WO2022028900A1 - Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von gold und/oder silber und/oder mindestens einem platinmetall - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur gewinnung von gold und/oder silber und/oder mindestens einem platinmetall Download PDF

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WO2022028900A1
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oxidizing agent
concentration
nitrile
cau
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PCT/EP2021/070424
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Claudio Baldizzone
Fabian Haemmerle
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a method for extracting gold and/or silver and/or at least one platinum group metal from at least one starting material. Furthermore, it relates to a device by means of which the method can be carried out.
  • Platinum metals are understood to mean the light platinum metals ruthenium, rhodium and palladium, and the heavy platinum metals osmium, iridium and platinum. Extraction of these metals from ores or their recovery from scrap metal can be done hydrometallurgically. In hydrometallurgical extraction, the metals to be extracted are brought into an aqueous solution by complex formation.
  • hydrometallurgical process is alkaline cyanide leaching for gold recovery. This process is carried out at very high pH values, i.e. using aggressive bases. The complexing agent cyanide used is very toxic, so this process can lead to dangerous emissions.
  • the process for extracting gold and/or silver and/or at least one platinum metal from at least one starting material provides that Starting material in a solution containing at least one nitrile is treated with at least one oxidizing agent.
  • the oxidizing agent is introduced into the solution depending on at least one concentration of a metal to be extracted or its complex and/or depending on at least one concentration of cyanide ions and/or depending on at least one concentration of ammonia and/or ammonium ions in the solution .
  • the introduction can be controlled or regulated.
  • the starting material can be, for example, ore or scrap metal.
  • the solution is preferably an aqueous solution and particularly preferably an aqueous electrolytic solution which can contain hydroxide ions in particular as an electrolyte. These can be added to the solution, for example in the form of an alkali metal hydroxide, in particular sodium hydroxide, in order to support the dissolution of the metal to be extracted in the solution.
  • the nitrile which is in particular cyanoacetic acid, acts as a source of cyanide ions in the process. These are generated by oxidizing the nitrile using the oxidizing agent.
  • An oxidizing agent is therefore understood to mean an agent which is suitable for oxidizing the nitrile at the pH value prevailing in the solution.
  • a particularly suitable oxidizing agent for this purpose is ozone, which is therefore preferred. Controlling or regulating the introduction of the oxidizing agent into the solution using the method ensures on the one hand that sufficient oxidizing agent is always provided in order to provide enough cyanide ions for rapid extraction of the at least one metal to be extracted.
  • the introduction of the at least one electrolyte and the at least one nitrile takes place in the solution.
  • This electrolyte is in particular identical to an electrolyte which is already dissolved in the solution at the start of the process and the nitrile is in particular identical to the nitrile present in the solution at the start of the process.
  • the introduction of the at least one electrolyte and the at least one nitrile is controlled or regulated as a function of the at least one concentration of the metal to be obtained or its complex. In another embodiment, it takes place depending on the at least one concentration of ammonia and/or ammonium ions.
  • the at least one oxidizing agent used in the treatment is changed in the course of the method.
  • the different oxidizing agents used have different redox voltages. These can be determined in particular according to the DIN 38404-6 standard. In particular, a change can take place between ozone or an ozone/oxygen mixture, such as is produced by an ozonizer, as the first oxidizing agent and oxygen as the second oxidizing agent.
  • the redox potentials of the first oxidizing agent or oxidizing agent mixture and the second oxidizing agent or oxidizing agent mixture differ in particular in such a way that only one value of the redox potential is sufficient to oxidize the nitrile in the solution to form cyanide ions, while both oxidizing agents are capable of to oxidize metal to be extracted.
  • the formation of cyanide ions can be temporarily interrupted, but at the same time oxidizing conditions are maintained in the solution to enable oxidative dissolution of the at least one metal to be recovered.
  • the change takes place as a function of the at least one concentration of cyanide ions in order to always be able to adjust this as required.
  • the at least one oxidizing agent used in the treatment is changed after a predetermined period of time.
  • the period of time is in particular in the range from 1 minute to 10 minutes. This enables the method to be carried out even if there is no possibility of measuring the cyanide ion concentration.
  • the device for extracting gold and/or silver and/or at least one platinum metal from at least one starting material has a container which is designed to hold the starting material and a solution. Furthermore, it has several inlets and at least one UV/Vis spectrometer. In addition to one or more different oxidizing agents, an electrolyte and a nitrile can also be introduced into the container through the multiple inlets.
