FI122447B - A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates - Google Patents

A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates Download PDF

Info

Publication number
FI122447B
FI122447B FI20090499A FI20090499A FI122447B FI 122447 B FI122447 B FI 122447B FI 20090499 A FI20090499 A FI 20090499A FI 20090499 A FI20090499 A FI 20090499A FI 122447 B FI122447 B FI 122447B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sulfur
concentrate
fluidized bed
process according
zinc
Prior art date
Application number
FI20090499A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI20090499A0 (en
FI20090499A (en
Inventor
Maija-Leena Metsaerinta
Original Assignee
Outotec Oyj
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 Outotec Oyj filed Critical Outotec Oyj
Priority to FI20090499A priority Critical patent/FI122447B/en
Publication of FI20090499A0 publication Critical patent/FI20090499A0/en
Priority to PCT/FI2010/051043 priority patent/WO2011076995A1/en
Publication of FI20090499A publication Critical patent/FI20090499A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI122447B publication Critical patent/FI122447B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B3/00Extraction of metal compounds from ores or concentrates by wet processes
    • C22B3/20Treatment or purification of solutions, e.g. obtained by leaching
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/52Preparation of sulfur dioxide by roasting sulfides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B17/00Sulfur; Compounds thereof
    • C01B17/48Sulfur dioxide; Sulfurous acid
    • C01B17/50Preparation of sulfur dioxide
    • C01B17/54Preparation of sulfur dioxide by burning elemental sulfur
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/02Roasting processes
    • C22B1/10Roasting processes in fluidised form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B19/00Obtaining zinc or zinc oxide
    • C22B19/20Obtaining zinc otherwise than by distilling
    • C22B19/22Obtaining zinc otherwise than by distilling with leaching with acids
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B7/00Working up raw materials other than ores, e.g. scrap, to produce non-ferrous metals and compounds thereof; Methods of a general interest or applied to the winning of more than two metals
    • C22B7/001Dry processes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/006General arrangement of incineration plant, e.g. flow sheets
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G7/00Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals
    • F23G7/04Incinerators or other apparatus for consuming industrial waste, e.g. chemicals of waste liquors, e.g. sulfite liquors
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J15/00Arrangements of devices for treating smoke or fumes
    • F23J15/006Layout of treatment plant
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/10Drying by heat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2201/00Pretreatment
    • F23G2201/60Separating
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2203/00Furnace arrangements
    • F23G2203/50Fluidised bed furnace
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23GCREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G2206/00Waste heat recuperation
    • F23G2206/10Waste heat recuperation reintroducing the heat in the same process, e.g. for predrying
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23JREMOVAL OR TREATMENT OF COMBUSTION PRODUCTS OR COMBUSTION RESIDUES; FLUES 
    • F23J2217/00Intercepting solids
    • F23J2217/10Intercepting solids by filters
    • F23J2217/102Intercepting solids by filters electrostatic
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20Recycling
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/10Process efficiency
    • Y02P20/129Energy recovery, e.g. by cogeneration, H2recovery or pressure recovery turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)

Description

MENETELMÄ SULFIDIRIKASTEIDEN LIUOTUKSESSA SYNTYVÄN RIKKIPITOISEN POISTEEN HYÖDYNTÄMISEKSIMETHOD FOR UTILIZING THE SULFUR-RELATED REMOVAL FROM SOLUTION OF SULPHIDE CONCENTRATES

KEKSINNÖN ALAFIELD OF THE INVENTION

5 Keksintö kohdistuu menetelmään sulfidisten ei-rautametallirikasteiden liuotuksessa syntyvän rautaa ja rikkiä sisältävän poisteen eli liuotusjätteen käsittelemiseksi. Rikkipitoinen liuotusjäte tai sen osa johdetaan leijupeti-käsittelyyn, jossa liuotusjätteen sisältämä rikki poltetaan rikkidioksidiksi ja liuotusjätteen sisältämät arvometallit otetaan talteen pääosin oksideina ja 10 kierrätetään metallin talteenottoprosessiin.The invention relates to a process for treating iron and sulfur-containing effluents, i.e. leaching wastes, from the leaching of sulfidic non-ferrous metal concentrates. The sulfur-containing leaching residue or part thereof is sent to a fluidized bed treatment, in which the sulfur contained in the leaching waste is burned to sulfur dioxide and the precious metals contained in the leaching waste are mainly recovered as oxides and recycled to the metal recovery process.

KEKSINNÖN TAUSTABACKGROUND OF THE INVENTION

Ei-rautametalleja sisältävien sulfidirikasteiden hydrometallurgiset käsittelyprosessit, joissa ainakin yksi haluttu arvometalli liuotetaan suoraan rikas-15 teestä, tuottavat elementtirikkipitoisia poisteita, jotka sisältävät edelleen osan arvometalleista. Kyseiset sulfidimalmit ja -rikasteet sisältävät yhden tai useamman arvometallin lisäksi yleensä myös rautaa. Rikkipitoisia poisteita syntyy esimerkiksi sinkkisulfidirikasteen suoraliuotuksessa, kun rikasteen sulfidi muodostaa liuotuksessa elementtirikkiä. Elementtirikki erotetaan liuo-20 tusjäännöksen rautasakasta vaahdottamalla ja syntyvä rikkirikaste sisältää 60 - 80 % elementtirikkiä. Rikin lisäksi rikasteessa on eri metallien (mm. Fe, Zn, Pb ja Cu) sulfideja, pienempiä määriä sulfaatteja (Fe, Pb, Ca) ja myös o kvartsia ja/ tai silikaatteja. Liuotettavasta sulfidirikasteesta riippuen rikkiri- ^ kaste saattaa sisältää arvokkaampiakin metalleja, kuten esimerkiksi hopeaa.Hydrometallurgical treatment processes of sulfide concentrates containing non-ferrous metals in which at least one desired precious metal is leached directly from the rich tea yields elemental sulfur-containing effluents which still contain some of the precious metals. In addition to one or more precious metals, the sulphide ores and concentrates generally contain iron. Sulfur-containing effluents are formed, for example, in the direct leaching of zinc sulphide concentrate, when the sulphide in the concentrate forms elemental sulfur in the leaching. The elemental sulfur is separated from the iron precipitate of the solution-20 residue by flotation and the resulting sulfur concentrate contains 60-80% elemental sulfur. In addition to sulfur, the concentrate contains sulfides of various metals (including Fe, Zn, Pb and Cu), smaller amounts of sulfates (Fe, Pb, Ca) and also quartz and / or silicates. Depending on the sulfide concentrate to be solubilized, the sulfur concentrate may contain more valuable metals, such as silver.

