusvaiheessa 11 muodostuneen toisen 10 välituotteen 12 käsittelemiseksi. Toiselle välituotteelle 12 suoritetaan liuotus-käsittely 19 alkalikloridiliuoksessa, johon säädetään sopiva kupri-ja/tai ferri-ionipitoisuus. Alkalikloridiliuos saadaan HydroCopper prosessin sopivasta vaiheesta (ei tarkemmin kuvassa). Hapettavana kaasuna käytetään ilmaa, happea ja/tai edullisesti HydroCopper prosessin kloori-alkalielektrolyysistä 15 saatavaa klooria. Liuotuksessa lämpötila on 80-105°C. Liuotuksen jälkeen kultapitoinen liuos 20 johdetaan HydroCopper prosessin kullan talteenottovaiheeseen 7. Liuotusjäännös sisältää, kipsiä, rautaoksideja, ferriarsenaattia ja harmemineraalit kuten silikaatit, jotka poistetaan kierrosta.
. 20 Kehitetyn kullan talteenottomenetelmän etuna on, että suuri osa kullasta · ·*·.. saadaan talteen kuparin talteenoton yhteydessä ja tässä yhteydessä ·:··: syntyneestä sakasta poistetaan ensin rikki ja suurin osa raudasta. Tämän jälkeen suoritetaan metallisen kullan erotus, jonka jälkeen viimeinen : liuotusvaihe suoritetaan vain pienelle välituotemäärälle, joka vielä sisältää 25 vaikealiukoista ja mineraalien sisälle sitoutunutta kultaa. Viimeisessä liuotusvaiheessa muodostunut sakka tai liuos liuotustavasta riippuen s · : johdetaan koko rikastemäärän kloridiliuotuspiiriin, jossa kulta liukenee • · * kloridikomplekseina ja otetaan talteen pääviran kullan talteenottovaiheessa.
• « 9 9 9 9 9 99 9 9 :***: 30 Esimerkki 1 ·«· . .*. Tehtiin seos, jossa oli 50 % kuparirikastetta ja 50 % kulta rikastetta.
♦ ··
Kultarikaste edusti vaikeata tyyppiä ja kullan saanti siitä 24 tunnin 16 118429 syanidiliuotuskokeessa oli 3 %. Mineralogiset tutkimukset osoittivat, että suurin osa kultarikasteen liukenemattomasta kullasta sitoutuu rikkikiisuun ja arseenikiisuun nk. näkymättömänä kultana. Kulta jakautui pyriitin ja arseenikiisun välillä noin 50:50-suhteessa. Rikasteiden kemiallinen 5 koostumus on esitetty taulukossa 1 ja mineraalikoostumus päämineraalien osalta taulukossa 2.
Taulukko 1. Rikasteiden ja yhteisrikasteen koostumus.
|Cu % |Fe% |Zn % |As% |S % |Au g/t Cu-rikaste 27^3 34^5 3LÖ5 Ö 35Ϊ5 6^3
Au-rikaste Ö92 35^2 Ö^9Ö 7^59 3tTÖ Z4Ä
Seos 50/50 Ϊ4ΤΛ 34^8 2TÖÖ 3Ä 36^8 2Ö4 10
Taulukko 2. Liuotuksen syötteen mineraalikoostumus
Kuparikiisu Arseenikiisu Rikkikiisu Sinkkivälke muut mineraalit % % % % %
4TÖ 7^8 3T5 3Ä Ϊ3J
• _ I..... I — ------ I
• · · • » * »·· *· : *** Yhdistetylle rikasteelle tehtiin laboratoriomittakaavan kloridiliuotus 10 litran 15 titaanireaktorissa käyttäen HydroCopper prosessin olosuhteita: • •f • · • · ··· • · • · · : Liuostilavuus 9.0 litraa ··· • ♦ *···* Kiintoaineen massa 1.6 kg
