NO123798B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved behandling av jernsulfider

for fremstilling av elementært svovel og jern.

Foreliggende oppfinnelse vedrører behandling av jernsulfider for gjenvinning av svovel og jern. Oppfinnelsen angår mer spesielt en forbedret hydrometallurgisk metode for behandling av pyritiske og pyrrotitiske mineralsulfider for fremstilling av elementært svovel og jern og gjenvinning av metallforbindelser andre enn jern i form av separate biprodukter, når det behandlete materialet inneholder dette.

Selv om det er et stadig økende behov for både jern og svovel, tilfredsstilles bare en liten mengde av dette behov av jern og svovel fremstilt fra jernsulfidmalm. I Canada i 1966 var f.eks., mindre enn 1% av den totale jernmalm som ble behandlet pyritt og pyrrotitt, og dette til tross for en stor forekomst i Canada av disse sulfidmalmer. Dette tyder på at det er et stort behov for økonomisk tilfredsstillende prosesser for behandling av sulfidiske jernmalmer.

De nåværende kommersielle, prosesser for behandling av jernsulfider omfatter i alminnelighet.røsting i luft for å avdrive svovel. Jernoksydproduktet anvendes til jern og stålfremstilling hvis det tilfredsstiller kravene for renhet og svoveldioksydet anvendes til fremstilling av svovelsyre., Ved en kommersiell røstings-prosess blir pyrotitt inneholdende ikke-jernmetaller dødrøstet, idet kopper, nikkel og kobolt selektivt reduseres til metallisk tilstand og ekstraheres ved utluting med ammoniumkarbonatoppløsning. Utlut-ingsresten (magnetitt) anvendes som jernmalm.

En annen kommersiell prosess innebærer flammesmelting av pyritt ved ca. 12oo<G>C. Produktet, flytende jernmatte, granuleres.. og røstes deretter til jernoksyd og svoveldioksyd. Således oppnåes omkring tyofo svovelgjenvinning, dels som elementært svovel og dels som svoveldioksyd.

En ulempe med de tidligere.kjente prosesser er at hele eller en vesentlig del av svovelinnholdet i jernsulfidmaterialet som behandles, gjenvinnes som svoveldioksyd, og uten et marked for svovelsyre kan fjerningen av svoveldioksydet være et problem. Omdannelse av svoveldioksyd til elementært svovel, som lettere lar seg markeds-føres, er i alminnelighet uøkonomisk. Andre ulemper som ofte er involvert, er at urenhetene i jernsulfidene ikke muliggjør økonomisk fremstilling av en jernmalm som tilfredsstiller de spesifikasjoner som er oppsatt av jern og stålfabrikantene.

Problemene som er forbundet med de tidligere kjente prosesser har til en viss grad blitt overkommet ved hjelp av nylig ut-viklede hydrometallurgiske prosesser for fremstilling av svovel fra pyrrotitiske mineralsulfider. Ved en slik prosess, som er beskrevet i US patent nr. 3«°34«864, oppslemmes findelt pyrrotitisk mineral-sulf idmalm eller konsentrat med vann i en vandig sur sulfatoppløs-ning. Oppslemmingen omsettes deretter med en oksyderende gass inneholdende fritt oksygen ved en temperatur i området fra 9°°C til ca. 14o o C under et partielt oksygentrykk på over ca. 1.75 kg/cm 2. Be-handlingen fortsettes inntil svovel i mineralsulfidene er oksydert til sin elementære form. Det resulterende elementære svovel separeres deretter fra oppslemmingens faste fraksjon.. Når de pyrrotitiske sulfidene inneholder metaller andre enn jern, slik som kopper, nikkel, kobolt og sink, kan disse ekstraheres ved inngåelse i opp-løsningen I form av metållsulfater bg/éller de kan gjenvinnes som et sulfidkonsentrat' forbundet med det elementære svovelprodukt.

