FI84323C - Foerfarande foer tillvaratagning av silver ur en pb/ag-kaka. - Google Patents

Description

1 84323

Menetelmä hopean talteenottamiseksi Pb/Ag-kakusta Tämä keksintö koskee menetelmää hopean talteenottamiseksi hydrometallurgisessa sinkinjalostusprosessissa 5 syntyvästä Pb/Ag-kakusta, ja nimenomaan hopean talteenottamiseksi selektiivisesti Pb/Ag-kakusta vaahdotusproses-silla, jossa käytetään vaahdotusreagenssina rikkihappoa tai vaahdotettavaan lietteeseen lisätään sulfidoivaa ainetta ja jossa vallitsevat voimakkaasti happamat olosuh-10 teet, rikkihappopitoisuuden ollessa 10 - 70 g/1.

Nykyisin kansainvälisillä markkinoilla kaupan oleva sinkkirikaste sisältää tavallisesti 48 - 53 % Zn:ä, 30 -34 % S:ä, 2 - 12 % Fe:a, 1 - 3 % Pb:ä ja 50 - 500 g Ag:a/-tonni. Näistä hopean arvo on nykyisellä hintatasolla noin 15 5 % sinkkirikasteen sisältämän sinkin arvosta, ja sen vuoksi hopea on tärkeä sivutuote ja tekee myytäväksi kel-paavassa muodossa talteen saatuna sinkin jalostuksen taloudellisesti paljon edullisemmaksi.

Sinkin hydrometallurginen jalostus koostuu rikaste-20 tun malmin pasutusvaiheesta; uuttovaiheesta, jossa pasu-tettu oksidimalmi uutetaan rikkihappoon sinkkisulfaatti-liuoksen aikaansaamiseksi; puhdistusvaiheesta, jossa sink-kisulfaattiliuoksesta poistetaan epäpuhtaudet; ja elektro-lyysivaiheesta, jossa puhtaasta sinkkisulfaattiliuoksesta 25 saadaan metallista sinkkiä. Sinkkirikasteen sisältämä hopea ja lyijy eivät liukene uuttovaiheessa rikkihappoliuok-seen, vaan jäävät jäljelle Pb/Ag-kakuksi kutsuttuna jäännöksenä. Pb/Ag-kakun koostumus voi vaihdella sinkkirikasteen koostumuksen ja uuttovaiheen olosuhteiden mukaan, 30 mutta yleensä se sisältää 300 - 1 200 g hopeaa/tonni, 15 -25 % lyijyä ja/tai muuta. Sellaista Pb/Ag-kakkua käytetään raaka-aineena lyijynjalostusuunissa tai lyijyn ja sinkin samanaikaisesti jalostavassa ISP-uunissa (ISP - Imperial Smelting Process), mutta kakun lyijypitoisuus on pieni ja 35 energia-arvo vähäinen, joten sen yksinomainen käyttö on 2 84323 ollut erittäin rajoittunutta. Japanilainen Mitsubishi Metal Co. kokeili menetelmää hopean ja lyijyn taiteenottami-seksi pelkästä sekoittamattomasta Pb/Ag-kakusta sähköuunissa, mutta hylkäsi sen taloudellisista syistä.

5 Erästä toista tapaa käsitellä Pb/Ag-kakku uudelleen sen hopea- ja lyijypitoisuuden kohottamiseksi tutki intensiivisesti Asturiana De Zink S.A. (Fl-patenttihakemus 3 435/70). Kyseisen patenttihakemuksen mukaisesti Pb/Ag-kakun hopea- ja lyijykomponentti liuotettiin kloridikak-10 soissuolan muodossa hapettimen ollessa mukana kloridi- liuoksessa ja sen jälkeen hopea ja lyijy muunnettiin ho-peasulfidiksi ja lyijysulfidiksi tai metalliseen tilaan, joka on liukenematon, ja otettiin talteen. Paitsi että tämä prosessi edellyttää suuria reagenssimääriä, se ai-15 heuttaa myös jäteliuoksen (-veden) sijoitusongelmia hopean ja lyijyn talteenotossa. Näistä syistä tämä prosessi ei ole kaupallisesti käytäntöön sovellettavissa.

