FR2597466A1

FR2597466A1 - PROCESS FOR OBTAINING ELEMENTARY SULFUR FROM IRON SULFIDE ORE

Info

Publication number: FR2597466A1
Application number: FR8605502A
Authority: FR
Inventors: Didier Anglerot
Original assignee: Societe National Elf Aquitaine
Current assignee: Societe National Elf Aquitaine
Priority date: 1986-04-17
Filing date: 1986-04-17
Publication date: 1987-10-23
Also published as: FI871714A0; PT84710B; GB2189234A; SE8701604D0; ES2003254A6; NO871607L; GB8709046D0; FI871714A; PT84710A; AU7172587A; NO871607D0; IT8720141A0; MA20943A1; SE8701604L; DE3713098A1; IT1203906B; FR2597466B1

Abstract

PROCEDE D'OBTENTION DE SOUFRE ELEMENTAIRE A PARTIR D'UN MINERAI DE SULFURE DE FER, QUI COMPREND LA LIXIVIATION ACIDE, OXYDANTE, DU MINERAI PULVERISE, EN VUE DE L'EXTRACTION DU SOUFRE, LA PULPE OBTENUE A L'ISSUE DE LA LIXIVIATION, ETANT SOUMISE A LA SEPARATION DE SES SOLIDES 4 DE LA SOLUTION 13 QU'ELLE CONTIENT; LES SOLIDES SONT TRAITES A CHAUD PAR UN SOLVANT ORGANIQUE DU SOUFRE, CELUI-CI ETANT ENSUITE RECUPERE PAR CRISTALLISATION AU REFROIDISSEMENT 8, TANDIS QUE LA SOLUTION 13 EST TRAITEE EN VUE DE L'EXTRACTION DE METAUX NON FERREUX.PROCESS FOR OBTAINING ELEMENTARY SULFUR FROM AN IRON SULPHIDE ORE, WHICH INCLUDES THE ACID, OXIDIZING LEACHING OF THE PULVERIZED ORE, WITH A VIEW OF THE EXTRACTION OF SULFUR, THE PULP OBTAINED AT THE END OF THE LEACHING, BEING SUBJECT TO SEPARATION OF ITS SOLIDS 4 FROM SOLUTION 13 WHICH IT CONTAINS; THE SOLIDS ARE HOT TREATED WITH AN ORGANIC SOLVENT OF SULFUR, THIS IS THEN RECOVERED BY CRYSTALLIZATION ON COOLING 8, WHILE SOLUTION 13 IS TREATED FOR THE EXTRACTION OF NON-FERROUS METALS.

Description

L'invention se rapporte à un procédé pour l'obtention de soufreThe invention relates to a process for obtaining sulfur

élémentaire à partir de minerais contenant des sulfures de fer, notamment de la pyrite et de la pyrrhotine; elle comprend un ensemble d'opérations chimi5 ques en vue de la libération du soufre de ces sulfures. De tels minerais pouvant en général renfermer d'autres minéraux, en particulier des composés de Cu, Zn, Pb, Au, Ag, elemental from ores containing iron sulfides, including pyrite and pyrrhotite; it includes a set of chemical operations for the release of sulfur from these sulfides. Such ores can generally contain other minerals, in particular compounds of Cu, Zn, Pb, Au, Ag,

As etc., le procédé de l'invention s'applique à la récupération de ces éléments utiles en même temps qu'à celle du 10 soufre. As etc., the process of the invention applies to the recovery of these useful elements at the same time as that of sulfur.

L'extraction du soufre à l'état élémentaire, à partir des minerais sulfurés, et en particulier à partir de pyrites, est connue et a donné lieu à un certain nombre de travaux, durant les trois dernières décennies. On peut pren15 dre connaissance de cette technique antérieure par le brevet US 2 898 197 qui décrit la lixiviation oxydante de minerais The extraction of sulfur in the elementary state, from sulphide ores, and in particular from pyrites, is known and has given rise to a certain number of works, during the last three decades. This prior art can be learned from US Patent 2,898,197 which describes the oxidative leaching of ores

renfermant des sulfures pyrrhotiques et la récupération subséquente du soufre libéré, ainsi que de métaux non ferreux. containing pyrrhotic sulfides and the subsequent recovery of released sulfur, as well as non-ferrous metals.

Cependant la technique connue laissait à désirer tant au However, the known technique left much to be desired.

point de vue économique qu'à celui de l'exécution pratique. from an economic point of view than that of practical execution.

En effet, comme la lixiviation oxydante conduit à la formation d'une phase solide, finement divisée, renfermant du soufre,en suspension dans une phase liquide, qui contient les In fact, as the oxidative leaching leads to the formation of a solid phase, finely divided, containing sulfur, suspended in a liquid phase, which contains the

métaux non ferreux en solution, il était malaisé de séparer 25 ces métaux du solide divisé, à cause des difficultés de filtration de ce dernier. non-ferrous metals in solution, it was difficult to separate these metals from the divided solid, due to the filtration difficulties of the latter.

