NO176184B - Fremgangsmåte for utvinning av sölvverdier fra sölvklorider - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en femgangsmåte for utvinning av sølvverdier fra sølvklorider.

Fremgangsmåten ifølge foreliggende oppfinnelse er for eksempel anvendelig på de blandede kloridene som produseres når klor bobles gjennom urent gull ifølge det som er kjent som Miller-prosessen. Miller-prosessen er mer detaljert beskrevet i "Some Thermodynamics and Kinetic Aspects of the Refining of Gold" av T.J. Coyle et al., februar 1966, Journal of the South African Institute of Mining and Metallurgy, side 297. Sølvklorider genereres også ved sølvelektrolyse. Det dannes også som et avfallsprodukt fra den fotografiske industrien og andre industrigrener.

Tidligere ble sølv og kobber utvunnet fra de blandede kloridene ved en hydrometallurgisk operasjon. Den hydro-metallurgiske prosessen innbefattet et stort antall trinn og medførte visse miljømessige problemer.

En pyrometallurgisk prosess har også vært anvendt for utvinningen av sølvverdier fra rester inneholdende sølvklo-rid. Denne innbefattet smelting med natriumkarbonat som beskrevet i en artikkel med tittelen "Silver Chloride" av Dave Schnelles, presentert ved et symposium vedrørende Recovery, Reclamation and Refining of Precious Metals, 10-13 mars, 1981, Sheraton Harbor Island, San Diego, California. Ved eksperimentelt arbeide ved Royal Canadian Mint har de blandede kloridrestene fra Miller-prosessen blitt smeltet med natriumkarbonat sammen med karbon. Selv om gode utbytter kan oppnås i laboratorieskala, ble det imidlertid på en større "pilot plant" skala funnet at karbondioksydet og oksygenet som ble utviklet skapte en stor mengde skumming som begrenset smeltehastigheten og følgelig gjennomførelseshastigheten for materialet. Oppskalering av resultatene til fullskaladrift indikerte at produksjonshastighetene ikke var tilfredsstill-ende.

Et formål ved foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en pyrometallurgisk prosess for utvinningen av sølvverdier uten betydelig skumming.

Dette formålet er oppnådd ved tilveiebringelse av en fremgangsmåte for utvinning av sølvverdier fra sølvklorider hvor kloridresten smeltes i nærvær av et flussmiddel, fortrinnsvis boraks og karbon, fortrinnsvis i området 2 til 4$ ved en temperatur, fortrinnsvis fra 1200°C til 1400°C for å tilveiebringe en sølvlegering hvorover det er et slagg og deretter separering av sølvverdiene fra slagget, kjennetegnet ved at kloridresten smeltes med et middel som produserer et alkalimetalloksyd uten i betydelig grad å generere gasser under smelting, hvor nevnte middel fortrinnsvis er natriumsilikat, fortrinnsvis i en mengde på 10 til 20% mer enn den støkiometrisk påkrevde mengden.

Ved foreliggende oppfinnelse er midlet som tilveiebringer alkalimetalloksyd fortrinnsvis natriumsilikat. Natrium-peroksyd vil også gi natriumoksyd uten å generere karbondioksyd.

Det er funnet at når det anvendes natriumsilikat er reaksjonen er langt mindre kraftig enn når det anvendes natriumkarbonat. Operasjonen kan lettere kontrolleres. Natriumsilikat kan benyttes som et middel for å gi høye utbytter. Et flussmiddel, så som boraks, minimaliserer tapet av sølv til slaggfasen ved i stor grad å redusere dens viskositet. Videre er en liten prosentandel karbon ønskelig for å fremme den reduserende tilstanden av reaksjonsmiljøet og resulterer i en høyere prosentvis utvinning av sølv i den metalliske fasen.

