WO2022022987A1 - Verfahren zur gewinnung von gold und silber aus rohstoffen - Google Patents

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ppm
silver
grinding
suspension
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Jack Goldstein
Liana Rozica Osanu
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Centuro Ag
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Definitions

  • the invention relates to a method for extracting gold and silver from raw materials such as ores, gangues or by-products with a minimum gold content of 0.2 ppm, the raw material being crushed by grinding in a grinding step, with subsequent addition of an ammonium thiosulphate solution in a suspension step , A suspension of tetraammine copper sulfate and sulfur is produced, with subsequent washing out of metals contained in the ground raw material by means of the ammonium thiosulfate solution being carried out in a washing step under bubbled air, in a subsequent electrolysis step the
  • Ammonium thiosulphate solution is produced by alkaline electrolysis of the suspension, with the ammonium thiosulphate solution being returned to the suspension step in a recycling step, with the copper being extracted from the copper-gold-silver cementation produced in the electrolysis step using an aqueous ammonia solution in a decoppering step which follows the electrolysis step -Silver cementation is formed, with a gold-silver alloy being formed in a melting step by alkaline-reducing melting of the gold-silver cementation with sodium carbonate and carbon at 1200 °C, with a refining step by electrochemical refining of the gold-silver alloy gold and silver can be obtained in a pure state.
  • the raw material is first ground to a particle size of 100 ⁇ m and stirred in a vertical reactor with a stirrer, with air being bubbled in, at a temperature of 15° C. to 25° C. using a particle size produced during the electrolysis.
  • the duration of the process is about 4 hours.
  • the suspension is then filtered and the residue is rinsed with water.
  • the filtrate is fed to the electrolysis.
  • the copper-gold-silver cementation accumulated in the electrolyzer is treated with an aqueous ammonia solution. After filtration, a cementation with grades of 3% to 3.5% gold, 50% to 60% silver and 5% copper is obtained.
  • Known processes for the extraction of gold and silver require a relatively high gold content within the raw materials. With a gold content of at least 17 ppm, a raw material/metal efficiency of 90.7% gold can be achieved. With a gold content of 0.7 ppm in the raw material and a silver content of 10.5 ppm in the raw material, a raw material-metal efficiency of only 70% for gold and 86% for silver can be achieved.
  • the methods known from the prior art have some disadvantages.
  • the raw material, the ore or the gangue is crushed to a fineness of 100 gm in a dry grinding device equipped with an air cleaning system and subsequently washed out in an ammonium thiosulphate solution in reactors with stirrers. Such air cleaning systems and dry grinding devices have a very high energy consumption, resulting in high operating costs.
  • the known methods are not suitable for extracting gold from raw materials such as ores or gangue with a gold content of less than 0.5 ppm.
  • the grinding step, the suspension step and the rinsing step take place simultaneously in a joint grinding and rinsing process within a grinding device, the rinsing step using the ammonium thiosulphate solution produced in the electrolysis step which is returned in the recycling step and sulfur added in the suspension step and tetraammine copper sulphate is carried out under blown air inside the grinding apparatus.
  • the ground raw material can be transported in one Interim storage and transport from the interim storage facility to the additional stainless steel reactor with stirring device are not necessary. As a result, these time-consuming and costly transport and intermediate storage steps can be avoided in a particularly advantageous manner.
  • the stainless steel reactor can be saved as an additional system component.
  • the grinding and rinsing process can take place continuously. Discontinuous, batchwise feeding of the stainless steel reactor that is typically required and the time-consuming and costly transport and intermediate storage of the ground raw material can advantageously be saved.
  • a cylindrical ball mill with a diameter-to-length ratio of 2:1 is used as the grinding device for the joint grinding and washing-out process.
  • the ammonium thiosulphate solution produced in the electrolysis process and returned to the grinding device for the grinding and washing process by means of the return step contains 10 g/1 to 20 g/1 (NH4)2S2O3, 5 ppm to 10 ppm Au, 1 ppm to 100 ppm Ag and 0.3 g/l to 0.4 g/l NH 4 OH and in the suspension step with tetraammine copper sulphate to 0.1 g/l to 0.3 g/l Cu and with elemental Sulfur is corrected to 0.2 g / 1 to 1.0 g / 1 S and wherein the grinding and Washing out takes place at a solids-liquid ratio of 1:1 to 1:1.5 with air bubbled in for a period of 3 hours to 4 hours at a temperature of 15°C to 25°C.
  • An advantageous implementation of the inventive concept provides that the electrolysis process takes place at a current density of 200 A/m 2 to 250 A/m 2 at a temperature of 5° C. to 40° C. for a period of 2 hours to 5 hours.