. , Lämpötila 95°C
• · · 20 Viipymäaika 24 h • *
NaCI 280 g/l • ·
Cu2+-pitoisuus: 40 g/l *·· !·;·: pH: 2.0-2.2
Ilma: 2 l/min • · 17 1 1 8429
Redox: 560-620 mV (vs. Ag/AgCI)
Kiintoaineen koostumus liuotuksen jälkeen oli seuraava: 5 Taulukko 3. Kiintoaineen massa ja koostumus liuotuksen jälkeen.
Massa, % syötteestä Cu % Zn % As % Fe % S % S° % Au g/t 92J Ö38 0.05 3^9 35^2 37^3 Ϊ5J ΪΪ0
Liuotuksessa saavutettiin 97.5 % kuparin ja 50.1 % kullan saanti. Liuotuksen yhteydessä muodostui elementtirikkiä, götiittiä ja ferriarsenaattia. Pieni osa to sulfidirikistä meni sulfaattimuotoon. Arseenikiisua liukeni 74%, mutta pyriitin liukenemisaste oli vain noin 4 %. Suurin osa liukenemattomasta kullasta esiintyi pyriitissä.
Liuotusjätteelle tehtiin fysikaalisiin erotusmenetelmiin perustuva käsittely, is jossa pyrittiin erottamaan pääasiassa elementtirikkiä, rautaoksideja, ferriarsenaattia ja hienoa silikaatti-ainesta pyriitistä, arseenikiisusta ja karkeista silikaateista. Fysikaalisessa erotuksessa käytettiin vaahdotuksen ja :···: elutriaation yhdistelmää. Aluksi suoritettiin elementtirikin vaahdotus ·* • * : " vaahdotuskennossa, jolloin vaahdotteena oli MIBC (metyyli-isobutyyli- 20 karbinoli). Vaahdotusrikasteesta poistettiin pyriittiä ja muuta karkeaa ainesta • * **··/ sekoittamalla sitä elutriaatiokennossa, johon samalla lisättiin vettä • · :;i.: vakionopeudella siten, että haluttu erotusraja saavutettiin. Vaahdotuksen jäte φ · ** käsiteltiin myös em. elutriaatiomenetelmän avulla, jolloin suuri osa hienosta . aineksesta (hienot silikaatit, götiitti, hematiitti, ferriarsenaatti ja jäljelle jäänyt • · · 25 rikki saatiin erotetuksi. Erotuksen ylitteelle tehtiin vielä kertauserotus, jolloin · [•\ saatiin pyriittiä ja muuta karkeata ainesta talteen. Karkeat fraktiot yhdistettiin • · · ; / omaksi tuotteekseen (alite) ja hieno aines omaksi tuotteekseen (ylite).
• · • * • ·* 9 • · · • · · ··· * O · 18 118429
Fysikaalisessa erotuksessa alitteeksi jäljelle jäi kiintoaine, jonka massa oli 56.1 % erotus-vaiheen syötteen massasta. Kiintoaineen koostumus oli käsittelyn jälkeen seuraava: 5 Taulukko 4. Kiintoaineen koostumus fysikaalisen erotusvaiheen jälkeen.
Cu% |As% |Fe % |S % |s°% |Au g/t Ö49 Σθ 3SÄ 47^3 £Ö Ϊ&2
Mineralogisen tarkastelun mukaan saatu erotustuote (=alite) sisälsi noin 65 % rikkikiisua ja 13 % harmemineraaleja. Elementtirikin saanti ylitteeseen oli ίο noin 80% ja pyriitin saanti alitteeseen noin 90 %. Kullan saanti alitteeseen oli 94 %.