(Se f.eks. US patenter nr. 2.898.I96 og nr. 2.898.197).

En alvorlig ulempe med disse kjente hydrometallurgiske prosesser, er vanskeligheten med å separere deri oksyderte jernfraksjon fra de andre bestanddelene i den ferdigbksyderte oppslemming. De oksyderte jernforbindelsene, inkludert hydråtisert ferrioksyd, som frembringes ved den vandige oksydasjons-reaksjon er i form av et meget finkornet slam. Separeringen av dette materialet"fra oppløs-ningen og fra andre ikke-sulfidiske faste stoffer i resten, slik som silisiumdioksyd, edle metaller og uoppløselige sulfater slik som PbSO^, representerer alvorlige tekniske problemer som hittil ikke har blitt løst på tilfredsstillende måte.

Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en enkel metode som overkommer disse problemer og som på hensiktsmessig måte kan benyt-tes i forbindelse med de kjente vandige oksydasjonsprosesser for på en effektiv og økonomisk måte å behandle en mengde forskjellige sulfidiske jernmalmer og konsentrater uten hensyn til innhold av urenheter, og slik at det oppnås en separat gjenvinning av svovel og jern. Ved denne metode oppnås også gjenvinning av metaller andre enn jern, slik som kopper, sink, nikkel, kobolt og edle metaller

.som verdifulle biprodukter når disse er tilstede i utgangsmaterialet. Ifølge foreliggende oppfinnelse er det således tilveiebrakt en fremgangsmåte ved behandling av jernsulfider for fremstilling av elementært svovel, omfattende'en vandig oksydasjon hvor en oppslemming av findelte pyrrotitiske mineralsulfider i et vandig medium behandles ved en temperatur under 12o°C med en gass inneholdende fritt oksygen for å omdanne jernforbindelser i sulfidene til oksyderte jernforbindelser med samtidig omdannelse av sulfidsvovel forbundet med jernforbindelsene til elementært svovel og gjenvinning av nevnte elementære svovel, samt gjenvinning av jerninnholdet i mineralsulfidene, kjennetegnet ved at oppslemmingen fra den vandige oksydasjon underkastes en jernoppløsningsoperasjon, hvor denne oppslemming omsettes med svovelsyre og svoveldioksyd for å omdanne oksyderte jernholdige materialer i oppslemmingens faststoff-fraksjon til femosulfat og oppløse disse i oppløsningen, oppløsningen med oppløste femosulfat separeres fra den uoppløste rest, oppløsningen oppvarmes under oksyderende betingelser for å hydrolysere og utfelle

oppløst jern fra oppløsningen i form av basisk jernsulfat, hvoretter det utfelte basiske jernsulfat gjenvinnes, og ved at.det eventuelt før eller etter jernoppløsningsoperasjonen gjenvinnes elementært svovel.

Denne fremgangsmåte muliggjrør en effektiv separering av de oksyderte jernforbindelsene fra de andre uoppløselige material-ene omfattende bergarter, svovel, uoksyderte sulfider samt bly og edle metaller hvis dette er tilstede i utgangsmaterialet. Jern gjenvinnes fra oppløsningen i form av krystallinsk basisk jernsulfat som lett kan separeres fra oppløsningen ved hjelp av konvensjonelle metoder for væske-faststoffseparering, slik som filtrering og sentrifugering. Mr det ønskes et jernprodukt med høy renhet, blir eventuelle metaller andre enn jern som kopper, sink, nikkel og kobolt, som er tilstede i de pyrrotitiske sulfidene, gjenvunnet hver for seg som biprodukter ved utfelling fra oppløsningen før hydrolysen av jernforbindelsene. ;Det basiske jernsulfat kan omdannes til jernsvamp eller rent jernpulver ved hjelp av konvensjonelle metoder.