La présente invention apporte une amélioration marquée à la réalisation de la récupération du soufre et d'autres éléments utiles, par lixiviation oxydante, qui per30 mçt d'effectuer cette récupération plus commodément que dans The present invention provides a marked improvement in the recovery of sulfur and other useful elements, by oxidative leaching, which allows this recovery to be carried out more conveniently than in

le passé et avec de meilleurs rendements. the past and with better yields.

Le procédé suivant l'invention est particulièrement bien adapté à la récupération du soufre dans des minerais arsénifères et, en outre, il rend plus économique la 35 récupération des métaux cuivreet zinc. De plus, le soufre The process according to the invention is particularly well suited for the recovery of sulfur in arseniferous ores and, moreover, it makes the recovery of copper and zinc metals more economical. In addition, sulfur

obtenu par ce procédé est d'une excellente qualité. obtained by this process is of excellent quality.

Le procédé suivant l'invention s'applique aux différents minerais, contenant principalement des sulfures de fer du type pyrite FeS2 ou/et pyrrhotine FeS, qui peu5 vent renfermer différents autres minéraux, comme indiqué plus haut. Généralement, le minerai titre 30 à 47% de Fe, à 53% de S et peut contenir des quantités variables des The process according to the invention applies to different ores, mainly containing iron sulphides of the pyrite FeS2 or / and pyrrhotite FeS type, which can contain various other minerals, as indicated above. Generally, the ore is 30 to 47% Fe, 53% S and may contain varying amounts of

autres éléments.other elements.

Lorsque le minerai contient de la pyrite FeS2, 10 le procédé comprend d'abord une calcination du minerai broyé, dans une atmosphère généralement non oxydante, et la récupération du soufre volatilisé par ce chauffage. Cette When the ore contains pyrite FeS2, the process first comprises calcining the ground ore, in a generally non-oxidizing atmosphere, and recovering the volatilized sulfur by this heating. This

opération réside en la décomposition de la pyrite présente, suivant la réaction: FeS2 -- FeS + 1/2 S2 Elle n'est pas 15 utile quand le minerai est entièrement pyrrhotique, pratiquement exempt de FeS2. operation resides in the decomposition of the pyrite present, according to the reaction: FeS2 - FeS + 1/2 S2 It is not useful when the ore is entirely pyrrhotic, practically free of FeS2.

Pour des minerais renfermant des carbonates ou des oxydes susceptibles d'être réduits par la vapeur de soufre, la calcination donne naissance à une certaine proportion de 20 SO2, qui est employée pour la production d'acide sulfurique que l'on utilise dans une ou plusieurs étapes subséquentes du procédé. Lorsque le minerai ne contient pas de composés réductibles par le soufre vapeur, et ne permet donc pas théoriquement de former du SO2 lors de la calcination, on 25 peut néanmoins produire la quantité désirée de SO2 en réalisant cette calcination en présence d'une quantité contrôlée d'oxygène. La réaction FeS2 + 02 --* FeS + SO2 est exothermique, ce qui permet en outre d'améliorer sensiblement For ores containing carbonates or oxides capable of being reduced by sulfur vapor, calcination gives rise to a certain proportion of 20 SO2, which is used for the production of sulfuric acid which is used in one or more several subsequent steps in the process. When the ore does not contain compounds reducible by sulfur vapor, and therefore theoretically does not allow the formation of SO2 during calcination, the desired quantity of SO2 can nevertheless be produced by carrying out this calcination in the presence of a controlled quantity oxygen. The FeS2 + 02 - * FeS + SO2 reaction is exothermic, which also makes it possible to significantly improve

le bilan thermique de la calcination du minerai. the thermal balance of the calcination of the ore.

La poudre, résultant de la calcination, qui ne contient plus que de la pyrrhotine (FeS) en tant que sulfure de fer, et éventuellement des oxydes, est mise en suspension dans de l'eau acide, et chauffée à l'autoclave sous pression d'oxygène ou d'air, jusqu'à ce qu'il n'y ait plus 35 formation de soufre élémentaire. La principale réaction, The powder, resulting from calcination, which contains only pyrrhotite (FeS) as iron sulfide, and possibly oxides, is suspended in acidic water, and heated in an autoclave under pressure oxygen or air, until no more elemental sulfur is formed. The main reaction,

dans cette lixiviation, peut s'écrire schématiquement. in this leaching, can be written schematically.