  • the UV/Vis spectrometer enables the determination of the concentration of the metal to be extracted. It has the advantage of allowing a liquid sample, such as the solution used in the process, to be analyzed quickly and, at the same time, when several different metals are obtained, it is able to determine concentrations of the different metals at the same time.
  • the device preferably has a circulation line with an inlet and an outlet. The introduction and the discharge are each arranged on the container.
  • the UV/Vis spectrometer is located in the circulation line.
  • Circulating the solution through the circulation line causes the contents of the container to be thoroughly mixed and also always brings freshly treated solution to a measuring cell of the UV/Vis spectrometer in order to be able to monitor the progress of the reaction in this way without having to overcome diffusion barriers . If the device has a circulation line, then the inlets in both the tank and the circulation line can be located downstream of the UV/Vis spectrometer.
  • the device preferably has at least one cyanide sensor and/or at least one ammonia/ammonium sensor. Each of these sensors is preferably arranged in the container and enables metering of different substances into the container to be controlled or regulated. Finally, the device preferably has an electronic control unit that is set up to carry out the steps of the method.
  • FIG. 1 schematically shows a sectional view of a device according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 2 shows a flow chart of a method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 3 shows a flow chart of a method according to another exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 4 shows a flow chart of a method according to yet another exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 5 shows a flow chart of a method according to yet another exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. It has a container 10 . This is connected to a circulation line 13 via an inlet 11 and an outlet 12 .
  • a solution 21 stored in the container 10 is continuously removed from the container 10 through the inlet 11, passed through the circulation line 13 and returned to the container 10 again through the outlet line 12. In doing so, it passes through a UV/Vis spectrometer 14, which is arranged in the circulation line 13 and is conducted there through a measuring cell.
  • the solution 21 is an aqueous solution which contains 0.6 mol/l sodium hydroxide as the electrolyte and 0.1 mol/l cyanoacetic acid.
  • a starting material 22 is stored in the container 10 in addition to the solution 21 . This is in the form of gold-bearing ore chunks. The gold is to be mined.
  • a first inlet 31 which is connected to an ozonizer 32 is arranged at the bottom of the container 10 .
  • pure oxygen or a mixture of oxygen and ozone can be introduced into the container 10 from this.
  • Another inlet 33 located at the bottom of the vessel 10 is connected via a three-way valve 34 to an electrolyte source 35 providing an aqueous sodium hydroxide solution and to a nitrile source 36 providing an aqueous solution of cyanoacetic acid.
  • the electronic control unit 40 controls the ozonizer 32 and the three-way valve 34.
  • a mixture of ozone and oxygen is introduced 51 through the first inlet 31 into the container 10.
  • the concentration CAu(t) of gold in the solution is measured 52 21, which in the form of dicyanoaurate(l) went into solution.
  • This measured value CAu(t) is then compared 53 with a concentration value CAu(tl) measured at a previous point in time. If the concentration of the dicyanoaurate(I) has risen, the ozone/oxygen mixture is metered in 51 again. However, if it is recognized that there has been no further increase in the concentration, i.e.
  • caustic soda and cyanoacetic acid are introduced 54 through a second inlet 33 into the container 10 and then a further dosing 51 of ozone and oxygen takes place.
  • a check 55 takes place as to whether the currently measured concentration CAu(t) exceeds the penultimate value CAu(t-2) of the concentration of the dicyanoaurate(I). If this is the case, there is a jump back to method step 51. However, if these two concentrations CAu(t), CAu(t-2) are also the same, then the method is ended 56.
  • a second exemplary embodiment of the method after its start 50, two method paths running in parallel are started. Firstly, the ozone/oxygen mixture is metered 51 into the container 10 . The cyanide sensor 15 is then used to measure the cyanide ion concentration CCNW in the solution 21 . If a comparison 62 of this measured cyanide ion concentration CCNW with a maximum value ccN(max) stored in the electronic control unit 40, which is 0.01% by weight in the present exemplary embodiment, shows that it is still below the maximum value ccN(max). the dosing of ozone and oxygen in step 51 continued.
  • a step 63 the ozonizer 32 is controlled by the electronic control unit 40 in such a way that the generation of ozone is stopped and only oxygen is introduced into the container 10 through the first inlet 31 .
  • a check 64 is carried out to determine whether the quotient of the cyanide ion concentration cci ⁇ i(t+l) at point in time t+1 divided by the cyanide ion concentration CCNW at point in time t exceeds the quotient threshold value Q stored in electronic control unit 40, which is 0.9 in the present case. If this is the case, the metering in 63 of pure oxygen is continued.