Saadulle tuotteelle tehtiin 25 min hienojauhatus 1 litran attritiomyllyssä, jonka tuloksena saatiin raekoko 80 % -12 μιτι. Saadulle tuotteelle (—alite) tehtiin kloridiliuotuskoe 3 litran titaanireaktorissa seuraavissa olosuhteissa: 15
Liuostilavuus: 2.6 litraa Kiintoaineen massa 0.25 kg . Lämpötila 95°C
t 4 · • · · .!** Viipymäaika 24 h • 1 · 20 Hapetin: Kloorikaasu, ilma NaCI 280 g/l • ·
Cu2+-pitoisuus: 40 g/l • · * .···. pH: 1.2-1.6 • ·
Redox: 600 -750 mV (vs. Ag/AgCI) 25 • · · IM 1 :***· Liuotuksen jälkeen kiintoaineen pitoisuus oli seuraava: · · • ♦ • · · • ·· • · *·· • · • · 1 · • · » • · · « • I9 1 1 8429
Taulukko 5. Kiintoaineen koostumus kloridiliuotuksen jälkeen
Massa syötteestä % Cu % Zn % As % Fe % S% S° % Au g/t 83ΤΪ Ö37 ETÖ6 2^8 46^2 7J 2^3 T8
Kullan saanti kloridiliuotuksessa oli 85.2 %. Kullan kokonaissaanti 5 rikasteesta (taulukko 2) oli 92.8%.
Esimerkki 2.
Esimerkissä 1 esiintyvälle kloridiliuotuksen ja fysikaalisen erotuksen jälkeiselle tuotteelle (alite) tehtiin paineliuotuskäsittely 1.5 litran ίο titaaniautoklaavissa seuraavissa olosuhteissa:
Kiintoaineen massa: 200 g Liuostilavuus: 1.2 litraa Happivirtaus: 1.0 l/min Lämpötila 200 °C 15 Viipymäaika 2 h Hapen ylipaine 7 bar • φ · • · · · * · : Käsittelyn jälkeen kiintoaineen pitoisuus oli seuraava: • · ··1 o Φ /1: 20 Taulukko 6. Kiintoaineen koostumus paineliuotuskäsittelyn jälkeen.
• · · * · · ··· · « · » 1 ____ -
Massa : .·. syötteestä φ « · *.::2; % Cu % Zn % As % Fe % S % S° % Au g/t 76^9 Ö46 Ϊλ06 42 49^8 47 Ϊ6 237 • ψ 1 • «1 _ _ _ _________________ • · .....
• φ · • · »·· · 1 2 • · · φφ · φ 20 1 1 8429
Esimerkki 3
Esimerkissä 2 saadulle paineliuotuksen jäännökselle tehtiin kloridiliuotus HydroCopper prosessin olosuhteissa.
5 Liuostilavuus: 1.2 litraa Kiintoaineen massa 0.12 kg Lämpötila 95°C Viipymäaika 24 h Hapetin: Kloorikaasu, ilma ίο NaC! 280 g/l
Cu2+-pitoisuus: 40 g/l pH: 2.0-2.2
Redox: 580-650 mV (vs. Ag/AgCI)
Liuotusjäännöksen koostumus oli seuraava: 15
Taulukko 8. Kiintoaineen koostumus paineliuotuksen jäännöksen kloridiliuotuksen jälkeen.
Massa syötteestä % Cu % Zn % As % Fe % S % S° % Au g/t • 1 • 99^4 Öl41 ÖÖ5 32 13^5 Ϊ5 15 Ϊ4 • · .L····— ... I L ........... I I 1 I· — »·· • · 20 Kullan saanti autoklaavijäännöksen kloridiliuotuksessa oli 93.9 %. Kun • t i lasketaan koko ketju alkuperäisestä rikasteesta (taulukko 2), kullan saanti oli 93.8%.
• 1 • · · • · 1 • » · i • · · • · m · * • 1 • · ♦ • · · • Ψ Λ · · * « 4 9 ·#· • · · • · · ·1# ·

