DE2323186C3

DE2323186C3 - Verfahren zur Behandlung von feinverteilten, edelmetallhaltigen Sulfidmaterialien

Info

Publication number: DE2323186C3
Application number: DE2323186A
Authority: DE
Inventors: Charles Edward Port Credit O'neill; Peter John Michael Mississauga Ryan
Original assignee: Vale Canada Ltd
Current assignee: Vale Canada Ltd
Priority date: 1972-05-08
Filing date: 1973-05-08
Publication date: 1975-11-06
Also published as: FR2183960A1; CA969763A; BE799159A; DE2323186B2; AU5519073A; JPS4954205A; BR7303269D0; DE2323186A1; ZM7873A1; NL7306433A; IT985856B; ZA732908B

Description

Die meisten der mit Sulfiderzen und Erzkonzentraten vergesellschafteten Edelmetalle sind mit den sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien vergesellschaftet und nicht mit den Eisensulfiden, die mit den sulfidischen Nichteisenmetall-Erzen unverändert gemein-

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Aufschlämmung auf 130 bis 200⁰C unter einem Sauerstoff-Partialdruck von 5 bis 20 at erhitzt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Sulfidmineral verwendet, das eine Teilchengröße von etwa 100% unter 0,147 mm aufweist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1

bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man eine 25 sam vorhanden sind. In den meisten Fällen ist das Aufschlämmung verwendet, die etwa 2 bis 50 Ge- Eisen in solch großen Mengen vorhanden, daß es

wäßrige

schwierig ist, durch wäßrige Oxidationsprozesse reiche Edelmetallkonzentrate zu erzeugen. Der Grund hierfür liegt darin, daß der Pyrrhotit das am Ieichte-

wichtsprozent Feststoffe enthält.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Aufschlämmung verwendet, die etwa 5 bis 30 Gewichtsprozent Fest- 30 sten oxidierte Sulfid ist, während die sulfidischen stoffe enthält. Nichteisenmetall-Mineralien gegenüber dem Angriff

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 mehr beständig sind. Wenn die oxidierende Auslaubis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Pentlandit gung bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes und Chalcopyrit enthaltende Sulfidmaterialien von Schwefel durchgeführt wird, dann benetzt und verwendet werden und daß man die Aufschläm- 35 überzieht die Freisetzung von geschmolzenem elemen-

mung erhitzt, um im wesentlichen dis gesamte Nickel und Kupfer aufzulösen.

tarem Schwefel unmittelbar die Nichteisenmetallsulfide, wodurch diese für einen weiteren Angriff inaktiv gemacht werden. Wenn die oxydierende Auslaugung bei Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes von Schwefel durchgeführt wird, dann sind die Bedingungen häufig so mild, daß sulfidische Nichteisenmetall-Mineralien im wesentlichen unangegriffen bleiben oder daß sie sich nur langsam umsetzen, wobei sie in der Weise gesammelt werden, daß diese auf Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes von Schwefel erhitzt werden, um die nicht umgesetzten sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien und die damit vergesellschafteten Edelmetalle; mit geschmolzenem elementarem Schwefel zu sammeln. In jedem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Edelmetallen, die mit sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien Vergesellschaftet sind.

