NO124036B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte til utvinning av sink fra malmer bestående av eller inneholdende silikater.

Den malm som nå vanligvis brukes for

å utvinne sink såvel ved help av pyrome-tallurgi som ved hydrometallurgi er sulfi-det (blende eller sfarelitt). I mindre måle-stokk brukes også sinkkarbonat (smitsonitt eller galmei) og sinkoksyd (sinkitt). Det er å merke at den generelle betegnelse «galmei» ) mineralogisk betegnelse av sinksilikat) ofte brukes for forskjellige sink-kar-bonatmalmer med varierende innhold av sinksilikater.

Hydrometallurgisk utvinning av sink fra sinkmalmer er forbundet med store vanskeligheter når malmen inneholder oppløselige silikater som etter utluting kan danne en oppløsning inneholdende ca. 2— 3 % oppløselig SiOa. Dette skyldes dannel-sen av kiselsyre under utlutning med svovelsyre. Kiselsyre må fjernes før den sink-sulfatholdige oppløsning behandles for å eliminere forurensninger som betydelig minsker det elektriske strømutbytte under den etterfølgende elektrolyse. Fjernelse av kiselsyre kan bare utføres ved nøytraliser-ing av oppløsningen, og da dannes der en silikagel som er vanskelig å filtrere.

Flere metoder har vært foreslått for å

unngå de ovennevnte vanskeligheter ved behandling av slike malmer. En av disse metoder er den «omvendte utlutning» (re-verse leaching) ved hvilken den fri svovelsyre-holdige elektrolyserte oppløsning

gradvis helles over malmmassen, idet pH-verdien omhyggelig reguleres for å hindre at de oppløselige silikater går i oppløsning og idet de tilsvarende sinkverdier ikke eks-

traheres. En annen metode består i at kiselsyre felles ut sammen med ferrihydroksyd, idet ferri-jonen kommer fra selve malmen eller tilsettes som ferrisulfat som er fått ved behandling av jernskrap med

en del av den elektrolyserte oppløsning og påfølgende okjsydasjon av det toverdige jern med mangandioksyd. En annen metode brukt for sulfidiske malmer, særlig når

disse malmer inneholder kvartsholdig gangart, består i å regulere på passende

måte røsting for å hindre dannelse av opp-løselige silikater. Denne metode krever en meget nøyaktig regulering av røstetempe-raturen.

Når imidlertid sinkmalmer inneholder en forholdsvis stor eller selv fremhersken-de mengde av oppløselige silikater, kan ingen av disse metoder anvendes, da de resulterende oppløsninger ville inneholde en for høy konsentrasjon av kiselsyre. Under disse betingelser består den eneste mulige metode i å behandle malmen ved flotasjon for å eliminere selve silikatkomponenten. Denne metode brukes av en stor sinkfabri-kant. Rhodesia-Broken Hill Development Co., som daglig fremstiller ca. 70 tonn. Det således fraskilte sinksilikat har ikke vært brukt inntil nå på grunn av en manglende praktisk utlutningsmetode. Da dette er av stor betydning siteres her et avsnitt av boken «Hydrometallurgy of Base Metals» av George D. Van Arsdale (side 17, Mc-Graw-Hill Book Company. Inc. 1. utg. 1953). «Der er ennå ikke mulig å behandle karbonat- og silikatmalmer med fullstendig suksess og kanskje en dag vil man fin-ne en passende utlutningsmetode for disse malmer.»

Foreliggende oppfinnelse har spesielt som formål å behandle høyverdige oppløse-lige silikatmalmer ved hjelp av en ytterst enkel utlutningsmetode. Metoden kan også med hell anvendes til lavverdige oppløse-lige silikatmalmer, slik som de som nå brukes i sink-hydrometallurgien under silika-koaguleringstrinnet.