v 25v 25

(M(M

Ei-rautametallien sulfidirikasteita prosessoidaan myös pyrometallurgisesti tr leijupetitekniikalla: kuparipitoisia sulfidirikasteita osittain pasuttaen lämpö- o) tilassa noin 600 °C, Co-, Ni-, Cu- ja Fe-pitoisia rikasteita selektiivisellä sulfa- g toivalla pasutuksella lämpötilassa noin 680 °C ja sinkkisulfideja perki er 30 pasuttaen lämpötilassa 900 - 950 °C. Pasutuksen yhteydessä sulfidit hapettuvat joko sulfaateiksi tai oksideiksi riippuen käytettävästä pasutus-tavasta. Kun pasutuksessa muodostetaan oksideja, sulfidin sisältämä rikki 2 hapettuu rikkidioksidiksi ja johdetaan yleensä rikkihapon valmistukseen, mikäli sen pitoisuus kaasussa on riittävä taloudelliseen tuotantoon.Sulphide concentrates of non-ferrous metals are also processed pyrometallurgically by tritium bed technology: copper sulphide concentrates are partially roasted at a temperature of about 600 ° C, Co, Ni, Cu and Fe-rich concentrates by selective sulphate desired roasting at about 680 ° C and passed er 30 roasting at 900-950 ° C. During roasting, sulfides are oxidized to either sulfates or oxides depending on the roasting method used. When oxides are formed in the roasting process, the sulfur 2 contained in the sulfide is oxidized to sulfur dioxide and is generally led to the production of sulfuric acid, provided that its concentration in the gas is sufficient for economic production.

Kun erityisesti sulfidisen ei-rautametallirikasteen pasutukseen käytettävää 5 pasuttoa ajetaan ylös seisakkien jälkeen, lämmitys tapahtuu useammassa vaiheessa. Ensimmäinen vaihe suoritetaan yleensä öljypolttimilla lämpötilaan noin 400 °C ja sitten noin lämpötilaan 800 °C joko öljyllä tai hiilellä. Tällöin fossiilisia polttoaineita käytettäessä syntyy CCVpitoisia kaasuja, jotka sisältävät myös pedistä lähteviä epäpuhtauksia. Lämmityksessä syntynyttä kaa-10 sua ei voi johtaa happotehtaaseen, koska sen S02-pitoisuus on liian matala.When the 5 roasters used in particular for roasting a sulphidic non-ferrous metal concentrate are driven up after stoppages, heating takes place in several stages. The first step is usually performed with oil burners to about 400 ° C and then to about 800 ° C with either oil or coal. This produces fossil fuels that produce CCV-containing gases that also contain impurities from the bed. The carbon dioxide produced by heating cannot be led to an acid plant because its SO 2 content is too low.

Pasutuksessakin käytettävää leijukerrosteknologiaa käytetään hyväksi myös erilaisten jätteiden prosessoinnissa ja tällöin jätemateriaalin poltto suoritetaan yleensä hiilipitoisen materiaalin avulla.The fluidized bed technology used in roasting is also utilized in the processing of various types of waste, whereby the incineration of the waste material is generally carried out using carbonaceous material.

1515

Ennestään on myös tunnettua, että rikkihapon tuottamiseksi louhitaan rautasulfidimalmia, joka murskataan, jauhetaan ja rikastetaan pyriitiksi, FeS2 ja/tai pyrrotiitiksi, FeS, joka poltetaan leijupedissä 800 - 850 °C:n lämpötilassa S02-pitoisen kaasun tuottamiseksi rikkihapon tuotantoa varten. Pyhitti 20 ja pyrrotiitti sisältävät pääasiassa rautaa (26-46 % Fe) ja rikkiä (30-52 % S). Poltettaessa syntyy purppuramalmia, joka joutuu lähinnä poisteeksi, koska se sisältää epäpuhtauksia, jotka estävät sen hyödyntämisen.It is also known in the art to produce iron sulfide ore to produce sulfuric acid, which is crushed, milled and enriched into pyrite, FeS2 and / or pyrrhotite, FeS, which is burned in a fluidized bed at 800 to 850 ° C to produce sulfuric acid gas. Sanctum 20 and pyrrhotite mainly contain iron (26-46% Fe) and sulfur (30-52% S). Burning produces purple ore, which is mainly eliminated because it contains impurities that prevent its recovery.

0505

OO

OO

C\] ^ Edellä kuvatut menetelmät eivät ole kaikilta osin ympäristöystävällisiä, sillä ^ 25 sulfidirikasteen suoraliuotuksessa syntyy rikkipitoista liuotusjätettä, joka on ^ oman varastointialueensa vaativaa poistetta. Kun jätteenpoltto suoritetaanThe methods described above are not fully environmentally friendly, because direct leaching of sulfide concentrate produces sulfur-containing leaching waste, which is a demanding disposal in its own storage area. When incineration is performed

CCCC

hiilipitoisten materiaalien avulla, syntyy puolestaan ympäristöön poistettavaa S hiilidioksidia. Rikkihapon valmistus pyriitistä vaatii omat kustannuksia aiheut-carbonaceous materials, in turn, produce S carbon dioxide that is released into the environment. The production of sulfuric acid from pyrite requires its own costs.

OO

g tavat toimenpiteensä ja käsittelyssä syntyy varastoitavaa purppuramalmia.g takes care of it and the purple ore is stored.

o cm 30 3o cm 30 3

KEKSINNÖN TARKOITUSPURPOSE OF THE INVENTION

Keksinnön mukaisen menetelmän tarkoituksena on eri tavoin käyttää hyväksi sulfidirikasteiden liuotuksessa syntynyttä rikkipitoista poistetta polttamalla ja hapettamalla sitä leijupedissä. Ensinnäkin kun sulfidisten ei-rautametallien 5 liuotuksessa syntynyt rikkipitoinen poiste poltetaan leijupedissä, saadaan S02-pitoisen kaasun lisäksi myös poisteen sisältämät arvometallit talteen. Toiseksi rikkipitoista poistetta voidaan käyttää polttoaineena leijukerrosuunin lämmitykseen, jolloin syntyvien kaasujen rikkidioksidipitoisuutta voidaan nostaa riittävästi, jotta kaasut voidaan johtaa rikkihapon tuotantoon. Lisäksi 10 lämmön talteenottokattilassa saadaan talteen rikin poltossa syntyvää energiaa. Leijupedissä tapahtuva rikkipitoisen poisteen jälkikäsittely on ympäristöystävällinen, koska siinä pienennetään varastoinnin tarvetta eikä menetelmässä synny hiilidioksidia. Koska syntyvä rikkidioksidi johdetaan rikkihapon tuotantoon, tarvitaan rikkihapon valmistukseen vähemmän neitseel-15 listä malmia, jolloin louhinta- ja käsittelykustannukset vastaavasti vähenevät.The purpose of the process according to the invention is to utilize in various ways the sulfur-containing effluent obtained by dissolving sulphide concentrates by burning and oxidizing it in a fluidized bed. First, when the sulfur-containing effluent from leaching of the sulfide non-ferrous metals 5 is incinerated in a fluidized bed, the valuable metals contained in the effluent are recovered in addition to the SO 2 -containing gas. Second, the sulfur-containing effluent can be used as a fuel for heating the fluidized bed furnace, whereby the sulfur dioxide content of the gases produced can be sufficiently increased to lead the gases to sulfuric acid production. In addition, the energy generated by the combustion of sulfur is recovered in a 10 heat recovery boiler. Post-treatment of the sulfur-containing effluent in a fluidized bed is environmentally friendly because it reduces the need for storage and does not produce carbon dioxide. Because the sulfur dioxide produced is diverted to sulfuric acid production, less virgin ore is needed to produce sulfuric acid, which consequently reduces the cost of mining and processing.