Es sind bereits Verfahren zur Gewinnung oder
Konzentration von Edelmetallen und sulfidischen
Nichteisenmetall-Mineralien aus Erzen und Erzkonzentraten durch eine wäßrige Oxidation bekannt. Bei
diesen Verfahren wird Pyrrhotit (Fe₇S₈), das mit den 5° Fall werden die Edelmetalle aus den sulfidischen sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien vergesell- Nichteisenmetall-Mineralien nicht freigesetzt, und die schaftet ist, mit Wasser aufgeschlämmt und sodann resultierenden Edelmetallkonzentrate sind nur arm. bei Temperaturen oberhalb etwa 90⁰C und unter Es wurde nun gefunden, daß reiche Edelmetalleinem überatmosphärischen Sauerstoff-Partialdruck konzentrate aus Sulfidmineral-Konzentraten durch zu elementarem Schwefel und Eisen(III)-hydroxid 55 wäßrige Oxidationsverfahren erzeugt werden können, oxidiert. Wenn die Oxidationsbehandlung bei Tem- Die Erfindung zieht somit ein Verfahren zur Beperaturen unterhalb des Schmelzpunktes des Schwe- handlung von feinverteilten edelmetallhaltigen Sulfidfels, d. h. etwa 112° C vorgenommen wird, dann wer- erzkonzentraten, um ein reiches Edelmetallkonzentrat den die stärker reagierenden sulfidischen Nichteisen- zu gewinnen, in Betracht. Feinverteilte Erze oder metall-Mineralien oxidiert und als Sulfate aufgelöst, 6o Erzkonzentrate, die mindestens ein Sulfidmineral wodurch eine diese Stoffe enthaltende Lösung gebil- oder mindestens ein Nichteisen-Metall, Edelmetalle det wird, aus welcher die Nichteisenmetalle gewon- und weniger als etwa 20 % Pyrrhotit enthalten, wernen werden. Wenn die oxydierende Auslaugung bei den in einem wäßrigen Medium aufgeschlämmt. Da-Temperaturen oberhalb des Schmelzpunktes des bei kann der Anteil an Pyrrhotit gegebenenfalls sehr Schwefels durchgeführt wird, dann benetzt und über- 65 klein sein oder auch den Wert 0 annehmen. Die Aufzieht der freigesetzte geschmolzene Schwefel die sul- schlämmung wird auf eine Temperatur zwischen etwa fidischen Nichteisenmetall-Mineralien und die Edel- 80 und 250° C unter einem Sauerstoff-Partialdruck metalle, wodurch die weitere Oxidation inhibiert von mindestens einer Atmosphäre erhitzt, um die

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Sulfidmineralien zu oxidieren, wodurch eine Auslau- Eisen als Eisen(III)-Sulfat zu verbinden. Der Schwegungslösung, die darin gelöst im wesentlichen samt- fei ist vorteilhafterweise in einer Menge vorhanden, liehe Nichteisen-Metalle enthält und ein Auslaugungs- die ausreichend ist, daß der End-pH-Wert der zweirückstand, der an den Edelmetallen stark angereichert ten Auslaugungsstufe unterhalb etwa 2, z. B. unterist, erzeugt wird. Aus dem Auslaugungsrückstand 5 halb etwa 1,5 liegt, damit eine Eisen-Ausfällung auf können die Edelmetalle nach Abtrennung von der einen Minimalwert zurückgeführt wird.
Auslaugungslösung gewonnen werden. ' Die Aufschlämmung wird in einem Autoklav ge-

Nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung bildet oder diesem zugeführt, der aus einem geeigne-

können Sulfiderze oder Erzkonzentrate behandelt ten säurebeständigen Material hergestellt ist und der

werden, welche weniger als 20% Pyrrhotit und min- io mit Ruhr-Einrichtungen versehen ist, um den Gas-

destens ein sulfidisches Nichteisenmetall-Mineral, wie Feststoff, Gas-Flüssigkeit- und Feststoff-Flüssigkeits-

Chalcopyrit, Cubanit, Bornit, Chalcocit, Covellit, Kontakt zu fördern. Nach der Ausbildung der Auf-

Digenit, Enargit, Tetrahedrit, Tennantit, Cobaltit, schlämmung in dem Autoklav wird der Autoklav

Famatinit, Stannit, Millerit, Heazlewoodit, Polydymit, geschlossen und puf eine Temperatur zwischen etwa

Sphalerit, Fentlandit u. dgl., wenn sie mit den Edel- 15 80 und 250° C, z. B. zwischen etwa 130 und 200° C

metallen vergesellschaftet sind, enthalten. unter einem Sauerstoff-Partialdruck von mindestens