Den hovedsakelige fordel ved foreliggende oppfinnelse består i at det er mulig å behandle ved hjelp av hydrometallurg-iske metoder sinkmalmer som inneholder oppløselige silikater, hvilke malmer forekommer i naturen i store mengder og har forholdsvis høyt sinkinnhold (40 % og eventuelt mere). En annen fordel består i at det er mulig å utlute slike malmer di-rekte ved hjelp av en enkel og billig metode. Andre fordeler vil fremgå av den følg-ende beskrivelse av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen.

Det har alltid vært fristende i hydrometallurgien å anvende sinkmalmer som inneholder oppløselige silikater, da disse malmer forekommer i forholdsvis store mengder i naturen, har stort sinkinnhold og er lett å behandle med svovelsyre med en konsentrasjon som vanligvis brukes i hydrometallurgien, nemlig ca. 100—300 og H2SO4 pr. liter.

Flere koaguleringsmidler har vært for-søkt for å koagulere kiselsyre til en filtrer-bar form. Det viktigste av disse midler er ferrihydroksyd.

Man har imidlertid alltid støtt på to store vanskeligheter, likegyldig hvilke forhold av jern og hvilke behandlingsmetoder ble tatt i bruk: en for langsom filtrering og en for stor mengde av bunnfall, og dette forårsaket at vesentlige mengder av sinksulfat ble holdt tilbake under kondisjonering av oppløsninger som inneholdt opp-løselig kiselsyre i konsentrasjoner av 20 g pr. liter eller mere.

Ved å studere det som var kjent på dette område har vi funnet at de oppnådde resultater ikke var særlig oppmuntrende. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen oppnåes særlig gode resultater, og det ka-rakteristiske hovedtrekk ved fremgangsmåten er at 1—50 vektsprosent aluminiumioner tilsettes utlutningstanken i form av et aluminiumsalt eller dannes in situ av tilsatt aluminiumholdig råmateriale annet enn nevnte sinkmalm, hvorpå man oppslutter reaksjonsblandingen så at kiselsyren koaguleres og fraskiller den erholdte opp-løsning av sinksulfat, hvorav sink utvin-nes ved elektrolyse.

Under de av oss foretatte undersøkel-ser har vi funnet at en tilsetning av forholdsvis små mengder aluminiumsulfat

(ca. 40—90 % i forhold til den oppløselige

kiselsyre) resulterte i ytterst hurtig filtrering, mens mengden av bunnfallet var helt tilfredsstillende. Vi har også funnet at over

visse mengder av aluminiumsulfat oppnådde man bare liten eller ingen reduksjon av bunnfallmengden. Tvertimot når mengden av det tilsatte aluminiumsulfat økte over visse grenser økte gradvis mengden av bunnfallet eller filterkaken, mens filtreringshastigheten hadde en optimal verdi. Forbedringen fått ved anvendelse av aluminiumsulfat som koaguleringsmiddel vil bedre forstås når det tas i betraktning at Rhodesia-Broken Hill Development Co. må

findele malmer for å eliminere største-delen av de oppløselige silikater, og selv da er det vanskelig å fjerne kiselsyre som uunngåelig kommer inn i oppløsningen. I anlegg av ovennevnte firma utføres granu-lering av kiselsyre, etter at malmen er ut-lutet, ved hjelp av ferrihydroksyd gjennom nøytralisering av oppløsningen og opphetning til ca. 60° C. Kondisjonering av kiselsyre betraktes som tilfredsstillende når 250 ml av suspensjonen kan filtreres i 8 minutter gjennom en Buchner-trakt med en diameter av ca. 10 cm. Søkeren vet ikke hvilket vakuum og hva slags filtrerpapir ble bruk under disse forsøk.

Ved hjelp av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen har man behandlet en malm inneholdende 25 % kiselsyre, av hvilken ca. 95 % var oppløselig i 5 % svovelsyre. Det ble tilsatt ca. 40—60 % aluminiumsulfat inneholdende 17,5 % AhO» i forhold til kiselsyre i malmen. Utlutnings- og kondi-sjoneringstid var 30 minutter, ved 95—100° C. Filtrering av 300 ml av suspensjonen varte bare 2 minutter. Det ble brukt en Buchner-trakt av samme diameter med et S & S blue ribbon-filtreringspapir, og en trykkminskning av 25 cm Hg. Tiden ble regnet inntil filterkaken sprakk.