KEKSINNÖN YHTEENVETOSUMMARY OF THE INVENTION

Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista patenttivaatimuksista.The essential features of the invention will be apparent from the appended claims.

2020

Keksintö kohdistuu menetelmään sulfidisten ei-rautametallirikasteiden liuotuksessa syntyvän, rautaa ja rikkiä sisältävän liuotusajätteen käsittele- o miseksi. Menetelmän mukaisesti rikkipitoinen liuotusjäte johdetaan leiju- 0 ^ petikäsittelyyn, jossa liuotusjätteen sisältämä rikki poltetaan rikkidioksidiksi ja C\l t 25 liuotusjätteen sisältämät arvometallit hapetetaan oksidiksi tai sulfaatiksi jaThe invention relates to a process for treating leaching waste containing iron and sulfur produced by leaching sulfidic non-ferrous metal concentrates. According to the method, the sulfur-containing leaching waste is led to a fluidized bed treatment in which the sulfur contained in the leaching waste is burned to sulfur dioxide and the precious metals contained in the leaching waste are oxidized to oxide or sulfate and

CMCM

^ johdetaan metallin talteenottoprosessiin.is led to a metal recovery process.

CCCC

CLCL

S) Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan rautaa ja rikkiä sisältävä g liuotusjäte käsitellään raudan ja rikin erottamiseksi ja elementtirikkiä c3 30 sisältävän rikkirikasteen muodostamiseksi.S) According to one embodiment of the process, iron and sulfur-containing g leaching residue is treated to separate iron and sulfur and to form sulfur concentrate containing elemental sulfur c3 30.

44

Keksinnön erään toimintatavan mukaan rikkirikaste suodatetaan ja kuivataan ja hienojakoinen rikaste johdetaan hiekkapedillä varustettuun leijukerros-uuniin, jossa rikasteen rikki hapetetaan rikkidioksidiksi ja arvometallit oksidiksi tai sulfaatiksi, jotka otetaan talteen kaasunpuhdistuksen yhtey-5 dessä jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pölyistä ja hiekkapedistä.According to one embodiment of the invention, the sulfur concentrate is filtered and dried and the fine concentrate is passed to a sand bed fluidized bed furnace, where the sulfur of the concentrate is oxidized to sulfur dioxide and precious metals to oxide or sulfate recovered from gas scrubbing and vacuum boiler.

Kun rikkirikaste suodatetaan ja kuivataan ja johdetaan hiekkapedillä varustettuun leijukerrosuuniin, pasutuksen yhteydessä kontaminoitunut hiekkape-din hiekka syötetään ei-rautametallisulaton kuonaa muodostavaksi aineeksi.When the sulfur concentrate is filtered and dried and introduced into a fluidized bed furnace equipped with a sand bed, during the roasting process, the contaminated sand bed sand is fed to a non-ferrous metal smelting agent.

1010

Keksinnön erään toisen ja kolmannen toimintatavan mukaan rikkirikaste kuivataan joko vain osittain tai johdetaan vesilietteenä leijukerrosuuniin, jolloin rikasteen hapetuksessa uuniin syntyvä pasute muodostaa leijupedin, jossa rikasteen rikki hapetetaan rikkidioksidiksi ja hapetetut arvometallit 15 otetaan talteen pasutteesta ja kaasunpuhdistuksen yhteydessä jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pölyistä.According to a second and third mode of operation of the invention, the sulfur concentrate is either only partially dried or introduced as a water slurry into a fluidized bed furnace, whereby the roast of the concentrate oxidation

Eräs tyypillinen sulfidisen ei-rautametallirikasteen liuotusprosessi on sinkin suoraliuotusprosessi., jossa arvometalleja sinkin lisäksi ovat hopea, kupari ja 20 lyijy.One typical leaching process for a sulphidic non-ferrous metal concentrate is a direct zinc leaching process in which precious metals, in addition to zinc, are silver, copper and 20 lead.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä liuotusjätteen rauta on sulfidina tai g jarosiittina.In the process of the invention, the iron in the leaching residue is in the form of sulfide or g of jarosite.

oo

(M(M

CNJCNJ

v 25 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan rikkirikaste erotetaanAccording to one embodiment of the invention, the sulfur concentrate is separated

(M(M

^ liuotusjätteestä vaahdottamalla.from the leaching residue by flotation.

XX

trtr

CLCL

§5 Keksinnön mukaisessa menetelmässä leijukerrosuunin lämpötila säädetään § olemaan alueella 750 - 870 °C ja happikerroin alueella 1,1-1,5.In the process according to the invention, the temperature of the fluidized bed furnace is adjusted to be in the range of 750 to 870 ° C and the oxygen coefficient in the range of 1.1 to 1.5.

cm 30 5cm 30 5

Keksinnön mukaisen menetelmän erään suoritusmuodon mukaan liuotusjätteen polton yhteydessä syntyvä lämpö käytetään leijukerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon.According to an embodiment of the process according to the invention, the heat generated by the incineration of the leaching waste is used to maintain the temperature of the fluidized bed furnace and to generate energy.

5 Vielä keksinnön erään suoritusmuodon mukaan rikkirikasteen hapetuksen yhteydessä syntyvä lämpö käytetään leijukerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon.According to yet another embodiment of the invention, the heat generated in the oxidation of the sulfur concentrate is used to maintain the temperature of the fluidized bed furnace and to generate energy.

KUVALUETTELOLIST OF FIGURES

10 Kuva 1 esittää virtauskaaviota eräästä keksinnön mukaisen menetelmän suoritustavasta, kuva 2 esittää virtauskaaviona erästä toista keksinnön mukaisen menetelmän suoritustapaa, ja kuva 3 on virtauskaavio eräästä keksinnön kolmannesta suoritusmuodosta. 15Figure 1 is a flow chart of an embodiment of the method of the invention, Figure 2 is a flow diagram of another embodiment of the method of the invention, and Figure 3 is a flow diagram of a third embodiment of the invention. 15

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUSDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Keksinnön mukainen menetelmä perustuu siihen, että sulfidisen ei-rauta- metallirikasteen hydrometallurgisessa käsittelyssä syntyvää rikkipitoista poistetta käytetään hyväksi polttamalla sitä leijupedissä, jolloin muodoste- 20 taan rikkidioksidipitoista kaasua, joka soveltuu rikkihapon tai puhtaan elementtirikin tuotantoon. Samalla erotetaan poisteesta siihen jääneet arvometallit ja saadaan ne muotoon, jossa ne voidaan kierrättää sopivaan g talteenottoprosessiin. Leijupetikäsittelyssä varastoitavan poisteen määrä o ^ vähenee olennaisesti. Kun rikkipitoista poistetta hapetetaan ja/tai poltetaan dj T 25 leijupedissä, vältetään ilmastoa kuormittavan hiilidioksidin synty ja samallaThe process according to the invention is based on utilizing the sulfur-containing effluent from the hydrometallurgical treatment of the sulphidic non-ferrous metal concentrate by burning it in a fluidized bed to form a sulfur dioxide-containing gas suitable for the production of sulfuric acid or pure elemental sulfur. At the same time, the precious metals remaining in the effluent are separated and formed into a form where they can be recycled to a suitable g recovery process. The amount of effluent to be stored in fluidized bed treatment is substantially reduced. Oxidation and / or combustion of the sulfur-containing effluent in a dj T 25 fluidised bed avoids the formation of climate-damaging carbon dioxide while