  • step 51 the ozonizer 32 is controlled in such a way that it now again introduces a mixture of ozone and oxygen into the container 10 . While no ozone, but only oxygen is introduced, the oxidation of metallic gold does not take place according to formula 2, but according to formula 3:
  • the concentration CAu(t) of the dicyanoaurate(l) in the solution 21 is measured 52. This is repeated until a check 53 shows that the current value CAu(t) is equal to the concentration of the dicyanoaurate(l). the immediately previously measured value CAu(tl). If this event occurs, the further course of the process in this process path is interrupted 57 for a period of time stored in the electronic control unit 40, which is one minute in the present case. A measurement 52 of a new value of the concentration CAu(t+l) of the concentration of the dicyanoaurate(l). If a further check 53 shows that this concentration CAu(t+l) corresponds to the penultimate concentration value CAu(t-l), the method is ended 56.
  • a method sequence similar to that in the second exemplary embodiment is provided.
  • the process takes place in the second method path with the successive steps 52, 53, 57, 52, 53, 56, as in the second exemplary embodiment.
  • introduction 51 of a mixture of ozone and oxygen begins in the first process path 51 .
  • the ozonizer 32 is switched over to introducing pure oxygen 63.
  • Cyanide ions are oxidized to cyanate ions as a side reaction of ozone according to formula 4:
  • the ammonia is in an equilibrium with ammonium ions formed by protonation, which depends on the pH value of the solution 21 .
  • a measurement 71 of the concentration CNHS+NFUW of ammonia and ammonium ions in the solution 21 is carried out using the ammonia /Ammonium sensor 16. If a check 72 shows that this is greater than a minimum value CNH3+NH4(min) stored in the electronic control unit 40, which is 0 in the present case, the method is continued with a further introduction 51. Otherwise, caustic soda and cyanoacetic acid are introduced 54 from the nitrile source 36 into the container 10.
  • the third and the fourth exemplary embodiment of the method can also be carried out in a second exemplary embodiment of the device, which differs from the first exemplary embodiment in that it does not have a cyanide sensor 15 .

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial. Das Ausgangsmaterial wird in einer Lösung, welche mindestens ein Nitril enthält, mit mindestens einem Oxidationsmittel behandelt. Eine Einleitung (51) des Oxidationsmittels in die Lösung wird in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration (cAu(t), cAu(t-1), cAu(t-2)) eines zu gewinnenden Metalls oder seines Komplexes und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration von Cyandionen und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration von Ammoniak und Ammoniumionen in der Lösung gesteuert oder geregelt. Eine Vorrichtung zur Gewinnung des Golds und/oder Silbers und/oder mindestens eines Platinmetalls aus dem mindestens einem Ausgangsmaterial, weist einen Behälter, der zur Aufnahme des Ausgangsmaterials und einer Lösung eingerichtet ist, mehrere Einlässe und mindestens ein UV/Vis- Spektrometer auf.

Description

Beschreibung
Titel
Verfahren und Vorrichtung zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial. Weiterhin betrifft sie eine Vorrichtung mittels derer das Verfahren durchgeführt werden kann.
Stand der Technik
Gold, Silber und Platinmetalle sind essenzielle Rohstoffe. Unter Platinmetallen (platinum group metals; PGM) werden dabei die leichten Platinmetalle Ruthenium, Rhodium und Palladium, sowie die schweren Platinmetalle Osmium, Iridium und Platin verstanden. Die Gewinnung dieser Metalle aus Erzen oder ihre Rückgewinnung aus Altmetallen kann hydrometallurgisch erfolgen. Bei der hydrometallurgischen Gewinnung werden die zu gewinnenden Metalle durch Komplexbildung in eine wässrige Lösung gebracht.
Ein Beispiel für ein hydrometallurgisches Verfahren ist das alkalische Cyanidlaugen zur Goldgewinnung. Dieses Verfahren wird bei sehr hohen pH- Werten, also unter Verwendung aggressiver Laugen durchgeführt. Der verwendete Komplexbildner Cyanid ist sehr toxisch, sodass dieses Verfahren zu gefährlichen Emissionen führen kann.
Offenbarung der Erfindung
Das Verfahren zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial sieht vor, dass das Ausgangsmaterial in einer Lösung, welche mindestens ein Nitril enthält, mit mindestens einem Oxidationsmittel behandelt wird. Eine Einleitung des Oxidationsmittels in die Lösung erfolgt in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration eines zu gewinnenden Metalls oder seines Komplexes und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration von Cyanidionen und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration von Ammoniak und/oder Ammoniumionen in der Lösung. Dabei kann die Einleitung gesteuert oder geregelt werden.
