NO125777B - - Google Patents

Description

Fremgangsmåte for gjenvinning av bly og sølv fra re-

sidua fra elektrolytisk fremstilling av sink fra sink-

konsentrater og/eller komplekse konsentrater.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for gjenvinning av bly og sølv fra residua fra elektrolytisk fremstilling av sink hvor det anvendte råmateriale er sinkkonsentrater eller komplekse konsentrater. Med begrepet "sinkkonsentrater" forståes konsentrater hvor sinkkonsentrasjonen er tilstrekkelig høy til at man kan utføre en elektrolytisk utvinning av sink, mens begrepet "komplekse konsentrater" betegner konsentrater fremstilt ved en generell flota-sjon av komplekse sulfiderte konsentrater, f.eks. av den type som kalles "blandede" ved en selektiv fIotasjon. Analyser av disse konsentrater gir verdier som varierer innenfor følgende grenser: 10 - h5% Zn, 3 - 40 % Pb, 0 - 25 % Cu, 0 - 5000g Ag per tonn, og fra 5 - 30 % Fe.

Sink kan fremstilles fra sulfiderte sinkkonsentrater ved at disse røstes til et kalsinert produkt hvor sinken, er tilstede i oksyd-form. Ved den vanlige kjente fremgangsmåte for fremstilling av sink ved elektrolyse, blir sinkoksydet oppløst i en vandig svovelsyreopp-løsning, og den resulterende sinksulfatoppløsning blir så renset og elektrolysert for innvinning av nevnte sink. Det oksygen som ut-vikles under elektrolysen, regenererer svovelsyren som så brukes for å oppløse mer sinkoksyd* Denne regenererte syre som ofte betegnes "brukt elektrolytt" eller "retursyre" har en konsentrasjon på fra 150 - 200 g HgSO^ per liter.

Under røstingen av sinkkonsentratene og komplekse konsentrater vil jernet kombinere seg med andre metaller til forbindelser som vanligvis betegnes ferritter og som generelt kan angis med form-elen MeO.PegO^, hvor Me betegner andre metaller som er tilstede sammen med jernet i konsentratene. Disse MeO.FegOyferrittene er uløselige i den vandige svovelsyreoppløsning som brukes for utluting av .sinkoksyd under normale betingelser. Jo større jernkonsentrasjonen er i konsentratene, jo større mengder metaller vil bli gjort uløselige under røstingen. Nevnte utluting gir derfor et residuum hvis sink-innhold kan variere meget sterkt, dvs. fra 15 - 35 %, alt avhengig av hvorvidt det utlutede materiale er et vanlig sinkkonsentrat eller et komplekst konsentrat.

Det har i de senere år vært foreslått en rekke fremgangsmåter for utvinning av sink og andre verdifulle metaller fra disse residua. Noen av disse fremgangsmåter er ikke utviklet utover la-boratorieforsøk, mens andre er blitt meget anvendt i industrien, f. eks. den fremgangsmåte som er beskrevet i fransk patent nr. 1 447 094.

I alle de foreslåtte fremgangsmåter vil en oppløsning av sink og jern følges av en samtidig oppløsning av store mengder andre verdifulle elementer såsom kadmium, kobber, etc.

Alle fremgangsmåtene gir et endelig uløselig residuum med høyt innhold av bly og sølv samt andre verdifulle metaller. Dette uløselige residuum blir vanligvis nedsmeltet i en ovn, og det er hit-til ikke kjent noen industriell hydrometallurgisk fremgangsmåte som kan brukes for å utvinne bly, sølv og andre edelmetaller i nevnte type residua.

Foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte for utvinning av bly, sølv og andre edelmetaller fra residua oppstått ved en elektrolytisk fremstilling av sink, og hvor det anvendte råmateriale enten er sinkkonsentrater eller komplekse konsentrater.

Man har utført en rekke eksperimenter hvor man som råmateriale har anvendt de to ovennevnte typer konsentrater. I begge til-feller har man anvendt en vanlig utluting og så den fremgangsmåte for utvinning av sink fra ferritter som er beskrevet i ovennevnte franske patent nr. 1 447 094 og sluttproduktet hadde vanligvis følgende typ-iske analyse:

Disse prosentsatser kan selvsagt variere meget sterkt, alt avhengig

av konsentratets opprinnelige sammensetning.

I nevnte residuum vil sølvet vanligvis opptre som sølvklorid mens blyet opptrer som blysulfat. Man har også funnet en mindre mengde sølv i sulfidform.

