NO140828B - Fremgangsmaate for fremstilling av pullulan - Google Patents

Description

Fremgangsmåte ved ekstrahering av kobber.

Den foreliggende oppfinnelse angår generelt kobbermetallurgi og spesielt en forbedret fremgangsmåte for utvinning el-

ler ekstrahering av kobber som inneholder slike mineraler som malakitt (Cue03Cu (OH2)), azuritt (2CuCO.(Cu(OH)2), kiip-

ritt "(Cu.,0), tenoritt (CuO), krysokoll (Cu Si03.2l£0), dioptas (H,CuSi04) og andre slike mineraler, samt også naturlig gedi-gent kobber og metallisk kobber.

I naturen forekommende kobberavlei-ringer er ofte kjennetegnet ved at oksyderte kobbermineraler opptrer nær ved el-

ler i overflaten av avleiringen, og at disse oksyderte mineraler erstattes med eller gir plass for mineraler av sulfidtype, ettersom man kommer lengere nedover i avleiringen.

De vanlige fremgangsmåter for utvinning

av kobberet fra ertser av den ovennevnte art, som inneholder en høy prosent mineraler som har et høyt innhold av kobberoksyd, har mange ulemper. De er kompli-serte og kostbare, og behøver for sin ut-førelse et stort utstyr. Følgen er at utvinning av kobber fra lavverdige malmer av den ovennevnte type hittil har vært be-grenset, i økonomisk forstand. Dessuten gir disse fremgangsmåter et mindreverdig sluttprodukt, og later ellers meget tilbake å ønske.

Et hovedformål med den foreliggende oppfinnelse er å skaffe en forbedret fremgangsmåte for utvinning av kobber fra slike kobbermalmer.

Et annet formål er å skaffe en forbed-

ret fremgangsmåte for utvinning av kob-

ber fra malmer som er rike på kobberoksyd, f. eks. azuritt, malakitt, cupritt og

tenoritt, samt også i fri tilstand forekommende kobber.

Ennå et formål med oppfinnelsen er å skaffe en forbedret fremgangsmåte for utvinning av kobber fra kobbermalmer, som inneholder kobberoksydmineraler, hvilken fremgangsmåte er enkel og billig og krever et minimum av utstyr.

Et videre formål med oppfinnelsen er

å skaffe en fremgangsmåte av den ovennevnte art, som er økonomisk fordelaktig ved behandling av lavverdig malm.

Et annet formål med oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte for utvinning av kobber f ra kobberholdige malmer som inneholder enten oksyderte kobbermineraler el-

ler sulfidkobbermineraler, hver for seg ellier i blanding, etter at de er blitt behandlet slik at kobbermineralene er blitt omdannet til kobberoksyd eller til metallisk kobber. En slik omdannelse av kobbermineralene tii kobberoksyd eller til metallisk kobber kan, fortrinnsvis, foregå ved vanlig røsting av malmen eller av mineraler som er blitt kon-sentrert fra malmen.

Ennå et formål ved oppfinnelsen er å skaffe en fremgangsmåte for utvinning av kobber fra avfallsmaterialer, f. eks. skrap-materialer, støvmaterialer osv., eventuelt at disse hvis nødvendig er blitt behandlet ved konvensjonelle metoder for å omdanne deres kobberinnhold til oksyd eller metall.

Et videre formål er å fremstille en kobberforbindelse som etter reduksjon til metallisk tilstand, ved vanlige metoder som f. eks. smelting, gir meget rent kobber-metall.

Oppfinnelsen skal bli forklart nærmere i den etterfølgende beskrivelse, i hvilken det angis utførelseseksempler.