Med den benyttede betegnelse "pyrrotitiske mineralsulfider" menes jernholdige sulfider hvor molarforhbldet mellom svovel og jern er mindre enn ca. I,5« Dette omfatter naturlig forekommende pyrrotitt, vanligvis gitt formelen FeSx hvor x = 1-1,5, såvel som . såkalt kunstig pyrrotitt som fremstilles ved termisk dekomponering av pyritt (FeS^). Et hovedformål med oppfinnelsen er å fremstille elementært svovel og jern fra pyrrotitiske mineralsulfider. Sul-, fidene kan derfor godt være blottet for økonomisk gjenvinnbare

metaller andre enn jern. På den annen side, siden fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen tilveiebringer effektiv gjenvinning av.metaller andre enn jern som biprodukter, kan det pyrrotitiske sulfid inne-holde metaller andre enn Jern, slik,som kopper, sink, gull, sølv, elementer fra platlnagruppen og kobolt, nikkel, kadmium og bly.

Fremgangsmåten .ifølge oppfinnelsen skal i det følgende be-skrives under henvisning til tegningen, som er et forenklet strøm-ningsdiagram som viser hovedtrinnene i en fullstendig pyrittbe-handlingsprosess som omfatter den forbedrede fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen.

I den fullstendige illustrerte prosess er eharge-materialet pyritt inneholdende metaller andre enn jern, slik som kopper, sink, nikkel, kobolt og edle metaller. Pyritten utsettes først for en termisk dekomponéring (lo) for å avdrive ustabilt svovel og danne en kunstig pyrrotitt, som er mottagelig for direkte vandig oksydasjon som beskrevet nedenunder. Ved denne operasjon må tilstrekkelig svovel fjernes fra pyritten for å senke dens molare forhold mellom svovel og jern til under. 1,5 og fortrinnsvis til mellom 1,3 og l,o. Den termiske behandling kan utføres ved bruk av kon-vensjonell apparatur ifølge kjente metoder. En foretrukken metode er å røste pyritten, etter maling til en partikkelstørrelse hvor vesentlig 80% er mindre enn 2oo mesh.standard Tyler sikt størrelse, i en roterende ovn ved en temperatur i området fra ca. 65o°C til 82o°C. Oppvarmingen bevirkes ved brenning av naturgass som strøm-mer gjennom ovnen i motstrøm til de faste stoffene. Røstingen foretas i en slik utstrekning at 4° til 45$ av pyrittens svovel-innhold fjernes. Dette svovel, hvor 85- loofo er i elementær form avhengig av prosessbetingelsene, gjenvinnes ved hjelp av konvensjonelle metoder og utgjør det første elementære svovelprodukt i den fullstendige prosess. Mengden av arsen og selen fjernes fra chargen i oppvarmingstrinnet, og.således vil det elementære svovelprodukt fra dette trinn normalt være forurenset av arsen og/eller selen når disse elementene er tilstede i pyritten. Disse urenheter kan fjernes ved hjelp av kjente fremgangsmåter slik som kalkbehand-ling for å tilveiebringe et meget rent produkt av elementært svovel.

Det kunstige pyrrotitt (S/Fe molarforhold på l.o til 1.5) fra den termiske dekomponering (lo), behandles i et vandig oksydasjonstrinn (11) for å oksydere jernsulfidene med samtidig omdannelse av sulfidsvovel, som er forbundet med jernsulfidene, til elementært svovel. Denne fremgangsmåte er tidligere kjent, f.eks. fra US patent nr. 3«°34«864. Det pyrrotitiske materialet oppslemmes i en vandig sur sulfatoppløsning. Omtrent 15-2o g/l svovelsyre tilsettes for å initiere oksydasjonsreaksjonen og for å tilveiebringe den syre som trenges til de oppløselige sulfat-dannende metaller andre, enn jern, slik som Cu, Ni, Co og Zn. Når først reaksjonen er startet regenereres tilstrekkelig syre til at reaksjonen kan opp-rettholdes. Den eneste tilsetning av syre som er nødvendig, er den som skal til for å kompensere for mekaniske tap og tap til uopp-løselig sulfatdannende urenheter slik som bly.