Ainutlaatuinen ja nykyisin kaupallisesti menestyksellinen on menetelmä Pb/Ag-kakun hopea- ja lyijypitoisuu-20 den kohottamiseksi vaahdottamalla kakku. Menetelmän hopea-ja lyijypitoisuuden kohottamiseksi vaahdotusprosessilla esitti espanjalainen Asturiana De Zink S.A. EP-patenttiha-kemuksessa 411 058 (jätetty 27.1.1973), joka kuvaa ferrit-tiä sisältämättömän Pb/Ag-kakun vaahdotusta ja hopearikas-25 teen, joka sisältää 14 000 g hopeaa/tonni, talteensaantia ensimmäisessä vaiheessa, ja lyijyrikasteen, joka sisältää 55 % lyijyä, talteensaantia toisessa vaahdotusvaiheessa. Ensimmäisessä vaahdotuksessa vaahdotettavan lietteen pH säädetään alueelle 2 - 4,5 ja lisätään jotakin vaahdonko-30 koajaa, kuten ksantaattia, ditiofosfaattia tai vastaavaa. Toisessa vaahdotuksessa käytetään jotakin sulfidoivaa ainetta, kuten natriumsulfidia ja vaahdonkokoajaa, kuten ksantaattia tai ditiofosfaattia. Mainitun keksinnön mukaisesta esimerkistä käy ilmi, että hopean talteensaantiaste 35 ensimmäisessä vaahdotuksessa on noin 60 %, ja toisessa 3 84323 vaahdotuksessa saavutetaan noin 91 %:n taiteensaantiaste.

Myös JP-patenttijulkaisussa 52-3519/ (Kokai), jonka hakemuksen Vielle Montagne jätti 17.3.1977, on esitetty menetelmä sinkkimalmin uutosta peräisin olevan jäännöksen 5 käsittelemiseksi. Tässä menetelmässä Pb/Ag-kakkua käsitellään voimakkaasti happamissa olosuhteissa korkeassa lämpötilassa ferriitin poistamiseksi täydellisesti ja sen jälkeen suoritetaan ensimmäinen vaahdotus, jolloin saadaan hopearikastetta, joka sisältää 5 700 - 10 500 g hopeaa/-10 tonni, ja sitten toinen vaahdotus, jolloin saadaan lyijy-rikastetta, jonka lyijypitoisuus on 55 - 59 %. Tässäkin menetelmässä vaahdotettavan lietteen pH säädetään ensimmäisessä vaahdotuksessa alueelle 1- 5 ja käytetään vaah-donkokoajana ksantaattia, alkyyli- tai aryyliditiofosfaat-15 tia, alkyyli- ja aryyliditiofosfaatin seosta tai isoprop-yylietyylitiokarbamaattia (ja lisätään noin 10 % sulfo-naattia). Toisessa vaahdotuksessa käytetään vaahdonkokoa-jana pseudohapon alkyyli- tai aryylikomleksisuolaa (erityisesti epäorgaanista suolaa). Eräs mainitun Kokai-pa-20 tenttijulkaisun esimerkki osoittaa hopean talteensaantias- teen olevan ensimmäisessä vaahdotuksessa 80 - 91 % ja lyijyn talteensaantiasteen olevan toisessa vaahdotuksessa 94 %. Tällä vaahdotusmenetelmällä saadaan lopullisena tuotteena melko korkealaatuista, myytäväksi kelpaavaa ho-25 pea- ja lyijyrikastetta, ja hopean ja lyijyn talteensaan-tiaste on tyydyttävän korkea, mutta menetelmän haittapuolena on se, että ferriittiä sisältämättömän Pb/Ag-kakun aikaansaamiseksi sinkin uutosta peräisin oleva jäännös täytyy uuttaa väkevällä rikkihappoliuoksella. Sen jälkeen 30 sellainen Pb/Ag-kakku laimennetaan vaahdotusprosessissa suurella määrällä vettä kakun pitämiseksi pH-rajoissa 1 -5 (tai 2 - 4,5 ). Koska ensimmäisessä ja toisessa vaahdotusprosessissa käytetään monenlaisia aineita, kuten vaah-dotusainetta, vaahdonkokoajaa ja aktivointlainetta, aine-35 kustannusten kohoamisen lisäksi pH:n säätämiseen ja liet- 4 84323 teen kiintoainepitoisuuden säätämiseen käytettävän suuren vesimäärän saastuminen synnyttää myös suuren määrän jätevettä .

Tämän keksinnön päämääränä on tarjota uudenlainen 5 menetelmä hopean talteenottamiseksi Pb/Ag-kakusta ja erityisesti minimoida mainittujen, ES-patenttihakemuksen 411 058 ja JP-patenttijulkaisun 52-35197 (Kokai) mukaisten tunnettujen menetelmien haittapuolet.