CMCM

^ tuotetaan energiaa esimerkiksi kuivaukseen ja lämmitykseen. Kun SCVpitoi-^ energy is produced, for example, for drying and heating. When SCV content-

XX

£ nen kaasu rikkihapon tuotantoa varten tuotetaan poisteesta, vähenee g vastaavasti rikkihapon tuotantotarve rautasulfidimalmista.The gas for sulfuric acid production is produced from the effluent, correspondingly reducing the need for sulfuric acid production from iron sulfide ore.

sj- o σ> o g 30 Kun keksinnössä puhutaan poisteesta tai rikkipitoisesta poisteesta, tarkoi tetaan sulfidisten ei-rautametallirikasteiden hydrometallurgisessa valmistuksessa syntynyttä, rautaa, rikkiä ja muita epäpuhtauksia sisältävää liuotus- 6 jätettä, joka pitää varastoida. Rikkirikasteella tarkoitetaan edellä mainitusta poisteesta sopivalla tavalla, kuten vaahdottamalla, erotettua rikkipitoista materiaalia. Lopullisella poisteella tarkoitetaan leijupetikäsittelystä poistettavaa materiaalia, josta rikki ja arvometallit on poistettu. Lopullinen 5 poiste muodostuu pääasiassa raudan oksideista, kvartsista ja silikaateista. Arvometallilla tarkoitetaan esimerkiksi sinkin liuotuskäsittelyn yhteydessä paitsi sinkkiä, myös sinkkirikasteissa esiintyvää hopeaa, kuparia ja lyijyä.sj-o σ> o g 30 When the invention refers to effluent or sulfur-containing effluent, it refers to leaching waste containing iron, sulfur and other impurities from the hydrometallurgical preparation of sulphidic non-ferrous metal concentrates, which must be stored. Sulfur concentrate means a sulfur-containing material which has been separated from the above removal by suitable means, such as flotation. Final removal refers to the material to be removed from the fluidized bed treatment from which the sulfur and precious metals have been removed. The final 5 effluent consists mainly of iron oxides, quartz and silicates. For example, in the treatment of zinc leaching, precious metal means not only zinc but also silver, copper and lead in zinc concentrates.

Kuten edellä on todettu, rikkirikaste sisältää 60-80 % elementtirikkiä. 10 Laboratoriokokeissa on todettu, että hienojakoinen (dso 10-18 pm), elementti-rikkiä, sulfideja, sulfaatteja, silikaattia ja kvartsia sisältävä rikkirikaste ei sellaisenaan sovellu prosessoitavaksi esimerkiksi normaalin sinkkipasutuk-sen tai rautasulfidipasutuksen yhteydessä. Kun rikkirikaste käsitellään leiju-kerrosteknologialla, se vaatii epäpuhtauksista, kuten Cu ja Pb, johtuen oman 15 menetelmänsä, jossa sille määritellään käytettävä lämpötila ja happikerroin-alue. Ohessa on esitetty muutama vaihtoehto poisteen käsittelemiseksi keksinnön mukaisella menetelmällä.As stated above, sulfur concentrate contains 60-80% elemental sulfur. It has been found in laboratory tests that fine sulfur concentrate (dso 10-18 pm) containing elemental sulfur, sulphides, sulphates, silicate and quartz is not suitable as such for processing in normal zinc or iron sulphide processing. When sulfur concentrate is treated with fluidized bed technology, it requires its own process of determining impurities such as Cu and Pb to determine the temperature and oxygen factor range to be used. Here are a few alternatives for treating the effluent by the process of the invention.

Keksinnön mukaisen menetelmän erästä vaihtoehtoa kuvataan virtauskaa-20 viossa 1. Sinkin valmistusprosessissa muodostuu rikkiä ja rautaa sisältävä liuotusjäte, josta erotetaan elementtirikki- ja arvometallipitoinen rikkirikaste jollakin sopivalla tavalla, kuten vaahdotuksella. Erotetulle rikkirikasteelle o suoritetaan suodatus 1 ja kuivaus 2 ennen leijupetikäsittelyä. Kun rikkirikasteAn alternative to the process of the invention is described in Flow Flow 1. The zinc production process produces sulfur and iron-containing leaching residues, from which the elemental sulfur and the precious metal sulfur concentrate are separated by any suitable means, such as flotation. The separated sulfur concentrate o is subjected to filtration 1 and drying 2 prior to fluidized bed treatment. When sulfur-rich

OO

^ on täysin kuivattu, se on hienojakoista eikä siitä voi muodostaa leijukerros-^ is completely dried, finely divided and cannot be fluidized

C\JC \ J

^ 25 uunin petiä, vaan petimateriaalina on edullista käyttää hiekkaa. Rikkirikas- ^ teen sisältämä rikki poltetaan leijukerrosuunin 3 leijupedissä rikkidioksidiksi,^ 25 furnace bed, but sand is preferred as the bed material. The sulfur contained in the sulfur concentrate is burned in the fluidized bed of the fluidized bed furnace 3 to sulfur dioxide,

XX

£ joka poistetaan uunin yläosasta leijutuskaasun mukana. Pääosa rikki- o) rikasteen sisältämistä epäpuhtauksista poistuu uunista kaasuvirran mukana 8 ja otetaan pölynä talteen jätelämpökattilasta 4 ja sähkösuotimelta ESP 5.£ which is removed from the top of the furnace with the fluidizing gas. Most of the impurities contained in the sulfur o) concentrate leave the furnace with the gas stream 8 and are recovered as dust from the waste heat boiler 4 and the electric filter ESP 5.

8 30 Puhdistettu rikkidioksidipitoinen kaasu johdetaan rikkihappotehtaalle 6.Refined sulfur dioxide gas is fed to a sulfuric acid plant 6.

Jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pöly sisältää pääosin rikkirikasteessa olleen sinkin sinkkioksidina tai sinkkisulfaattina, joka voidaan johtaa joko 7 sinkkiprosessin liuotusvaiheisiin tai omaan liuotusprosessiinsa. Rikkirikasteen kuivaus on edullista suorittaa jätelämpökattilasta saatavalla höyryllä.The dust from the waste heat boiler and electric filter mainly contains zinc in the sulfur concentrate as zinc oxide or zinc sulphate, which can be derived either from the 7 leaching steps of the zinc process or from its own leaching process. The drying of the sulfur concentrate is preferably carried out with steam from a waste heat boiler.