1 31 3

FeS + 2 H 0 + 2 - S + FeOOH (goethite) FeS + 2 H 0 + 2 - S + FeOOH (goethite)

2 2 4 22 2 4 2

Les métaux non ferreux, notamment Cu et Zn, passent en solution aqueuse, tandis que les métaux nobles, Au, Ag, restent dans la phase solide. Lorsque la calcination du minerai conduit à la formation d'une certaine quantité de S02, qui est transformée en acide sulfurique, l'eau nécessaire à la lixiviation du minerai calciné peut consister avantageusement en 10 une solution, à la concentration désirée, d'au moins une The non-ferrous metals, in particular Cu and Zn, pass into aqueous solution, while the noble metals, Au, Ag, remain in the solid phase. When the calcination of the ore leads to the formation of a certain quantity of SO 2, which is transformed into sulfuric acid, the water necessary for the leaching of the calcined ore can advantageously consist of a solution, at the desired concentration, of at least minus one

partie de l'acide sulfurique ainsi obtenu. part of the sulfuric acid thus obtained.

Le produit résultant de la lixiviation consiste en une pulpe d'un solide, qui contient le soufre et - s'ils sont présents dans le minerai - les métaux précieux tels 15 que Au, Ag et l'arsenic; la phase aqueuse de la pulpe renferme en solution les métaux comme Cu et Zn. Cette pulpe est ramenée à une pression sensiblement égale à la pression The product resulting from leaching consists of a pulp of a solid, which contains sulfur and - if present in the ore - precious metals such as Au, Ag and arsenic; the aqueous phase of the pulp contains metals such as Cu and Zn in solution. This pulp is brought to a pressure substantially equal to the pressure

atmosphérique, puis soumise à un traitement pour en séparer le soufre et les métaux qu'elle renferme. Comme la dé20 tente refroidit la pulpe, celle-ci se trouve à unetempérature inférieure à celle de lixiviation, généralement audessous de 100 C. atmospheric, then subjected to a treatment to separate the sulfur and the metals it contains. As the tent cools the pulp, it is at a temperature lower than that of leaching, generally below 100 C.

Le traitement suivant l'invention est caractérisé The treatment according to the invention is characterized

en ce que l'on sépare les solides du liquide les accompa25 gnant dans la pulpe, puis on extrait le soufre de ces solides au moyen d'un solvant organique, approprié. in that the solids are separated from the liquid accompanying them in the pulp, then the sulfur is extracted from these solids by means of an appropriate organic solvent.

La séparation des solides peut être réalisée par The separation of solids can be achieved by

tous moyens connus et, plus particulièrement, par filtration ou centrifugation; cette dernière permet de réduire 30 au minimum l'humidité des solides. all known means and, more particularly, by filtration or centrifugation; the latter makes it possible to reduce the humidity of solids to a minimum.

- L'opération importante, suivant l'invention, la dissolution du soufre mis en liberté par la lixiviation, s'effectue au moyen de tout solvant organique, capable de dissoudre du soufre à chaud. Contrairement au procédé o la pulpe aqueuse, telle quelle, est traitée par un solvant qui doit présenter une densité supérieure à 1, pour éviter les difficultés de filtration ultérieure, à cause de - The important operation, according to the invention, the dissolution of the sulfur released by leaching, is carried out by means of any organic solvent, capable of dissolving sulfur when hot. Unlike the process where the aqueous pulp, as it is, is treated with a solvent which must have a density greater than 1, to avoid the difficulties of subsequent filtration, due to

l'entrée de la goethite en suspension dans la phase aqueuse, le présent procédé peut être mené à bien avec des sol5 vants de toutes densités, inférieures ou supérieures à 1. the entry of goethite in suspension in the aqueous phase, the present process can be carried out with sol5 vants of all densities, less than or greater than 1.

Ainsi peut-on employer des hydrocarbures liquides, des hydrocarbures halogènes, des thioalcanes etc. A titre d'exemples non limitatifs, on peut citer les composés tels que: benzène, toluène, éthyl-benzène, xylène, dichloro10 benzène, dichloro-méthane, trichloro-méthane, dichloréthylène, trichloro-éthylène, perchloro-éthylène, sulfure de carbone, sulfure de diéthyle, sulfure de dipropyle etc. L'extraction du soufre des solides de la pulpe -lixiviée s'effectue à chaud, de préférence au voisinage 15 du point d'ébullition du solvant, à ce point, ou bien à une température supérieure, sous pression. On sépare la solution obtenue, des solides de la pulpe,par des moyens connus dans l'art, notamment décantation ou/et filtration, ou éventuellement par centrifugation; le refroidissement 20 subséquent de cette solution permet de faire cristalliser le soufre que l'on recueille, tandis que le solvant est Thus it is possible to use liquid hydrocarbons, halogenated hydrocarbons, thioalkanes etc. By way of nonlimiting examples, mention may be made of compounds such as: benzene, toluene, ethyl-benzene, xylene, dichloro10 benzene, dichloromethane, trichloromethane, dichlorethylene, trichlorethylene, perchlorethylene, carbon sulfide , diethyl sulfide, dipropyl sulfide etc. The extraction of sulfur from the solids of the leached pulp is carried out hot, preferably in the vicinity of the boiling point of the solvent, at this point, or else at a higher temperature, under pressure. The solution obtained is separated from the pulp solids by means known in the art, in particular decantation and / or filtration, or optionally by centrifugation; the subsequent cooling of this solution makes it possible to crystallize the sulfur which is collected, while the solvent is

recyclé dans une nouvelle opération d'extraction. recycled in a new extraction operation.