Foreliggende fremgangsmåte er basert på det faktum

at sølvklorid og blysulfat begge kan oppløses i et overskudd av klorid-anioner, hvorved man får dannet de tilsvarende kloriderte komplekser. Ifølge foreliggende oppfinnelse utlutes nevnte residua med en surgjort oppløsning av klorider, fortrinnsvis i nærvær av midler som fremmer oksydasjon av de tilstedeværende metallsulfider, f.eks. kobberklorider, ved temperaturer mellom romtemperatur og oppløsningens kokepunkt, i

ett eller flere trinn, hvoretter det tilstedeværende bly og sølv gjenvinnes på kjent måte i form av uløselige salter.

Det er imidlertid en rekke faktorer som påvirker denne opp-løsning, heri innbefattet Cl^-konsentrasjonen, surhetsnivået, midler som omdanner Ag2$ til ClAg samt temperaturen.

De eksperimenter som har vært utført, har ført til følgende konklusjoner:

(a) Oppløsningen av bly og sølv øker med konsentrasjonen

av Cl -ioner, det er følgelig foretrukket å anvende en mettet oppløs-ning av vanlig salt i vann.

(b) Man har funnet at man ved å surgjøre oppløsningen av klorider i meget høy grad kan øke sølvutvinningen. Effekten av svovelsyre har vært undersøkt i så henseende. Svovelsyre har den ulempe at den tilfører SO^ -ioner i oppløsningen, og etterhvert som slike ioner akkumulerer seg kan de svekke oppløseligheten av blyet. For å unngå denne ulempe kan man tilsette CaCl^ som fjerner nevnte S.O^ "-ionene fra oppløsningen ved at det dannes CaSO^. Saltsyre har den fordel at man da får tilsatt mer Cl -ioner til. oppløsningen, hvorved man kan kompensere for mekaniske og andre tap som måtte opptre under gjennomføringen av fremgangsmåten. (c) Man har funnet at et nærvær av visse midler, såsom kobberklorider som omdanner Ag2S til AgCl, bedrer oppløsningen av sølv. (d) Økende temperatur gir økende oppløsningshastighet av blyet og sølvet. Man må imidlertid ta spesielt hensyn til temperaturen for å hindre en utskillelse av blykloridet, ettersom dettes opp-løselighet avtar med temperaturen. (e) Utlutningstiden er avhengig av oppløseligheten på de bly- og sølvklorider som er tilstede i hvert enkelt tilfelle.

Både blyet og sølvet skiller seg ut fra oppløsningen i form av uløselige salter såsom sulfidet eller ved hjelp av flere påfølgende utfellinger. I det førstnevnte tilfelle kan man etter å ha fjernet Cl -ioner ved vasking smelte blyet og sølvsulfidene, hvoretter blyet og sølvet kan utvinnes på vanlig kjent måte. I det sistnevnte tilfelle kan sølvet utskilles fra oppløsningen som inneholder blyet og sølvet, som kloriderte komplekser ved hjelp av en blysement. Denne sementering opptrer nesten øyeblikkelig og kan frembringes ved en svak røring av væsken. Det gjenvundne produkt kan ha et sølvinnhold på opptil 80 %. Sølvet kan .utvinnes fra produktet på vanlig kjent måte, f.eks. ved kupellasjon, oppløsning og etterfølgende utsementering med kobber etc.

Blyet i oppløsningen kan utskilles ved hjelp av metallisk sink, og det resulterende produkt kan ha et blyinnhold på opptil 99 %• Denne blysement har meget gode karakteristika for etterfølgende om-dannelse til blyoksyd.

■Den sink som brukes ved utsementeringen av blyet kan utvinnes etterpå i form av et uløselig salt. Etter at sinkforbindelsen er ut-vasket for å fjerne klorider, kan den returneres til den elektrolytiske fremstillingen av sink..

De etterfølgende eksempler viser blant annet effekten av to av de forannevnte faktorer, nemlig surhetsnivået og nærværet av CuCl.

Følgende eksempler illustrerer oppfinnelsen.

Eksempel 1.