Pieni osa epäpuhtauksista jää hiekkapetiin. Kun leijupeti säädetään toimi-5 maan pienellä lämpötila-alueella, kuten 750 - 870 °C, pedin lämpötilalla säädetään hiekkapetiin jäävän materiaalin osuutta. Esimerkiksi kun pedin lämpötila on noin 850 °C, voidaan pedin sinkkipitoisuus nostaa arvoon noin 15 % pedin massasta ja pitää tässä arvossa poistamalla pedistä kontaminoitunutta hiekkaa ja korvaamalla se puhtaalla hiekalla. Tuotettu kontami-10 noitunut hiekka kierrätetään ei-rautametallisulattoon, kuten esimerkiksi kuparisulattoon kuonaa muodostavaksi aineeksi, jolloin hiekkaan sitoutunut hopea ja kupari saadaan sulaton syötteessä olevan kuparin mukana talteen. Sulattoon kierrätettävän hiekan määrä on vähäinen suhteessa kuonaa muodostavan aineen kokonaismäärään eikä kierrätettävän hiekan sinkki 15 nosta merkittävästi syötteen sinkkipitoisuutta. Poltto leijupedissä tapahtuu ilman avulla kuten sinkkisulfidin ja pyriitin pasutuksessa, mutta happikerroin säädetään epäpuhtauksista johtuen korkeammaksi kuin sinkkisulfidin pasutuksessa eli olemaan luokkaa 1,1 - 1,5. Lämpötila leijupedissä säädetään kuitenkin selvästi matalammaksi kuin esimerkiksi normaalissa 20 sinkkisulfidirikasteen pasutuksessa.A small part of the impurities remains in the sand bed. When the fluidized bed is adjusted within a low operating temperature range of operating soil, such as 750 to 870 ° C, the bed temperature is adjusted to control the amount of material remaining in the sand bed. For example, at a bed temperature of about 850 ° C, the zinc content of the bed can be increased to about 15% by weight of the bed and maintained at this value by removing contaminated sand from the bed and replacing it with clean sand. The produced contaminant-10 witch sand is recycled to a non-ferrous metal smelter, such as a copper smelter, to form slag forming material, whereby the silver and copper bonded to the sand are recovered along with the copper in the smelter feed. The amount of sand to be recycled to the smelter is small in relation to the total amount of slag forming material and the zinc content of the recycled sand 15 does not significantly increase the zinc content of the feed. Combustion in a fluidized bed takes place with the help of air as in the roasting of zinc sulphide and pyrite, but due to the impurities the oxygen coefficient is adjusted higher than in the case of zinc sulphide roasting, ie to be of the order of 1.1-1.5. However, the temperature in the fluidized bed is significantly lower than, for example, the normal roasting of zinc sulphide concentrate.

Keksinnön mukaisen menetelmän toista variaatiota kuvataan virtaus- g kaaviossa 2. Sinkin valmistusprosessissa syntyneelle rikkirikasteelle suori- o w tetaan suodatus 7 kuten kuvan 1 mukaisessa vaihtoehdossa, mutta kuivaus iAnother variation of the process according to the invention is illustrated in flow diagram 2. The sulfur concentrate formed in the zinc production process is subjected to filtration 7 as in the alternative of Fig. 1, but dried i

C\JC \ J

V 25 8 suoritetaan vain osittain. Kuivaus suoritetaan tässäkin tapauksessa C\1 ^ jätelämpökattilasta saatavan höyryn avulla. Osittaisen kuivauksen tarkoituk-V 25 8 is only partially executed. In this case, too, the drying is carried out with the help of steam from a waste heat boiler. For the purpose of partial drying

XX

£ sena on jättää osa kosteudesta, esimerkiksi 10 - 18 %, rikkirikasteeseen, g> jolloin hyödynnetään kostean hienojakoisen materiaalin agglomeroitumis- § mekanismia. Laboratoriokokeissa on todettu, että kostean rikkirikasteen o ^ 30 polttaminen oikeassa lämpötilassa ja oikealla happikertoimella tuottaa mikro- agglomeroituneen pedin. Kun siis osittain kuivattu materiaali syötetään leijukerrosuunin 9 leijupetiin, se muodostaa siellä mikropellettejä, jotka 8 toimivat myös petimateriaalina. Siten erillistä hiekkapetiä ei tarvita. Tämän seurauksena pedistä poistettava materiaali on pääosin sinkkipasutetta, ZnO, jossa on mukana myös hematiittia, Fe2C>3, ja kvartsia, Si02. Pasute voidaan syöttää suoraan sinkkiprosessin liuotusvaiheisiin tai omaan liuotusproses-5 siinsa. On todettu, että syntyvän pasutteen määrä on 20-40% rikkirikasteen määrästä, ja kun pasute syötetään johonkin sinkkiprosessin liuotus-vaiheeseen, sinkin lisäksi myös lyijy ja hopea saadaan talteen. Leijupedistä poistettava kaasu johdetaan samoin kuin edellä on kuvattu, jätelämpökattilan 10 ja sähkösuotimen 11 kautta rikkihappotehtaalle 12. Jätelämpökattilan ja 10 sähkösuotimen pölyt johdetaan myös sinkkiprosessin liuotusvaiheisiin.£ it is to leave part of the moisture, for example 10-18%, in the sulfur concentrate, thus utilizing the agglomeration mechanism of the moist finely divided material. Laboratory experiments have found that burning the moist sulfur concentrate at the correct temperature and with the right oxygen factor produces a micro-agglomerated bed. Thus, when the partially dried material is fed to the fluidized bed of the fluidized bed furnace 9, it forms micropellets which also serve as bedding material. Thus, no separate sand bed is required. As a result, the material to be removed from the bed is mainly zinc pellet, ZnO, which also contains hematite, Fe 2 CO 3, and quartz, SiO 2. The roast may be fed directly into the leaching steps of the zinc process or in its own leaching process. It has been found that the amount of roasting produced is 20-40% of the amount of sulfur concentrate, and when the roasting is fed to some stage of the zinc leaching process, in addition to zinc, lead and silver are also recovered. The gas to be removed from the fluidized bed is led, as described above, through the waste heat boiler 10 and the electric filter 11 to the sulfuric acid plant 12. The dust from the waste heat boiler and the electric filter 10 is also conducted to the leaching steps of the zinc process.