Lorsque le soufre, extrait ainsi du minerai, contient de l'arsenic, le procédé suivant l'invention comprend une désarsénification de la solution organique, avant la cristallisation du soufre. Un moyen pratique consiste à faire passer cette solution sur de la chaux solide ou sur un adsorbant tel que silice, argile, alumine ou autre, ou bien l'agiter avec une telle substance capa30 ble de fixer l'As. Cette substance peut ensuite être régénérée par élution avec une solution aqueuse, alcaline. Un autre moyen de désarsénification comprend le traitement de When the sulfur, thus extracted from the ore, contains arsenic, the process according to the invention comprises a desarsenification of the organic solution, before the crystallization of the sulfur. A practical means consists in passing this solution over solid lime or over an adsorbent such as silica, clay, alumina or the like, or else shaking it with such a substance capable of fixing the As. This substance can then be regenerated by elution with an aqueous, alkaline solution. Another means of de-arsenification includes the treatment of

la solution organique avec une solution ou suspension aqueuse, alcaline, par exemple un lait de chaux ou une solu35 tion de NaOH ou NH40H. the organic solution with an aqueous, alkaline solution or suspension, for example a lime milk or a solution of NaOH or NH40H.

Lorsque le minerai a subi la calcination préalable, mentionnée plus haut, avec volatilisation du soufre, When the ore has undergone the previous calcination, mentioned above, with volatilization of the sulfur,

et que ce dernier renferme de l'arsenic, le meilleur mode opératoire consiste à réunir ce soufre volatilisé à la so5 lution organique avant la désarsénification de celle-ci. and that the latter contains arsenic, the best operating method consists in bringing together this volatilized sulfur with the organic solution before the de-arsenification of the latter.

Parallèlement à la solution organique dusoufre, dans le procédé suivant l'invention, on traite le solide provenant de la pulpe de lixiviation, solide qui est resté après le traitement au solvant organique. Ce solide peut 10 contenir de l'or et de l'argent; si c'est le cas, il est Parallel to the organic sulfur solution, in the process according to the invention, the solid coming from the leaching pulp is treated, solid which remained after the treatment with organic solvent. This solid can contain gold and silver; if so it is

agité avec une solution de cyanure alcalin, après neutralisation au lait de chaux; de la solution cyanée obtenue,on récupère Ag et Au à la manière connue, tandis que le résidu solide est assaini à l'eau oxygénée, avant d'ê15 tre rejeté. stirred with an alkaline cyanide solution, after neutralization with lime milk; from the cyan solution obtained, Ag and Au are recovered in the known manner, while the solid residue is sanitized with hydrogen peroxide, before being rejected.

La solution aqueuse, qui a été séparée de la pulpe avant subi la lixiviation à un pH d'environ 2-3 et contient en général les composés de métaux non ferreux utiles, notamment Cu et Zn, comme indiqué plus haut. 20 En vue de l'extraction de ces métaux, il est préférable de réduire d'abord à l'état de Fe++ le fer trivalent que renferme cette solution. On précipite Cu par cémentation, notamment avec de la poudre de Fe, après quoi le Zn peut être récupéré, par exemple par précipitation à l'H2S 25 Au sujet de la réduction préalable du Fe, susmentionnée, il y a lieu de noter qu'elle peut être réalisée par tout moyen connu dans l'art, notamment par l'addition d'un réducteur approprié, économiquement viable, tel que par exemple SO2, SH2 ou une matière organique. Ce30 pendant, une forme d'exécution préférée, particulièrement intéressante pour le coût du procédé, consiste à utiliser comme réducteur le mono-sulfure de fer, notamment FeS. Ce composé peut être pris sous la forme de pyrrhotine naturelle, c'est-à-dire sous celle d'un minerai ne contenant pratiquement pas de FeS2. Il peut également être constitué par une portion de la poudre de minerai calciné, qui ne contient plus que de la pyrrhotine, obtenu dans la première étape du procédé, exposée plus haut. Une caractéristique de l'lnvention consiste donc à utiliser un minerai purement 5 pyrrhotique, ou bien à prélever une portion de la poudre calcinée dans le premier stade du procédé, et la mélanger et chauffer avec la solution filtrée après la lixiviation oxydante, qui constitue la seconde étape du procédé. La The aqueous solution, which has been separated from the pulp before being leached at a pH of about 2-3 and generally contains the useful non-ferrous metal compounds, especially Cu and Zn, as noted above. In view of the extraction of these metals, it is preferable first to reduce the trivalent iron contained in this solution to the state of Fe ++. Cu is precipitated by case hardening, in particular with Fe powder, after which the Zn can be recovered, for example by precipitation with H2S. With regard to the prior reduction of Fe, mentioned above, it should be noted that it can be carried out by any means known in the art, in particular by the addition of a suitable, economically viable reducing agent, such as for example SO2, SH2 or an organic material. Ce30 pendant, a preferred embodiment, particularly advantageous for the cost of the process, consists in using as reducer the mono-sulphide of iron, in particular FeS. This compound can be taken in the form of natural pyrrhotite, that is to say in the form of an ore containing practically no FeS2. It can also consist of a portion of the calcined ore powder, which now contains only pyrrhotite, obtained in the first step of the process, described above. It is therefore a feature of the invention to use a purely pyrrhotic ore, or to take a portion of the powder calcined in the first stage of the process, and mix and heat it with the filtered solution after the oxidative leaching, which constitutes the second step of the process. The