Claims (25)

  1. 21 1 1 8429
  2. 1. Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidisesta rikasteesta, erityisesti kuparia, arseenikiisua ja/tai pyriittiä sisältävästä rikasteesta 5 tai niiden seoksesta, jolloin rikastetta liuotetaan atmosfäärisissä olosuhteissa alkalikloridi-kupari(ll)kloridin vesiliuoksen avulla (2), jonka potentiaali on säädetty liuotuksen lopussa olemaan ainakin 600 mV Ag/AgCI ja liuennut kulta otetaan talteen (7), tunnettu siitä, että rikasteen liuotuksessa liukenematta jääneelle sakalle suoritetaan ίο fysikaalinen erotus (8), jolloin hienojakoinen aines erotetaan pyriittiä, arseenikiisua ja karkeita harmemineraaleja sisältävästä kultapitoisesta ensimmäisestä välituotteesta (9); ensimmäiselle välituotteelle suoritetaan hienonnus (11), ja näin syntyneelle toiselle välituotteelle (12) suoritetaan liuotus pyriitin ja arseenikiisun liuottamiseksi ja 15 liuotuksen kultapitoinen osa (14, 17, 20) palautetaan rikasteen liuotuspiiriin.
  3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fysikaalisessa erotuksessa (8) erotettava hienojakoinen aines sisältää 20 elementtirikin sekä pääosan raudan ja arseenin oksideista. • · « • · *·1 : 1·· 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäiselle välituotteelle suoritetaan karkean, liukenematta jääneen kullan erotus painovoimaerotuksen (10) avulla, jonka jälkeen • · · 25 pyriittiä ja harmemineraaleja sisältävä fraktio johdetaan • · *···' hienonnukseen (11). • # • · ·
  4. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • 1 *T1 painovoimaerotuksen (10) tuotteena syntynyt kultapitoinen tuote • · 30 palautetaan rikasteen liuotusvaiheeseen (2). ··· • « • ♦ ··« m • 1 1 Φ · t ··· · 118429
  5. 5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että painovoimaerotuksen (10) tuotteena syntynyt kultapitoinen tuote käsitellään omana erillistuotteena.
  6. 6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen välituote hienonnetaan raekokoon d8o = 5 - 45 mikronia.
  7. 7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, io että ensimmäinen välituote hienonnetaan raekokoon dso = 5 - 15 mikronia.
  8. 8. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen välituotteen liuotus suoritetaan sulfaattipohjaisessa 15 paineliuotusvaiheessa (13), johon syötetään happipitoista kaasua ja liuotuksen tuloksena saadaan kultapitoinen sakka (14), joka johdetaan rikasteen liuotusvaiheeseen (2).
  9. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 kultapitoinen sakka (14) sisältää hienojakoiset harmemineraalit, jotka erotetaan sakasta fysikaalisen erotuksen (8) yhteydessä. ·« e * « *· ^.Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että · ***** paineliuotuksessa (13) muodostunut liuos neutraloidaan (15) kierrosta • * · 25 poistettavan rautasakan muodostamiseksi. • * • · ·*· . . H.Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · · • I · "I/ että toisen välituotteen liuotus suoritetaan sulfaattipohjaisessa » » "*' bioliuotusvaiheessa (16), johon syötetään ilmaa ja ravinteita ja • · · *;a*: 30 liuotuksen tuloksena saadaan kultapitoinen sakka (17), joka johdetaan 0 9 **:** rikasteen liuotusvaiheeseen (2). • 9 9 0 9 0 0 909 0 0 0 23 1 1 8429 ^.Patenttivaatimuksen 11 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kultapitoinen sakka (17) sisältää hienojakoiset harmemineraalit, jotka erotetaan sakasta fysikaalisen erotuksen (8) yhteydessä.
  10. 13. Patenttivaatimuksen 11 tai 12 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että bioliuotuksessa (16) muodostunut liuos neutraloidaan (18) kierrosta poistettavan rautasakan muodostamiseksi.
  11. 14. Patenttivaatimusten 10 tai 13 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, io että neutralointiaineena käytetään kalkkikiveä.
