FI122447B - Menetelmä sulfidirikasteiden liuotuksessa syntyvän rikkipitoisen poisteen hyödyntämiseksi - Google Patents

Description

MENETELMÄ SULFIDIRIKASTEIDEN LIUOTUKSESSA SYNTYVÄN RIKKIPITOISEN POISTEEN HYÖDYNTÄMISEKSI

KEKSINNÖN ALA

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.

KEKSINNÖN TAUSTA

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.

v 25

(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.

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.

Pasutuksessakin käytettävää leijukerrosteknologiaa käytetään hyväksi myös erilaisten jätteiden prosessoinnissa ja tällöin jätemateriaalin poltto suoritetaan yleensä hiilipitoisen materiaalin avulla.

15

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.

05

O

O

C\] ^ Edellä kuvatut menetelmät eivät ole kaikilta osin ympäristöystävällisiä, sillä ^ 25 sulfidirikasteen suoraliuotuksessa syntyy rikkipitoista liuotusjätettä, joka on ^ oman varastointialueensa vaativaa poistetta. Kun jätteenpoltto suoritetaan

CC

hiilipitoisten materiaalien avulla, syntyy puolestaan ympäristöön poistettavaa S hiilidioksidia. Rikkihapon valmistus pyriitistä vaatii omat kustannuksia aiheut-

O

g tavat toimenpiteensä ja käsittelyssä syntyy varastoitavaa purppuramalmia.

o cm 30 3

KEKSINNÖN TARKOITUS

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.

KEKSINNÖN YHTEENVETO

Keksinnön olennaiset tunnusmerkit käyvät esille oheisista patenttivaatimuksista.

20

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 ja

CM

^ johdetaan metallin talteenottoprosessiin.

CC

CL

S) Menetelmän erään suoritusmuodon mukaan rautaa ja rikkiä sisältävä g liuotusjäte käsitellään raudan ja rikin erottamiseksi ja elementtirikkiä c3 30 sisältävän rikkirikasteen muodostamiseksi.

4

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.

Kun rikkirikaste suodatetaan ja kuivataan ja johdetaan hiekkapedillä varustettuun leijukerrosuuniin, pasutuksen yhteydessä kontaminoitunut hiekkape-din hiekka syötetään ei-rautametallisulaton kuonaa muodostavaksi aineeksi.

10

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.

Eräs tyypillinen sulfidisen ei-rautametallirikasteen liuotusprosessi on sinkin suoraliuotusprosessi., jossa arvometalleja sinkin lisäksi ovat hopea, kupari ja 20 lyijy.

Keksinnön mukaisessa menetelmässä liuotusjätteen rauta on sulfidina tai g jarosiittina.

o

(M

CNJ

v 25 Keksinnön erään suoritusmuodon mukaan rikkirikaste erotetaan

(M

^ liuotusjätteestä vaahdottamalla.

X

tr

CL

§5 Keksinnön mukaisessa menetelmässä leijukerrosuunin lämpötila säädetään § olemaan alueella 750 - 870 °C ja happikerroin alueella 1,1-1,5.

cm 30 5

Keksinnön mukaisen menetelmän erään suoritusmuodon mukaan liuotusjätteen polton yhteydessä syntyvä lämpö käytetään leijukerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon.

5 Vielä keksinnön erään suoritusmuodon mukaan rikkirikasteen hapetuksen yhteydessä syntyvä lämpö käytetään leijukerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon.

KUVALUETTELO

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. 15

KEKSINNÖN YKSITYISKOHTAINEN SELOSTUS

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 samalla

CM

^ tuotetaan energiaa esimerkiksi kuivaukseen ja lämmitykseen. Kun SCVpitoi-

X

£ nen kaasu rikkihapon tuotantoa varten tuotetaan poisteesta, vähenee g vastaavasti rikkihapon tuotantotarve rautasulfidimalmista.

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.

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.

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 rikkirikaste

O

^ on täysin kuivattu, se on hienojakoista eikä siitä voi muodostaa leijukerros-

C\J

^ 25 uunin petiä, vaan petimateriaalina on edullista käyttää hiekkaa. Rikkirikas- ^ teen sisältämä rikki poltetaan leijukerrosuunin 3 leijupedissä rikkidioksidiksi,

X

£ 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.

8 30 Puhdistettu rikkidioksidipitoinen kaasu johdetaan rikkihappotehtaalle 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.

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.