I den illustrerte prosess utføres oksydasjonen fortrinnsvis i en autoklav forsynt med en røreanordning ved en temperatur under smeltepunktet for svovel, fortrinnsvis mellom loo° og llo°C <p>g ved et oksygenpartialtrykk på over ca,. 3*5 kg/cm ■ o, fortrinnsvis fra ca.

7.0-9.I kg/cm . I motsetning til fremgangsmåten 1 US patent nr. 3.o34*864, heves temperaturen fortrinnsvis ikke over smeltepunktet til svovel under noe trinn i oksydasjonsreaksjonen, fordi det er ønskelig å unngå okklusjon av sulfider av smeltet svovel for å oppnå optimal oksydasjon av sulfider av både jern og metaller andre enn jern.

Sluttproduktet fra det vandige oksydasjonstrinn (11) er en oppslemming bestående, av en svakt sur sulfatoppløsning inneholdende oppløste metaller andre enn jern og eh liten mengde av ferri- og ferrojern og en faststoff-fraksjon inneholdende elementært svovel, oksyderte jernforbindelser inkludert hydratisert ferrioksyd og basisk ferrisulfat, uomsatte sulfider, bergarter og i enkelte tilfeller andre uoppløselige stoffer slik som edle metaller og bly (i form av PbSO^).

Ifølge en foretrukken utførelse av oppfinnelsen, gjenvinnes jern, elementært svovel og metaller andre enn jern fra denne oppslemming i trinnene 12 til 22, som følger etter det vandige oksydasjonstrinn.

I jernoppløsningstrinnet (12) blir oppslemmingen fra oksydas jonstrinnet (11) fortrinnsvis først fortynnet med vann i en slik mengde som er nødvendig for å regulere faststoffinnholdet til ca. 30-40%. Oppslemmingen omsettes under ikke-oksyderende betingelser med svoveldioksyd og svovelsyre for å omdanne! de oksyderte jernforbindelsene i oppslemmingen til sulfater og oppløse dem i oppløs-ningen. SO2 og HgSO^ må tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig for å tilveiebringe det svovel som er nødvendig for denne omdannelse. De nøyaktige mengder av SO^ og H^SO^ er ikke avgjørende for den generelle gjennomførbarhet av jernoppløsniirgstrinnet. For å oppnå optimale resultater bør imidlertid de relative emngder av S02 og HgSO^ reguleres for å bevirke omdannelse av i alt vesentlig alt jernoksyd i oppslemmingen til ferrosulfat, som er meget opp-løselig i oppløsningen. Til dette formål må svoveldioksyd tilsettes i en mengde som er tilstrekkelig til å redusere i alt vesentlig alt tre-verdig jern i oppslemmingen til den toverdige tilstand og_ tilsette HgSO^ i en mengde soitl er tilstrekkelig til å utfylle mat-erialbalansen åv det svovel som skal til for omdannelsen av de oksyderte jernforbindelser til ferrosulfat. Når det anvendes en mengde S0„ som er mindre enn.den som- skal til for å redusere i alt vesentlig alt Fe til Fe , kan det ureduserte jern fremdeles inntas- i oppløsningen som ferrisulfat. Dette-har imidlertid den ulempe at det trenger en tredjedel mer.svovel til å danne ferrisulfat enn til å danne ferrosulfat, idet det tre-verdige jern er mindre oppløselig enn den to-verdige form, hvilket således nød-vendiggjør håndtering av mer fortynnede oppløsninger og en øket mengde H2SO^ frigjøres og mindre jern utfelles i det påfølgende hydrolysetrinn. Når mengden av S02 økes- og mengden av H2S0^ minskes tilsvarende, vil på den annen side oppløsningen av oksydert jern og dannelsen av ferrosulfat.fremdeles foregå, men med en meget mindre hastighet enn dét som oppnåes med en hensiktsmessig proposjonering av S02 og HgSO^. Også noe ferrosulfitt dannes..