  • an advantageous embodiment of the invention provides that the ammonium thiosulphate solution produced in the electrolysis process and returned to the grinding device for the grinding and washing process by means of the return step contains 10 g/1 to 17 g/1 (NH4)2S2C>3.0.1 ppm to 0.15 ppm Cu, 5 ppm to 10 ppm Au, 1 ppm to 100 ppm Ag and 0.3 g/l to 0.4 g/l NH 4 OH and in the suspension step with tetraammine copper sulphate to 0.2 g/l corrected to 0.3 g/l Cu.
  • the ammonium thiosulphate solution oxidized in the grinding and washing process is regenerated by adding 0.2 g/1 to 1.0 g/1 S of elemental sulfur to the grinding device.
  • the addition of the elementary sulfur in the grinding and washing process is advantageously also carried out continuously.
  • An advantageous implementation of the inventive concept provides that the copper from the copper-gold-silver cementation by means of aqueous through the decoppering step ammonia solution of 20% NH3 at a solid/liquid ratio of 1:5 to 1:10 over a period of 3 hours to 5 hours with formation of tetraammine copper sulphate.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the tetraammine copper sulfate formed in the decoppering step is returned to the grinding and washing process.
  • Tetraamminekupfersulfat allows the process to extract gold and silver from raw materials to be carried out in a particularly resource-efficient manner.
  • the suspension is filtered before the electrolysis step in a first filtration step, whereby the ammonium thiosulphate solution is separated from a residue of the raw material, the residue of the raw material being rinsed with water.
  • the rinsing process with water can be carried out in a particularly environmentally friendly manner.
  • the filtrate obtained through the filtration can be supplied and further processed particularly well in the subsequent electrolysis step.
  • An advantageous implementation of the idea of the invention provides that the ammonium thiosulphate solution separated in the first filtration step is returned to the grinding and washing process.
  • Ammonium thiosulphate solution allows the process to extract gold and silver from raw materials to be carried out in a particularly resource-efficient manner.
  • An advantageous embodiment of the invention provides that the suspension is filtered in a second filtration step after the electrolysis step, whereby the ammonium thiosulphate solution is separated from the copper-gold-silver cementation. By filtering the suspension, the cementation can be fed particularly well to the subsequent decoppering step and processed further.
  • the ammonium thiosulphate solution separated in the second filtration step is returned to the grinding and washing process.
  • the process for extracting gold and silver from raw materials can be carried out in a particularly resource-efficient manner.
  • the inventive design of the method it is advantageously possible that pure gold and pure silver from a raw material with a content of 0.2 ppm to 0.5 ppm gold and 50 ppm to 60 ppm silver, with a raw material-metal efficiency of 60% to 70% for gold and 80% to 90% for silver is recovered from a feedstock grading 0.5 ppm to 1.0 ppm gold and 20 ppm to 30 ppm silver with a feedstock to metal efficiency of 80% to 85% gold and 80% to 90% silver and from a feedstock grading 2ppm to 100ppm gold and 30ppm to 40ppm silver with feedstock to metal efficiencies of 90% to 97% for gold and 90% to 92% for silver, respectively after the decoppering step and after the melting step and in the metals refining step.
  • An exemplary embodiment of the inventive idea is explained in more detail below and is shown in the drawing. It shows:
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the method according to the invention for extracting gold and silver from raw materials in the form of a flow chart.
  • the raw material 1 is comminuted by grinding in a grinding step 2, with a suspension 7 subsequently being produced in a suspension step 3 by adding an ammonium thiosulphate solution 4, tetraammine copper sulphate 5 and sulfur 6.
  • a subsequent washing step 8 the metals contained in the ground raw material 1 are washed out by means of the ammonium thiosulphate solution 4 with air 9 flowing in.
  • the grinding step 2 the
  • Suspension step 3 and the washing step 8 take place simultaneously in a joint grinding and washing process 10 within a grinding device.
  • the ammonium thiosulphate solution 4 formed in an electrolysis step 11 by alkaline electrolysis of the suspension 7 is returned to the grinding step 2 via the suspension step 3 in a return step 12 .
  • Temporary storage step 13 are temporarily stored, for example, in a temporary storage container, so that an amount of the ammonium thiosulphate solution 4 required for the grinding and washing process 10 can be kept in reserve and can be fed continuously to the grinding and washing process 10 .
  • a first filtration step 14 preceding the electrolysis step 11 the suspension 7 is filtered, as a result of which the ammonium thiosulphate solution 4 is separated from a residue of the raw material and the residue of the raw material is rinsed with water.
  • the ammonium thiosulphate solution 4 separated in the first filtration step 14 is returned to the grinding and washing process 10 .