De blandede kloridråstoffsammensetningene som oppnås fra Miller-prosessen for rensing av gull innbefatter 30 til 60$ sølv som ÅgCl og 3 til 25% kobber i form av CuCl. Det kan også foreligge forurensninger innbefattende NaCl, FeCls, FeCl2, PbCl2- Disse forurensningene kan utgjøre opp til 25$ av de blandede kloridene. Selv om ovenstående indikerer området av råstoffsammensetninger som man normalt støter på i praksis, kan fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen anvendes på et enda større område av klorråstoffkvaliteter fra 1% til 99$ AgCl.

Et egnet flussmiddel så som boraks anvendes for å redusere viskositeten av silikaslaggfasen, for å redusere den metalliske sølvmedføringen og for å muliggjøre mer effektiv termisk blanding, slik at kjemikaliene får reagere fullstendig. Dette resulterer i utvinning av et høyt metallinnhold. Det letter også hellingen og den endelige separasjonen av materialene ved avslutningen av prosessen. Andre egnede flussmidler kan benyttes så som boroksyd som genererer oksyd eller kaliumoksyd.

Midlet som genererer natriumoksyd eller kaliumoksyd velges for å unngå materialskumming under smelting. Det er, som angitt tidligere, fortrinnsvis natrium- eller kaliumsilikat. Dette midlet bør anvendes i overskudd av den støkiometriske mengden og fortrinnsvis i en mengde som vil tilveiebringe et teoretisk reagensoverskudd på 10$ til 20$.

Det er ønskelig å tilsette trekull eller en annen kilde for karbon med mindre en avgjørelse fattes om å etterlate kobber 1 slaggfasen og også å akseptere et visst tap av sølv. Mengden karbon kan variere over et vidt område avhengig av den ønskede utvinningen av kobber. Typisk er 0 til 4 vekt-# basert på vekten av blandede klorider. Fortrinnsvis anvendes 2 til 4 vekt-#.

Prosessen er basert på reaksjonene som beskrives ved følgende ligninger:

Fremgangsmåten kan gjennomføres med eller uten karbon. Dersom karbon tilsettes, reduseres kobberoksydet som dannes ved reaksjon med Na2SiC"3 til Cu og kombineres med det reduserte Ag. Dersom fremgangsmåten gjennomføres uten karbon, vil det meste av kobberet forbli i slaggfasen. Hovedfordelen ved tilsetning av karbon er å øke Ag utvinningen. Optimaliseringsforsøk har vist at sølvutvinningen kan økes til 98$ eller mer når karbon benyttes, sammenlignet med bare 78$ uten karbon. Man er av den mening at sølvut-vinningen kan økes ved nærvær av kobber. Kobber vil vekselvirke med uomsatt AgCl som følger:

Utvekslingsreaksjonen innbefattende sølv er som følger:

Sølvoksydet reduseres deretter i overensstemmelse med følgende ligning:

Utvekslingsreaksjonen innbefattende kobber er som følger:

Kobberoksydet reduseres deretter i overensstemmelse med følgende ligning:

Slaggkvaliteter vil variere avhengig av reaksjonsbetingel-sene. Imidlertid er følgende data typiske. Slaggsaltet kan inneholde opp til 1,6$ Ag og 8% Cu. Silika-boraks-slagget kan inneholde 1,6$ Ag og 4$ Cu.

Kobberutvinning er av sekundær betydning, idet det er av liten økonomisk verdi sammenlignet med sølv. Omfanget av utvinningen vil variere avhengig av mengden natriumsilikat og karbon og vil variere mellom 10$ og 90%.

Det er foretrukket at smeltereaksjonen utføres ved en temperatur i området 1200-1400°C, og fortrinnsvis 1300°C til 1400°C, som gir en glatt og rask reaksjon som krever minimal blanding. Noe lavere temperaturer kan anvendes, men vil kreve ytterligere reaksjonstid og blanding. En for høy temperatur kan resultere i omfattende tap på grunn av forflyktigelse. En typisk tid er 30 minutters smeltetid, etterfulgt av ytterligere 10 minutter for å sikre at reaksjonen er fullstendig og god fluiditet (det vil si lavere viskositet) for å oppnå god faseseparering.