  12. 15. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että toisen välituotteen liuotus suoritetaan atmosfäärisenä alkalikloridiliuotuksena (19), jossa hapettavana kaasuna käytetään is ainakin yhtä joukosta kloori, happi tai happipitoinen kaasu, ja liuoksen hapetus-pelkistyspotentiaali säädetään niiden avulla alueelle 620 -750 mV Ag/AgCI.
  13. 16. Patenttivaatimuksen 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 20 toisen välituotteen liuotuksen tuloksena kulta, pyriitti ja arseenikiisu * ovat liuenneet, muodostunut liuos neutraloidaan raudan ja arseenin : *·* saostamiseksi ja harmemineraalit ja rautayhdisteet sisältävä sakka poistetaan kierrosta. • ·* · • · ··· • · : 25 ^.Patenttivaatimuksen 16 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että • · ’·*** kultapitoinen liuos (20) johdetaan rikasteen liuotuspiirin kullan talteenottovaiheeseen (7). • · · » · · ·♦· • ♦
  14. 18. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · 30 että kullan talteenottovaiheessa (7) kulta otetaan talteen aktiivihiilen ··· • · '·;·* avulla. e • · 1 • · · ·#· • e 24 1 1 8429
  15. 19. Jonkin patenttivaatimuksen 1-17 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että kullan talteenottovaiheessa (7) kulta otetaan talteen ioninvaihtohartsin avulla.
  16. 20. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rikasteen liuotuksessa liukenematta jääneen sakan fysikaalisena erotusmenetelmänä (8) käytetään ainakin yhtä menetelmistä vaahdotus, syklonierotus, elutriaatio, hidastettu laskeutus, tärytys ja/tai spiraalierotus. 10
  17. 21. Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen välituotteen painovoimaerotus (10) kultarikkaan tuotteen aikaansaamiseksi suoritetaan käyttämällä ainakin yhtä menetelmistä keskipakoerotus, spiraalierotus, hytkytys ja/tai tärytys. 15
  18. 22. Patenttivaatimuksen 1 tai 15 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotusvaiheessa (2,19) tarvittava kloori muodostetaan kuparin talteenottopiiriin kuuluvassa kloorialkalielektrolyysissä (5).
  19. 23. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että « rikasteen liuotusvaiheessa (2) liuennut rauta ja arseeni seostetaan ·· : *** liuoksesta neutraloimalla sopivan emäksen avulla ennen kullan • · talteenottoa. • · • · • e • » · * 25 24. Patenttivaatimuksen 23 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ··· • · ’·*** emäs on natriumhydroksidi. • · • « · :;i.: 25. Patenttivaatimusten 23 tai 24 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, • · ’1.1 että neutralointiin tarvittava emäs muodostetaan kuparin talteenotto- • 1 *·1·: 30 piiriin kuuluvassa kloorialkalielektrolyysissä (5). • · ··· e e • ♦ · e·· m * e 25 1 1 8429
FI20050176A 2005-02-16 2005-02-16 Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta FI118429B (fi)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050176A FI118429B (fi) 2005-02-16 2005-02-16 Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta
US11/884,125 US7785395B2 (en) 2005-02-16 2006-02-14 Method for the recovery of gold from sulphide concentrate
AU2006215536A AU2006215536B9 (en) 2005-02-16 2006-02-14 Method for the recovery of gold from sulphide concentrate
PCT/FI2006/000047 WO2006087412A1 (en) 2005-02-16 2006-02-14 Method for the recovery of gold from sulphide concentrate
BRPI0607889A BRPI0607889B1 (pt) 2005-02-16 2006-02-14 método para a recuperação de ouro a partir de concentrado de sulfito
CA 2598055 CA2598055C (en) 2005-02-16 2006-02-14 Method for the recovery of gold from sulphide concentrate
CNB2006800051810A CN100485059C (zh) 2005-02-16 2006-02-14 从硫化物精矿中回收金的方法
PE2006000191A PE20061027A1 (es) 2005-02-16 2006-02-16 Metodo para la recuperacion de oro a partir de un concentrado de sulfuro
ZA200706974A ZA200706974B (en) 2005-02-16 2007-08-16 Method for the recovery of gold from sulphide concentrate