Under ovennenvte betingelser — dvs. anvendelse av en 5 % svovelsyreoppløsning, 30 minutters utlutning og kondisjonering

ved 97—100° C og en malm med 46 % Zn og 24,7 % SiC-2 siktet gjennom en 200 mesh sikt — fikk man filterkaker som veiet fem ganger mere enn den anvendte malm-mengde. Sink utvunnet av den anvendte malm hadde ca. 90 % når kaken var vasket med 50 % vann i forhold til malmvekten. Under disse betingelser var prosentmeng-den av den oppløselige kiselsyre i den fil-

trerte oppløsning mere eller mindre konstant og utgjorde ca. 0,5 g pr. liter. Ved lengere kondisjonering av bunnfallet (1— 2 timer) minsket mengden av den opp-løselige kiselsyre til 0,4 henholdsvis 0,35 g pr. liter.

Det ble også funnet at filtreringshastigheten og mengden av bunnfallet var avhengig av den under utlutningen oppløste jernmengde. Desto høyere jernkonsentra-sjonen i oppløsningen var før koagulasjonen desto større mengder aluminiumsulfat måtte tilsettes for å holde filtreringshastigheten konstant.

Det ble også funnet at temperaturen måtte holdes så høy som mulig under utlutningen for å muliggjøre hurtig nøytra-lisasjon av syren og et kortere tidsrom mel-lom tilsetningen av hele malmchargen på en side og oppnåelsen av koagulasjonen av kiselsyren og en pH av ca. 4,0 på den annen side. Ved bruk av lavere temperaturer tok det lengere tid å nå pH av 4,0 og derved tok det lengere tid til koagulering av kiselsyren kunne begynne. Det ble også funnet at koagulerings-pH er en funksjon av kon-sentrasjonen av aluminiumsulfat i oppløs-ningen, for hver konsentrasjon av aluminiumsulfat er det alltid nødvendig å nå en gitt koagulerings-pH, ca. 3,5—4,0. Ved lavere temperaturer er det vanskelig hurtig å nå den nødvendige pH, dog kan koagulering nås gjennom nøytralisering med kalk-stein.

Et interessant trekk som ble iakttatt er at selve SOi-radikalen tilstede i aluminiumsulfat kan brukes for å angripe sinksilikat. Dette ble funnet ved å bestemme mengden av den utvundne sink i forhold til den brukte mengde av svovelsyre.

Oppfinnelsen vil i det følgende nær-mere forklares ved hjelp av flere eksempler.

Eksempel 1: Sammensetning av malmen: ZnO = 58,4%, SiC- = 24,7% AhO:. = 2,18%, Fe20:i = 1,90 %.

De utførte forsøk viste at ca. 30 % av aluminiumoksyd, ca. 20 % av ferrioksyd og ca. 95 % av kiselsyre i malmen ble oppløst under utlutningen. Disse prosentmengder ble bestemt ved analyse av en aliquot del uttatt før koaguleringen av kiselsyren.

Behandling: 5 % svovelsyre med et innhold av aluminiumsulfat (17.5% AI2O3) vist i den følgende tabell. Malmen ble behandlet ved 95—100° C. Denne temperatur) ble opprettholdt i 30 minutter etter koaguleringen.

Filtrering: Filtrering av 300 ml av suspensjonen gjennom Buchner-trakt med en diameter av ca. 10 cm med et «blue ribbon S & S» filtrerpapir, 25 cm Hg trykkminskning, tid beregnet inntil filterkaken sprakk.

Det ble forsøkt å filtrere en nøytrali-sert suspensjon som ikke var tilsatt aluminiumsulfat og filtreringen varte i over 4 timer. Ved tilsetning av forskjellige mengder ferri-katjon som koaguleringsmiddel lykkedes det å forkorte noenlunde filtrer-ingstiden som varierte fra iy2 time til 3 timer.