  • a second filtration step 15 downstream of the electrolysis step 11 the suspension 7 is filtered, as a result of which the ammonium thiosulphate solution 4 is separated from a residue of the raw material and the residue of the raw material is rinsed with water.
  • the ammonium thiosulphate solution 4 separated in the second filtration step 14 is returned to the grinding and washing process 10 .
  • a gold-silver cementation 19 is produced by extracting the copper from the copper-gold-silver cementation 17 produced in the electrolysis step 11 using an aqueous ammonia solution 18 .
  • a gold-silver alloy 21 is formed by alkaline-reducing melting of the gold-silver cementation 19 in a melting step 20 with sodium carbonate and carbon at 1200° C. In a refining step 22, the gold-silver alloy 21 becomes pure by electrochemical refining Gold 23 and Pure Silver 24 won.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen (1) wie Erze, Gangarten oder Nebenprodukte mit einem Mindestgehalt von 0,2 ppm Gold. Der Rohstoff (1) wird in einem Mahlschritt (2) durch Mahlen zerkleinert. In einem nachfolgenden Suspensionierungsschritt (3) entsteht durch Hinzufügen einer Ammoniumthiosulfatlösung (4), von Tetraamminkupfersulfat (5) und von Schwefel (6) eine Suspension (7). In einem darauffolgenden Auswaschschritt (8) erfolgt unter eingesprudelter Luft ein Auswaschen von in dem gemahlenen Rohstoff (1) enthaltenen Metallen mittels der Ammoniumthiosulfatlösung (4). In einem darauffolgenden Elektrolyseschritt entsteht die Ammoniumthiosulfatlösung (4) durch eine alkalische Elektrolyse der Suspension (7). Die Ammoniumthiosulfatlösung (4) wird in einem Rückführschritt (12) dem Suspensionierungsschritt (3) zurückgeführt. In einem dem Elektrolyseschritt (11) nachfolgenden Entkupferungsschritt (16) wird eine Extraktion des Kupfers aus der in dem Elektrolyseschritt (11) entstandenen Kupfer-Gold-Silber-Zementation (17) mittels einer wässrigen Ammoniaklösung (18) eine Gold-Silber-Zementation (19) durchgeführt. In einem Aufschmelzschritt (20) wird durch ein alkalisch-reduzierendes Aufschmelzen der Gold-Silber-Zementation (19) mit Natriumkarbonat und Kohle bei 1200 C eine Gold-Silber-Legierung (21) erzeugt. In einem Raffinationsschritt (22) wird durch elektrochemische Raffination der Gold-Silber-Legierung (21) Gold (23) und Silber (24) in einem Reinzustand gewonnen.

Description

Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen wie Erze, Gangarten oder Nebenprodukte mit einem Mindestgehalt von 0,2 ppm Gold, wobei der Rohstoff in einem Mahlschritt durch Mahlen zerkleinert wird, wobei nachfolgend in einem Suspensionierungsschritt durch Hinzufügen von einer Ammoniumthiosulfatlösung, von Tetraamminkupfersulfat und von Schwefel eine Suspension entsteht, wobei darauffolgend in einem Auswaschschritt unter eingesprudelter Luft ein Auswaschen von in dem gemahlenen Rohstoff enthaltenen Metallen mittels der Ammoniumthiosulfatlösung erfolgt, wobei in einem darauffolgenden Elektrolyseschritt die
Ammoniumthiosulfatlösung durch eine alkalische Elektrolyse der Suspension entsteht, wobei die Ammoniumthiosulfatlösung in einem Rückführschritt dem Suspensionierungsschritt zurückgeführt wird, wobei in einem dem Elektrolyseschritt nachfolgenden Entkupferungsschritt eine Extraktion des Kupfers aus der in dem Elektrolyseschritt entstandenen Kupfer-Gold-Silber-Zementation mittels einer wässrigen Ammoniaklösung eine Gold-Silber-Zementation entsteht, wobei in einem Aufschmelzschritt durch ein alkalisch-reduzierendes Aufschmelzen der Gold-Silber-Zementation mit Natriumkarbonat und Kohle bei 1200 °C eine Gold-Silber-Legierung entsteht, wobei in einem Raffinationsschritt durch elektrochemische Raffination der Gold-Silber-Legierung Gold und Silber in einem Reinzustand gewonnen werden. Bisher bekannt sind Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber, bei denen die Erze, die Gangarten und die Pyritkonzentrate zunächst gemahlen und anschließend in Thiosulfatlösungen, durch Oxidation mit Sauerstoff in Gegenwart von Kupfer oder Nickel aufgelöst werden. Die Extraktion des Goldes und des Silbers aus der Lösung erfolgt anschließend durch Adsorption auf Aktivkohle, durch Absorption auf Ionenaustauschern oder durch elektrochemische Verfahren .