Tämän keksinnön ominaispiirteet ja edut saavutetaan 10 uudella vaahdotusmenetelmällä hopearikasteen saamiseksi talteen hydrometallurgisesa sinkinjalostusprosessissa syntyvästä Pb/Ag-kakusta, jossa menetelmässä Pb/Ag-kakun vaahdotus toteutetaan käyttäen rikkihappoa reagenssina voimakkaasti happamissa olosuhteissa, rikkihappopitoisuu-15 den ollessa 10 - 70 g/1 (mikä vastaa pH-arvoa 0,9 - 0,1) tai lisäten vaahdotettavaan lietteeseen lisäksi pieni määrä sulfidoivaa ainetta.

Keksinnön mukainen prosessi toteutetaan edullisesti lisäämällä Pb/Ag-kakkuun kierrätettyä nestettä (suodatus-20 puristimesta saatavaa suodosta, keskipakoerottimesta saa tavaa supernatanttia), vettä ja rikkihappoa siten, että vaahdotettavan lietteen kiintoainepitoisuudeksi tulee 100 - 300 g/1 ja happamuudeksi H2S04-pitoisuutena ilmaistuna 10 - 70 g/1 (mikä vastaa pH-arvoa 0,1 - 0,1). Saatava liete 25 johdetaan vaahdotusprosessiin ja hopea vaahdotetaan ilmaa hyväksikäyttäen, tai saatavaan lietteeseen lisätään lisäksi sulfidoivaa ainetta, kuten H2S:a, Na2S:a ja/tai NaSH:a ja liete johdetaan vaahdotusprosessiin ja hopea vaahdotetaan ilmaa hyväksikäyttäen. Hopea (ja pieni määrä lyijyä) 30 kerätään vaahtona ja saatava vaahto pestään, suodatetaan ja otetaan talteen hopearikasteena. Hopearikaste sisältää 8 000 - 12 000 g hopeaa/tonni rikastetta ja tämä luku vastaa 80 - 90 %:n talteensaantiastetta.

Vaikka tässä keksinnössä Pb/Ag-kakkujen happamuus 35 onkin tietyissä rajoissa, eri kakkujen happamuus kuitenkin 5 84323 vaihtelee. Tästä syystä kierrätettävän nesteen ja väkevän rikkihapon lisäys säädetään sellaiseksi, että vaahdotettavan lietteen rikkihappopitoisuudeksi tulee 10 - 70 g/1.

Itse asiassa reagenssina käytettävä rikkihappo 5 koostuu itse Pb/Ag-kakun sisältämän rikkihapon ja lietto-laitteeseen sekä konditiointilaitteeseen lisättävän rikki-happomäärän summasta. Tähän keksintöön liittyy se, että Pb/Ag-kakku sisältää itsessään suuren määrän rikkihappoa ja että myös kierrätettävän nesteen happamuus on suuri.

10 Tästä syystä todellisuudessa lisättävä rikkihappomäärä on suhteellisen pieni.

Tämä keksintö koskee vaahdotusprosessia, jossa vaahdotus suoritetaan käyttäen reagenssina pelkästään rikkihappoa, sekä myös vaahdotusprosessia, jossa vaahdotus 15 toteutetaan vaahdotusainetta lisäämättä lisäten vaahdotettavaan lietteeseen ainoastaan sulfidoivaa ainetta.

Vaahdotettaessa lietteeseen voidaan lisätä sulfi-doivaksi aineeksi esimerkiksi H2S:a, Na2S:a ja/tai NaSH:a 0,2 - 4,0 g/1 lietettä. Keksinnöllä saavutetaan sulfidoi-20 vaa ainetta lisättäessä talteensaantiasteen paraneminen yli 5 %:lla siihen nähden, että sulfidoivaa ainetta ei lisätä.

Ilman syöttöä vaahdotusprosessiin säädellään koko talteenotettavissa olevan hopeasisällön vaahdottamiseksi, 25 ja yleensä edullinen syöttömäärä on noin 700 m3 (NTP)/tonni Pb/Ag-kakkua.

Tämän keksinnön ominaispiirteitä ovat yksinkertainen ja helppo prosessin toteutus, johon sisältyy pelkästään rikkihapon käyttö tai jonkin sulfidoivan aineen li-30 säys, ja ainutlaatuinen prosessi, joka tekee suodoksen kierrättämisen helpoksi.

Keksinnön mukainen vaahdotusprosessi voidaan tarvittaessa toteuttaa monessa vaiheessa, ja prosessiin voidaan liittää pesuvaihe, kiintoaineen ja nesteen erotus 35 jne.

6 84323

Keksinnöllä saavutetaan muitakin etuja, kun vaahdo-tusprosessissa käyttökelpoista happamuusaluetta laajennetaan. Itse prosessissa käytettävä happamuus on joustava ja on helposti saavutettavissa olevissa rajoissa. Pb/Ag-kak-5 kua voitaisiin käyttää suoraan, ilman vesipuhdistusta tai neutralointia, raaka-aineena vaahdotusprosessissa. Tästä syystä ei tarvita mitään neutralointisäiliöitä tai laimen-nusvettä, mistä on seurauksena veden kulutuksen pieneneminen.