Disse tall viser at der finnes en optimal mengde av aluminiumsulfat som kan brukes i forhold til kiselsyre i malmen, hvilken mengde gir både kortere filtrer-ingstider og mindre vekt av filterkake. For den ovenfor angitte malm var denne opti-male mengde 40—60 % i forhold til kiselsyre i malmen.

Eksempel 2: Sammensetning av malmen: ZnO = 49.2 %, SiOi> = 23,3 %, AI2 - 3,8 %, Fe203 = 8,7 %.

De utførte forsøk viste at omtrent de samme mengder av AI2O3, Fe20;j og Si02 som i eksempel I ble oppløst.

Behandling og filtrering var identisk med eksempel 1.

Ovennevnte tabell viser at små tilsetninger av aluminiumsulfat ikke gir tilfredsstillende resultater. Imidlertid, når mengden av aluminiumsulfat øker, minsker virkningen av det oppløste jern særlig hva angår filterkakens vekt.

Den diskontinuerlige utlutning av opp-løselige silikatmalmer ved hjelp av den beskrevne og ovenfor illustrerte fremgangsmåte kunne ikke ennå betraktes som tilfredsstillende på grunn av den forholdsvis store masse av filterkake i forhold til mengden av den høyverdige oppløselige silikatmalm. Under disse betingelser var det praktisk talt umulig å bruke slam-for-tykningsmidler av Dorrtypen da dekantering praktisk talt ville være lik null (ca. 5—15%). En annen vanskelighet besto i at suspensjonen blir forholdsvis tykk ved koaguleringspunkter av Si02- Mere flytende suspensjoner kan imidlertid oppnås ved å bruke større mengder aluminiumsulfat. I alle tilfelle måtte den koagulerte suspensjon omrøres ved hjelp av kraftige og virkningsfulle midler. På den annen side var det nødvendig ved metoden å bruke elektro-lyserte oppløsninger som inneholdt maksimum ca. 50 g fri svovelsyre pr. liter, fordi en økning av suspensjonens konsi-stens frembrakt ved anvendelsen av høyere konsentrasjoner av fri svovelsyre kunne bevirke vanskeligheter under behandlingen.

Alle disse vanskeligheter ble fjernet ved hjelp av en fullstendig ny metode av utlutning av malmen. Det ble funnet ved forsøk at når fortynnet syre ble tilsatt til en tidligere nøytralisert suspensjon mens kiselsyre allerede var koagulert, kunne man få en litt større dekantering og en litt mindre filterkake; filtreringshastigheten var imidlertid forholdsvis lav.

Etter mange forsøk oppnådde man ualminnelig gunstige resultater ved vekselvis tilsetning av syre og malm. Dette kunne lett gjøres i praksis, da den finpulveriserte malm hurtig ble angrepet av den mere fortynnet svovelsyre som nå var tilstede i utlutningstanken på grunn av den fortyn-ning som ble forårsaket av de i tanken forblivende nøytraliserte syrecharger.

Med andre ord brukte man følgende

trinn:

1) innføring i utlutningstanken av en elektrolysert oppløsning med et innhold av fri svovelsyre (10 % H2SO4) og aluminiumsulfat, oppheting av denne charge til

omtrent 90° C, 2) nøytralisering ved hjelp av et lite overskudd av malmchargen, opphetning i y2 time, 3) innføring av en ny

elektrolysert oppløsningscharge (samme volum som i (1), oppheting av suspensjonen i y2 time, (4) nøytralisering av den

frie svovelsyre ved hjelp av en ny malmcharge og oppheting. Og så videre.

Etter tilsetning av et visst antall av syrecharger (alltid med aluminiumsulfat)

og av malmcharger ble før hver ny tilsetning av syreoppløsningen, en tilsvarende del av den nøytraliserte suspensjon fjernet og deretter filtrert. Utlutningstanken ble derved holdt ved et konstant nivå.