Dabei wird der Rohstoff zunächst auf eine Partikelgröße von 100 pm gemahlen und mit einer bei der Elektrolyse entstehenden in einem vertikalen Reaktor mit Rührgerät unter Lufteinsprudlung bei einer Temperatur von 15 °C bis 25 °C gerührt. Die Dauer des Vorgangs beträgt in etwa 4 Stunden.
Die Suspension wird anschießend filtriert und der Rückstand mit Wasser gespült. Das Filtrat wird der Elektrolyse zugeführt. Die in der Elektrolysevorrichtung angesammelte Kupfer-Gold-Silber-Zementation wird mittels eine wässrigen Ammoniaklösung behandelt. Nach dem Filtrieren wird eine Zementation mit den Gehalten von 3 % bis 3,5 % Gold, 50 % bis 60 % Silber und 5 % Kupfer erhalten.
Bekannte Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber benötigen einen relativ hohen Gold-Gehalt innerhalb der Rohstoffe. Dabei kann bei einem Gold-Gehalt von mindestens 17 ppm ein Rohstoff-Metall-Wirkungsgrad von 90,7 % Gold erreicht werden. Bei einem Gold-Gehalt innerhalb des Rohstoffes von 0,7 ppm und einem Silber-Gehalt von 10,5 ppm innerhalb des Rohstoffes ist lediglich ein Rohstoff-Metall- Wirkungsgrad von 70 % für Gold und 86 % für Silber erzielbar. Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren weisen einige Nachteile auf. Der Rohstoff, das Erz oder die Gangart werden in einem ersten Schritt auf die Feinheit von 100 gm in einer mit Luftreinigungssystemen ausgestatteten Trockenmahl orrichtung zerkleinert und nachträglich in einer Ammoniumthiosulfatlösung in Reaktoren mit Rührgeräten ausgewaschen. Derartige Luftreinigungssysteme und Trockenmahlvorrichtungen weisen einen sehr hohen Energieverbrauch auf, wodurch hohe Betriebskosten entstehen.
Bei derartigen Verfahren ist die Anzahl der zulässigen und möglichen Rückführungen der Ammoniumthiosulfatlösungen infolge des durch Oxidation entstehenden Ammoniumsulfit eingeschränkt und liegt bei einer fünf- bis zehnfachen Wiederverwendung. Zur Reinigung und zur Wiederaufbereitung der ermüdeten und oxidierten Ammoniumthiosulfatlösungen sind zusätzliche Anlagen notwendig. Dadurch werden die Anlagensysteme für derartige Verfahren sehr kostenaufwändig.
Außerdem sind die bekannten Verfahren nicht dazu geeignet, Gold aus den Rohstoffen, wie Erze oder Gangarten mit Goldgehalten von kleiner 0,5 ppm zu gewinnen.
Innerhalb der beschriebenen Verfahren entstehen Nebenprodukte, wie nickelhaltige Abwässer oder flüchtige Stäube, die nicht in den Verfahrenskreislauf zurückgeführt werden können und somit als umweltbelastende Abfallprodukte entsorgt werden müssen. Neben des hohen Grads an Umweltbelastung ist die Entsorgung derartiger Abfallprodukte sehr kostenaufwändig. Insgesamt sind die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber sehr energieintensiv und damit mit hohen Betriebskosten verbunden.
Als Aufgabe der vorliegenden Erfindung wird es angesehen, ein Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber zur Verfügung zu stellen, das vergleichsweise ressourcenschonend und kostensparend betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Mahlschritt, der Suspensionierungsschritt und der Auswaschschritt zeitgleich in einem gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang innerhalb einer Mahlvorrichtung erfolgen, wobei der Auswaschschritt mittels der in dem Rückführschritt zurückgeführten, in dem Elektrolyseschritt entstandenen Ammoniumthiosulfatlösung und in dem Suspensionierungsschritt hinzugegebenen Schwefel und Tetraamminkupfersulfat unter eingesprudelter Luft innerhalb der Mahlvorrichtung erfolgt.
Dadurch, dass das Mahlen der Rohstoffe innerhalb der Mahlvorrichtung durch das Hinzufügen der Ammoniumthiosulfatlösung in einem Nassmahlverfahren stattfindet, können flüchtige Stäube, die bei einem Trockenmahlverfahren entstehen und als umweltbelastende Abfallprodukte entsorgt werden müssten, vorteilhaft vermieden werden. Somit kann ein besonders umweltschonendes Verfahren bereitgestellt werden.