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20050176 2005-02-16
FI20050176A FI118429B (fi) 2005-02-16 2005-02-16 Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20050176A0 FI20050176A0 (fi) 2005-02-16
FI20050176A FI20050176A (fi) 2006-08-17
FI118429B true FI118429B (fi) 2007-11-15

Family

ID=34224213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20050176A FI118429B (fi) 2005-02-16 2005-02-16 Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta

Country Status (9)

Country Link
US (1) US7785395B2 (fi)
CN (1) CN100485059C (fi)
AU (1) AU2006215536B9 (fi)
BR (1) BRPI0607889B1 (fi)
CA (1) CA2598055C (fi)
FI (1) FI118429B (fi)
PE (1) PE20061027A1 (fi)
WO (1) WO2006087412A1 (fi)
ZA (1) ZA200706974B (fi)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2007205792B2 (en) 2006-09-28 2009-02-26 Jx Nippon Mining & Metals Corporation Method for leaching gold
US8052774B2 (en) * 2009-03-31 2011-11-08 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Method for concentration of gold in copper sulfide minerals
CN101805080B (zh) * 2010-03-10 2012-05-30 东北大学 生物氧化提金液中有价元素回收利用的技术
FI126764B (fi) * 2011-12-22 2017-05-15 Outotec Oyj Menetelmä reaktoritilavuuden käytön tehostamiseksi hydrometallurgisen liuotuksen yhteydessä
AU2013247340A1 (en) 2012-04-09 2014-10-16 Process Research Ortech Inc. Chloride process for the leaching of gold
WO2014090601A1 (de) * 2012-12-11 2014-06-19 Lab Gmbh Verfahren zur rückgewinnung von wertstoffen aus schlacke
AU2014292221B2 (en) * 2013-07-19 2017-02-02 Evonik Degussa Gmbh Method for recovering a copper sulfide from an ore containing an iron sulfide
FI20135984A (fi) * 2013-10-02 2015-04-03 Outotec Finland Oy Menetelmä ja laite arvometallien erottamiseksi mineraaleista
EP3933057A1 (en) 2014-01-31 2022-01-05 Goldcorp Inc. A process for separation of antimony and arsenic from leach solution
FI125833B (fi) 2014-06-05 2016-03-15 Outotec Finland Oy Hopean talteenotto ioninvaihdolla
GR1008929B (el) * 2015-10-29 2017-01-20 Ειρηνουλα Στυλιανου Δραπανιωτη Αποληψη πολυτιμων και βασικων μεταλλων απο δυσκατεργαστα θειουχα συμπυκνωματα με συνδυασμο υδρομεταλλουργικης και φυσικης μεθοδου.
EP3368700B1 (en) * 2015-10-29 2019-02-27 Outotec (Finland) Oy Method for recovering gold
US10167202B2 (en) 2016-02-23 2019-01-01 King Abdullah University Of Science And Technology Enhanced metal recovery through oxidation in liquid and/or supercritical carbon dioxide
CN108002408B (zh) 2016-10-31 2021-06-04 湖南金源新材料股份有限公司 电池废料制备硫酸镍、锰、锂、钴及四氧化三钴的方法
WO2018110198A1 (ja) * 2016-12-16 2018-06-21 コニカミノルタ株式会社 透明導電膜の形成方法及び電解メッキ用メッキ液
CN114045393B (zh) * 2021-10-25 2023-03-14 贵州大学 一种可控电位且绿色的卡林型金矿提金方法
CN114752759A (zh) * 2022-04-08 2022-07-15 东北大学 一种改性黄铁矿协同细菌强化含砷金矿脱砷的方法