Det ble iakttatt flere interessante trekk, nemlig: 1) da i reaktoren var tilstede en eller flere syrecharger, fant det ikke lengre sted den nesten momentane koagulering som kunne iakttas ved den tidligere beskrevne diskontinuerlige metode, (2) med økningen av antallet av charger i tanken ble suspensjonen gradvis mere flytende, etter den fjerde charge forandret seg fluiditeten bare lite, (3) med økningene av antallet av charger i tanken økte de-kanteringshastigheten, (4) etter igangset-ting, dvs. etter at en del av suspensjonen ble fjernet før tilsetningen av hver ny syrecharge minsket gradvis mengden av bunnfallet og mengden av de dekanterte faste stoffer og minskningen var en funksjon av både temperaturen og antallet av charger i tanken, (5). Etter at behandlingen skred frem i kontinuerlig form begynte sandlignende, sprø og forholdsvis tette korn å vise seg i betydelige mengder.

Ifølge de oppnådde resultater ser det ut at kiselsyrekorn som er koagulert under den forutgående behandling virker som kjerne for ny korndannelse av kiselsyre i oppløsning og når prosessen skrider frem viser det seg en stor mengde av hårde kiselsyrekorn som er mye større enn malmpar-tikler og lar seg hurtig dekantere.

Et annet interessant trekk er at ved hver ny syrebehandling av en nøytralisert suspensjon går en del av aluminium og jern utfelt ved en tidligere behandling igjen i oppløsning (ca. 40 % av jernet og ca. 60 % av aluminium). Den mengde av aluminiumsulfat som hver gang må tilsettes for å opprettholde en viss filtrer-ingshastighet og mengden av bunnfallet kan derfor tilsvarende minskes.

Det er mulig at de således oppnådde gode resultater skyldes heller en gradvis enn en momentan koagulering av kiselsyren, som det er tilfelle under den diskontinuerlige behandling av bare en charge. Selv om der fåes bedre resultater når man øker antallet av de behandlede charger i utlutningstanken, finnes det en viss grense og denne grense består i kapasiteten av utlutningstanken som er nødvendig for å beholde resten fra charger, en annen fak-tor er syrefortynning som minsker syrens nøytraliserende virkning på malmen, hvor-ved nøytralisering og koagulering tar lengere tid.

Det ble allerede nevnt at suspensjoner som fjernes fra utlutningstanken når prosessen er i full gang lett dekanterer. Det ble forsøkt å sende tilbake til utlutningstanken en del av den dekanterte slam, mens resten ble filtrert. Samtidig ble mengder av den til utlutningstanken tilbakeførte slam og av den filtrerte slam slik regulert at slamnivået også i dekanteringsapparatet var jevnt. Dette forårsaket en ny minsk-ning av filterkakens volum når prosessen en gang var satt igang.

Som nevnt, består slammen i dekanteringsapparatet både av grove, hårde, sandlignende korn og av geléaktige korn. De grove korn er tettere og dekanterer hurtigere idet den nylig koagulerte kiselsyre forblir på toppen. Den øvre del av den dekanterte slam, dvs. den del som inneholder fersk utfelt kiselsyre som ikke ennå ble utsatt for flere avvekslende ansyrings- og nøytraliseringsbehandlinger ble ført tilbake til tanken i andre forsøk, mens den tettere og lettere filtrerbare slam ble filtrert. Dette resulterte i filterkaker med mindre volum for den samme mengde malm, mens prosessen var i full gang.

Nedenfor angis flere eksempler av utførelsesmåten av foreliggende oppfinnelse.

Eksempel 3:

I eksempel 3, 4 og 5 ble brukt den samme malm som hadde en identisk sammensetning med malmen ifølge eksempel I.