Das Ausgangsmaterial kann beispielsweise ein Erz oder auch ein Altmetall sein. Die Lösung ist bevorzugt eine wässrige Lösung und besonderes bevorzugt eine wässrige Elektrolytlösung, die insbesondere Hydroxidionen als Elektrolyt enthalten kann. Diese können der Lösung beispielsweise in Form eines Alkalihydroxids, insbesondere von Natriumhydroxid, hinzugefügt werden, um die Auflösung des zu gewinnenden Metalls in der Lösung zu unterstützen.
Das Nitril, bei dem es sich insbesondere um Cyanessigsäure handelt, fungiert in dem Verfahren als Quelle von Cyanidionen. Diese werden durch Oxidation des Nitrils mittels des Oxidationsmittels erzeugt. Unter einem Oxidationsmittel wird daher ein Mittel verstanden, das geeignet ist, um das Nitril bei dem in der Lösung vorherrschenden pH-Wert zu oxidieren. Ein hierfür besonders gut geeignetes Oxidationsmittel ist Ozon, welches deshalb bevorzugt ist. Durch die Steuerung oder Regelung der Einleitung des Oxidationsmittels in die Lösung mittels des Verfahrens wird einerseits sichergestellt, dass stets ausreichend Oxidationsmittel bereitgestellt wird, um genügend Cyanidionen für eine schnelle Gewinnung des mindestens einen zu gewinnenden Metalls zur Verfügung zu stellen. Andererseits wird aber auch eine übermäßige Einleitung von Oxidationsmittel verhindert, die dazu führen könnte, dass Cyanidionen zu Cyanationen weiteroxidiert werden bevor diese im Verfahren das zu gewinnende Metall komplexieren können oder sogar Oxidationsmittel aus der Lösung ausgast, welches anschließend vernichtet werden muss, um seine Emissionen in die Umwelt zu verhindern.
Es ist bevorzugt, dass neben der Steuerung oder Regelung der Einleitung des Oxidationsmittels auch eine Steuerung oder Regelung einer Einleitung mindestens eines Elektrolyts und mindestens eines Nitrils in die Lösung erfolgt. Dieser Elektrolyt ist insbesondere identisch mit einem Elektrolyt, der bereits zu Beginn des Verfahrens in der Lösung gelöst ist und das Nitril ist insbesondere mit dem zu Beginn des Verfahrens in der Lösung vorhandenen Nitril identisch. Das Steuern oder Regeln der Einleitung des mindestens einen Elektrolyts und des mindestens einen Nitrils erfolgt dabei in einer Ausführungsform des Verfahrens in Abhängigkeit von der mindestens einen Konzentration des zu gewinnenden Metalls oder seines Komplexes. In einer anderen Ausführungsform erfolgt es in Abhängigkeit von der mindestens einen Konzentration von Ammoniak und/oder Ammoniumionen. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Gewinnung durch eine zu niedrige Elektrolytkonzentration zum Stillstand kommt, bevor das gesamte zu gewinnende Metall aus dem Ausgangsmaterial herausgelöst wurde. Außerdem kann auf diese Weise kann verhindert werden, dass durch einen vorzeitigen vollständigen Verbrauch des Nitrils keine Cyanidionen mehr erzeugt werden können.