I praksis oppnåes optimale resultater ved å tilveiebringe ca. l/2 mol S02 ,per mol ferrijern i oppslemmingen sammen med tilstrekkelig H2S0^ for å holde S/Fe molarforholdet i systemet i om-råde på fra l.o:l til 1.2:1.

Jernoppløsningen foretas fortrinnsvis i en korrosjonsmot-standsdyktig, forseglet autoklav ved en temperatur på opp til kokepunktet for oppslemmingen og fortrinnsvis ved ca. 9°°C« Ved denne forhøyede temperatur blir oppløseligheten av ferro- og ferrisulfat i oppløsningen vesentlig øket og opp til 150 g/l jern, som FeSO^, kan lett oppløses.

Behandlet oppslemming fra jernoppløsnings-trinnet føres til filtreringstrinftet (13) hvor oppløsningen inneholdende opp-løst jern metaller andre enn jern separeres fra den faste rest. Resten som inneholder elementært svovel, -uomsatte sulfider, bergarter og uoppløselige sulfater og edle metaller, føres til granu-leringstrinnet (14). I dette trinnet dispergeres resten i vann for å gi en oppslemming med 3°-4°% faste stoffer, som oppvarmes under omrøring til over smeltepunktet for svovel,, f.eks. til ca. 13o°C i 15 minutter og blir deretter avkjølt. Dette resulterer i dannelse av faste svovelpellets eller granulater0 Svovelgranulatene som vanligvis inneholder hoen okkluderte sulfider, se-_ pareres ved å sikte oppslemmingen. Rent elementært svovel gjenvinnes fra svovelgranulatene ved varmfiltrering ved 15o°C (trinn 15). Sulfider resirkuleres til det termiske dekomponeringstrinn. Som et alternativ til varmfiltrering, kan det elementære svovel ekstraheres ved bruk av organiske oppløsningsmidler slik. som tetralin, o-diklorbenzen eller etylenbromid. . I en variasjon av den nettopp beskrevne svovelgjen-vinningsmetode kan granuleringen utf øres på oppslemmingen-fra den vandige oksydasjon for oppslemmingen føres til jernoppløs-ningstrinnet. Dette gjøres ved ganske enkelt å oppvarme oppslammingen ved slutten av oksydas jonen til ca.. 13o°C i 15 minutter og deretter avkjøle under omrøring. Typisk størrelses-fordeling for pellets som er dannet på denne måte ér: +2o mesh (Tyler) - lo#, -2o+12 - 8o% y -12 - lo%. I de fleste tilfeller kan kvantiteten og kvaliteten av de dannede svovelgranulater forbedres ved tilsetning av en liten mengde bverflateaktivt middel til oppslammingen før granuléring. Fra o-.l til o.2 g/l av de følgende midler er funnet å være nyttige: gummi arabikum (acacie-gummi), "Aerofroth 73"» °S sulfonerté fettsyreestere.

Utlutningsoppløsningen fra jernoppløsningstrinnet (12.) inneholder vesentlig alt jern, sink, nikkel og kobolt som er tilstede i malmen. Kopper er også tilstede, skjønt noe kopper vil reduseres av SOg under jernoppløsningsreaksjonen og vil være tilstede i resten i elementær form. Når utgangssulfidenes natur er slik at oppløsningen inneholder økonomisk gjenvinnbare mengder av metaller andre enn jern og/eller når tilstedeværelsen av slike urenheter i jernproduktet ikke kan godtas, fjernes disse urenheter fra oppløsningen i stripplngstrinnet (,l6). Dette oppnås ved å behandle oppløsningen direkte med . jernpulver og/eller et sulfideringsmiddel slik som HgS. Jern virker slik at det nøytraliserer det frie sulfat og cementerer alle elementer som forekommer.under jern I den elektromotoriske spenningsrekke, I dette tilfelle Cu, Ni og Co. Sink fjernes også. fra oppløsningen på grunn av jerntilsetningen ved at jernet og U^ SO^ utvikler H 2 med påfølgende dannelse av, i nærvær av elementært svovel, H^S som utfeller oppløst sink fra.oppløsningen i form av ZnS.