10 Kuvio 1 havainnollistaa kaaviomaisesti tämän kek sinnön mukaisen prosessin kulkua.

Kuten kuviosta 1 ilmenee, raaka-aineena käytettävä Pb/Ag-kakku 1 sekoitetaan tehokkaasti liettolaitteessa 5 kierrätettävän, suodatuspuristimesta saatavan suodoksen 15 20, keskipakoerottimesta saatavan supernatantin 19, veden 3 ja rikkihapon 2 kanssa lietteeksi. Lietteen kiintoaine-pitoisuus on tässä vaiheessa 300 - 600 g/1 ja rikkihappo-pitoisuus 50 - 120 g/1. Tämä liete johdetaan konditiointi-laitteeseen 6, jossa siihen lisätään vielä vettä ja puh-20 distuskennosta 12 saatavat tähteet rikkihappopitoisuuden säätämiseksi alueelle 10 - 70 g/1. Sulfidoivia aineita tarvittaessa niitä lisätään lietteeseen 0,2 - 4,0 g/1, ja lietteen kiintoainepitoisuus säädetään lopuksi alueelle 100 - 300 g/1.

25 Pb/Ag-kakkuliete, jonka rikkihappopitoisuus ja kiintoainepitoisuus on säädetty lopulliseksi, johdetaan edelleen vaahdotuskennostoon (7, 8 ja 12), jossa tapahtuu vaahdotus. Vaahdotusprosessi toteutetaan tavallisesti ilmaa puhaltamalla syötettävän ilmamäärän ollessa 600 - 800 30 m3 (NTP)/tonni Pb/AG-kakkua. Vaahdotuskennosto ei ole rakenteeltaan erikoinen, vaan tavanomainen vaahdotuslait-teisto on käyttökelpoinen. Lopputuotteena saadun hopean talteensaantiasteen kohottamiseksi ensimmäinen vaahdotus toteutetaan karkeammassa kennossa (esivaahdotuskennossa) 35 7, ja tästä kennosta saatavat tähteet vaahdotetaan uudel- 7 84323 leen pelastuskennossa 8. Esivaahdotuskenncsta 7 ja pelas-tuskennosta 8 saatava vaahto kootaan vaahtosäiliöön 11 ja johdetaan sitten puhdistuskennoon 12 lopullista puhdistavaa vaahdotusta varten. Puhdistuskennosta 12 saatavalle 5 vaahdolle 17 suoritetaan kiintoaineen ja nesteen erotus laskeutusaltaassa 13 ja keskipakoerottimessa 14, jolloin saadaan lopullisena tuotteena hopearikastetta ja tähteet palautetaan liettolaitteeseen 5 jäljelle jääneen hopean ottamiseksi uudelleen talteen.

10 Pelastuskennosta 8 saatavat tähteet kerätään jäte- säiliöön 9, kiintoaine ja neste erotetaan suodatuspuristi-messa 10 ja tähteistä jäävä jäännös 22 heitetään pois jätteenä ja suodos kierrätetään osaksi.

Laadultaan tyypillinen tämän keksinnön mukaisessa 15 prosessissa raaka-aineena käytettävä Pb/Ag-kakku sisältää noin 3 - 15 % Zn:ä, 3 - 13 % Fe:a, 15 - 35 % Pb:ä, 12 -18 % S:ä ja 200 - 1 500 g Ag:a/tonni.

Vaahdotusprosessilla saatava hopearikaste sisältää noin 6 000 - 12 000 g hopeaa/tonni rikastetta, mikä vastaa 20 80 - 90 %:n talteensaantiastetta.

Seuraavat esimerkit valaisevat tätä keksintöä.

Esimerkki 1 2 kg (kuivapaino) Pb/Ag-kakkua, jonka koostumus oli 6,2 % sinkkiä, 6 % rautaa, 20,5 % lyijyä, 15,5 % rikkiä ja 25 802 g hopeaa/tonni, sekoitettiin 9 litran kanssa vettä ja 350 g:n kanssa rikkihappoa 5 minuuttia, jolloin saatiin liete, jonka kiintoainepitoisuus oli 200 g/1 ja happamuus H2S04-pitoisuutena ilmaistuna noin 50 g/1.

