SE422812B - Forfarande for lakning av metall och separat utvinning av elementert svavel ur metallsulfider - Google Patents

Description

7802891-7 .lo 15 20 25 30 35 2 skapa problem, som kan leda till att det bildas fast sva- vel i amgrf form, vilket svavel ofta är klibbigt och svårt att hantera. g Vid konventionell behandling av lakreaktionsuppslam- ningar uppdelas normalt reaktionsuppslamningen i fasta och flytande fraktioner, vilket vanligen sker genom förtjock- ning, sedimentering eller filtrering. Den fasta fraktionen kan separatbehandlas genom flotation för separation av orea- gerade sulfider och elementärt svavel från annat fast mate- rial. flotationskoncentratet, som innehåller oreagerade sul- fider och elementärt svavel, kan vidarebehandlas med en metod eller en kombination av flera metoder för separation av oreagerade sulfider ur elementärt svavel, såsom exempel- vis genom pelletisering, varmfiltrering, lösningsmedels- extraktion eller förångning av svavlet. Alternativt kan fraktionenmedfast material underkastas ett pelletiserings- förfarande, varvid svavelpelleter bildas. Svavelpelleterna, som kan innehålla inneslutna sulfider, frânskiljes, smältes och smältan filtreras för avlägsnande av'sulfider för ut- vinning av elementärt svavel.

Lösningar, som erhålles vid vätska/fastfas-separation klarnas vanligen och underkastas sedan vidarebehandling,. som leder till utvinning av de önskade metallerna. Den kon- ventionella behandlingen av reaktionsuppslamningen inbegri- per sålunda många steg, vilket medför färlusteï Och in* effektivitet.

Det har nu visat sig att behandlingen av den reaktions- fuppslamning, som erhålles vid extraktion av metaller ur metallsulfidmalmer och -koncentrat, i hög grad kan förenklas varvid några av de konventionellt använda processtegen eli- -mineras och varvid förlusterna och ineffektiviteten redu- ceras.

Föreliggande uppfinning avser sålunda ett förfarande för effektiv separat utvinning av elementärt svavel och löst metall ur oreagerade sulfider, gångartsmaterial och utfällda föreningar.

Föreliggande uppfinning avser följaktligen ett förfa- rande för extraktion av metaller ur malmer och koncentrat, 10 15 20 25 30 35 7802891-7 3 som innehåller metallsulfider, och för separat utvinning av elementärt svavel, varvid förfarandet innebär att man lakar malmerna och koncentraten med ett lakningsmedel, som har förmåga att lösa metallerna under samtidig oxidation av sulfidsvavlet till elementärt svavel, varvid lakningen leder till att en reaktionsuppslamning bildas, vilken upp- slamning innefattar lösta metaller, elementärt svavel och oreagerade sulfider och minst ett material, som utgöres av gångartsmaterial och utfällda föreningar, varvid förfaran- det kännetecknas därav, att man leder en ström av reaktions- uppslamningen vid en temperatur, vid vilken svavlet före- ligger i flytande tillstànd, och vid ett tryck, som är sådant att förångning undvikes, till ett separationssteg, som innefattar en väsentligen lugn zon, att man koalescerar det elementära svavlet i den väsentligen lugna zonen, att det koalescerade svavlet bringas sedimentera tillsammans med oreagerade sulfider ur den lugna zonen, att man upp- rätthåller en hastighet i strömmen i den väsentligen lugna zonen för åstadkommande av separation av uppslamningen i en första och en andra fraktion, varvid hastigheten har en uppåtriktad hastighetskomponent, varvid den första fraktionen innehåller lösta metaller och minst ett mate- rial, som utgöres av gângartsmaterial och utfällda förening- ar, varvid detta (dessa)material har en slutlig sedimen- tationshastighet mindre än den uppåtriktade hastighetskom- ponenten, och varvid den andra fraktionen innehåller det koalescerade flytande elementära svavlet och de orea- gerade sulfiderna, och att man separat tömmer den första och den andra fraktionen från separationssteget.

Sättet enligt uppfinningen kommer nu att beskrivas närmare. Utgångsmaterialen utsättes för lakning där materialen bringas reagera med lakningsmedel, som har förmåga att lösa metallerna ur ingående metallsulfider under samtidig oxidation av sulfidsvavlet till elementärt svavel.