Keksinnön mukaisen menetelmän kolmatta toteutustapaa kuvataan virtaus-kaavion 3 avulla. Koska sinkin valmistusprosessissa syntyneellä rikkirikasteella on korkea lämpöarvo, rikastetta ei välttämättä tarvitse suodattaa 15 ja kuivata lainkaan erillisissä vaiheissa, vaan poiste syötetään vesilietteenä leijupetiin 13, jolloin säästytään suodatuksen ja kuivauksen tuottamilta kustannuksilta. Rikasteen kosteus höyrystyy hapettumisen tuottaman energian vaikutuksesta ja kiintoaine muodostaa mikropellettejä pasutuksen aikana, kun toimitaan lämpötilan ja happipaineen suhteen oikeissa 20 olosuhteissa. Leijupedissä syntyvän sinkkipasutteen määrä on 20 - 40% rikkirikasteen määrästä ja se voidaan johtaa johonkin sinkkiprosessin liuotusvaiheeseen. Myös tässä menetelmässä saadaan sinkin lisäksi muut o arvometallit kuten lyijy ja hopea talteen. Syntyvä rikkidioksidipitoinen kaasu ^ johdetaan jätelämpökattilan 14 ja sähkösuotimen 15 kautta rikkihappo- ^ 25 tehtaalle 16. Jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pölyt kierrätetään sinkki- ^ prosessin liuotusvaiheisiin.A third embodiment of the method of the invention is illustrated by flow diagram 3. Because of the high calorific value of the sulfur concentrate generated in the zinc production process, it is not necessary to filter and dry the concentrate in separate steps, but feed the slurry as an aqueous slurry into the fluidized bed 13, thereby saving on the costs of filtration and drying. The moisture of the concentrate is evaporated by the energy produced by oxidation and the solid forms micropellets during roasting when operated under correct temperature and oxygen pressure conditions. The amount of zinc pellet produced in the fluidized bed is 20 to 40% of the sulfur concentrate and can be led to some of the leaching steps of the zinc process. Also in this method, other valuable metals such as lead and silver are recovered in addition to zinc. The resulting sulfur dioxide-containing gas is fed through a waste heat boiler 14 and an electric filter 15 to a sulfuric acid plant 25. The dust from the waste heat boiler and the electric filter is recycled to the zinc process leaching steps.

EE

CLCL

S Edellä kuvatuissa keksinnön mukaisen menetelmän vaihtoehdoissa on läh- sj- g detty toimintamallista, missä rikkirikaste erotetaan rautasakasta ennen rikki-S The above-described alternatives to the process of the invention are based on an operating model in which the sulfur concentrate is separated from the iron precipitate before

OO

«m 30 rikasteen polttamista leijupedissä. Vielä erään keksinnön mukaisen toimin tamallin mukaan sinkkiprosessissa syntyvää poistetta, joka sisältää sekä rautasakan että elementtikin, ei eroteta kahdeksi eri jakeeksi, vaan koko 9 poistemäärä syötetään leijupetiin, jolloin poisteen rikki poltetaan rikkidioksidiksi ja metallit hapetetaan oksidiksi tai sulfaatiksi. Tämän vaihtoehdon mukaisesti säästetään myös vaahdotuksesta aiheutuvat kustannukset. Syöttö voidaan tehdä kuvien 1 - 3 mukaisesti joko kokonaan tai osittain kui-5 vattuna, tai vesilietteenä. Jos rautasakka on sinkkipitoista sulfidia tai jaro-siittia, MFe3(S04)2(OH)6, jolloin M on esimerkiksi ammonium- tai alkalimetalli-ioni, leijupetikäsittelyssä syntyvän rikkidioksidikaasun määrä on huomattavasti suurempi kuin syötettäessä pelkkää rikkirikastetta. Leijupetikäsittelyn tuloksena saadaan pasutustuote, joka sisältää sinkkipasutetta (ZnO), 10 hematiittia ja kvartsia, ja tämä tuote johdetaan omaan liuotusprosessiinsa.«M 30 incineration of concentrate in fluidized bed. According to another embodiment of the invention, the effluent from the zinc process containing both the iron precipitate and the element is not separated into two fractions, but the entire amount of effluent 9 is fed to the fluidized bed, whereupon the sulfur is burned to sulfur dioxide and metals oxidized to oxide or sulfate. This option also saves the costs of flotation. The feed can be carried out as shown in Figures 1 to 3, either wholly or partially in the form of a dry slurry or as an aqueous slurry. If the iron precipitate is zinc-containing sulfide or Jaro silicon, MFe3 (SO4) 2 (OH) 6, where M is, for example, an ammonium or alkali metal ion, the amount of sulfur dioxide gas produced by fluidized bed treatment is significantly higher than when sulfur concentrate alone is fed. Fluid bed treatment results in a roasting product containing zinc flake (ZnO), 10 hematite and quartz, and this product is subjected to its own leaching process.

Vielä erään keksinnön mukaisen toimintatavan mukaan kuivatulla liuotus-jätteellä tai rikkirikasteella korvataan sinkkipasuton ylöslämmityksessä käytettävä öljy tai hiili, jolloin syntyvä rikkidioksidipitoinen kaasu voidaan 15 johtaa entistä aikaisemmin happotehtaalle. Tämän toimintatavan mukaisesti vähennetään sekä varastoitavan lopullisen poisteen määrää että lämmitykseen muuten käytettävän orgaanisen polttoaineen määrää.According to a further embodiment of the invention, the dried leaching residue or sulfur concentrate is used to replace the oil or carbon used for the heating of the zinc free, whereby the resulting sulfur dioxide-containing gas can be introduced earlier to the acid plant. This approach reduces both the amount of final disposal stored and the amount of organic fuel otherwise used for heating.

Edellä kuvatuissa rikkirikasteen tai rikkirikasteen ja rautasakan leijupeti-20 käsittelyssä käytettävän lämpötilan määrittävät alhaisessa lämpötilassa sulafaasia muodostavat tuotteet ja välituotteet. Sinkkirikasteiden sisältämät metallit muodostavat leijukerrosuunin lämpötiloissa kompleksisia systeemejä, g jotka käsittävät oksideja ja sulfideja yhdessä ja erikseen, ja jotka sulavat o ^ alhaisessa lämpötilassa. Erityisesti kun käytetään hiekkapetiä, sulaneiden,The temperature used in the above-described treatment of sulfur concentrate or sulfur concentrate and iron slurry fluid bed 20 is determined by the low temperature melt phase forming products and intermediates. At the temperatures of the fluidized bed furnace, the metals contained in the zinc concentrate form complex systems comprising g and oxides and sulfides together and separately and melting at low temperatures. Especially when using a sand bed,

C\JC \ J

v 25 hiekkapetiin tarttuneiden metalliyhdisteiden määrä määrittää sen, kuinkav The number of metal compounds adhered to the sand bed determines how

(M(M

^ paljon pedistä pitää poistaa hiekkaa ajan funktiona. Eri alkuaineita ja erilaisia^ much of the bed needs to be removed as a function of time. Different elements and different

XX

£ raekokoja sisältävän materiaalin pasutus vaatii aina oman lämpötila- g alueensa ja happikertoimensa.Roasting of material containing grain sizes always requires its own temperature range and oxygen factor.

sj- o O) o ° 30 CM ou 10 ESIMERKIT Esimerkki 1sj- o O) o ° 30 CM ou 10 EXAMPLES Example 1