quantité de poudre calcinée à utiliser ainsi se calcule à 10 partir de la teneur en composés ferriques dans la solutio résultant de la lixiviation oxydante. the quantity of calcined powder to be used in this way is calculated from the content of ferric compounds in the solution resulting from the oxidative leaching.

L'ensemble du procédé est illustré par le schém de la figure unique, annexée, dont les carrés 1 à 16 repr The whole process is illustrated by the diagram of the single figure, appended, whose squares 1 to 16 represent

sentent les opérations suivantes.feel the following operations.

1. Lixiviation oxydante d'une poudre fine de minerai généralement de granulométrie inférieure à 3 mm, de préfé rence d'environ 20 à 100g; avec 1,2 à 2 parties en poids 1. Oxidative leaching of a fine ore powder generally with a particle size of less than 3 mm, preferably about 20 to 100 g; with 1.2 to 2 parts by weight

d'eau acide par partie de poudre, l'acidité étant de 0,7 à 1,5 équivalents/litre; chauffage entre 100 et 120 C, 20 de préférence 105 115 C, sous une pression d'air de 5 à 30 bars, durant 2 à 6 heures. acid water per part of powder, the acidity being from 0.7 to 1.5 equivalents / liter; heating between 100 and 120 C, preferably 105 115 C, under an air pressure of 5 to 30 bars, for 2 to 6 hours.

2. Détente à la pression atmosphérique, avec refroidissement qu'elle produit. 2. Relaxation at atmospheric pressure, with cooling it produces.

3. Séparation de la pulpe obtenue en solides et solu tion; réalisée par filtration, essorage ou centrifugation 4. Extraction du soufre à partir du solide venu de 3 au moyen du solvant organique recyclé du stade 8; en général entre 40 et 120 C, selon la nature du solvant. 30 3. Separation of the pulp obtained into solids and solution; carried out by filtration, spinning or centrifugation 4. Extraction of sulfur from the solid from 3 using the recycled organic solvent from stage 8; generally between 40 and 120 C, depending on the nature of the solvent. 30

5. Séparation, par décantation, filtration ou centri fugation, de la solution de soufre dans le solvant organique d'avec les solides de la pulpe, traités en 4. 5. Separation, by decantation, filtration or centrifugation, of the sulfur solution in the organic solvent from the pulp solids, treated in 4.

6. Réception de la solution de soufre chaude dans le 35 solvant organique. 6. Receipt of the hot sulfur solution in the organic solvent.

in ta in n.in ta in n.

7. Désarsénification du soufre, opérée sur la solution organique. 7. Sarsenification of sulfur, carried out on the organic solution.

8. Refroidissement de la solution organique, cristallisation du soufre, et reprise du solvant pour recyclage vers 4. 9. Réception des solides séparés en 5 de la solution 8. Cooling of the organic solution, crystallization of the sulfur, and recovery of the solvent for recycling to 4. 9. Reception of the solids separated into 5 of the solution

de soufre dans le solvant organique. sulfur in the organic solvent.

10. Cyanuration des solides de 9 à l'aide d'une solu10 tion aqueuse de NaCN, séparation d'Ag et Au et évacuation 10. Cyanidation of the solids of 9 using an aqueous NaCN solution, separation of Ag and Au and evacuation

de la boue restante vers 11.of the remaining mud around 11.

11. Destruction des ions CN restants, notamment au 11. Destruction of the remaining CN ions, in particular at

moyen d'H202.H2O2 medium.

12. Evacuation dans la nature de la boue résiduelle, 12. Disposal of residual sludge in nature,

assainie en 11.sanitized in 11.