300 g (tørrvekt) residuum inneholdende 18 % bly og 550 g sølv per tonn ble utlutet med 2 liter mettet vanlig saltoppløsning ved romtemperatur i et laboratoriekar som var utstyrt med en rører, og utlutingen ble foretatt i 2 timer hvoretter omrøringen ble stoppet og de faste stoffer ble fjernet og vasket. Det faste produkt fra denne første utlutingen ble igjen behandlet med 2 liter fersk mettet vanlig saltoppløsning. Oppløsningen ble rørt ved romtemperatur i 2 timer, hvoretter omrøringen ble stoppet og det faste produkt ble frafiltrert, vasket og tørket.

De følgende resultater ble oppnådd:

Analyse av oppløsningen oppnådd ved første utlutning:

Pb<++> = 9.50 g per liter

Ag<+> = 0.004 g per liter.

Annen utlutning:

Pb<++> = 9.50 g per liter

Ag<+> = 0.004 g per liter

Vekt av endelig residuum = 265 g

Analyse av dette residuum:

Ag = 562 g per tonn

Pb = 6.0 3 %.

Disse tall angir en oppløsende effekt på 70.3 % for blyet og 9.6 %

for sølvet.

Denne prøve ble gjentatt ved såmne betingelser bortsett fra at man tilsatte 2 ml HC1 (tetthet 1.19) under hvert utlutningstrinn.

Følgende resultater ble oppnådd:

Analyse av oppløsningen oppnådd ved første utlutningstrinn:

Pb++ = 14.0 g per liter

Ag+ = 0.065 g per liter

Annen utlutning:

Pb++ = 10.2 g per liter

Ag+ = 0.007 g per liter

Vekt av endelig residuum = 253 g

Analyse av dette residuum:

Pb x 2.2 %

Ag = 85 g per tonn.

Disse tall indikerer en oppløsning på 89.6 % for blyet og 87.4 % for sølvet.

Eksempel 2

300 g (tørrvekt) residuum inneholdende 18 % bly og ca. 550 g sølv per tonn ble utlutet med 2 liter vanlig mettet saltoppløsning, surgjort med 2 ml HC1 (tetthet 1.19) ved romtemperatur i et laboratoriekar ved omrøring i 2 timer, hvoretter omrøringen ble stoppet og de faste stoffer utskilt og vasket. Det faste produkt fra denne første utlutning ble igjen behandlet med 2 liter fersk mettet vanlig salt-oppløsning og surgjort med 2 ml HC1 (tetthet 1.19). Oppløsningen ble omrørt ved romtemperatur i 2 timer, hvoretter omrøringen ble stoppet, og det faste produkt ble utskilt ved filtrering, vasket og tørket.

De følgende resultater ble oppnådd:

Analyse av oppløsningen oppnådd ved første utlutningen:

Pb<++> = 14.68 g per liter

Ag+ = 0.065 g per liter.

Analyse av oppløsning oppnådd ved annen utluftning:

Pb<++> = 9.72 g per liter

Ag<+> = 0'.008 g per liter

Vekt av endelig residuum, = 2 35 g

Analyse av dette residuum:

Pb = 2.2 %

Ag = 82 g per tonn.

Disse tall indikerer at man fikk oppløst 90 % av blyet og 88 % av sølvet.

Eksperimentet ble gjentatt under de samme betingelser, bortsett fra at man tilsatte 5 g CuCl i hvert utlutningstrinn.

De følgende resultater ble oppnådd:

Analyse av oppløsningen oppnådd ved første utlutningstrinn:

Pb<++> = 14.68 g per liter

Ag<+> = 0.0714 g per liter

Analyse av oppløsningen oppnådd ved annen utlutning:

Pb++ = 9.72 g per liter

Ag+ = 0.007 g per liter

Vekt av endelig residuum = 235 g

Analyse av dette residuum:

Pb = 2.2 %

Ag = 35 g per tonn.

Disse tall indikerer at man fikk oppløst 90 % av blyet og 95 % av sølvet.

Claims (3)

1. Fremgangsmåte for gjenvinning av sølv og bly fra residua fra elektrolytisk fremstilling av sink fra sinkkonsentrater og/eller komplekse konsentrater, karakterisert ved at man ut-luter nevnte residua med en surgjort oppløsning av klorider, fortrinnsvis i nærvær av midler som fremmer oksydasjon av de tilstedeværende metallsulfider, ved temperaturer mellom romtemperatur og koke-punktet for oppløsningen, i ett eller flere trinn, hvoretter det tilstedeværende bly og sølv gjenvinnes på kjent måte i form av uløselige salter.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den surgjorte oppløsning er mettet med klorider.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at man anvender kobberklorider som nevnte midler for å fremme oksydasjon av sulfidene.