Weiterhin ist es bevorzugt, dass das mindestens eine Oxidationsmittel, das bei der Behandlung verwendet wird, im Verlauf des Verfahrens gewechselt wird. Die unterschiedlichen verwendeten Oxidationsmittel weisen dabei unterschiedliche Redoxspannungen auf. Diese können insbesondere gemäß der Norm DIN 38404-6 ermittelt werden. Insbesondere kann ein Wechsel zwischen Ozon oder einem Ozon/Sauerstoff-Gemisch, wie es beispielsweise von einem Ozonisator erzeugt wird, als erstem Oxidationsmittel und Sauerstoff als zweitem Oxidationsmittel erfolgen. Die Redoxspannungen des ersten Oxidationsmittels oder Oxidationsmittelgemischs und des zweiten Oxidationsmittels oder Oxidationsmittelgemischs unterscheiden sich insbesondere so, dass nur ein Wert der Redoxspannungen ausreicht, um in der Lösung das Nitril unter Bildung von Cyanidionen zu oxidieren, während aber beide Oxidationsmittel dazu in der Lage sind, das zu gewinnende Metall zu oxidieren. Auf diese Weise kann vorübergehend die Bildung von Cyanidionen unterbrochen werden, wobei aber gleichzeitig oxidierende Bedingungen in der Lösung aufrechterhalten werden, um eine oxidative Auflösung des mindestens einen zu gewinnenden Metalls zu ermöglichen. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens erfolgt der Wechsel in Abhängigkeit von der mindestens einen Konzentration von Cyanidionen, um diese stets bedarfsgerecht einstellen zu können. In einer anderen bevorzugten Ausführungsform erfolgt jeweils nach einem vorgebbaren Zeitraum ein Wechsel des bei der Behandlung verwendeten mindestens einen Oxidationsmittels. Der Zeitraum liegt insbesondere im Bereich von 1 Minute bis 10 Minuten. Dies ermöglicht die Durchführung des Verfahrens auch dann, wenn keine Möglichkeit zur Messung der Cyanidionenkonzentration besteht.
Die Vorrichtung zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial weist einen Behälter auf, der zur Aufnahme des Ausgangsmaterials und einer Lösung eingerichtet ist. Weiterhin weist er mehrere Einlässe und mindestens ein UV/Vis-Spektrometer auf. Durch die mehreren Einlässe können neben einem oder mehreren unterschiedlichen Oxidationsmitteln auch ein Elektrolyt und ein Nitril in den Behälter eingeleitet werden.
Das UV/Vis-Spektrometer ermöglicht die Ermittlung der Konzentration des zu gewinnenden Metalls. Es hat den Vorteil, dass es eine schnelle Untersuchung einer flüssigen Probe wie der im Verfahren verwendeten Lösung ermöglicht und gleichzeitig bei Gewinnung mehrerer unterschiedlicher Metalle dazu in der Lage ist, Konzentrationen der unterschiedlichen Metalle zeitgleich zu ermitteln. Vorzugsweise weist die Vorrichtung eine Zirkulationsleitung mit einer Einleitung und einer Ableitung auf. Die Einleitung und die Ableitung sind jeweils am Behälter angeordnet. Das UV/Vis-Spektrometer ist in der Zirkulationsleitung angeordnet. Eine Zirkulation der Lösung durch die Zirkulationsleitung bewirkt zum einen eine Durchmischung des Behälterinhalts und führt zum anderen stets frisch behandelte Lösung an eine Messzelle des UV/Vis- Spektrometers heran, um den Reaktionsfortschritt auf diese Weise überwachen zu können, ohne dass hierbei Diffusionsbarrieren überwunden werden müssten. Wenn die Vorrichtung eine Zirkulationsleitung aufweist, dann können die Einlässe sowohl im Behälter als auch in der Zirkulationsleitung stromabwärts des UV/Vis-Spektrometers angeordnet sein.
Die Vorrichtung weist vorzugsweise mindestens einen Cyanid-Sensor und/oder mindestens einen Ammoniak/Ammonium-Sensor auf. Jeder dieser Sensoren ist vorzugsweise im Behälter angeordnet und ermöglicht eine Steuerung oder Regelung einer Eindosierung unterschiedlicher Substanzen in den Behälter. Schließlich weist die Vorrichtung vorzugsweise ein elektronisches Steuergerät auf, welches eingerichtet ist, um die Schritte des Verfahrens durchzuführen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Figur 1 zeigt schematisch eine Schnittansicht einer Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 4 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Figur 5 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß noch einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Ausführungsbeispiele der Erfindung
Eine Vorrichtung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 dargestellt. Sie weist einen Behälter 10 auf. Dieser ist über eine Einleitung 11 und eine Ableitung 12 mit einer Zirkulationsleitung 13 verbunden. Eine Lösung 21, die in dem Behälter 10 bevorratet ist, wird kontinuierlich durch die Einleitung 11 aus dem Behälter 10 entnommen, durch die Zirkulationsleitung 13 geleitet und durch die Ableitung 12 wieder in den Behälter 10 zurückgeführt. Dabei passiert sie ein UV/Vis-Spektrometer 14, welches in der Zirkulationsleitung 13 angeordnet ist und wird dort durch eine Messzelle geleitet. Die Lösung 21 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel eine wässrige Lösung, die 0,6 mol/l Natriumhydroxid als Elektrolyt und 0,1 mol/l Cyanessigsäure enthält. Neben der Lösung 21 ist ein Ausgangsmaterial 22 in dem Behälter 10 bevorratet. Dieses liegt in Form von goldhaltigen Erzbrocken vor. Das Gold soll gewonnen werden.