I foreliggende eksempel var behand-

lingsbetingelsene som følger: Avvekslende innføring av tre charger av 10 % svovelsyre med et innhold av 0,66 g aluminiumsulfat (17,5% AI2O3) pr. 100 milliliter og av tre malmcharger, opphetning til 95— 100° C i 30 minutter etter hver syre- eller malmtilsetning fjernelse av en tredjedel av den i utlutningstanken før hver ny tilsetning av en syrecharge inneholdte suspensjon, idet det begynnes med den tredje charge.

De nedenfor angitte filtreringstall fikk man ved å filtrere 300 milliliter nøytrali-sert suspensjon som var fjernet fra utlutningstanken med en Buchner-trakt med en diameter av ca. 10 cm og «blue ribbon S & S»-filtreringspapir. Det ble anvendt en trykkminskning av 25 cm og tiden ble beregnet inntil filterkaken sprakk.

Eksempel 4:

Forsøksbetingelser var nøyaktig de samme som i eksempel 3, med den unn-tagelse at det ble brukt 10 % svovelsyre med et innhold av 1,33 g aluminiumsulfat (17,5% AI2O3) pr. 100 milliliter.

Eksempel 5:

Forsøksbetingelsene var nøyaktig de samme som i eksempel 3, med den unn-tagelse at det ble brukt 10 % svovelsyre med et innhold av 2,0 g aluminiumsulfat (17,5 % AlaOn) pr. 100 milliliter.

Når utlutning og koagulering er over, utgjør den resterende konsentrasjon av den oppløselige kiselsyre ca. 0,25 g pr. liter, når den ovenfor beskrevne kontinuerlige metode brukes. Kiselsyrekonsentrasjonen kan senkes når dette er nødvendig og særlig når rensningen utføres ved hjelp av pulverformet sink og således en del av den oppløste kiselsyre utfelles og gjør det vanskelig å filtrere residuumet. For å gjøre dette brukes ferrijon eller aluminiumjon som koaguleringsmiddel i en særskilt behandling. Hvis det er nødvendig å fjerne kiselsyre, er det mulig å beholde i oppløs-ningen en del av jern og aluminium som trenges for å koagulere resten av kiselsyren til en grad av ca. 0,1 g pr. liter, hvilket er den konvensjonelle konsentrasjon tillatt ved vanlige metoder. For å oppnå dette må pH av oppløsningen og særlig tiden for koaguleringsbehandling nøye reguleres.

Etter at overskuddet av den oppløste kiselsyre er fjernet, utfører man den vanlige rensningsbehandling for å fjerne fra oppløsningen slike forurensninger som kop-per, kadmium, nikkel og kobolt som betrak-telig kunne minske strømutbytte.

I hydrometallurgien av sink brukes det vanligvis utlutningsoppløsninger som inneholder ca. 10—30 % H2SO4. Ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er det også mulig å anvende slike konsentrasjoner og det eneste som kreves er at det begynnes med lavere konsentrasjoner og gradvis øker dem når fluiditeten av suspensjonen i utlutningstanken tillater det.

Foreliggende oppfinnelse kan også brukes til behandling av konvensjonelle malmer som inneholder slike oppløselige silikater at de krever bruk av en metode som gjør det mulig å hindre deres oppløs-ning eller som. f remmer koagulering av den resulterende oppløselige kiselsyre. I slike tilfelle er det best å tillate at større mengder av kiselsyre går i oppløsning med det resultat at sinken som opprinnelig er tilstede i malmen bedre utnyttes for å frem-me koagulering. Dette kan lett gjøres ved å tilpasse utlutningsmetoden til fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse, eller ved å bruke den konvensjonelle koaguleringsmetode for kiselsyre ved hjelp av jern eller aluminium og deretter ved å føre en del av det dekanterte slam igjen til utlutningstanken, mens utelukkende denne del filtreres som inneholder fullt granulert og sandlignende kiselsyre.