Utgångsmaterial, som innehåller metallsulfid, kan vara material av hög eller låg kvalitet, såsom malmer och kon- centrat, som innehåller enkla eller komplexa metallsulfi- '7so2s91-7 10 15 20 25 30 35 4 der, som kan innefatta sådana mineral som t ex zinkblände, wurtzit, blyglans, marmatit, pyrit, pyrrolit, kopparkis, kovellin, kopparglans, kubanit, digenit, bornit, millerit, pentlandit, violarit, heazlewoodit, polydymit, siegenit, och som vidare kan innehålla sådana metaller som antimon, arsenik, vismut, indium, kadmium, tenn, selen, tellur, molybden, silver och guld. l Utgångsmaterialen föreligger företrädesvis i finför- delar partikulär form. Utgångsmaterialens partikelstorlek kan exempelvis ligga inom det storleksintervall, som an- vändes vid flotation av malmer, varvid vanligen minst 80 % av partiklarna är mindre än 74 pm. För att åstad- komma väsentligen fullständig extraktion av önskade metal- ler vid lakningen bör emellertid partikelstorleksinterval- let företrädesvis vara mindre så att minst 90 % av partik- larna är mindre än 44 pm, medan det i vissa fall är lämp- ligt att minst 98 % av partiklarna är mindre än 44 pm.

Utgångsmaterialens storlek kan om så önskas reduceras på konventionellt sätt.

Innan utgångsmaterialen lakas kan materialen om så önskas aktiveras för att de skall bli mottagliga för lak- ningen. Aktiveringen kan utföras genom att utgångsmate- rialen underkastas värmebehandling under oxiderande, redu- cerande eller neutrala betingelser eller kombinationer därav. Alternativt kan aktiveringen ske genom att mate- rialen våtaktiveras, varvid minst några av de komplexa metallsulfidmineralerna omvandlas till enkla metallsul- fider. En kombination av värme- och våtaktivering kan också användas.

Lakningsmedlet kan utgöras av något av ett stort antal lakningsmedel, som konventionellt användes för extraktion av metaller ur sulfider med samtidig oxidation av sulfid- svavlet till elementärt svavel, såsom järn(III)klorid, järn(III)klorid och en eller flera metallklorider, järn- (III)sulfat, utspädd salpetersyra, svavelsyra och syre, luft eller väteperoxid, sur koppar(II)klorid, järn(II)- klorid och klor, väteklorid och klor, och klor och vatten. 10 15 20 25 30 35 7802891-7 5 Utgângsmaterialen uppslammas, eventuellt efter minsk- ning av storleken och/eller aktivering, vanligen med lak- ningsmedlet och uppslamningen omskakas under en tillräckligt lång tidsperiod för âstadkommande av upplösning av metallerna såsom metallsalter. Lakningen genomföres vanligen vid tem- peraturer mellan rumstemperatur och ca l75°C. över ca l75°C oxideras elementärt svavel till sulfatsvavel, vilket van- ligen är olämpligt. Lakningssteget kan genomföras vid atmos- färstryck eller vid övertryck. Lakningen kan exempelvis ut- föras vid (a) temneraturer mellan rumstemperatur och upp- slamningens kokpunkt vid atmosfärstryck, (b) temperaturer mellan 70°C och ll0°C under tryck mellan atmosfärstryck och 3000 kFa, eller (c) temperaturer mellan llO och l75°C under tryck mellan atmosfärstryck och 3000 kPa. Trycken kan innefatta partialtryck av en syrebärande gas, såsom luft eller syre, inom ett område från något över atmosfärstryck till 1500 kPa. Temperaturerna under (a) och (b) ligger under svavlets smälttemperaturintervall och temperaturerna under (c) ligger ungefär vid och över svavlets smälttempe- raturintervall .

Lakningsmedlet eller kombinationen av' lakningsmedel och lakningsbetingelser väljes, vanligen med hänsyn till utgångsmaterialets sammansättning, de önskade metallerna, vätningen av det partikelformiga materialet med flytande svavel och inneslutningen av partikulärt material i svavel och bildningen av fällningar.

Lakningen kan genomföras i ett eller flera steg under olika eller samma betingelser och genomföras i ett eller flera kärl, som kan innehålla en eller flera avdelningar.

Lakningen kan genomföras enligt medströmsprincipen, mot- strömsprincipen eller tvärströmsprincipen.