13. Réception de la solution aqueuse, acide, séparée 13. Reception of the aqueous, acidic solution, separated

en 3 de la pulpe lixiviée en 1.in 3 of the pulp leached in 1.

14. Réduction de Fe. en Fe+ dans la solution de 13. 14. Reduction of Fe. To Fe + in the solution of 13.

15. Précipitation de Cu, en particulier par de la poudre de Fe, et séparation du métal précipité, ou bien 15. Precipitation of Cu, in particular by Fe powder, and separation of the precipitated metal, or else

extraction de Cu par électrolyse.Cu extraction by electrolysis.

16. Précipitation de ZnS, séparation, et évacuation 25 de la solution restante. 16. ZnS precipitation, separation, and evacuation of the remaining solution.

Bien que le procédé de l'invention s'applique à des minerais de teneurs variables en différents composants, il est particulièrement intéressant pour des minerais de 30 fer des compositions suivantes: Fe - 35 - 47 % Pb 0 - 0,6 % S - 30 - 53 As 0,1 - 0,3 % C - 0 - 3 Ag 10 - 50 ppm Cu - 0,4- 1 Au 1 - 2 ppm Zn - 0,5- 3 Although the process of the invention applies to ores of varying contents of different components, it is particularly advantageous for iron ores of the following compositions: Fe - 35 - 47% Pb 0 - 0.6% S - 30 - 53 As 0.1 - 0.3% C - 0 - 3 Ag 10 - 50 ppm Cu - 0.4- 1 Au 1 - 2 ppm Zn - 0.5- 3

Les exemples, qui suivent,illustrent l'invention, sans cependant la limiter. The examples which follow illustrate the invention without, however, limiting it.

EXEMPLE 1EXAMPLE 1

On traite un minerai pyritique, en poudre de granulométrie inférieure à 80g contenant: Fe 38,7 % 500 ppm d'As S 45,1 12 " Ag Zn 1,11 1,9 " Au Cu 0,58 1200 g de cette poudre sont soumis à la calcination sous atmosphère d'azote, à 800 C pendant une 1/2 heure. Les gaz dégagés pendant ce chauffage sont condensés: on recueille ainsi 239 g de soufre avec une teneur en arsenic de 1300 ppm. Après refroidissement des 959 g de poudre ayant subi 15 ce traitement thermique, on en prélève 90 g pour être utilisés dans une réaction de réduction, à un stade ultérieur, tandis que les 869 g restants sont mélangés avec 1500 g d'eau et 70 g d'acide sulfurique à 66 Bé, c'est-à-dire A pyritic ore is treated, in powder of particle size less than 80 g containing: Fe 38.7% 500 ppm of As S 45.1 12 "Ag Zn 1.11 1.9" Au Cu 0.58 1200 g of this powder are subjected to calcination under a nitrogen atmosphere, at 800 ° C. for 1/2 hour. The gases released during this heating are condensed: 239 g of sulfur are thus collected with an arsenic content of 1300 ppm. After cooling the 959 g of powder having undergone this heat treatment, 90 g of it are withdrawn for use in a reduction reaction, at a later stage, while the remaining 869 g are mixed with 1500 g of water and 70 g sulfuric acid at 66 Be, i.e.

96% en poids.96% by weight.

Cette suspension est placée dans un autoclave, portée à C et on y introduit de l'air sous une pression de 20 bars; on laisse ainsi réagir la poudre avec la solution sulfurique, sous agitation, pendant 3 h. La suspension est ensuite détendue, ce qui amène la température à environ 25 90 C, puis elle est filtrée (case 3 sur le schéma). On est alors en présence de deux produits: A - le gâteau (4) provenant de la filtration (3), c'est-à-dire les solides restant après la lixiviation (1), et B - la solution aqueuse (13), séparée des solides A, This suspension is placed in an autoclave, brought to C and air is introduced therein under a pressure of 20 bars; the powder is thus allowed to react with the sulfuric solution, with stirring, for 3 h. The suspension is then expanded, which brings the temperature to about 25 90 C, then it is filtered (box 3 on the diagram). We are then in the presence of two products: A - the cake (4) coming from the filtration (3), that is to say the solids remaining after the leaching (1), and B - the aqueous solution (13) , separated from solids A,

qui renferme les métaux Cu et Zn.which contains the metals Cu and Zn.