Am Boden des Behälters 10 ist ein erster Einlass 31 angeordnet, der mit einem Ozonisator 32 verbunden ist. Je nachdem ob der Ozonisator 32 eingeschaltet oder ausgeschaltet ist, kann aus diesem reiner Sauerstoff oder ein Gemisch aus Sauerstoff und Ozon in den Behälter 10 eingeleitet werden. Ein weiterer Einlass 33, der am Boden des Behälters 10 angeordnet ist, ist über ein Dreiwegeventil 34 mit einer Elektrolytquelle 35 verbunden, die eine wässrige Natriumhydroxidlösung bereitstellt und mit einer Nitril-Quelle 36 verbunden, die eine wässrige Lösung von Cyanessigsäure bereitstellt.
Ein Cyanid-Sensor 15 und ein Ammoniak/Ammonium-Sensor 16, die jeweils in dem Behälter 10 angeordnet sind, senden Daten an ein elektronisches Steuergerät 40, welches auch Daten des UV/Vis-Spektrometers 14 empfängt. Das elektronische Steuergerät 40 steuert den Ozonisator 32 und das Dreiwegeventil 34.
Gemäß Formel 1 werden beim Einleiten des Ozons aus der Cyanessigsäure oxidativ Cyanidionen und Essigsäure erzeugt:
CNCH2COOH + 03 + OH“ - > CN“ + CH3COOH + 2 02 (Formel 1)
Metallisches Gold wird gemäß Formel 2 in Gegenwart von Cyanidionen vom Ozon zu Gold(l)-Kationen oxidiert und als Dicyanoaurat (I) komplexiert:
2 Au + 03 + 4 CN“ + H20 - > 2 [Au(CN)2]“ + 02 + 2 OH“ (Formel 2)
In einem ersten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, das in Figur 2 dargestellt ist, erfolgt ein Einleiten 51 eines Gemischs aus Ozon und Sauerstoff durch die erste Einleitung 31 in den Behälter 10. Es erfolgt ein Messen 52 der Konzentration CAu(t) von Gold in der Lösung 21, das in Form von Dicyanoaurat(l) in Lösung gegangen ist. Anschließend erfolgt ein Vergleichen 53 dieses Messwert CAu(t) mit einem zu einem vorherhergehenden Zeitpunkt gemessenen Konzentrationswert CAu(t-l). Ist die Konzentration des Dicyanoaurats(l) gestiegen, so erfolgt ein weiteres Eindosieren 51 des Ozon-/Sauerstoffgemischs. Wenn jedoch erkannt wird, dass kein weiterer Anstieg der Konzentration erfolgt ist, die beiden Konzentrationen CAu(t), CAu(t-l), also gleich sind, so erfolgt eine Einleitung 54 von Natronlauge und von Cyanessigsäure durch einen zweiten Einlass 33 in den Behälter 10 und anschließend erfolgt eine weitere Eindosierung 51 von Ozon und Sauerstoff. Gleichzeitig erfolgt eine Prüfung 55, ob die aktuell gemessene Konzentration CAu(t) den vorletzten Wert CAu(t-2) der Konzentration des Dicyanoaurats(l) überschreitet. Ist dies der Fall so erfolgt ein Rücksprung zum Verfahrensschritt 51. Sollten jedoch auch diese beiden Konzentrationen CAu(t), CAu(t-2) gleich sein, so wird das Verfahren beendet 56.