Då lakningen är avslutad erhålles en reaktions- uppslamning, som innehåller lösta metaller i form av metall- salter, elementärt svavel, oreagerade sulfider och gång- artsmaterial liksom i många fall en eller flera utfällda föreningar. Reaktionsuppslamningen underkastas ett sedi- mentationsseparations- eller dekanteringssteg, som i det följande kallas separationssteg. 7sø2s91-7 10 15 20 25 30 35 6 I separationssteget upprättar man en ström av reak- tionsuppslamningeni.enväsentligenlugn zon, dvs i en zon, där icke önskad turbulens undvikes, vid en temperatur, vid vilken svavlet föreligger i flytande tillstånd.

Bestândsdelarna i reaktionsuppslamningen vidden tem- peratur, vid vilken svavel föreligger i flytande tillstånd, har varierande fysikaliska egenskaper. Elementärt svavel har åtskilliga allotropa former och flytande svavel har vätande egenskaper för vissa fasta ämnen och en specifik vikt eller densitet och en viskositet, som varierar med temperaturen. Viskositeten för flytande svavel när ett minimum vid en temeratur inom omrâdet 157-l60°C och ökar snabbt över denna temperatur. Man har konstaterat att un- derkylning av flytande svavel kan ske vid temperaturerklart undersmütümpamhnfin&fiwflletll0tillll9°Cvidatmosfärstryck.

Lösta metallsalter finns närvarande i en vattenhaltig lös- ning. Oreagerade sulfider föreligger i finfördelad fast formmen ej större och sannolikt ej mycket mindre än de par- tikelstorlekar, i vilka sulfiderna underkatsades lakning; en större del av de oreagerade sulfiderna kan vara inne- slutna i flytande svavel p g a en_åtminstone partiell vät- ning av sulfidpartiklarna med flytande svavel, medan den övriga delen ej underkastats vätning. Eventuella utfällda föreningar föreligger såsom extremt fina fasta partiklar eller slam med partikelstorlekar, som är väsentligt mindre, än partikelstorlekarna för de oreagerade sulfidernaoch siteter, som är ungefär lika med eller väsentligt skilda från densiteterna för de oreagerade sulfiderna; de flesta utfällda föreningarna vätes normalt ej av flytande svavel.

Gångartsmaterial föreligger såsom finfördelat fast material, som har ungefär samma storlek som de oreagerade sulfiderna och som normalt ej vätes av flytande svavel.

Det har nu visat sig, att då reaktionsuppslamningen tillföres ett separationssteg och då en ström av reaktions- uppslamningen upprätthålles i en väsentligen lugnzon;ísepa- rationssteget koalescerar det flytande svavlet och sedimen- terar därefter snabbt från den lugna zonen tillsammans med större delen av de oreagerade sulfiderna såsom en fas, som 10 15 20 25 30 35 7802891-7 7 är skild från vattenfasen, som innehåller lösta metaller.

Det har också visat sig, att då en viss strömningshastig- het med en uppåtriktad komponent upprätthålles i strömmen av uppslamningen genom separationssteget kan gângartsma- terial och utfällda föreningar skiljas från det flytande svavlet och oreagerade sulfider och avlägsnas med den vat- tenhaltiga fasen. I regel kan sålunda en första fraktion erhållas i separationssteget, vilken fraktion innehåller lösta metallsalter i vattenhaltig lösning och fasta mate- rial, som ej vätes av flytande svavel och som har till- räckligt fin partikelstorlek för att föras över till lös- ningen, och man kan erhålla en andra fraktion, som inne- håller flytande svavel, fasta material, som vätes av fly- tande svavel, och sådant material, som är alltför grovt och/eller är alltför tungt för att föras över med den första fraktionen. Det har närmare bestämt visat sig att man genom att låta reaktionsuppslamningen strömma vid en uppslamningstemperatur, vid vilken svavel föreligger i flytande tillstånd, genom separationssteget med en viss' hastighet, varvid värdet på den uppåtriktade strömnings- hastighetskomponenten är större än värdet för gångarts- materialens och de utfällda föreningarnas terminala sedis mentationshastighet, kommer lösta metallsalter i vatten- haltig lösning och eventuella utfällda föreningar och gângartsmaterial att bilda den första fraktionen, och denna första fraktion kan frânskiljas från det flytande svavlet och större delen av de oreagerade sulfiderna, som kommer att bilda den andra fraktionen, genom koalescens av flytande svavel och sedimentation av det koalescerade flytande svavlet tillsammans med oreagerade sulfider ur den väsentligen lugna zonen.