Aluminiumsulfat kan lett og billig fremstilles ved hjelp av den konvensjonelle metode. Det er også funnet at det er mulig å fremstille de for koagulering av kiselsyre nødvendige aluminiumjoner ved å behandle findelt bauxit eller hvilken som helst aluminiummalm som inneholder AI2O3 i lett oppløselig form med en elektrolysert oppløsning som inneholder fri syre. Dette utføres i en oppløsningstank forsynt med omrørings- og opphetningsinnretninger. De mengder av malm som uavbrutt tilsettes og deres findeling reguleres etter behov for å opprettholde den ønskede konsentrasjon av aluminiumsulfat i den oppløsning som skal sendes til utlutningstanken. Dette er ikke den eneste måte for å skaffe aluminiumjoner. Disse joner kan også fåes ved å behandle aluminiummalmen i selve utlutningstanken under syrekondisjonerin-gen, aluminiummalmen kan da males sammen med sinkmalmen.

Et annet viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse består i at det ikke alltid er nødvendig å skaffe de for riktig koagulering av kiselsyre nødvendige aluminiumjoner fra en ytre kilde. Det er tilstrekkelig at selve malmen inneholder en slik grad av syreoppløselig aluminiumoksyd at aluminiumjoner kan dannes, særlig under syre-kondisjonerings-behandling, i en tilstrekkelig mengde for på tilfredsstillende måte å koagulere kiselsyren. Forsøk utført med malmen nevnt i eksempel 1 gjorde dette klart. Behandling av malmen bare med en 5 % svovelsyre og bruk av et lite overskudd av malmen ved hvilken som helst temperatur og med en opphetning av hvilken som helst varighet etter nøytrali-seringen, ville frembringe suspensjoner hvor det ville kreves to eller flere timer for å filtrere 300 milliliter. Den vekselvise behandling forkortet imidlertid denne tid til bare 15 minutter, fordi opphetning i surt medium bevirker en oppløsning av enten større imengder av aluminiumoksyd tilstede i malmen eller av aluminiumet som i en tidligere behandling ble utfelt eller koagulert sammen med kiselsyren. De ut-førte forsøk viste at oppløsningene hadde en grad av aluminiumjoner som svarte til oppløsning av ca. 30—50 % av AI2O3 i malmen. Det er derfor klart at mengden av aluminiumjoner som skal komme fra en ytre kilde er en funksjon av AI2O3 som er tilstede i den behandlede malm. Denne mengde er også avhengig av oppløselighets-graden av den spesielle AI2O3 og av opp-hetningstiden i surt medium.

Det kan derfor forekomme tilfelle hvor det ikke er nødvendig med en tilsetning av aluminiumjoner utenom de som tilveie-bringes av selve malmen, da metoden er avhengig såvel av graden av den oppløse-lige aluminiumoksyd i malmen som av behandlingen.

For å resumere kan det sies at det hovedsakelig nye ved metoden ifølge oppfinnelsen består i at det ble påvist at nærvær av aluminiumjoner under utlutningen og nøytraliseringen bevirket koagulering av den oppløselige kiselsyre på en meget fordelaktig måte. Det viste seg også at de resulterende koagulerte og nøytraliserte suspensjoner lett kunne filtreres og således gjorde det mulig å bruke malmer som ellers ikke kunne anvendes i hydrometallurgien av sink. Det viste seg på den annen side at de således oppnådde filtreringsrester etter vasking nesten ikke holder tilbake noen oppløst sink. Det viste seg videre at nærvær av aluminiumjoner betydelig bedrer koagulering av den oppløselige kiselsyre under rensningstrinnet av oppløsningen etter utlutningen når det anvendes slike malmer som nå brukes i hydrometallurgien av sink.

Et annet viktig trekk ved foreliggende oppfinnelse består i den vekselvise ansyrings- og nøytraliseringsbehandling med ledsagende fjernelse av en del av den koagulerte suspensjon som føres til fortykkel-sesinnretninger og filtreringsinnretninger før der i utlutningstanken innføres en ny charge av elektrolysert oppløsning som inneholder fri syre. Dette bevirker lett de-kanterbare suspensjoner og muliggjør bruk av slam fortykkelsesmidler og minsker derved filtreringstid og kapasiteten av filtere.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i tilbakeføring til utlutningstanken av en del av det dekanterte eller fortykkede slam, særlig av dens mindre tette del som inneholder nylig koagulert kiselsyre. I utlutningstanken undergår slammen en ny vekselvis ansyring og nøytralisering, hvor-ved massen av fuktige filtreringsrester betydelig minskes.