Hydrometallurgisessa sinkin valmistuksessa muodostuu 100 000 t vuodessa hienojakoista (d5o 10-18 pm) rikkirikastetta, jonka kosteuspitoisuus on 35 % 5 H2O. Kuivan rikkirikasteen sinkkipitoisuus on luokkaa 5 %, joka tarkoittaa 5000 t sinkkiä vuodessa. Rikkirikasteen rikkipitoisuus on luokkaa 70 %. 100000 t/a rikkirikastetta tarkoittaa noin 12, 5 t tunnissa. Teoreettinen hapen tarve rikkirikasteen polttamiseksi on noin 500 Nm3 tonnia rikkirikastetta kohti, mikä edelleen merkitsee 2380 Nm3 ilmaa/t rikastetta. Jos oletetaan, että 10 käytetään happikerrointa λ = 1,5, polttamiseen tarvittava ilman tarve on noin 45 000 Nm3/h.Hydrometallurgical zinc production produces 100,000 t / year of finely divided (d50 10-18 pm) sulfur concentrate with a moisture content of 35% 5 H2O. The zinc content of the dry sulfur concentrate is in the order of 5%, which means 5000 t of zinc per year. The sulfur content of the sulfur concentrate is in the order of 70%. 100,000 t / a sulfur concentrate means about 12, 5 t / h. The theoretical oxygen demand for the combustion of sulfur concentrate is about 500 Nm3 per ton of sulfur concentrate, which still represents 2380 Nm3 air / t concentrate. Assuming 10 an oxygen factor of λ = 1.5, the air requirement for combustion is approximately 45,000 Nm3 / h.

Kun toimitaan kuvan 1 mukaisesti, rikkirikaste kuivataan jätelämpökattilassa muodostuneen höyryn avulla ja hapetetaan leijukerrosuunissa, jossa on 15 hiekkapeti. Vain pieni osa rikkirikasteen sisältämistä metalleista jää hiekka-petiin ja suurin osa otetaan talteen jätelämpökattilasta ja sähkösuotimesta. Pedin lämpötila määrittelee pitkälti sen, kuinka paljon esimerkiksi sinkkiä jää hiekkapetiin. Kun toimitaan esimerkiksi lämpötilassa 850 °C, hiekkapedin sinkkipitoisuus voidaan nostaa arvoon 15%. Jos oletetaan, että 60% sinkistä 20 jää hiekkapetiin, se merkitsee, että vuodessa muodostuu 20 000 t sinkki-pitoista hiekkaa. Esimerkiksi kuparisulatto käyttää hiekkaa kuonaa muodostavana aineena ja syntyvä hiekka voidaan syöttää sulattoon, jolloin sen 0 sisältämä kupari ja hopea, jota on yleensä noin 0,03%, saadaan talteen ^ samoin kuin sinkki.When proceeding as in Figure 1, the sulfur concentrate is dried by steam generated in a waste heat boiler and oxidized in a fluidized bed furnace with a 15-bed sand bed. Only a small percentage of the metals contained in the sulfur concentrate remain in the sand bed and most are recovered from the waste heat boiler and the electric filter. The temperature of the bed largely determines how much zinc, for example, remains in the sand bed. For example, at 850 ° C, the zinc content of the sand bed can be increased to 15%. Assuming that 60% of the zinc 20 will remain in the sand bed, this would mean that 20 000 t of zinc-containing sand will be produced per year. For example, the copper smelter uses sand as a slag generating agent, and the resulting sand can be fed to the smelter, whereby the copper and silver contained in it, typically about 0.03%, are recovered as well as zinc.

CMCM

T 25T 25

CMCM

Kun toimitaan kuvan 2 mukaisesti ja kuivataan rikkirikaste kosteuteen 15 %Proceeding as in Figure 2 and drying the sulfur concentrate to 15% moisture

1 J1 J

CCCC

H20, muodostaa rikkirikaste tutkimustulosten mukaan leijukerrosolosuhteissa S lämpötilassa noin 800 °C mikropellettejä, kuten normaalissa sinkkirikasteen g pasutuksessa, eikä erillistä hiekkapetiä tarvita. Rikkirikasteen hapetuksenH 2 O, according to the results of studies, under fluidized bed conditions S at about 800 ° C, forms micropellets, as in normal zinc concentrate g roasting, and no separate sand bed is required. Sulfur concentrate oxidation

OO

30 yhteydessä syntyy sinkkipasutetta (ZnO), jossa on mukana myös hematiittia ja kvartsia. Sinkkipasutteen määrä on noin 30 % rikkirikasteen määrästä ja 11 se voidaan syöttää sinkin talteenottoprosessin liuotusvaiheeseen. Siten rikkirikasteen sisältämä sinkki ja myös hopea saadaan talteen.30 zinc pellets (ZnO) are formed, which also contains hematite and quartz. The amount of zinc roast is about 30% of the sulfur concentrate and can be fed into the leaching step of the zinc recovery process. Thus, the zinc contained in the sulfur concentrate and also the silver are recovered.

O) o oO) o o

(M(M

(M(M

(M(M

(M(M

XX

enI do not

CLCL

O) σ> sj- o σ> o oO) σ> sj- o σ> o o

(M(M

Claims (12)