Det är viktigt att reaktionsuppslamningen har sådan temperatur att svavlet föreligger i flytande eller smält tillstånd. Det är särskilt fördelaktigt att tillämpa sät- tet enligt uppfinningen pâ lakningsprocesser, där tem- peraturen ligger över svavlets smältpunkt. Om lakningen genomföres under det temperaturintervall, där svavelföre- ligger i flytande tillstånd, uppvärmes reaktionsuppslam- 7802891-7 10 _15 20 25 30 35 8 ,ningen åtminstone till en temperatur, där svavlet före- ligger i flytande tillstånd, medan om lakningssteget genomföres vid en temperatur över svavlets smältpunkt, reaktionsuppslamningen hålles vid en temperatur, vid vil- ken svavlet föreligger i flytande tillstånd. Uppvärmning av reaktionsblandningen kan ske under eller efter lakning- en. Uppvärmningen kan sålunda ske i ett kärl eller en behållare, som utgör en del av lakningssteget, såsom exem- pelvis i sista steget eller sista kärlet i ett flerstegs lakningssteg eller i den sista avdelningen i ett laknings- kärl med flera avdelningar, eller också kan uppvärmningen genomföras i ett separat kärl; konventionella organ för uppvärmning användes. Temperaturen hos den reaktionsupp- slamning, som underkastas separation, måste vara sådan, att svavlet föreligger i flytande tillstånd, och den varierar företrädesvis mellan 110 och l60°C, speciellt mellan 120 och l50°C. Temperaturintervallet llO till ll9°C betraktas vanligen såsom smälttemperatursintervallet för olika allotropa former av elementärt svavel, dvs de temperaturer vid vilka fast och flytande svavel existerar samtidigt.

På grund av att flytande svavel kan underkylas är det möj- ligt att ha flytande svavel vid temperaturer klart under intervallet 110 till ll9°C. Temperaturintervallet 157 till l60°C innefattar den punkt, från vilken det flytande svav- lets viskositet ökar med ökande temperatur nästan asymto- tiskt från ett minimumvärde, som anses vara en temperatur på ca l58,5°C; Trycket i separationssteget bör vara sådant att för- ângning undvikes. Separationssteget kan genomföras vid de ungefärliga tryck, vid vilka lakningen genomföras och man tillåter sådana tryck, som erfordras för att man skall upp- nå den erfordrade strömningshastigheten hos reaktionsupp- _slamningen i separationssteget. Trycket kan variera ungefär från reaktionsuppslamningens ångtryck vid den temperatur, vid vilken svavel föreligger i flytande tillstånd, till ca 3000 kPa.

Den uppåtriktade komponenten av reaktionsuppslamnings- strömmen; hastighet genom den lugna zonen i separations- lO 15 20 25 30 35 7892891-7 9 steget är en viktig variabel. Den uppåtriktade has- tighetskomponenten beror på reaktionsuppslamningens fysi- kaliska egenskaper. Om uppslamningen innehåller lättare eller mera finfördelat material kan den uppåtriktade hastig- hetskomponenten vara lägre än om uppslamningen innehåller tyngre eller mindre finfördelat material. Om de uppåtrikta- de hastighetskomponenterna är alltför låga kommer åtminsto- ne en del av de relativt tyngre, utfällda föreningarna att ha en tendens att sedimentera och följaktligen förorena den fraktionen. Om de uppåtriktade hastighetskomponenter- na är alltför höga kommer oönskad turbulens att inträffa och en oönskat stor del av oreagerade sulfider liksom ele- andra mentärt svavel kan avskiljas med den första fraktionen.