Etter separering av de utfelte metaller andre enn jern i filtreringstrinnet (171» behandles oppløsning som normalt inneholder I00-I50 g/l.jern i hydrolysétrinnet ,(l8) for å utfelle jern som basisk jernsulfåt ifølge reaksjonen:

hvor x = o til 2.

Denne behandling utføres fortrinnsvis i en lukket reak-sjonsbeholder ved en temperatur i området l°/0-23ooC under et oksygenpartialtrykk på ca. 6.35-2.1 kg/cm Q .-fortrinnsvis ca. 1.4-1..75 kg/cm . Det trenges omtrent 1 time til å utfelle 7o-8o% av jernet fra oppløsningen under optimale betingelser. Det basiske jernsulfatbunnfall er krystallinsk og lar seg lett separere fra oppløsningen ved filtrering (19). Når metaller andre enn jern fjernes eller i det minste innholdsmessig senkes til under ca. 2-g/l før hydrolyse, inneholder jernbunnfållet mindre enn o. lfo metaller andre enn jern. Filtratet som mormalt inneholder 3°-6o g/l HgSO^ og lo-45 g/l jern resirkuleres til jernoppløsningstrinnet og det vandige oksydasjonstrinn.

Det utfelte basiske jernsulfat behandles i overensstemmelse med kjente metoder for gjenvinning av jern. Den metode som er illustrert på tegningen innebærer et pelletiseringstrinn (2o) fulgt av røsting i luft i en kalsineringsoperasjon (21). Formålet med dette er å senke svovelinnholdet til et akseptabelt nivå for etterfølgende direkte reduksjon til jern. Kalsinering utføres ved bruk av et konvensjonelt utstyr og ved oppvarming i luft.ved en temperatur på mellom 650° og g8o<0>C, fortrinnsvis ved ca. 76o°C. Avløpsgass fra kalsineringsoperasjonen bestående vesentlig av SO^ og en-liten mengde SO^, resirkuleres til jern-oppløsningstrinnet (12).

Det kalsinerte produkt reduseres til rent jern i et direkte reduksjonstrinn (22) i overensstemmelse med kjente metoder. I alminnelighet utføres dette ved oppvarming av det kalsinerte produkt i kontakt med egnede faste og/ellérgassformige reduksjonsmidler ved en temperatur på over 82o°C og fortrinnsvis ved ca. lo4o°C..

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes for behandling av en hvilken som helst type jernsulfidmalmer uavhengig av innholdet av metaller andre enn jern. Det på tegningen viste strømningsdiagram gir anledning for behandling av ren eller forurenset pyritt og resulterer i et meget rent jernprodukt som er egnet for direkte støping og anvendelser innen pulvermetallurgi-en. Slike metaller andre enn jern, som kopper, sink, nikkel og kobolt ekstraheres i det vandige oksydasjonstrinn og SC^-HgSO^ jernoppløsningstrinnet og fjernes fra kretsløpet som biprodukter i strippingstrinnet. Bly, edle metaller og andre uoppløselige forbindelser forblir kvantitativt i resten fra jernoppløsnings-trinnet og utgjør et annet biprodukt fra hvilket bly og edle metaller lett kan gjenvinnes.. : Ved behandling av jernsulfIder, som ikke inneholder økonomisk gjenvinnbare mengder av metaller andre enn jern,, eller hvor disse urenheter ikke er uønskede i jernproduktet, kan strippingstrinnet utelates fra strømningsdiagrammet. Sulfider som allerede er i pyrrototisk formr slik som naturlig forekommende pyrrotitt eller jernmatte-, vil naturligvis behandles direkte 1 det vandige oksydasjonstrinn.