1. Förfarande för behandling av lösningsäterstod som uppstar vid lösning av sulfidiskt icke-järnmetallkoncentrat och som innehaller järn 5 och svavel, kännetecknat därav, att den svavelhaltiga lösningsäterstoden leds tili virvelbäddsbehandling, i vilken det svavel som ingär i lösningsäterstoden bränns tili svaveldioxid och de i lösningsäterstoden ingaende värdemetallerna oxideras tili oxid eller sulfat och leds tili en process för tillvaratagande av metall. 10A process for treating solution residue which arises in the solution of sulfidic non-ferrous metal concentrate and containing iron and sulfur, characterized in that the sulfur-containing solution residue is led to fluidized bed treatment, in which the sulfur contained in the solution residue is burnt to the sulfur dioxide. None of the value metals are oxidized to oxide or sulfate and is led to a process for metal recovery. 10 2. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att lösningsäterstoden som innehaller järn och svavel behandlas för separation av järn och svavel och för bildande av svavelkoncentrat som innehaller elementsvavel. 15Process according to claim 1, characterized in that the solution residue containing iron and sulfur is treated for separation of iron and sulfur and for the formation of sulfur concentrate containing elemental sulfur. 15 3. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att svavelkoncentratet filtreras och torkas och det finfördelade koncentratet leds tili en med en sandbädd försedd virvelbäddsugn, i vilken koncentratets svavel oxideras tili svaveldioxid och 20 värdemetallerna tili oxid eller sulfat, vilka tillvaratas i samband med gasreningen fran spillvärmepannans och elektrofiltrets damm och frän sandbädden.3. A process according to claim 2, characterized in that the sulfur concentrate is filtered and dried and the finely divided concentrate is passed to a sand-bed vortex furnace, in which the sulfur of the concentrate is oxidized to sulfur dioxide and the heating metals to oxide or sulfate collected in connection with gas. the waste heat boiler and the electric filter dust and from the sand bed. 4. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att 25 svavel koncentratet filtreras och torkas och leds tili en med en sandbädd försedd virvelbäddsugn, och sandbäddens i samband med rostningen kontaminerade sand mätäs som icke-järnmetallsmältverkets slaggbildande ämne. 304. A process according to claim 2, characterized in that the sulfur concentrate is filtered and dried and conducted to a fluidized bed with a sand-bed, and the sand-bed contaminated in connection with the roasting is measured as the slag-forming substance of the non-ferrous metal smelter. 30 5. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att svavelkoncentratet torkas endast delvis eller leds som vattensuspension tili en virvelbäddsugn, varvid rostgodset som bildas i ugnen vid koncentratets oxidering bildar en virvelbädd, i vilken koncentratets svavel oxideras till svaveldioxid, och de oxiderade värdemetallerna tillvaratas ur rostgodset och i samband med gasreningen ur spillvärmepannans och elektrofiltrets damm. 55. A process according to claim 2, characterized in that the sulfur concentrate is only partially dried or passed as a water suspension to a fluidized bed furnace, wherein the rusting material formed in the furnace upon the oxidation of the concentrate forms a fluidized bed in which the sulfur of the concentrate is oxidized to sulfur dioxide and the oxidized stainless steel and in connection with the gas purification from the waste heat boiler and the electric filter dust. 5 6. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att det sulfidiska icke-järnmetallkoncentratets lösningsprocess är en process för direktlösning av zink. 10Process according to Claim 1, characterized in that the solution process of the sulphidic non-ferrous metal concentrate is a process for the direct dissolution of zinc. 10 7. Förfarande enligt patentkraven 1 och 6, kännetecknat därav, att värdemetaller förutom zink är silver, koppar och bly.Process according to claims 1 and 6, characterized in that the value metals besides zinc are silver, copper and lead. 8. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att lösningsäterstodens jäm är i form av sulfid eller jarosit.8. A process according to claim 1, characterized in that the iron of the solution residue is in the form of sulphide or jarosite. 9. Förfarande enligt patentkrav 2, kännetecknat därav, att svavelkoncentratet separeras fran lösningsäterstoden genom flotation. 209. A process according to claim 2, characterized in that the sulfur concentrate is separated from the solution residue by flotation. 20 10. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att virvelbäddsugnens temperatur regleras tili ett omräde mellan 750 och 870 °C och syrekoefficienten tili ett omräde mellan 1,1 och 1,5.10. A process according to claim 1, characterized in that the temperature of the fluidized bed furnace is controlled to a range between 750 and 870 ° C and the oxygen coefficient to a range between 1.1 and 1.5. 11. Förfarande enligt patentkrav 1, kännetecknat därav, att värme som 25 uppstär i samband med förbränningen av lösningsäterstoden används för uppehällande av virvelbäddsugnens temperatur och för produktion av energi.11. A method according to claim 1, characterized in that heat which arises in connection with the combustion of the solution residue is used for maintaining the temperature of the fluidized bed furnace and for the production of energy. 12. Förfarande enligt patentkrav 3, kännetecknat därav, att värme som 30 uppstär i samband med svavel koncentratets oxidering används för uppehällande av virvelbäddsugnens temperatur och för produktion av energi.12. A process according to claim 3, characterized in that heat generated in connection with the oxidation of the sulfur concentrate is used for maintaining the temperature of the fluidized bed furnace and for the production of energy.
FI20090499A 2009-12-22 2009-12-22 A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates FI122447B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20090499A FI122447B (en) 2009-12-22 2009-12-22 A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates
PCT/FI2010/051043 WO2011076995A1 (en) 2009-12-22 2010-12-16 Method for utilising sulphur-containing waste generated in leaching of sulphide concentrates

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI20090499 2009-12-22
FI20090499A FI122447B (en) 2009-12-22 2009-12-22 A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI20090499A0 FI20090499A0 (en) 2009-12-22
FI20090499A FI20090499A (en) 2011-06-23
FI122447B true FI122447B (en) 2012-01-31

Family

ID=41462719

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI20090499A FI122447B (en) 2009-12-22 2009-12-22 A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates

Country Status (2)

Country Link
FI (1) FI122447B (en)
WO (1) WO2011076995A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103769013B (en) * 2012-10-25 2016-01-20 中国科学院大连化学物理研究所 A kind of visual fluid bed micro-reaction device
AU2014308565B2 (en) 2013-08-19 2018-12-20 Glencore Technology Pty Limited Treatment of high sulphur solids
CN103521360A (en) * 2013-10-29 2014-01-22 昆明理工大学 Desulfurization method of sulfur-bearing iron concentrate
CN104846200B (en) * 2015-04-21 2017-03-08 昆明理工大学 A kind of method that utilization circulating fluid bed reactor oxygen-enriched air smelting zinc leaching residue reclaims lead zinc indium copper
BR112018014777B1 (en) * 2016-01-26 2022-07-26 Outotec (Finland) Oy METHOD AND APPARATUS TO TREAT A LEASH RESIDUE FROM A METALLIC CONCENTRATE CONTAINING SULFUR

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3753692A (en) * 1969-08-20 1973-08-21 Ici Australia Ltd A process for the coproduction of zinc and sulphuric acid from zinc sulphide ores
US4415540A (en) * 1978-05-05 1983-11-15 Provincial Holdings Ltd. Recovery of non-ferrous metals by thermal treatment of solutions containing non-ferrous and iron sulphates

Also Published As

Publication number Publication date
FI20090499A0 (en) 2009-12-22
WO2011076995A1 (en) 2011-06-30
FI20090499A (en) 2011-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2768798C2 (en) Method for extracting metals from concentrates of sulfur-containing ores
FI122447B (en) A process for utilizing the sulfur-containing effluent from the leaching of sulfide concentrates
US10125403B2 (en) Method and plant for producing iron from roasted pyrites
US20070137437A1 (en) Thiosulfate generation in situ in precious metal recovery
CN106731629B (en) Method for removing sulfur, arsenic and mercury by using copper smelting plant tailing slag slurry
FI127604B (en) Hydrometallurgical treatment process for extraction of metals from concentrates
ES2909077T3 (en) Integrated hydrometallurgical and pyrometallurgical method for ore processing
US3728430A (en) Method for processing copper values
Du Plessis et al. Lime use in gold processing–A review
Leach et al. Summary of long-term rapid infiltration system studies
CA2629093C (en) Thiosulfate generation in situ in precious metal recovery
Kojo et al. Copper production with Outokumpu flash smelting: an update
US10125409B2 (en) Method and plant for processing roasted pyrites
ES2913325T3 (en) Procedure and device for the treatment of fly ash
RU2627835C2 (en) Method of complex processing of pyritic raw materials
Parga et al. Copper and cyanide recovery in cyanidation effluents
Li Developments in the pretreatment of refractory gold minerals by nitric acid
CN115066390B (en) Method for producing copper metal from copper concentrate without producing waste
AU2013220926B2 (en) Process for zinc oxide production from ore
RU2149707C1 (en) Method of pyrite cinders processing
MXPA06000519A (en) Method for producing concentrates.
CN216473407U (en) System for be used for coprocessing roasting cyanidation tailings and copper-containing mud
RU2485189C1 (en) Method for processing of oxidised gold-arsenious ores
White Treating refractory gold ores
Tan Challenges to Treat Complex Zinc Concentrate and Latest Technical Development

Legal Events

Date Code Title Description
FG Patent granted

Ref document number: 122447

Country of ref document: FI