Sålunda beror den uppåtriktade hastighetskomponenten till största delen på det fasta materialets sedimentationsegen- skaper. För att väsentligen uppdela reaktionsuppslamningen i önskade fraktioner bör värdet av den uppåtriktade kompo- nenten av den hastighet, med vilken reaktionsuppslamningen strömmar genom den lugna zonen, vara större än den termi- nala sedimentationshastigheten hos gångartsmaterial och utfällda föreningar. Strömningshastigheten bör ej vara så stor att man skapar oönskad turbulens och stör koalescer- ingen av svavlet och sedimentationen av den andra frak- tionen. Andra faktorer, som kan påverka hastigheten, är densitet, temperatur och viskositet hos uppslamningen och dess komponenter och koncentrationerna av svavel och fasta ämnen i uppslamningen. Andra faktorer, som kan påverka svav- lets koalescens och den efterföljande sedimenteringen av svavel och oreagerade sulfider är det flytande svavlets ytspänning och närvaron av ytaktiva medel.

Det har visat sig att vid behandling av exempelvis finfördelade koppar- eller zinksulfidhaltiga koncentrat eller material, som har sådan partikelstorlek att minst 90 % är mindre än 44 pm,genom lakning i svavelsyrahaltig lösning vid en temperatur mellan ca 120 och l50°C och ett syrepartialtryck mellan något över atmosfärstryck och 1500 kPa,bör strömmen av reaktionsuppslamningen i separa- tionssteget ha ett värde på den uppåtriktade hastighets- ' 7802891-7 10 15 20 25 30 35 a 10 komponenten mellan l och lO0 cm/min, företrädesvis mellan 5 och 50 cm/min.

Separationssteget genomföras i ett lämpligt separa- tionsorgan, som innehåller en väsentligen lugn zon. Lämpliga separationsorgan kan vara sista steget eller sista kärlet i ett flerstegs- eller flerkärlslakningssteg, sista avdelning- en i ett lakningskärl med flera avdelningar eller i ett se- parat kärl._Separationssteget genomföras företrädesvis i ett separat kärl med lämplig utformning och uppbyggnad, vil- ket exempelvis kan ha cylindrisk form med kupade, plana, koniska eller rundade ändar eller en kombination därav, varvid kärlet har ett inlopp för reaktionsuppslamningen, - ett utlopp för den första fraktionen i en högre del eller överdelen och ett utlopp för den andra fraktionen i den undre delen eller bottendelen av kärlet. Inloppet kan vara. radiellt eller tangentiellt placerat mellan kärlets övre del och undre del eller centralt placerat i en av kärlets ändar och sträcka sig till den väsentligen lugna zonen i kärlet.

Lämpliga organ är anordnade för säkerställande av lämplig strömningsfördelning över de åtskiljande delarnas tvär- snitt. Uppvärmningsorgan kan anordnas för att höja tempera- turen eller för att hålla temperaturen vid ett värde, där svavel föreligger i flytande tillstånd. _ Reaktionsuppslamningentillföraskontinuerligttillden lugna zonen i separationsorganet på sådant sätt att strömmen av upp- slamningen antar en riktning, som tillåter koalescens av svavlet ochsedimenteringavkoalesceratsvavelochoreageradesulfider från den lugna zonen och uppsamling av den andra fraktionen i den nedre delen av separationsorganet. Strömningsrikt- ningen kan sålunda vara.horisontell, vertikal eller vinklad mellan horisontellt och vertikalt läge under förutsättning att man uppfyller villkoret att ej skapa oönskad turbulens och ej störa koalescensen av svavlet och sedimentationen av den andra fraktionen. Den andra fraktionen avlägsnas från den nedre delen eller bottendelen av separationsorganet kontinuerligt eller intermittent, varvid man föredrager ett kontinuerligt avlägsnande, Den första fraktionen avlägs- nas från den övre delen eller toppdelen av separationsorganet 10 15 20 25 30 35 7802891-7 ll såsom bräddavlopp kontinuerligt eller intermittent, varvid man föredrar ett kontinuerligt avlägsnande.

Omröring, som kan utnyttjas för att förbättra sepa- rationen, sker lämpligen försiktigt för sedimenteringen och den avsatta andra fraktionen i den lugna zonen och den nedre delen av separationsorganet med ett långsamt omrörar- organ. Denna långsamma omröring bidrar till uppkomsten av koalescens av flytande svavel och avlägsnar eller renar den första fraktionen och sådana föreningar, som ej vätes av svavel, såsom gångarter och utfällda föreningar, från den andra fraktionen och överför dem till den första fraktionen.