Krav til utstyr vil variere avhengig av de forskjellige anvendelsesparametrene. Fremgangsmåten er ikke spesifikk for bare gjennomføring i en type ovn. Både strålingsvarme og induktive varmekilder har vist seg å gi vellykket reaksjons-miljø.

En 125 kW 3000 Hz tippbar ovn av induksjonstypen har vist seg vellykket ved anvendelse i utviklingen av de data som her tilveiebringes. En digel av leirgrafitt ble anvendt, belagt med aluminiumoksyd for å forlenge dens levetid. Grafitt- og stålformer ble benyttet for de forskjellige reaksjonsproduktene.

Tallrike metoder kan benyttes for å separere slagg- og metallfåsene. Disse fremgangsmåtene vil variere avhengig av de forskjellige produktkravene for hver spesifikk anvendelse.

En faktor som må være felles i alle systemer for å lette god separasjon er at de tre fasene må være smeltede og må tillates å sedimenteres sammen ved høy temperatur (det vil si 1200-1400°C) med bare minimal turbulens før de separeres. Dette er påkrevet for å tillate fasene å separere ut på grunnlag av deres relative uoppløselighet i hverandre og deres forskjellige densiteter. Separasjonen skjer i tre faser. Sølvlegeringen vil sedimentere på bunnen. Laget på toppen vil være det kombinerte boraks og silikaslagget etterfulgt av saltslagg.

Separasjon oppnås ved å tømme reaksjonsproduktene fra ovnen inn i en avkjølings- og slaggmottagende digel. Avkjøling foregår ved naturlig konveksjon. Produktene får sedimentere i ca. 2 minutter, ved hvilket tidspunkt slaggene fjernes. Sølvlegeringslegemet vil generelt være stivnet ved dette tidspunktet.

Det fluide slagget helles deretter av, hvoretter boraks-slagget helles ut og etterlater det metalliske legemet av sølvlegering ved bunnen.

Foreliggende oppfinnelse skal illustreres ytterligere ved hjelp av de følgende eksemplene:

Eksempel 1

Følgende reagenscharge velges for å tilveiebringe gode utbytter for et område av inngående råstoff uten å kreve en forutgående analyse av kloridene for å bestemme de teoretiske kravene.

For eksempel: Anvend 15 kg klorider (AgCl/Cu2Cl2+ andre)

6,75 kg natriumsilikat

1,5 kg boraks (vannfritt)

0,6 kg karbon

Utbytteberegninger i et "pilot plant" forsøk var som følger

(utbytter ble beregnet på basis av reaksjonsproduktene)

Eksempel 2

Reagenschargen var den samme som i eksempel 1, bortsett fra at intet karbon ble anvendt. Resultatene var:

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for utvinning av sølvverdier fra sølvklorider hvor kloridresten smeltes i nærvær av et flussmiddel, fortrinnsvis boraks og karbon, fortrinnsvis i området 2 til 4$ ved en temperatur, fortrinnsvis fra 1200°C til 1400°C for å tilveiebringe en sølvlegering hvorover det er et slagg og deretter separering av sølvverdiene fra slagget,karakterisert vedat kloridresten smeltes med et middel som produserer et alkalimetalloksyd uten i betydelig grad å generere gasser under smelting, hvor nevnte middel fortrinnsvis er natriumsilikat, fortrinnsvis i en mengde på 10 til 20$ mer enn den støkiometrisk påkrevde mengden.
2. 2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisertved at slagglaget omfatter et nedre slagglag av boraks og silisiumoksyd og et øvre slagglag av salt og hvori sølvet separeres som en legering ved først å la legeringen fryse, deretter helle av det flytende saltslagglaget mens det fremdeles er smeltet og ved et tidspunkt når det nedre slagglaget av flussmiddel og silisiumoksyd er viskøst og endelig avhelling av nevnte nedre slagglag slik at sølvleger-ingen etterlates.