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3798026A (en) * 1972-03-27 1974-03-19 Cominco Ltd Copper hydrometallurgy
NZ277674A (en) 1993-12-03 1998-03-25 Geobiotics Inc Biooxidation of refractory sulphide ores to recover precious metal values
CN1088266A (zh) * 1993-12-27 1994-06-22 杨春青 从硫化物铜矿中浸提回收铜、银、金、铅、铁、硫的方法及设备
US5489326A (en) * 1994-10-04 1996-02-06 Barrick Gold Corporation Gold recovery using controlled oxygen distribution pressure oxidation
US6264841B1 (en) * 1995-06-30 2001-07-24 Helen E. A. Tudor Method for treating contaminated liquids
FI104837B (fi) 1997-08-29 2000-04-14 Outokumpu Oy Menetelmä kuparin hydrometallurgiseksi valmistamiseksi
US6315812B1 (en) 1999-04-28 2001-11-13 International Pgm Technologies Ltd Oxidative pressure leach recovery using halide ions
SE518939C2 (sv) 1999-05-05 2002-12-10 Boliden Contech Ab Biolakning av sulfidiska material
US6395063B1 (en) * 2000-09-29 2002-05-28 Newmont Mining Corporation Method and system for pressure oxidation of sulfide gold ores involving enhanced oxygen-sulfide contact
FI113667B (fi) * 2002-04-23 2004-05-31 Outokumpu Oy Menetelmä kullan talteenottamiseksi
MXPA05007123A (es) * 2002-12-31 2006-02-08 Intec Ltd Recuperacion de metales a partir de materiales sulfidicos.
CA2448999C (en) 2003-02-11 2010-05-11 Nichromet Extraction Inc. Gold and silver recovery from polymetallic sulfides by treatment with halogens
US20040156765A1 (en) * 2003-02-12 2004-08-12 Nichromet Extraction Inc. Gold and silver recovery from polymetallic sulfides by treatment with halogens
US7514050B2 (en) * 2004-07-01 2009-04-07 Newmont Usa Limited Processing of acid-consuming mineral materials involving treatment with acidic biooxidation effluent
US7604783B2 (en) * 2004-12-22 2009-10-20 Placer Dome Technical Services Limited Reduction of lime consumption when treating refractor gold ores or concentrates

Also Published As

Publication number Publication date
ZA200706974B (en) 2008-09-25
CA2598055C (en) 2014-11-18
WO2006087412A1 (en) 2006-08-24
AU2006215536A1 (en) 2006-08-24
AU2006215536B2 (en) 2011-05-19
CN100485059C (zh) 2009-05-06
US7785395B2 (en) 2010-08-31
BRPI0607889A2 (pt) 2009-10-20
PE20061027A1 (es) 2006-11-21
CN101120106A (zh) 2008-02-06
FI20050176A (fi) 2006-08-17
FI20050176A0 (fi) 2005-02-16
BRPI0607889B1 (pt) 2015-12-01
CA2598055A1 (en) 2006-08-24
AU2006215536B9 (en) 2012-02-02
US20090038440A1 (en) 2009-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI118429B (fi) Menetelmä kullan talteenottamiseksi sulfidirikasteesta
Nazari et al. Review of arsenic metallurgy: Treatment of arsenical minerals and the immobilization of arsenic
CA2593474C (en) Reduction of lime consumption when treating refractory gold ores or concentrates
Feng et al. Leaching behaviour of sulphides in ammoniacal thiosulphate systems
US20090019970A1 (en) Process for recovery of metal values from materials containing arsenic and/or antimony
AU2003287781A2 (en) Recovering metals from sulfidic materials
US20090293680A1 (en) Processing of Metal Values from Concentrates
US6641642B2 (en) High temperature pressure oxidation of ores and ore concentrates containing silver using controlled precipitation of sulfate species
EP2630266B1 (en) Method for treating arsenic containing materials
CA2809742C (en) Process for reduced alkali consumption in the recovery of silver
AU2016404815B2 (en) Method for reducing arsenic content in arsenic-bearing gold material
FI116070B (fi) Menetelmä rikasteiden aikaansaamiseksi
CA2994578C (en) Hydrometallurgical method for silver recovery
AU2016224142B2 (en) Processing of sulfidic ores
Chambers et al. Thermodynamic Analysis of the Sulphation Roasting of Enargite Concentrates

Legal Events

Date Code Title Description
PC Transfer of assignment of patent

Owner name: OUTOKUMPU TECHNOLOGY OY

Free format text: OUTOKUMPU TECHNOLOGY OY

FG Patent granted

Ref document number: 118429

Country of ref document: FI

MM Patent lapsed