Den verkliga rotationshastigheten beror på separations- organets storlek och geometriska utformning och typen av omrörare. Exempelvis kan omrörarhastigheterna varierar mellan l och 150 r/min. Periferihastigheten hos omrörar~ anordningen för att uppnå önskad effekt varierar mellan 5 och 150 cm/s.

Då den första fraktionen avlägsnas från separations- organet låter man trycket på denna fraktion upphöra, t ek genom förångning i ett eller flera steg, varvid fraktionen kyles till en temperatur under lösningens kokpunkt vid atmosfärstryck, varvid ett sådant svavel, som eventuellt finns närvarande i den första fraktionen, kommer att före- ligga i fast form. Den kylda första fraktionen kan sedan efter det att man låtit eventuellt förekommande amorft svavel omvandlas till monoklin form, filtreras eller underkastas något annat konventionellt förfarande för se- paration av vätskor och fasta faser.~Utfällda föreningar och gångartsmaterial kan lätt filtreras och eventuellt förekommande små mängder av elementärt svavel, som kan ha förts över med den första fraktionen, kan lätt frånskiljas.

Alternativt utsättes den första fraktionen efter det att man låtit tryckbelastningen upphöra för flotation för av- lägsnande av svavel, som kan finnas närvarande, och lös- ningen och ingående fast material kan filtreras. Den lös- ning, som innehåller lösta metallsalter, kan sedan under- kastas rening följt av utvinning av metallen enligt någon av ett antal etablerade metoder. 7sø2s91-7p 10 15, 20 25 30 35 12 Den andra fraktionen kan efter det att den avlägs- nats från separationssteget direkt underkastas varm- filtrering, varvid man får en filterkaka av oreagerade sulfider och ett filtrat av flytande svavel. Samtliga eller en del av de oreagerade sulfiderna kan âterföras .till lakningssteget eller behandlas för utvinning av sitt innehåll i separata processer. Flytande svavel kan omvand- las till fast svavel med lämplig storlek och form eller till användbara svavelföreningar.

Uppfinningen kommer nu att belysas med följande exem- pel. 1' ' ExEnæEL Ett koncentrat innehållande 48,8 % Zn= 5,8 % Pb, 10,5 % Fe, 32,5 % S, 0,2 % Ca0, l,7 % Si02 och mindre mängder silver, guld, koppar, arsenik, antimon, vismut, kadmiwnoch tennlakades1nEhr'omröringi.en bly- och tegelinfodrad stål- autoklav med fyra rum. Koncentratet ommaldes så att 98 % var mindre än 44 pm och tillfördes kontinuerligt till det första rummet i autoklaven med en hastighet på 85 kg/h¿ Retursyra från en zinkanläggning innehållande 165 g/liter H2so4 förvärmdee till 7o°c den tillfördee kontinuerligt till det första rummet med en hastighet på 700 liter/h. SYIG tillfördes till gasfasen i det fjärde rummet i autoklaven och litet avtappningsgas togs från det första rummet för att avlägsna inerta gaser. Ammoniumligninsulfonat till- sattes till lakningen i en mängd av 0,1 g/liter av det totala i autoklaven ingående materialet. Det totala auto- klavtrycket hölls vid ll3O kPa, varav 480 kPa ångtryck och 650 kPa syretryck. Den kontinuerliga uppehålls- ~ tiden för uppslamningen i autoklaven var 90-min. Tempera- turen i det första rummet var l46°C, i det andra l54° , i det tredje 1s2°c den i det fjärde rununet 146%. Reak- tionsuppslamningen tömdes kontinuerligt från autoklaven och tillfördes ett separationskärl. Zinksulfid reagerade för bildning av zinksulfat och elementärt svavel, järn- sulfid till järn(II)- och därefter järn(III)sulfat och svavel, och blysulfid till svavel och blysulfat, som rea- gerade med järn(III)sulfat för bildning av komplex fast 10 15 20 25 30 35 7802891-7 13 hlyjarosit. Lösningen av den tömda reaktionsuppslamningen innehöll 120 g/liter zink, 5 g/liter järn och 25 g/liter svavelsyra. Zinkextraktionen var 97 %-ig.