Traitement du gâteau A environ ------------ -------environ Ces solides, qui contiennent /40 % d'humidité, sont mélangés (4) avec du toluène, à raison de 2600 ml 35 de celui-ci pour 1000 g de gâteau et le mélange est maintenu à 105 C pendant 1 en vue de la dissolution du soufre élémentaire présent. La solution de S dans le toluène est ensuite décantée (5) et recueillie à part (6) o on lui ajoute le soufre libéré par la calcination ini5 tiale à 800 C, mentionnée plus haut. Le soufre total renferme 550 ppm d'arsenic. Afin d'éliminer celui-ci, on agite la solution toluénique avec 2 g de Ca(OH)2 délayé Treatment of the cake At approximately ------------ ------- These solids, which contain / 40% humidity, are mixed (4) with toluene, at a rate of 2600 35 ml thereof for 1000 g of cake and the mixture is maintained at 105 ° C. for 1 with a view to dissolving the elemental sulfur present. The solution of S in toluene is then decanted (5) and collected separately (6) where the sulfur released by the initial calcination at 800 ° C., mentioned above, is added to it. Total sulfur contains 550 ppm of arsenic. In order to eliminate this, the toluene solution is stirred with 2 g of diluted Ca (OH) 2

avec 500 ml d'eau, puis on sépare par décantation la couche aqueuse qui contient tout 1' As du soufre. with 500 ml of water, then the aqueous layer which contains all of the sulfur is separated by decantation.

La solution organique est alors refroidie (8) ce qui donne lieu à la cristallisation du soufre, exempt d'As, que l'on recueille avec un rendement de 92,8% par rapport à 1'S initial du minerai; le solvant est recyclé (en 4) pour The organic solution is then cooled (8) which gives rise to crystallization of sulfur, free of As, which is collected with a yield of 92.8% relative to the initial 1'S of the ore; the solvent is recycled (in 4) to

une nouvelle extraction de soufre.a new sulfur extraction.

Les solides (9) séparés de la solution toluénique sont traités avec du lait de chaux, puis avec une solution aqueuse à 3 g NaCN par litre. On extrait ainsi, à l'état de solution aqueuse, 86% de l'Au et 34% de l'Ag du minerai mis en jeu. Le résidu solide est traité à l'eau oxygénée, de façon à détruire les ions CN, avant d'être rejeté. Traitement de la solution B. Comme cette solution (13) contient du fer trivalent, qui gênerait la précipitation subséquente du cui25 vre et du zinc, on lui ajoute (14) les 90 g de calcine mis de côté précédemment, on agite et l'on chauffe à 80 C pendant 1 h. Après décantation, la solution recueillie (15) The solids (9) separated from the toluene solution are treated with whitewash, then with an aqueous solution of 3 g NaCN per liter. 86% of the Au and 34% of the Ag from the ore involved are thus extracted, in the form of an aqueous solution. The solid residue is treated with hydrogen peroxide, so as to destroy the CN ions, before being rejected. Treatment of solution B. As this solution (13) contains trivalent iron, which would hinder the subsequent precipitation of copper and zinc, the 90 g of calcine previously set aside are added to it (14), the mixture is stirred and it is heated to 80 ° C. for 1 hour. After decantation, the collected solution (15)

est exempte de fer trivalent, elle peut donc être soumise 30 à la séparation du cuivre et du zinc. is free of trivalent iron, so it can be subjected to separation of copper and zinc.

- Par l'addition de 4,7 g de poudre de fer à cette solution, on récupère 5,25g de cuivre, soit un rendement - By adding 4.7 g of iron powder to this solution, 5.25 g of copper are recovered, i.e. a yield

en cuivre de 75 % sur le minerai initial. 75% copper on the original ore.

La solution, restant après la séparation du cui35 vre et dont le pH est voisin de 2, est traitée par de l'H2S (16) provenant de la réaction d'une partie de la calcine avec de l'acide sulfurique. On recueille ainsi 16,8 g de ZnS, ce qui représente une récupération du zinc de The solution, remaining after separation of the copper and whose pH is close to 2, is treated with H2S (16) originating from the reaction of part of the calcine with sulfuric acid. 16.8 g of ZnS are thus collected, which represents a recovery of the zinc from

84,5% sur le minerai de départ.84.5% on the starting ore.

EXEMPLE 2EXAMPLE 2

Les opérations décrites dans l'exemple 1 ont été appliquées à un minerai qui contenait: Fe 44 % Pb 0,48 % S 34 As 0,23 % C 2,3 Ag 34 ppm Cu 0,62 Au 1,38 ppm Zn 2,24 La répartition calculée des composés du fer ressortait à FeS2 50,3 % FeS 15,4 % FeCO3 22,2 % A la calcination 9 % du soufre initial ont été transformés en SO2 du fait de la présence de carbonate, cet SO2 étant utilisé pour produire de l'acide sulfu20 rique. La majeure partie de cet acide était employée dans l'étape de lixiviation du minerai calciné et le reste servait à former 1'H2S nécessaire à la précipitation du ZnS The operations described in Example 1 were applied to an ore which contained: Fe 44% Pb 0.48% S 34 As 0.23% C 2.3 Ag 34 ppm Cu 0.62 Au 1.38 ppm Zn 2 , 24 The calculated distribution of iron compounds stood out at FeS2 50.3% FeS 15.4% FeCO3 22.2% On calcination 9% of the initial sulfur was transformed into SO2 due to the presence of carbonate, this SO2 being used to produce sulfuric acid. Most of this acid was used in the leaching stage of the calcined ore and the rest was used to form the H2S necessary for the precipitation of ZnS.

par réaction avec une partie du minerai calciné. by reaction with part of the calcined ore.