Saatu liete laitettiin laboratoriokokoa olevaan 30 vaahdotuskennoon ja vaahdotettiin puhaltamalla siihen ilmaa 10 minuutin ajan, ja vaahto kerättiin. Sen jälkeen kun vaahto oli pesty vedellä ja kiintoaine ja neste erotettu, saatiin 140 g hopearikastetta; vaahdotustähteistä muodostunutta jäännöstä oli 1 820 g.

8 84323

Hopearikasteen koostumus ja vaahdotustähdejäännöksen koostumus olivat seuraavat:

Hopearikaste Vaahdotustähdej äännös 5 _painosuhde_____painosuhde___

Zn 6,8 4,3

Fe 2,2 5,3

Pb 17 22,1 S 55 10,3 10 Ag______9 452 (g/t)________________154 (g/t)___

Hopean taiteensaantiaste oli 82,5 %.

Esimerkki 2 2 kg Pb/Ag-kakkua, joka oli sama kuin esimerkissä 1 15 käytetty, sekoitettiin 9,5 litran kanssa vettä ja 50 g:n kanssa rikkihappoa 3 minuuttia, jolloin saatiin liete, jonka kiintoainepitoisuus oli 200 g/1 ja happamuus H2S04-pitosuutena ilmaistuna noin 17 g/1. Sen jälkeen lisättiin sulfidoivaksi aineeksi 200 ml 3-%:ista NaSH:a ja sekoitus-20 ta jatkettiin vielä 3 minuuttia.

Saatu liete laitettiin laboratoriokokoa olevaan vaahdotuskennoon ja vaahdotettiin ilmaa puhaltamalla, ja vaahto kerättiin. Vaahdon pesun ja kiintoaineen ja nesteen erotuksen jälkeen saatiin 148 g hopearikastetta. Muodostui 25 myös 1 859 g vaahdotustähdejäännöstä. Hopearikasteen koostumus ja vaahdotustähdejäännöksen koostumus olivat seuraavat:

Hopearikaste Vaahdotustähdej äännös 3 0 _painosuhde___painosuhde_

Zn 6,9 4,7

Fe 2,0 5,2

Pb 16 22,3 S 56,4 10,3 35 Ag_9 429 (g/t)__112 (g/t)_

Hopean taiteensaantiaste oli 87 %.

9 84323

Esimerkki 3 3 kg (kuivapaino) Pb/Ag-kakkua, jonka koostumus oli 9,5 % Zn:ä, 8,8 % Fe:a, 19,5 % Pb:ä, 14,2 % S:ä ja 704 g AG:a/tonni, sekoitettiin 20 litran kanssa vettä ja 250 g:n 5 kanssa rikkihappoa 5 minuuttia, jolloin syntyi liete, jonka kiintoainepitoisuus oli 150 g/1 ja happamuus H2S04-pi-toisuutena ilmaistuna noin 30 g/1.

Saatu liete laitettiin laboratoriokokoa olevaan vaahdotuskennoon ja vaahdotettiin puhaltamalla siihen il-10 maa 10 minuutin ajan. Kerätty vaahto pestiin ja kiintoaine ja neste erotettiin, jolloin saatiin 195 g hopearikastet-ta. Muodostui myös 2 765 g vaahdotustähdejäännöstä. Hopea-rikasteen koostumus ja vaahdotustähdejäännöksen koostumus olivat seuraavat: 15 _______

Hopearikaste Vaahdotustähdej äännös _painosuhde__painosuhde_

Zn 10,2 7,8

Fe 6,5 8,0 20 Pb 15,5 19,8 S 56,9 13,9

Ag 8 803 (q/t)__143 (g/t)_

Hopean talteensaantiaste oli 81,3 %.

Claims (3)

1. Vaahdotusmenetelmä hopean ottamiseksi talteen Pb/Ag-kakusta, tunnettu siitä, että vaahdotus 5 toteutetaan käyttäen vaahdotusaineena rikkihappoa tai käyttäen rikkihappoa ja sulfidoivaa ainetta voimakkaasti happamissa olosuhteissa, rikkihappopitoisuuden ollessa 10 - 70 g/1 ja lietteen konsentraation ollessa 100 - 300 g/1.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, 10 tunnettu siitä, että lietteeseen lisätään sulfi-doivaksi aineeksi 0,2 - 4,0 g H2S:a, Na2S:a ja/tai NaSH:a/-litra.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että rikkihappo koostuu Pb/Ag-kak- 15 kuun alunperin sisältyvästä rikkihaposta, liettolaittee-seen lisättävästä rikkihaposta ja kierrätettävän nesteen, jonka muodostavat suodatuspuristimesta saatava suodos ja keskipakoerottimesta saatava supernatantti, sisältämästä rikkihaposta yhteensä. K 11 84323