Separationskärlet bestod av ett vertikalt rör av rostfritt stål med konisk botten med diameter 0, 38 m och höjden 3 m. En cen- tral axel, som drevs av en motor med variabel hastighet, användes för montering av en omröraranordning i den nedre delen av kärlet. Ett radiellt inlopp för uppslamningen var placerat 0,75 m från kärlets botten och ett utlopp för den första fraktionen var placerat nära kärlets topp och ett utlopp för den andra fraktionen var monterat i den koniska bottnen._Kärlet kördes vid samma temperatur och tryck som lakningsautoklaven. Den första fraktionen tömdes kontinu- erligt och den andra fraktionen (varannan timme) från kärlet. Den uppåtriktade hastighetskomponenten för reaktionsuppslamningens strömning genom separationskärlet uppgick till ll cm/min. Den andra fraktionen uppsamlades i kärlets bottendel och omrördes med en vertikal propeller- omrörare av skraptyp som roterade med 60 r/min¿ Den andra fraktionens sammansättning var 95,4 % S°, 1,5 % Zn, 0,5 % Fe och 0,1 % Pb.

Den frånskilda andra fraktionen underkastades direkt varmfiltrering i ett tryckfilter. Produkterna utgjordes av rent, gult svavel och en filterkaka, som innehöll orea- gerade sulfider. Svavlet analyserades och visade sig inne- hålla 99,9+% s°, 0,0035 s zn, 0,01 % Fe och 0,002 % Pb.

Filterkakan innehöll 29,2 % S, 25,0 % Zn, 8,5 % Fe och 1,3 % Pb. _ Trycketlättadespådenförstafraktionen,somtömdesfrån separationskärlet och släpptes flïienförångningstank av rost- fritt stål genom ett munstycke av rostfritt stål, som in- satts i förångningstanken. Den första fraktionen strömmade över från förângningstanken till en behållare med omröring så attsvavelkundeomvandlastillnwnoklinform och sedan flote- rades. Floteringsutrustningen bestod av fyra 30 liters flotationsceller. Den första cellen användes för att åstad- komma ett råkoncentrat av svavel och oreagerade sulfider.

De tre återstående cellerna användes såsom rendragnings- '7802891-7 10 15 _l6,7 % Pb, 7,0 % 14 celler för det råare avfallet och det rendragna koncen- tratet återfördes till det råare inmatningsmaterialet.

Uppehållstiden i råapparaten var 2,2 min och i rendrag- ningscellen 6,7 min. Matningshastigheten till flotationen uppgick till 12,2 liter/min lösning och 0,76 kg/min fast material, varvid en analys visade 2,1 % Zn, 23,7 % Fe, S° och 17,8 % ST, 99 % av det S°, som rapporterats i råkoncentratet, som utvanns med en hastig- het av 0,6 kg/min fast material, visade vid analys 0,6 % zn, 1,7 æ Fe, 1,5 æ Pb, ss æ s° och 86,5 a sT. 99 s; av det bly och järn, som rapporterades i rendragningscellavfallet, som tömdes med en hastighet av 0,70 kg/min fast material' visade sig vid analys innehålla 2,3 % Zn, 25,8 % Fe, 18,1 % Pb, o,o7 % s° och 12,2 a sT.

Flotationsavfallet förtjockades för avlägsnande av den fasta resten och det klarnade zinksulfathaltiga brädd- avloppet utvanns för ytterligare bearbetning för utvinning av zink.

Claims (4)