Dadurch, dass der Mahlschritt, der Auswaschschritt und der Suspensionierungsschritt zeitgleich in einem gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang innerhalb einer Mahlvorrichtung erfolgen, ist ein Transport des gemahlenen Rohstoffes in ein Zwischenlager und der Transport von dem Zwischenlager in den zusätzlichen Edelstahlreaktor mit Rührgerät nicht notwendig. Dadurch können diese zeit- und kostenintensiven Transport- und Zwischenlagerungsschritte besonders vorteilhaft vermieden werden. Außerdem kann der Edelstahlreaktor als zusätzliche Anlagenkomponente eingespart werden.
Dadurch, dass der Mahl-, der Suspensionierungs- und der Auswaschschritt erfindungsgemäß in einem gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang stattfinden, kann der Mahl- und Auswaschvorgang kontinuierlich erfolgen. Eine diskontinuierliche, batchweise Beschickung des typischerweise notwendigen Edelstahlreaktors und die zeit- und kostenintensiven Transporte und die Zwischenlagerung des gemahlenen Rohstoffes können vorteilhafterweise eingespart werden.
Für den gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang wird erfindungsgemäß als Mahlvorrichtung eine zylindrische Kugelmühle mit einem Durchmesser-zu-Länge-Verhältnis von 2:1 verwendet .
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die in dem Elektrolysevorgang entstehende und mittels des Rückführschritts in die Mahlvorrichtung für den Mahl- und Auswaschvorgang zurückgeführte Ammoniumthiosulfatlösung 10 g/1 bis 20 g/1 (NH4)2S2O3, 5 ppm bis 10 ppm Au, 1 ppm bis 100 ppm Ag und 0,3 g/1 bis 0,4 g/1 NH4OH enthält und in dem Suspensionierungsschritt mit Tetraamminkupfersulfat auf 0,1 g/1 bis 0,3 g/1 Cu und mit elementarem Schwefel auf 0,2 g/1 bis 1,0 g/1 S korrigiert wird und wobei der Mahl- und Auswaschvorgang bei einem Feststoff-Flüssigkeits-Verhältnis von 1:1 bis 1:1,5 unter eingesprudelter Luft während einer Zeitdauer von 3 Stunden bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 15 °C bis 25 °C erfolgt.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass der Elektrolysevorgang bei einer Stromdichte von 200 A/m2 bis 250 A/m2, bei einer Temperatur von 5 °C bis 40 °C während einer Zeitdauer von 2 Stunden bis 5 Stunden erfolgt .
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die in dem Elektrolysevorgang entstehende und mittels des Rückführschritts in die Mahlvorrichtung für den Mahl- und Auswaschvorgang zurückgeführte Ammoniumthiosulfatlösung 10 g/1 bis 17 g/1 (NH4)2S2C>3, 0,1 ppm bis 0,15 ppm Cu, 5 ppm bis 10 ppm Au, 1 ppm bis 100 ppm Ag und 0,3 g/1 bis 0,4 g/1 NH4OH enthält und in dem Suspensionierungsschritt mit Tetraamminkupfersulfat auf 0,2 g/1 bis 0,3 g/1 Cu korrigiert wird.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die in dem Mahl- und Auswaschvorgang oxidierte Ammoniumthiosulfatlösung durch Hinzugabe von elementarem Schwefel in die Mahlvorrichtung von 0,2 g/1 bis 1,0 g/1 S regeneriert wird. Die Hinzugabe des elementaren Schwefels in dem Mahl- und Auswaschvorgang erfolgt vorteilhafterweise ebenfalls kontinuierlich.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass durch den Entkupferungsschritt das Kupfer aus der Kupfer-Gold-Silber-Zementation mittels wässriger Ammoniaklösung von 20 % NH3 bei einem Feststoff-Flüssigkeits- Verhältnis von 1:5 bis 1:10 während einer Zeitdauer von 3 Stunden bis 5 Stunden unter Entstehung von Tetraamminkupfersulfat herausgelöst wird.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das in dem Entkupferungsschritt entstandene Tetraamminkupfersulfat dem Mahl- und Auswaschvorgang zurückgeführt wird. Durch die Rückführung des
Tetraamminkupfersulfats kann das das Verfahren zur Gewinnung von Gold- und Silber aus Rohstoffen besonders ressourceneffizient durchgeführt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Suspension vor dem Elektrolyseschritt in einem ersten Filtrierungsschritt filtriert wird, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung von einem Rückstand des Rohstoffes separiert wird, wobei der Rückstand des Rohstoffes mittels Wasser gespült wird. Der Spülvorgang mit Wasser kann besonders umweltschonend durchgeführt werden. Das durch die Filtrierung erhaltene Filtrat kann in dem sich anschließenden Elektrolyseschritt besonders gut zugeführt und weiterverarbeitet werden.