In einem zweiten Ausführungsbeispiel des Verfahrens werden nach seinem Start 50 zwei parallel ablaufende Verfahrenspfade gestartet. Zum einen erfolgt ein Eindosieren 51 des Ozon-/Sauerstoffgemischs in den Behälter 10. Anschließend wird mittels des Cyanid-Sensors 15 eine Messung der Cyanidionenkonzentration CCNW in der Lösung 21 durchgeführt. Wenn ein Vergleich 62 dieser gemessenen Cyanidionenkonzentration CCNW mit einem im elektronischen Steuergerät 40 hinterlegten Maximalwert ccN(max), welcher im vorliegenden Ausführungsbeispiel 0,01 Gew.-% beträgt, ergibt, dass sie noch unter dem Maximalwert ccN(max) liegt, so wird die Eindosierung von Ozon und Sauerstoff im Schritt 51 fortgesetzt. Anderenfalls wird in einem Schritt 63 der Ozonisator 32 vom elektronischen Steuergerät 40 so angesteuert, dass die Erzeugung von Ozon gestoppt wird und durch den ersten Einlass 31 nur noch Sauerstoff in den Behälter 10 eingeleitet wird. Nach einer erneuten Messung 61 der Cyanidionenkonzentration cci\i(t+l) zum nächsten Zeitpunkt erfolgt eine Prüfung 64, ob der Quotient der Cyanidionenkonzentration cci\i(t+l) zum Zeitpunkt t+1 geteilt durch die Cyanidionenkonzentration CCNW zum Zeitpunkt t einen im elektronischen Steuergerät 40 hinterlegten Quotientenschwellenwert Q, der vorliegend 0,9 beträgt, überschreitet. Ist dies der Fall, so wird die Eindosierung 63 von reinem Sauerstoff fortgesetzt. Anderenfalls erfolgt ein Rücksprung in den Schritt 51 und der Ozonisator 32 wird so angesteuert, dass er nun wieder ein Gemisch aus Ozon und Sauerstoff in den Behälter 10 einleitet. Während kein Ozon, sondern nur Sauerstoff eingeleitet wird, erfolgt die Oxidation von metallischem Gold nicht gemäß Formel 2, sondern gemäß Formel 3:
4 Au + 02 + 8 CN“ + 2 H20 - > 4 [Au(CN)2]“ + 4 OH“ (Formel 3)
Im zweiten Verfahrenspfad erfolgt ein Messen 52 der Konzentration CAu(t) des Dicyanoaurats(l) in der Lösung 21. Dies wird so oft wiederholt bis eine Prüfung 53 ergibt, dass der aktuelle Wert CAu(t) der Konzentration des Dicyanoaurats(l) gleich dem unmittelbar zuvor gemessenen Wert CAu(t-l) ist. Tritt dieses Ereignis ein, so wird der weitere Verfahrensablauf in diesem Verfahrenspfad für einen im elektronischem Steuergerät 40 hinterlegten Zeitraum, der vorliegend eine Minute beträgt, unterbrochen 57. Dann erfolgt eine Messung 52 eines neuen Wertes der Konzentration CAu(t+l) der Konzentration des Dicyanoaurats(l). Ergibt eine weitere Prüfung 53, dass diese Konzentration CAu(t+l) dem vorletzten Konzentrationswert CAu(t-l) entspricht, so wird das Verfahren beendet 56.
In einem dritten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, dessen Ablauf in Figur 4 dargestellt ist, ist ein ähnlicher Verfahrensablauf wie im zweiten Ausführungsbeispiel vorgesehen. Nach dem Start 50 des Verfahrens erfolgt der Ablauf im zweiten Verfahrenspfad mit den aufeinanderfolgenden Schritten 52, 53, 57, 52, 53, 56, wie im zweiten Ausführungsbeispiel. Im ersten Verfahrenspfad 51 wird wie im zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Einleiten 51 eines Gemischs aus Ozon und Sauerstoff begonnen. Nachdem ein im elektronischen Steuergerät 40 hinterlegter Zeitraum von vorliegend fünf Minuten abgelaufen ist 65, erfolgt das Umschalten des Ozonisators 32 auf ein Einleiten reinen Sauerstoffs 63.
Dann wird derselbe Zeitraum abgewartet 65 bis wieder auf die Produktion eines Ozon-/Sauerstoffgemischs umgeschaltet wird 51.
Cyanidionen werden als Nebenreaktion von Ozon gemäß Formel 4 zu Cyanationen oxidiert:
CN“ + 03 - > CNO“ + 02 (Formel 4)
Diese reagieren mit Ozon gemäß Formel 5 zu Ammoniak: CNO“ + O3 + 2 H2O - > NH3 + HCO3 + O2 (Formel 5)
Das Ammoniak steht in einem vom pH-Wert der Lösung 21 abhängigen Gleichgewicht mit durch Protonierung entstanden Ammoniumionen.