10 15 20 25 30 7802891-7 15 PATENTKRAV

1. Förfarande för extraktion av metaller ur malm och koncentrat innehållande metallsulfider och för sepa- rat utvinning av elementärt svavel, vid vilket malm och koncentrat lakas med lakningsmedel, som kan lösa metaller under samtidig oxidation av sulfidsvavel till elementärt svavel, vid en temperatur mellan rumstempera- tur och l75°C, varvid lakningen leder till bildning av en reaktionsuppslamning, som innefattar lösta metal- ler, elementärt svavel och oreagerade sulfider och åt- minstone ett material, som utgörs av gàngartsmaterial och utfällda föreningar, och vid vilket smält svavel och oreagerade sulfider separeras från lösta metaller och materialet (materialen), som utgörs av gàngarts- material och utfällda föreningar, k ä n n e t e c k - n a t därav, att en ström av rekationsuppslamningen, som innehåller fastämnen av vilka minst 80 % har en partikelstorlek av mindre än 74 um, vid en temperatur. vid vilken svavel föreligger i flytande tillstànd i område: i1o° nu 160%, øcn vid ett tryck, fran reak- tionsblandningens ungefärliga ångtryck vid den tempe- ratur, vid vilken svavlet föreligger i flytande till- stånd, till ca 3000 kPa, så att föràngning undvikes, kontinuerligt ledes till ett separationssteg, som inne- fattar en väsentligen lugn zon, som är fri från turbu- lens, att det elementära svavlet koalesceras i den väsent- ligen lugna zonen, att det koalescerade svavlet till- sammans med oreagerade sulfider från den lugna zonen sedimenteras, att en hastighet i strömmen i den väsent- ligen lugna zonen upprätthàlles för separation av upp- slamningen i en första och en andra fraktion, vilken hastighet har en uppåtriktad hastighetskomponent av l-100 cm/min, varvid den första fraktionen innehåller lösta metaller och minst ett material som utgörs av gàngartsmaterial och utfällda föreningar, vilket (vilka) 7so2a91-i 10 15 20 25 30 35 l6 material har en slutlig sedimenteringshastighet som där mindre än den uppàtriktade hastighetskomponenten, och varvid den andra fraktionen innehåller koalescerat gflytande elementärt svavel och oreagerade sulfider, att det koalescerade flytande elementära svavlet, det sedimenterade koalescerade svavlet och de oreagerade sulfiderna omröres vid en rotationshastighet av 1-150 r/min och videnxperiferihastighet av 5-150 cm/s, att den första och den andra fraktionen separat tömmes från separationssteget, att den uttömda första frak- tionen förångas i ett eller flera steg, att den lösning som innehåller löst metall utvinnes och att den uttömda andra fraktionen underkastas varmfiltrering för bild- ning av en filterkaka av oreagerade sulfider och ett filtrat av flytande svavel.

2. Förfarande enligt krav l, k ä n n e t e c k'- n a t därav, att reaktionuppslamningen föres till den väsentligen lugna zonen vid en temperatur mellan 120 och 1so°c. '

3. Förfarande enligt krav l för behandling av fin- fördelade koppar- eller zinksulfidhaltiga koncentrat eller material, k ä n n e t e c k n a t därav, att den uppåtriktade hastighetskomponenten i strömmen hålles mellan 5 och 50 cm/min.

4. Förfarande enligt krav l, 2 eller 3, där zink- sulfidhaltigt koncentrat kontinuerligt lakas i svavel- syrahaltig lösning vid en temperatur mellan 120 och l58°C och ett syrepartialtryck mellan något över atmos- färstryck och 1500 kPa, k ä n n e t e c k n a t därav, att reaktionsuppslamningen kontinuerligt uppdelas i en första och en andra fraktion, att den andra frak- tionen omröres med en propelleromrörare av skraptyp och kontinuerligt tömmes att den första fraktionen kon- tinuerligt tömmes och förångas, att den förångade första fraktionen utsättes för flotation, och att den zink- - snlfathaltiga lösningøn utvinnes. ANFURDA PUBLIKATIONER: 78Ü289í-7 Sammandrag Förfarandet enligt uppfinningen avser separat utvin- ning av elementärt svavel och restsulfider och en metall- saltlösning.ñån reaktionsuppslamningar, som erhållits vid lakning av metallsulfider i malmer och koncentrat. För- 5 farandet innebär att man för en ström av reaktionsuppslam- ningen vid en temperatur, vid vilken svavlet föreligger i flytande tillstånd, och vid ett tryck, som är sådant att förångning undvikes, till ett separationssteg, som inne- fattar en väsentligen lugn zon, att man koalescerar det 10 elementära svavlet i den väsentligen lugna zonen, att det koalesceradesvavlet avsättes tillsammans med oreagerade sulfider ur den lugna zonen, att man upprätthåller en has- tighet i strömmen i den väsentligen lugna zonen för åstad- kommande av separation av uppslamningen i en första och en 15 andra fraktion, varvid hastigheten har en uppåtriktad kom- ponent, och varvid den första fraktionen innehåller lösta metaller och åtminstone ett material, som utgöres av gång- art och utfällda föreningar,varviddetta(dessa)materialhar en slutlig avsättningshastighet, som är mindre än den uppåt- 20 riktade hastighetskomponenten, och varvid den andra frak- tionen innhåller koalesceratflytande elementärt svavel och oreagerade sulfider, och att man separat tömmer den första och andra fraktionen från separationssteget.