Es ist nicht erforderlich, daß das Erz oder das etwa 1 Atmosphäre, z. B. etwa 5 bis 20 at erhitzt, um Erzkonzentrat in einer anderen Weise als durch eine die Sulfidmineralien zu oxidieren, wodurch eine Aus-Vorzerkleinerung oder Vermahlung behandelt wird, laugungslösung erzeugt wird, welche im wesentlichen um die Oberfläche des Materials zu erhöhen, damit 20 die gesamten Nichteisen-Metalle enthält und um die Auslaugungsreaktionen erleichten werden. In einen Auslaugungsrückstand zu erzeugen, der an den den meisten Fällen ist ein Vermählen auf eine Teil- Edelmetallen stark angereichert ist.
chengröße von 100% unter 0,147 mm vorteilhaft. Ein wichtiges Merkmal der vorliegenden Erfindung um für die technische Durchführung brauchbare Aus- besteht darin, daß der Pyrrhotit-Gehalt des Belaugungsgeschwindigkeiten zu erhalten. Besser wird 25 schickungsmaterials auf unterhalb etwa 20% kondas Erz, das Erzkonzentrat oder das andere metallur- trolliert wird, indem Materialien mit einem solchen gische Zwischenprodukt auf mindestens etwa 90% begrenzten Eisengehalt behandelt werden oder indem unter 0,074 mm vermählen, um zu brauchbaren tech- kein Eisenoxid während des Auslaugens, insbesonnischen Reaktionsgeschwindigkeiten zu kommen und dere bei Oxidationstemperaturen unterhalb etwa die Materialhandhabungs-Probleme zu vermindern. 30 200° C ausgefällt wird und der resultierende Aus-Zur Erzielung bester Ergebnisse hinsichtlich der laugungsrückstand dementsprechend an Edelmetallen Pyrrhotit-Oxidation in der ersten Auslaugungsstufe angereichert wird. Wenn erhebliche Mengen von und der Nichteisen-Metall-Auflösung in der zweiten Eisenerzen als hydratisierte Eisenoxide und/oder Auslaugungsstufe, der Sulfid-Schwefel-Umwandlung, basisches Eisen(HI)-Sulfat während des Auslaugens der Reaktionsgeschwindigkeiten und der Nutzbar- 35 ausgefällt worden sind, dann können die ausgefällten machung der Vorrichtung wird das Erz oder das Eisen-Verbindungen wieder aufgelöst werden, indem Erzkonzentrat auf eine Teilchengröße von etwa die Aufschlämmung bei niedrigeren Temperaturen, 100% unter 0,044 mm vermählen. z.B. unterhalb etwa 100⁰C gehalten wird, um ein

Nach dem Zerkleinern oder Mahlen wird erforder- reicheres Edelmetall-Konzentrat zu erzielen. Tatsäch-

lichenfalls das Erz, das Erzkonzentrat oder das an- 40 lieh kann das Verfahren der vorliegenden Erfindung

dere metallurgische Zwischenprodukt mit Wasser eine lOfache und vorteilhafterweise eine 20fache oder

oder einer sauren wäßrigen Auslaugungslösung auf- höhere Konzentration der Edelmetalle ergeben,

geschlämmt. Es kann ein weiter Bereich von Auf- Die Auslaugungslösung kann nach Abtrennung

schlämmungsdichten, z. B. von einem Feststoffgehalt von dem Auslaugungsrückstand behandelt werden,

von etwa 2 bis stwa 50 Gewichtsprozent angewendet 45 um die gelösten Nichteisen-Metalle wiederzugewin-

werden. Es wird jedoch bevorzugt, Aufschlämmungs- nen. Wenn das Filtrat erhebliche Mengen von Eisen

dichten von einem Feststoffgehalt von etwa 5 bis enthält, dann wird das Filtrat mit einer Base, z. B.

30 Gewichtsprozent zu verwenden, um die Material- Kalk oder Natriumhydroxid behandelt, um den pH-

handhabungs-Probleme zu vermindern, eine wirksame Wert auf einen Wert zwischen etwa 2 und 4 zur

Nutzbarmachung der Anlagen zu erzielen und um 50 Ausfällung des Eisen(IH)-Ions einzustellen. Nach der

Auslaugungslösungen zu erzielen, die an den Nicht- Ausfällung des Eisens können die Nichteisen-Metalle

eisen-Metallen stärker konzentriert sind. aus der Auslaugungslösung als Hydroxide oder SuI-

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform der vor- fide ausgefällt werden, um ein reiches Nichteisenliegenden Erfindung wird ein Erz oder ein Erzkon- Metall-Konzentrat zu erzielen. Alternativ kann das zentrat, das mindestens ein Sulfidmaterial von min- 55 Filtrat mit Schwefelwasserstoff unter Kontrolle des destens einem Nichteisen-Metall, wie Nickel, Kobalt, pH-Werts der Lösung behandelt werden, um die Kupfer oder Zink und mindestens ein Edelmetall, Nichteisen-Metalle als Sulfide selektiv auszufällen, wie Platin, Palladium, Iridium, Rhodium, Osminium, Der Auslaugungsrückstand kann nach bekannten Ruthenium, Silber und Gold, das mit dem Sulfid- Methoden behandelt werden, um die Edelmetalle material vergesellschaftet ist und weniger als etwa 60 abzutrennen und zu gewinnen.
20% Pyrrhotit enthält, in einem wäßrigen Medium Die Erfindung ist an Hand des folgenden Beispiels mit einem Feststoffgehalt von etwa 5 bis 30 Gewichts- näher erläutert.