In einem vierten Ausführungsbeispiel des Verfahrens, das in Figur 5 dargestellt ist, erfolgt nach der ersten Einleitung 51 eines Gemischs von Ozon und Sauerstoff in den Behälter 10, eine Messung 71 der Konzentration CNHS+NFUW von Ammoniak und Ammoniumionen in der Lösung 21 mittels des Ammoniak/Ammonium-Sensors 16. Wenn eine Prüfung 72 ergibt, dass diese größer ist als ein im elektronischen Steuergerät 40 hinterlegter Minimalwert CNH3+NH4(min), der vorliegend 0 beträgt so wird das Verfahren mit einer weiteren Einleitung 51 fortgesetzt. Anderenfalls erfolgt ein Einleiten 54 von Natronlauge und von Cyanessigsäure aus der Nitril-Quelle 36 in den Behälter 10. Nach einem Warten 73 für einen im elektronischen Steuergerät 40 hinterlegten Zeitraum, der vorliegend eine Minute beträgt, erfolgt ein Messen 71 des nächsten Werts der Ammoniak- und Ammoniumionenkonzentration CNH3+NH4(t+l). Ergibt ein weiterer Vergleich 74, dass dieser neue Messwert CNH3+NH4(t+l) größer als der Minimalwert CNH3+NH4(min) ist, so erfolgt ein Rücksprung zum Verfahrensschritt 51. Anderenfalls wird das Verfahren beendet.
Das dritte und das vierte Ausführungsbeispiel des Verfahrens können auch in einem zweiten Ausführungsbeispiel der Vorrichtung durchgeführt werden, welche sich vom ersten Ausführungsbeispiel dadurch unterscheidet, dass sie keinen Cyanid-Sensor 15 aufweist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial (22), worin das Ausgangsmaterial (22) in einer Lösung (21), welche mindestens ein Nitril enthält, mit mindestens einem Oxidationsmittel behandelt wird, und wobei eine Einleitung (51, 63) des Oxidationsmittels in die Lösung (21) in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration (cAu(t), CAu(t-l) , CAu(t-2)) eines zu gewinnenden Metalls oder seines Komplexes und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration von Cyandionen (CCNW, cci\i(t+l)) und/oder in Abhängigkeit von mindestens einer Konzentration (cNH3+NH4(t), CNH3+NH4(t+l)) von Ammoniak und Ammoniumionen in der Lösung (21) gesteuert oder geregelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Nitril Cyanessigsäure ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einleitung (54) mindestens eines Elektrolyts und mindestens eines Nitrils in die Lösung (21) in Abhängigkeit von der mindestens einen Konzentration (cAu(t), CAu(t-l), CAu(t-2)) des zu gewinnenden Metalls oder seines Komplexes gesteuert oder geregelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einleitung (54) mindestens eines Elektrolyts und mindestens eines Nitrils in die Lösung (21) in Abhängigkeit von der mindestens einen Konzentration (cNH3+NH4(t), CNH3+NH4(t+l)) von Ammoniak und Ammoniumionen gesteuert oder geregelt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von der von mindestens einen Konzentration von Cyanidionen (CCNW, ccN(t+l)) ein Wechsel (63) des bei der Behandlung verwendeten mindestens einen Oxidationsmittels erfolgt. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils nach einem vorgebbaren Zeitraum ein Wechsel (63) des bei der Behandlung verwendeten mindestens einen Oxidationsmittels erfolgt. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel (63) zwischen einer Behandlung mit einem Gemisch aus einem ersten Oxidationsmittel und einem zweiten Oxidationsmittel und einer Behandlung nur mit dem zweiten Oxidationsmittel erfolgt, wobei eine Redoxspannung des ersten Oxidationsmittels so gewählt ist, dass es in der Lösung das Nitril unter Bildung von Cyanidionen oxidiert und das zu gewinnenden Metall oxidiert und die Redoxspannung des zweiten Oxidationsmittels so gewählt ist, das es in der Lösung das Nitril unter Bildung von Cyanidionen nicht oxidiert und das zu gewinnenden Metall oxidiert. Vorrichtung zur Gewinnung von Gold und/oder Silber und/oder mindestens einem Platinmetall aus mindestens einem Ausgangsmaterial (22), aufweisend einen Behälter (10), der zur Aufnahme des Ausgangsmaterials (22) und einer Lösung (21) eingerichtet ist, mehrere Einlässe (31) und mindestens ein UV/Vis-Spektrometer (14). Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Zirkulationsleitung (13) mit einer Einleitung (11) und einer Ableitung (12) aufweist, wobei die Einleitung (11) und die Ableitung (12) jeweils am Behälter (10) angeordnet sind, und wobei das UV/Vis-Spektrometer (14) in der Zirkulationsleitung (13) angeordnet ist. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einen Cyanid-Sensor (15) und/oder mindestens einen Ammoniak/Ammonium-Sensor (16) aufweist. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, aufweisend ein elektronisches Steuergerät (40), welches eingerichtet ist, um die Schritte eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
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