Et viktig trekk ved oppfinnelsen består deri at det ble oppdaget at når en kobberholdig malm, spesielt en som inneholder kobberoksydmineraler, behandles med en vandig oppløsning av en reagens som inneholder vannoppløselige svovelkalk forbindelser, blir kobbermineralene løst opp av den vandige oppløsning. På denne måte blir kobberet, som omdannes til en opp-løselig svovelforbindelse, lett utlutet fra malmen og kan ganske enkelt utskilles fra oppløsningen ved at det i denne oppløste kobber omdannes til en uoppløselig forbindelse, dvs. et uoppløselig kobbersulfid, som utfelles fra oppløsningen og kan fraskilles som sådant. Utlutingen av kobberet ved den ovennevnte metode er meget effektivt. Omdannelsen av det oppløste kobber til uoppløselig kobbersulf id kan lett skj e bare derved at man lar den kobberholdige opp-løsning få henstå en viss tid, eller utfellingen av det uoppløselige kobbersulfid kan påskyndes ved at man til oppløsningen til-setter slike forbindelser som kalsiumkarbid, eller ved at oppløsningen opphetes. Utfellingen av det uoppløselige kobbersulfid kan retarderes ved at det til oppløs-ningen tilsettes kalsium- eller natrium-klorid. Det fra oppløsningen skilte kobbersulfid kan deretter behandles på en hvilken som helst egnet, i og for seg kjemt måte for fremstilling av metallisk kobber.

Utlutnings- eller reagensoppløsningen kan bestå av en oppløsning av kalsiumpoly-sulf id og det har vist seg at en svoveikalk-oppløsning kan brukes med stor fordel. Det følgende angir en analyse av et typisk svoveikalk-oppløsning av sp.v. 1,3735, hvor resultatene er angitt i g/100 ml (Thorpe's Dictionary of Applied Chemistry, Bd. 11, s. 231).

En slik oppløsning fremstilles ved at man koker sammen vann, kalk i form av CaO og svovel i ca. 1 time. Tilsetning av et overskudd av kalk eller svovel påvirker ikke dannelsen av reagensen. Denne opp-løsning kan for bruk bli fortynnet ved tilsetning av vann. Det er å bemerke at konsentrasjon av den anvendte oppløsning samt av dennes relative mengde er avhen-gig av den mengde kobber som er tilstede i malmen, og den optimale konsentrasjon kan lett fastslås av en fagmann. Svovelkalk-oppløsningen fremstilles med fordel ved å la mellom 0,2—9,0 deler kalk reagere med 0,8—36 deler svovel, hvor oppløsnin-gens konsentrasjon ligger mellom 1 og 45 %. Den foretrukket anvendte mengde reagens er en som byr et overskudd av 3 vektdeler tilgjengelig svovel pr. vektdel kobber som skal løses opp i oppløsningen. Etter utfelningen av det uoppløselige kobbersulfid vil minst halvdelen av dette svovel være tilbake i oppløsningen, og kan benyttes om igjen.

Når man behandler kobberholdig malm eller annet kobberholdig materiale med den reagensoppløsning det her gjelder, kan materialet være i grov form, men fortrinnsvis er det malt på vanlig måte til en par-tikkelstørrelse under 60 masker Tyler. I praksis har det vist seg at jo finere malmen er malt, desto kortere tid behøves det for å løse opp kobberet. Det kobberholdige materiale blandes med reagensoppløsning og disse får forbli i berøring med hverandre tilstrekkelig lenge til at alt kobberet løses opp, fortrinnsvis i mellom 30 min. og 6 timer. Under utlutningen blir det med fordel foretatt omrøring, helst under uteluk-kelse av lufttilgang, eller oppløsningen blir stadig sirkulert tilbake, eller begge deler blir gjort. Etter at kobberet er blitt utlutet og løst opp i reagensoppløsningen, blir opp-løsningen skilt fra gangarten og kobberet blir utfeit fra oppløsningen ved henstand eller ved at denne behandles på den foran angitte måte. Det utfelte, uoppløselige kobbersulfid kan på i og for seg vanlig måte behandles for fremstilling av metallisk kobber. Ved denne videre behandling av kobbersulfidet kan det med fordel kalsineres i et lukket rom, slik at ca. 50 % av dets svovelinnhold gjenvinnes i kondensert form, og kan benyttes for fremstilling av ytterligere mengder svoveikalk-oppløsning. Den fra den utfelte kobbersulfid skilte rea-gensoppløsning kan anvendes på nytt som sådan, men blir fortrinnsvis oppfrisket og bragt tilbake til optimal konsentrasjon ved på egnet måte å bli tilsatt svovel eller kalk. En del av det hertil anvendte svovel kan være det svovel som fås ved kalsineringen av kobbersulf idet.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at hvis utlutnings- eller omrørings-perioden fortsettes inntil det oppløste kobber felles ut, kan det utfelte kobbersulfid lett skilles fra gangarten ved vanlig flotasjonsmetode.