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 i

C\J

V 25 8 suoritetaan vain osittain. Kuivaus suoritetaan tässäkin tapauksessa C\1 ^ jätelämpökattilasta saatavan höyryn avulla. Osittaisen kuivauksen tarkoituk-

X

£ 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.

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.

E

CL

S Edellä kuvatuissa keksinnön mukaisen menetelmän vaihtoehdoissa on läh- sj- g detty toimintamallista, missä rikkirikaste erotetaan rautasakasta ennen rikki-

O

«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.

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.

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,

C\J

v 25 hiekkapetiin tarttuneiden metalliyhdisteiden määrä määrittää sen, kuinka

(M

^ paljon pedistä pitää poistaa hiekkaa ajan funktiona. Eri alkuaineita ja erilaisia

X

£ raekokoja sisältävän materiaalin pasutus vaatii aina oman lämpötila- g alueensa ja happikertoimensa.

sj- o O) o ° 30 CM ou 10 ESIMERKIT Esimerkki 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.

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.

CM

T 25

CM

Kun toimitaan kuvan 2 mukaisesti ja kuivataan rikkirikaste kosteuteen 15 %

1 J

CC

H20, muodostaa rikkirikaste tutkimustulosten mukaan leijukerrosolosuhteissa S lämpötilassa noin 800 °C mikropellettejä, kuten normaalissa sinkkirikasteen g pasutuksessa, eikä erillistä hiekkapetiä tarvita. Rikkirikasteen hapetuksen

O

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.

O) o o

(M

(M

(M

(M

X

en

CL

O) σ> sj- o σ> o o

(M

Claims (12)

1. Menetelmä sulfidisen ei-rautametallirikasteen liuotuksessa syntyvän, rautaa ja rikkiä sisältävän liuotusjätteen käsittelemiseksi, tunnettu 5 siitä, että rikkipitoinen liuotusjäte johdetaan leijupetikäsittelyyn, jossa liuotusjätteen sisältämä rikki poltetaan rikkidioksidiksi ja liuotusjätteen sisältämät arvometallit hapetetaan oksidiksi tai sulfaatiksi ja johdetaan metallin talteenottoprosessiin.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rautaa ja rikkiä sisältävä liuotusjäte käsitellään raudan ja rikin erottamiseksi ja elementtirikkiä sisältävän rikkirikasteen muodostamiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 rikkirikaste suodatetaan ja kuivataan ja hienojakoinen rikaste johde taan hiekkapedillä varustettuun leijukerrosuuniin, jossa rikasteen rikki hapetetaan rikkidioksidiksi ja arvometallit oksidiksi tai sulfaatiksi, jotka otetaan talteen kaasunpuhdistuksen yhteydessä jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pölyistä ja hiekkapedistä. 20

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rikkirikaste suodatetaan ja kuivataan ja johdetaan hiekkapedillä ^ varustettuun leijukerrosuuniin, ja pasutuksen yhteydessä kontami- ^ noitunut hiekkapedin hiekka syötetään ei-rautametallisulaton kuonaa ° 25 muodostavaksi aineeksi. o X cc

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että S rikkirikaste kuivataan vain osittain tai johdetaan vesilietteenä leijuker- o § rosuuniin, jolloin rikasteen hapetuksessa uumin syntyvä pasute muo- o ^ 30 dostaa leijupedin, jossa rikasteen rikki hapetetaan rikkidioksidiksi, ja hapetetut arvometallit otetaan talteen pasutteesta ja kaasunpuhdistuksen yhteydessä jätelämpökattilan ja sähkösuotimen pölyistä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 5 sulfidisen ei-rautametallirikasteen liuotusprosessi on sinkin suora- liuotusprosessi.

7. Patenttivaatimusten 1 ja 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että arvometalleja sinkin lisäksi ovat hopea, kupari ja lyijy. 10

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotusjätteen rauta on sulfidina tai jarosiitin muodossa.

9. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 15 rikkirikaste erotetaan liuotusjätteestä vaahdottamalla.

10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että leijukerrosuunin lämpötila säädetään olemaan alueella 750 - 870 °C ja happikerroin alueella 1,1 - 1,5. 20

11. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että liuotusjätteen polton yhteydessä syntyvä lämpö käytetään leiju- ^ kerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon. (M CM 25 ^.Patenttivaatimuksen 3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että h- rikkirikasteen hapetuksen yhteydessä syntyvä lämpö käytetään CC leijukerrosuunin lämpötilan ylläpitoon ja energian tuotantoon. CD CD o CD o o W 30