Eine vorteilhafte Umsetzung des Erfindungsgedankens sieht vor, dass die in dem ersten Filtrierungsschritt separierte Ammoniumthiosulfatlösung dem Mahl- und Auswaschvorgang zurückgeführt wird. Durch die Rückführung der
Ammoniumthiosulfatlösung kann das das Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen besonders ressourceneffizient durchgeführt werden. Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Suspension nach dem Elektrolyseschritt in einem zweiten Filtrierungsschritt filtriert wird, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung von der Kupfer-Gold-Silber- Zementation separiert wird. Durch die Filtrierung der Suspension kann die Zementierung besonders gut dem anschließenden Entkupferungsschritt zugeführt und weiterbehandelt werden.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die in dem zweiten Filtrierungsschritt separierte Ammoniumthiosulfatlösung dem Mahl- und Auswaschvorgang zurückgeführt wird. Durch die Rückführung der Ammoniumthiosulfatlösung kann das das Verfahren zur Gewinnung von Gold- und Silber aus Rohstoffen besonders ressourceneffizient durchgeführt werden.
Durch die erfindungsgemäße Auslegung des Verfahrens ist es vorteilhafterweise möglich, dass reines Gold und reines Silber aus einem Rohstoff mit einem Gehalt von 0,2 ppm bis 0,5 ppm Gold und 50 ppm bis 60 ppm Silber, mit einem Rohstoff-Metall-Wirkungsgrad von 60 % bis 70 % für Gold und 80 % bis 90 % für Silber gewonnen wird, aus einem Rohstoff mit dem Gehalt von 0,5 ppm bis 1,0 ppm Gold und 20 ppm bis 30 ppm Silber mit einem Rohstoff-Metall-Wirkungsgrad von 80 % bis 85 % für Gold und 80 % bis 90 % für Silber und aus einem Rohstoff mit einem Gehalt von 2 ppm bis 100 ppm Gold und 30 ppm bis 40 ppm Silber mit einem Rohstoff-Metall- Wirkungsgrad von 90 % bis 97 % für Gold und 90 % bis 92 % für Silber, jeweils nach dem Entkupferungsschritt und nach dem Aufschmelzschritt und in dem Raffinationsschritt der Metalle gewonnen werden. Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgedankens näher erläutert und in der Zeichnung dargestellt ist. Es zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen in Form eines Flussdiagramms.
In Fig. 1 ist eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Gewinnung von Gold und Silber aus Rohstoffen 1 wie Erze, Gangarten oder Nebenprodukte in Form eines Flussdiagramms dargestellt. Der Rohstoff 1 wird in einem Mahlschritt 2 durch Mahlen zerkleinert, wobei nachfolgend in einem Suspensionierungsschritt 3 durch Hinzufügen von einer Ammoniumthiosulfatlösung 4, von Tetraamminkupfersulfat 5 und von Schwefel 6 eine Suspension 7 entsteht. In einem darauffolgenden Auswaschschritt 8 werden unter eingesprudelter Luft 9 die in dem gemahlenen Rohstoff 1 enthaltenen Metalle mittels der Ammoniumthiosulfatlösung 4 ausgewaschen. Der Mahlschritt 2, der
Suspensionierungsschritt 3 und der Auswaschschritt 8 erfolgen zeitgleich in einem gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang 10 innerhalb einer Mahlvorrichtung. Die in einem Elektrolyseschritt 11 durch eine alkalische Elektrolyse der Suspension 7 entstehende Ammoniumthiosulfatlösung 4 wird in einem Rückführschritt 12 über den Suspensionierungsschritt 3 dem Mahlschritt 2 zurückgeführt. Optional kann die Ammoniumthiosulfatlösung 4 in einem
Zwischenspeicherschritt 13 beispielsweise in einem Zwischenspeicherbehälter zwischengespeichert werden, sodass eine für den Mahl- und Auswaschvorgang 10 notwendige Menge der Ammoniumthiosulfatlösung 4 vorgehalten werden kann und dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 kontinuierlich zugeführt werden kann. In einem dem Elektrolyseschritt 11 vorgelagerten ersten Filtrierungsschritt 14 wird die Suspension 7 filtriert, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung 4 von einem Rückstand des Rohstoffes separiert wird und der Rückstand des Rohstoffes mittels Wasser gespült wird. Die in dem ersten Filtrierungsschritt 14 separierte Ammoniumthiosulfatlösung 4 wird dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführt. In einem dem Elektrolyseschritt 11 nachgelagerten zweiten Filtrierungsschritt 15 wird die Suspension 7 filtriert, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung 4 von einem Rückstand des Rohstoffes separiert wird und der Rückstand des Rohstoffes mittels Wasser gespült wird. Die in dem zweiten Filtrierungsschritt 14 separierte Ammoniumthiosulfatlösung 4 wird dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführt. In einem dem zweiten Filtrierungsschritt 15 folgenden Entkupferungsschritt 16 wird durch eine Extraktion des Kupfers aus der in dem Elektrolyseschritt 11 entstandenen Kupfer-Gold-Silber-Zementation 17 mittels einer wässrigen Ammoniaklösung 18 eine Gold-Silber-Zementation 19 entsteht. Durch ein alkalisch-reduzierendes Aufschmelzen der Gold- Silber-Zementation 19 in einem Aufschmelzschritt 20 mit Natriumkarbonat und Kohle bei 1200 °C entsteht eine Gold- Silber-Legierung 21. In einem Raffinationsschritt 22 wird durch elektrochemische Raffination der Gold-Silber- Legierung 21 reines Gold 23 und reines Silber 24 gewonnen. B E Z U G S Z E I C H E N L I S T E
1 Rohstoff
2 Mahlschritt
3 Suspensionierungsschritt
4 Ammoniumthiosulfatlösung
5 Tetraamminkupfersulfat
6 Schwefel
7 Suspension
8 Auswaschschritt
9 eingesprudelter Luft
10 Mahl- und Auswaschvorgang
11 Elektrolyseschritt
12 Rückführschritt
13 Zwischenspeicherschritt
14 Erster Filtrierungsschritt
15 Zweiter Filtrierungsschritt
16 Entkupferungsschritt
17 Kupfer-Gold-Silber-Zementation
18 Wässrige Ammoniaklösung
19 Gold-Silber-Zementation
20 Aufschmelzschritt
21 Gold-Silber-Legierung
22 Raffinationsschritt
23 Reines Gold
24 Reines Silber

Claims

PA T E N TA N S P R Ü C H E
1. Verfahren zur Gewinnung von Gold 23 und Silber 24 aus Rohstoffen 1 wie Erze, Gangarten oder Nebenprodukte mit einem Mindestgehalt von 0,2 ppm Gold, wobei der Rohstoff 1 in einem Mahlschritt 2 durch Mahlen zerkleinert wird, wobei nachfolgend in einem Suspensionierungsschritt 3 durch Hinzufügen einer Ammoniumthiosulfatlösung 4, von Tetraamminkupfersulfat 5 und von Schwefel 6 eine Suspension 7 entsteht, wobei darauffolgend in einem Auswaschschritt 8 unter eingesprudelter Luft 9 ein Auswaschen von in dem gemahlenen Rohstoff 1 enthaltenen Metallen mittels der Ammoniumthiosulfatlösung 4 erfolgt, wobei in einem darauffolgenden Elektrolyseschritt 11 die
Ammoniumthiosulfatlösung 4 durch eine alkalische Elektrolyse der Suspension 7 entsteht, wobei die
Ammoniumthiosulfatlösung 4 in einem Rückführschritt 12 dem Suspensionierungsschritt 3 zurückgeführt wird, wobei in einem dem Elektrolyseschritt 11 nachfolgenden
Entkupferungsschritt 16 eine Extraktion des Kupfers aus der in dem Elektrolyseschritt 11 entstandenen Kupfer-Gold-Silber- Zementation 17 mittels einer wässrigen Ammoniaklösung 18 eine Gold-Silber-Zementation 19 entsteht, wobei in einem Aufschmelzschritt 20 durch ein alkalisch-reduzierendes Aufschmelzen der Gold-Silber-Zementation 19 mit Natriumkarbonat und Kohle bei 1200 C eine Gold-Silber- Legierung 21 entsteht, wobei in einem Raffinationsschritt 22 durch elektrochemische Raffination der Gold-Silber- Legierung 21 Gold 23 und Silber in einem Reinzustand gewonnen werden, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahlschritt 2, der Suspensionierungsschritt 3 und der Auswaschschritt 8 zeitgleich in einem gemeinsamen Mahl- und Auswaschvorgang 10 innerhalb einer Mahl orrichtung erfolgen, wobei der Auswaschschritt 8 mittels der in dem Rückführschritt 12 zurückgeführten, in dem Elektrolyseschritt 11 entstandenen Ammoniumthiosulfatlösung 4 und in dem
Suspensionierungsschritt 3 hinzugegebenen Schwefel 6 und Tetraamminkupfersulfat 5 unter eingesprudelter Luft 9 innerhalb der Mahlvorrichtung erfolgt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mahl- und Auswaschvorgang 10 kontinuierlich durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Mahlvorrichtung eine zylindrische Kugelmühle mit einem Durchmesser-zu-Länge-Verhältnis von 2:1 verwendet wird.
4. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Elektrolysevorgang entstehende und mittels des Rückführschritts 12 in die Mahlvorrichtung für den Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführte Ammoniumthiosulfatlösung 410 g/1 bis 20 g/1
(NH4 ) 2S2O3, 5 ppm bis 10 ppm Au, 1 ppm bis 100 ppm Ag und 0,3 g/1 bis 0,4 g/1 NH4OH enthält und in dem
Suspensionierungsschritt 3 mit Tetraamminkupfersulfat 5 auf 0,1 g/1 bis 0,3 g/1 Cu und mit elementarem Schwefel 6 auf 0,2 g/1 bis 1,0 g/1 S korrigiert wird und wobei der Mahl- und Auswaschvorgang 10 bei einem Feststoff-Flüssigkeits- Verhältnis von 1:1 bis 1:1,5 unter eingesprudelter Luft 9 während einer Zeitdauer von 3 Stunden bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 15 °C bis 25 °C erfolgt. 5. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektrolysevorgang bei einer Stromdichte von 200 A/m2 bis 250 A/m2, bei einer Temperatur von 5 °C bis 40 °C während einer Zeitdauer von 2 Stunden bis
5 Stunden erfolgt.
6. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Elektrolysevorgang entstehende und mittels des Rückführschritts 12 in die Mahlvorrichtung für den Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführte Ammoniumthiosulfatlösung 410 g/1 bis 17 g/1
(NH4 ) 2S2O3, 0,1 ppm bis 0,15 ppm Cu, 5 ppm bis 10 ppm Au,
1 ppm bis 100 ppm Ag und 0,3 g/1 bis 0,4 g/1 NH4OH enthält und in dem Suspensionierungsschritt 3 mit Tetraamminkupfersulfat 5 auf 0,2 g/1 bis 0,3 g/1 Cu korrigiert wird.
7. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 oxidierte Ammoniumthiosulfatlösung 4 durch Hinzugabe von elementarem Schwefel 6 in die Mahlvorrichtung von 0,2 g/1 bis 1,0 g/1 S regeneriert wird.
8. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch den Entkupferungsschritt 16 das Kupfer aus der Kupfer-Gold-Silber-Zementation 17 mittels wässriger Ammoniaklösung 18 von 20 % NH3 bei einem Feststoff- Flüssigkeits-Verhältnis von 1:5 bis 1:10 während einer Zeitdauer von 3 Stunden bis 5 Stunden unter Entstehung von Tetraamminkupfersulfat 5 herausgelöst wird.
9. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das in dem Entkupferungsschritt 16 entstandene Tetraamminkupfersulfat 5 dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension 7 vor dem Elektrolyseschritt 11 in einem ersten Filtrierungsschritt 14 filtriert wird, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung 4 von einem Rückstand des Rohstoffes 1 separiert wird, wobei der Rückstand des Rohstoffes 1 mittels Wasser gespült wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem ersten Filtrierungsschritt 14 separierte Ammoniumthiosulfatlösung 4 dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführt wird.
12. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Suspension 7 nach dem Elektrolyseschritt 11 in einem zweiten Filtrierungsschritt 15 filtriert wird, wodurch die Ammoniumthiosulfatlösung 4 von der Kupfer-Gold-Silber-Zementation 17 separiert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem zweiten Filtrierungsschritt 15 separierte Ammoniumthiosulfatlösung 4 dem Mahl- und Auswaschvorgang 10 zurückgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass reines Gold 23 und reines Silber 24 aus einem Rohstoff 1 mit einem Gehalt von 0,2 ppm bis 0,5 ppm Gold und 50 ppm bis 60 ppm Silber, mit einem Rohstoff-Metall-Wirkungsgrad von 60 % bis 70 % für Gold und 80 % bis 90 % für Silber gewonnen wird, aus einem Rohstoff 1 mit dem Gehalt von 0,5 ppm bis 1,0 ppm Gold und 20 ppm bis 30 ppm Silber mit einem Rohstoff-Metall-Wirkungsgrad von 80 % bis 85 % für Gold und 80 % bis 90 % für Silber und aus einem Rohstoff 1 mit einem Gehalt von 2 ppm bis 100 ppm Gold und 30 ppm bis 40 ppm Silber mit einem Rohstoff-Metall- Wirkungsgrad von 90 % bis 97 % für Gold und 90 % bis 92 % für Silber, jeweils nach dem Entkupferungsschritt 16 und nach dem Aufschmelzschritt 20 und in dem Raffinationsschritt 22 der Metalle gewonnen werden.
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