i Den forbedrede frémgangsmåte ifølge oppfinnelsen representerer flere viktige fordeler. Blant disse er: en ela-stisitet som tillater behandling av en mengde forskjellige jernsulfidmalmer og konsentrater; prosessen er selv-opprett-holdende og krever ingen, reagenter annet enn luft, vann, re-duks jonsmidler og energi; metaller andre enn jern som er tilstede i jernmalmen, gjenvinnes som biprodukter;•svovel gjenvinnes i elementær forra, hvor noe av dette må renses for arsen og selen bg. en. annen del er i form av meget rent elementært svovel. Sluttlig kan det nevnes at det oppnåes at meget høyt utbytte av alle verdifulle bestanddeler i malmen, f.eks. Fe - +98%, S° -90%, Cu, Znv Ni, Co - +95%, Pb og edle metaller

- loo%....

Oppfinnelsen illustreres ved følgende eksempel: Eksempel.

Utgangsmaterialet I dette eksempel var en oppslemming avledet fra vandig sur.oksydasjon av termisk dekomponert pyritt. Analysene for pyritten før og etter termisk behandling og for den oksyderte oppslemming er: vist i tabell l._

En prøve av den oksyderte oppslemming hvorfra fraksjonen av +loo mesh elementært svovel ér; fjernet og hvilken prøve inneholdt ca. lloo gram faste stoffer og 1460 ml oppløsning, ble fortynnet med ca. 32oo ml vann og-plassert i en autoklav. 5.5 m°l H2S0^ (o.6l mol per mol Fe i oppslemmingen) ble tilsatt til chargen og autoklaven ble forseglet og oppvarmet til go°C. Oppslemmingen ble kontinuerlig omrørt og 4*5 m°l SOr, (0.5 mol per mol Fe) ble innført i autoklaven i løpet av en lo minutters periode. Etter 2 timer ble autoklaven avkjølt og innholdet tømt ut. Mengden og analysene av produktene er vist i tabell 2.

En 4-liters prøve av utlutningsoppløsningen ble behandlet ved 9°°C med 40 ml (NH^J^S oppløsning og 66 g jernpulver og en annen 4-liters prøve med bare jernpulver. I hvert tilfelle ble prøvene omrørt med de tilsatte reagenter i-3° minutter og deretter filtrert. Resultatene er vist i tabell 3«

391° ml av den rensede oppløsning ble oppvarmet ved 2oo°C i en time ved et oksygenpartialtrykk på 1.4 kg/cm for å hydrolysere oppløst jern og utfelle dette fra oppløsning.. 3°5° ml hydrolysert oppløsning ble gjenvunnet sammen med 74° g jernbunnfall som ved analyse inneholdt 37•7 vektprosent Fe, 15«7 vektprosent S, <o.ool vektprosent Cu, Ni og Co og<o.005 vektprosent Zn.

Hydrolyse av den samme oppløsning', men uten først å foreta rensing, ga et jernbunnfall med analyse: 3^*7 vektprosent Fe, I6.7 vektprosent S, 0.03 vektprosent Cu, Zn og Ni og o.o2 vektprosent Co.

En prøve av det meget rene jernbunnfall ble kalsinert ved oppvarming i luft ved 76o°C i 3° minutter og deretter redusert til metallisk jern ved oppvarming ved lo9o°C i 3° minutter i kontakt med hydrogen. Sluttproduktet var meget rent jernpulver og hadde følg-ende analyse (i vektprosent): 0.0076 S, 0.0065 C, 0.14 Og, 0.003 Cu,

<o.oo5 Zn, o.ool Ni, <o.ool Co,<o.ool Pb, 0.005 As, 0.003 Se, <o.oo8 Al, 0.003 Si og<o.ool Ag, resten Fe.