prozent aufgeschlämmt wird, damit eine im wesent- Eine feinverteilte Probe des Ausgangsmaterials

liehen vollständige Oxidation in der kürzesten Zeit mit einem Gewicht von 600 g und der in der Tabelle

gewährleistet wird. Die Aufschlämmung enthält 65 angegebenen Analyse wurde mit 1,4 1 Wasser aufge-

Schwefel als Sulfidschwefel und/oder Schwefelsäure, schlämmt. Die Aufschlämmung wurde in einen

welche mindestens der Menge äquivalent ist, um sich 2-1-Autoklav eingegeben, der mit einem Rührer zur

mit den Nichteisen-Metallen als Sulfat und mit Durchbewegung der Aufschlämmung und mit

Wärmeaustauschrohren zur Kontrolle der Aufschlämmungs-Temperatur versehen war. Die Aufschlämmung wurde 70 Minuten unter einem Gesamtdruck von Wasserdampf und Sauerstoff von 20 atü auf 180° C erhitzt, während der Rührer mit 600 Upm

angetrieben wurde. Auf diese Weise wurden das gesamte Nickel (98,8 °,o) und Kupfer (98,9%) oxidiert und aufgelöst. Es wurde ein Rückstand erhalten, in dem der Edelmetailgehalt 12,5mal so groß war wie in dem Ausgangsmaterial.

	Gewicht oder Volumen	Cu	Ni	Tabelle	AnaJy Gewichtsproze T.S. *)	se nt oder g/l SO₄	Edelmetalle ppm	Ag ppm
Fraktion	600 g 1,41 47,6 g	4,2 17,1 0,6	10,6 42,6 1,6	Fe***)	40,9 153,9 29,1	461 10,2	6,4 80	30 237
Ausgangsmaterial Auslaugungslösung Auslaugungs- rückstand			39,3 155,7 35,5

	Cu	Tabelle (Fortsetzung)	Veiteil °/o Fe	ung T.S. *)	Edelmetalle	Ag
Fraktion	100 98,9 1,1	Ni	100 92,4 7,2	100 94 6	100 100	100 100
Ausgangsmaterial Auslaugungslösung Auslaugungs- rückstand	100 98,8 1,2

*) Gesamt-Schwefel.

**) Bezogen auf die im Ausgangsmaterial enthaltene Menge. ***) Hauptsächlich in der Form von Eisenpyriten.

Claims

Patentansprüche: wird. Wenn Pyrrhotit zu elementarem Schwefel und Eisen(M)-hydroxid bei Temperaturen unterhalb des Sclimelzpunktes des Schwefels oxidiert werden, dann wird die Aufschlämmung nach Beendigung der Oxidations-Reaktionen auf eine Temperatur oberhalb des Schmelzpunktes des Schwefels erhitzt, wodurch Edelmetalle und nichtumgesetzte sulfidische Nichteisenmetall-Mineralien mit geschmolzenem elementarem Schwefel benetzt und überzogen werden. Un-

1. Verfahren zur Behandlung von feinverteilten edelmetall- und pyrrhotithaltigen Sulfidmineralien zur Herstellung eines Edelmetallkonzentrats, bei welchem in einem wäßrigen Medium
eine Aufschlämmung der Sulfidmineralien hergestellt wird, das Nichteisen- und Edelmetalle enthält, bei welchem die Aufschlämmung auf eine io geachtet, ob die Edelmetalle und die nichuimgesetz-Temperatur von 80 bis 250° C unter einem Sauer- ten sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien mit elestoff-Partialdruck von mindestens etwa 1 Atmo- mentarem Schwefel während des Auslaugens oder dasphäre erhitzt wird, dadurch gekenn- nach benetzt und überzogen werden, wird der gezeichnet, daß man ein Sulfidmineral verwen- schmolzene elementare Schwefel pelletisiert, indem det, welches weniger als 20% Pyrrhotit enthält. 15 eine kontrollierte Abkühlung und Durchbewegung erfolgt, wobei die benetzten und überzogenen Edelmetalle und die nichtumgesetzten sulfidischen Nichteisenmetall-Mineralien in den Pellets gesammelt werden.