En outre, le soufre libéré à la calcination était intro25 duit dans la suspension de minerai calciné, entrant dans l'autoclave, et non pas ajouté à la solution toluénique de soufre obtenue après filtration de la pulpe en 3 (voir schéma); comme résultat, la solution de soufre produit In addition, the sulfur released on calcination was introduced into the suspension of calcined ore, entering the autoclave, and not added to the toluene sulfur solution obtained after filtration of the pulp in 3 (see diagram); as a result, the sulfur solution produced

ne contenait plus que 30 ppm d'arsenic par rapport au sou30 fre. contained only 30 ppm of arsenic compared to sou30 fre.

Dans cet exemple,le soufre a été obtenu avec un rendement In this example, sulfur was obtained with a yield

de 82,8% par rapport au soufre total du minerai. 82.8% from the total sulfur in the ore.

EXEMPLE 3EXAMPLE 3

Les opérations de l'exemple 1 sont répétées 35 mais le gâteau de filtration de la pulpe lixiviée (3) 1il est traité en (4) par 2500 ml de perchloréthylène à la place de toluène. Les résultats sont les mêmes que dans The operations of Example 1 are repeated, but the leached pulp filter cake (3) 1il is treated in (4) with 2500 ml of perchlorethylene in place of toluene. The results are the same as in

1 'exemple 1.1 example 1.

Claims

1. A process for obtaining elemental sulfur from an iron sulphide ore, which comprises the acid, oxidizing leaching of the pulverized ore, with a view to the extraction of sulfur, the pulp obtained at the end of the leaching being subjected to the separation of its solids (4) from the solution (13) which it contains, characterized in that the solids are treated hot with an organic solvent of sulfur, the latter then being recovered by crystallization on cooling (8), while the solution (13) is treated for the extraction of metals

nonferrous.

2. Method according to claim 1, characterized in that the sulfur solvent is a hydrocarbon

aromatic or a chlorinated hydrocarbon.

3. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the trivalent iron compounds present in the aqueous solution (13) are reduced.

leaching, before subjecting this solution to the extraction of non-ferrous metals (15,16).

4. Method according to one of claims 1 to 3,

characterized in that before leaching, the ore powder is calcined, to transform the FeS2 that it could contain into pyrrhotite and the vaporized sulfur is collected.

5. Method according to claim 4, characterized in that the calcination of the ore releases SO2, which is transformed into sulfuric acid, part of this acid

being used in the leaching step.

6. Method according to claim 3, characterized in that the reduction of the trivalent iron is carried out by heating the solution resulting from the leaching with a powder containing FeS, in particular with an ore

pyrrhotic or with the calcined powder according to claim 4.

7. Method according to one of claims 3 to 6,

characterized in that the reduced aqueous solution is treated with iron powder to precipitate the copper.

8. Method according to claim 7, characterized in that the solution, remaining after separation of the

copper, is subjected to precipitation of zinc in the form of sulphide.

9. Method according to claim 8, characterized in that the precipitation of the ZnS is carried out using H2S formed by treatment of part of the calcined ore powder according to claim 4 or of an ore

pyrrhotic using sulfuric acid.

10. Process according to claim 9, characterized in that the sulfuric acid, used for the production of the H25 necessary for the precipitation of the ZnS, comes from part of the sulfuric acid obtained according to the

claim 5.

11. Method according to one of claims 1 to

, characterized in that the ore contains arsenic 20 and in that the organic phase consisting of a solution of sulfur in the organic solvent is subjected to a desarsenification treatment before separating the sulfur therefrom

by crystallization.

12. The method of claim 11, carac25 terized in that the ore being calcined according to claim 4, the vaporized sulfur is dissolved in the organic phase before subjecting the latter to the treatment

of de-arsenification.

13. The method of claim 11, carac30 terized in that the ore being calcined according to claim 4, the sulfur vaporized during this operation is

added to the calcined ore subjected to leaching.

14. Method according to one of claims 11 to

13, characterized in that the desensification treatment consists of washing the organic phase, consisting of

killed from the solution of sulfur in the organic solvent, by means of an alkaline aqueous solution and in particular of a dilute aqueous alkaline solution, or of a lime milk.

15. Method according to one of claims 1

to 14, in which the residual solid from the extraction of sulfur, by the organic solvent, contains precious metals, in particular gold and silver, characterized in that this solid is treated with a lime milk, then with an aqueous solution of alkaline cyanide for the extraction of

these metals.