Dertil kommer at hvis kobbermalm som inneholder malakitt eller azuritt behandles med en svovelkalk-reagens, som har en slik konsentrasjon at det forefinnes util-strekkelig meget reagens til å løse opp kobberet (fortrinnsvis mellom 1 og 4 %), blir malakitt- og azurittpartikiene belagt med kalsiumkarbonatkrystaller, og en liten del av kobberet blir omdannet til det uoppløse-lige sulfid. De med kalsiumkarbonat belagte partikler pluss den fraksjon kobber som er blitt omdannet til sulfid kan lett skilles fra gangarten ved vanlig flotasjon.

Da meget av den prosess hvorved de nevnte kobbermineralers oppløsning ved hjelp av svovelkalk-reagensen består i en ombytnings- (replacement)-prosess, viste det seg at hvis det ikke foreligger tilstrekkelig meget reagens til å løse opp alt kobberet, blir mineralene belagt med kalsiumkarbonat, og det ombyttede kobber felles ut som et sulfid.

Hvis det er en rikelig mengde svovelkalk-reagens tilstede og alt kobberet løses opp, kan reaksjonen representeres ved lig-ningene: 2 (CaS-) + CuCO,,. Cu (HO) 0 + Ca (HO) + 0 = Ca(CuS,)2 + CaC08 + CaS,b.t + 2H20

Som et eksempel på utførelsen av den foreliggende fremgangsmåte kan angis føl-gende: Malmen inneholdt 5,40 % kobber, deri-blant som mineraler malakitt, azuritt og kupritt. Av andre inneholdte mineraler ble det identifisert jernoksyder og små mengder av cerussitt. Malmen ble på vanlig måte malt til en partikkelstørrelse som ikke over-steg ca. 100 masker Tyler. Det ble fremstilt en reagensoppløsning ved å blande 20 deler ulesket kalk (ca. 70 % CaO)„ 30 deler svovel og 100 deier vann, alt etter vekt, og å koke blandingen i 2 timer og deretter tilsette ca. 400 deler vann. Av denne reagens ble det over den knuste malm helt så meget at den i overskudd inneholdt 3 vektsdeler svovel pr. vektdel antatt kobber i malmen. Blandingen ble omrørt i 1 time, hvorunder det ble passet på at luft ikke fikk adgang til omrøringsapparatet. Deretter ble oppløs-ningen filtrert fra malmen og fikk stå i 12 timer, hvorved kobberet fait ut som sulfid og ble fraskilt. Utfelningen ble analysert og viste seg å inneholde bare kobber, svovel og en liten mengde kalsium. Oppløs-ningen kan oppvarmes for å påskynde utfelningen av kobbersulfidet. Utfelningen skilles fra oppløsningen og behandles etter ønske, og reagensoppløsningen tas vare på og føres tilbake for fornyet bruk. Det bie utvunnet ialt 89,5 % av malmens samlede kobberinnhold, og de forbrukte arbeids-materialer var 1 vektdel kalk og 1,4 vektdeler svovel pr. vektdel kobber som ble utvunnet i form av kobbersulfid.

Et annet forsøk ble foretatt med fin-delt kobber, som løste seg opp i reagensen, og resultatet var praktisk talt det samme.

Oppfinnelsen er foran blitt beskrevet i forbindelse med behandling av kobbermalmer, men kan anvendes også for andre kobberholdige materialer, f. eks. ved raffine-ring av kobber som er blitt utvunnet fra malmer ved andre metoder, eller ved utvinning av kobber fra andre, før nevnte materialer.