Claims (9)

1. Fremgangsmåte ved behandling av jernsulfider for fremstilling av elementært svovel, omfattende en vandig oksydasjon hvor en oppslemming av findelte pyrrotitiske mineralsulfider i et vandig medium behandles ved en temperatur under 12o°C med en gass inneholdende fritt.oksygen for å omdanne jernforbindelser i sulfidene til oksyderte jernforbindelser med samtidig omdannelse av sulfida-svovel forbundet med- jérnforbindelsene til elementært svovel og. gjenvinning av nevnte elementære svovel, samt gjenvinning av jerninnholdet i mineralsulfidene, karakterisert ved at oppslemmingen fra den vandige oksydasjon underkastes en jernoppløs-ningsoperasjon hvor denne oppslemming omsettes med svovelsyre og svoveldioksyd for å omdanne oksyderte jernholdige mineraler i oppslemmingens faststoff-fraksjon til ferrosulfat og oppløse disse i oppløsningen, oppløsningen med oppløste ferrosulfat separeres fra den uoppløste rest, oppløsningen oppvarmes under oksyderende betingelser for å hydrolysere og utfelle oppløst jern fra. oppløsning-en i form av basisk jernsulfat, hvoretter det utfelte basiske jern-sulf at gjenvinnes, og ved at det eventuelt før eller etter jernopp-løsningsoperasjonen gjenvinnes elementært svovel.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at det i jernoppløsningsoperasjonen tilveiebringes tilstrekkelig svoveldioksyd til å redusere vesentlig alt tre-verdig jern i oppslemmingen, fra. den vandige oksydasjon, til den to-verdige form, og at tilstrekkelig svovelsyre tilveiebringes for å sikre at til-sammen minst et mol svoveldioksyd pluss svovelsyre er tilgjengelig i oppslemmingen for hvert mol jern deri.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert vedrat jernoppløsningen utføres ved en temperatur på ca. ^ o°C.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at et halvt mol svoveldioksyd tilveiebringes per mol ferrijern .i oppslemmingen, sammen med tilstrekkelig svovelsyre til å holde molarforholdet mellom svoveldioksyd pluss svovelsyre, og jern i oppslemmingen i området på l.orl til 1.2:1. .

5» Fremgangsmåte ifølge krav 1> hvor jernsulfidene inneholder metallforbindelser andre enn jernforbindelser som oppløses ved oksydasjonen, karakterisert ved at oppløsningen umiddelbart før hydrolysen på i og-for seg kjent måte omsettes med metallisk jern og/eller et sulfideringsmiddel for selektivt og i vesentlig grad å fjerne nevnte metallforbindelser andre enn jernforbindelser fra oppløsningen.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at elementært svovel gjenvinnes fra den vandige oksydasjons-oppslemming-før jernoppløsningsoperasjonen ved å oppvarme oppslemmingen under omrøring til over smeltepunktet for.svovel i et kort. tidsrom for å bevirke dannelse av små kuler av.elementært svovel, og at oppslemmingen avkjøles for å danne, faste svovelpellets, som deretter gjenvinnes.

7» Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at fra o.l til o.2 g/l av et overflateaktivt middel bestående av gummi arabikum eller en sulfonert fettsyreester, tilsettes til oppslemmingen før oppvarming for å danne små svovelkuler.

8. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at elementært svovel gjenvinnes fra den oppløste resten fra jernoppløsningstrinnet ved oppvarming og omrøring til en temperatur over smeltepunktet for svovel for å agglomere det elementære svovel til små væskeformige svovelkuler, og at oppslemmingen av-kjøles til en temperatur under smeltepunktet til svovel for å danne faste svovelpellets, som deretter gjenvinnes fra oppslemmingen.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at jernhydrolyseringstrinnet utføres ved en temperatur i området fra 190° - 23o°C under et oksygenpartialtrykk på 0.35 - 2.1 kg/cm2.