Claims (14)

1. Fremgangsmåte til utvinning av sink fra sinkmalmer bestående av eller inneholdende silikater som er oppløselige under reaksjonsbetingelsene ved utlutning av malmen med vandig svovelsyre, karakterisert ved at 1—50 vektprosent aluminiumioner tilsettes utlutningstanken i form av et aluminiumsalt eller dannes in situ av tilsatt aluminiumholdig råmateriale annet enn nevnte sinkmalm, hvorpå man oppslutter reaksjonsblandingen så at kiselsyren koaguleres og fraskiller den erholdte oppløsning av sinksulfat, hvorav sink ut-vinnes ved elektrolyse.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at aluminiumionene inn-føres i utlutningstanken sammen med opp-løsningen som inneholder fri svovelsyre fra elektrolysen.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at de for koagulering av kiselsyre nødvendige aluminiumioner fåes ved å behandle findelt aluminiummalm med en elektrolysert oppløsning som inneholder fri svovelsyre, ved en temperatur på over 70° C og under omrøring.

4. Fremgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at utlutningen under tilsetning av 1—50 % aluminiumioner utføres med et overskudd av sinkmalm for å oppnå nøytralisering av syreoppløsningen og den resulterende koagulering av kiselsyre.

5. Fremgangsmåte ifølge hvilken som helst av de foregående påstander, karakterisert ved at utlutningen utføres ved en temperatur høyere enn 70° C.

6. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at i utlutningstanken innføres gjentatt og vekselvis oppløsnings-charger inneholdende fri svovelsyre og charger av pulverformet malm, idet hver av disse tilsetninger etterfølges av en opp-varmning til en temperatur høyere enn 70° C.

7. Fremgangsmåte ifølge påstand 6, karakterisert ved at hver malmcharge er tilstrekkelig til å nøytralisere den siste oppløsningscharge som ble tilført utlutningstanken.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 6, karakterisert ved at fjernelse av en del av den nøytraliserte, koagulerte og filtrerbare suspensjon går forut for innføring i utlutningstanken av en oppløsning som inneholder fri svovelsyre.

9. Fremgangsmåte ifølge påstand 8, karakterisert ved at den fjernede del av den oppsluttede suspensjon er tilstrekkelig til at samme nivå holdes i utlutningstanken ved tilsvarende trinn i en rekke gjen-tatte operasjoner.

10. Fremgangsmåte ifølge påstander 6—9, karakterisert ved at der i utlutningstanken stadig holdes suspensjoner som re-sulterer fra to eller flere oppløsningschar-ger som inneholder fri syre og malmcharger.

11. Fremgangsmåte ifølge påstander 8—10, karakterisert ved at den del av den oppsluttede suspensjon som fjernes før hver ny tilsetning av syre, sorteres eller fortykkes i konvensjonelle apparater, idet en del av det utskilte slam føres tilbake til utlutningstanken.

12. Fremgangsmåte ifølge påstand 11, karakterisert ved at den del av slammet som ikke returneres til utlutningstanken blir filtrert.

13. Fremgangsmåte ifølge påstand 11 eller 12, karakterisert ved at den del av det sorterte slam som føres tilbake til utlutningstanken er den del som er mindre tett, behøver lengere tid for bunnfeldning og inneholder ny-koagulert kiselsyre.

14. Fremgangsmåte til utvinning av sink fra malmer inneholdende sinksilikater eller andre oppløselige silikater, karakterisert ved at koaguleringen av kiselsyren etter utlutningen av malmen finner sted som et separat trinn i en annen tank og med tilsetning av 1—50 % aluminiumioner i et sådant forhold at man erholder det ønskede volum filterkake og de ønskede filtreringshastigheter.