Fremgangsmåten byr på mange for-deler. Kobberet som fås etter reduksjonen til metallisk tilstand ved konvensjonelle metoder er meget rent, de forbrukte rea-genser er billige og lett tilgjengelige, da de bare utgjøres av vann, svovel og kalk. Svo-velet som gjenvinnes delvis ved kalsineringen av kobbersulfidet kan benyttes om igjen. Fremgangsmåten er like godt an-vendbar for behandling av kobber-alkali-malmer, malakitt, azuritt og lignende, og kan nyttes for forbedret floteringssepare-ring av kobbermineraler fra malmer. Reagensene som anvendes er ufarlige for ar-beidernes helse og fremgangsmåten er enkel å regulere. Utstyret er enkelt og det kan på økonomisk måte behandles lavverdig malm. Reagensene er ikke korroderende.

Claims (15)

1. Fremgangsmåte for ekstrahering av kobber fra kobberholdig materiale, karakterisert ved at dette behandles med en vandig oppløsning av et kalsiumpolysulfid, slik at kobber utløses fra materialet, hvoretter kobberet utskilles fra opp-løsningen.

2. Fremgangsmåte ifølge påstand 1, karakterisert ved at det som kobberholdig materiale anvendes kobberkarbo-nat, kobbersiiikat, kobberoksyd eller metallisk kobber.

3. Fremgangsmåte ifølge påstand 1 eller 2, karakterisert ved at det som kalsiumpolysulfid anvendes svovelkalk.

4. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3, karakterisert ved at den oppløste kobbersulfidforbindelse omdannes til et uoppløselig kobbersulfid, som utfelles og skilles fra oppløsningen.

5. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—4, karakterisert ved at det uoppløse-lige kobbersulfid dannes i og utfelles fra oppløsningen ved at denne får henstå inntil kobberet omdannes til uoppløselig tilstand.

6. Fremgangsmåte ifølge påstand 5, karakterisert ved at utfellingen av det uoppløselige kobbersulfid fra oppløs-ningen forsinkes ved at det til oppløsnin-gen settes passende mengder av natrium-klorid eller kalsiumkloiid.

7. Fremgangsmåte Ifølge påstand 5, karakterisert ved at utfellingen av det uoppløselige kobbersulfid påskynnes ved at det til oppløsningen settes en passende mengde kalsiumkarbid.

8. Fremgangsmåte ifølge påstand 5, karakterisert ved at utfellingen av det uoppløselige kobbersulfid påskynnes ved å opphete oppløsningen.

9. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—4, karakterisert ved at den reaktive del av svovelkaiken er dannet av 0,2—9 deler kalk og 0,8—36 deler svovel, alt etter den ønskede styrke.

10. Fremgangsmåte ifølge på-stand 1—4, karakterisert ved at oppløsningens konsentrasjon ligger mellom 1 % og 45 %.

11. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—4, karakterisert ved at oppløsningen holdes i berøring med malmen i mellom ca. 30 minutter og ca. 6 timer.

12. Fremgangsmåte ifølge påstand l—4, karakterisert ved at oppløsningen etter utfelling av kobbersulfidet, føres tilbake for å behandle en ny mengde malm.

13. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—4, karakterisert ved at kobbersulfidet kalsineres for utvinning av en del av dets svovel, som anvendes om igjen i forbindelse med oppløsningen.

14. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—3, karakterisert ved at kobberholdig malm behandles med en svoveikalk-oppløs-ning av tilstrekkelig konsentrasjon til å be-legge de kobberholdige mineraler med kalsiumkarbonat hvoretter de belagte mineraler skilles fra oppløsningen ved flotasjon.

15. Fremgangsmåte ifølge påstand 1—4, karakterisert ved at den findelte malm behandles med en svoveikalk-oppløs-ning av tilstrekkelig styrke til å løse opp kobberet, og at oppløsningen får forbli i be-røring med malmen inntil kobberet er blitt utfelt som uoppløselig kobbersulfid, hvoretter det utfelte kobbersulfid skilles fra gangarten ved vandig flotasjonsmetode.