DE1912545B2 - Verfahren zum gewinnen von metallen aus kieselsaeurehaltigen zinkerzen - Google Patents
Verfahren zum gewinnen von metallen aus kieselsaeurehaltigen zinkerzenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches hydrometallurgisches Verfahren zur Behandlung von siliciumhaltigen
bzw. kieselsäurehaltigen Zinkerzen, um die darin enthaltenen Metalle zu gewinnen.
Die erfindungsgemäß behandelten kieselsäurehaltigen
Zinkerze sollen in erster Linie Zinksilikat-Erze umfassen, aber auch Zinkerze einschließen, die wesentliche
Mengen an löslicher Kieselsäure enthalten, die in wäßriger Schwefelsäure löslich ist und dabei eine
echte oder kolloidale Lösung bildet. Die lösliche Kieselsäure kann dabei entweder aus dem metallhaltigen
Bestandteil selbst oder aus der Gangart stammen. Metallhaltige Auslaugeflüssigkeiten, die aus
solchen Erzen durch Behandlung mit wäßriger Schwefelsäure erhalten werden, können beispielsweise 6 bis
50 g Kieselsäure, oder, häufiger, 10 bis 30 g Kieselsäure pro Liter enthalten. Unter Erzen sollen im Sinn der
Erfindung auch Konzentrate, geröstete Erze, gekostete Konzentrate, Schlacken, Rückstände oder andere
metallhaltige Stoffe verstanden werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie zur Behandlung vou Zinkerzen anwendbar, beispiels-
weise von Erzen, die Wulemit, Hemimorphit oder
andere Zinksilikatminerale enthalten.
Mit der hydrometallurgischen Behandlung solcher Erze sind beträchtliche Probleme verbunden, da während
der Auslaugungsoperation die lösliche Kiesel-
säure mit den Metallanteilen extrahiert wird und, wenn anschließend versucht wird, die Kieselsäure aus
der Lösung zu entfernen, diese dann oft in Form von nicht filtrierbaren oder schwierig filtrierbaren gelatineartigen
Niederschlagen oder Gelen ausfällt, die große
Mengen an Metall in der anhaftenden Lauge zurückbehalten.
Die Behandlung von kieselsäurehaltigen Zinkerzen mit wäßriger Schwefelsäure ist bereits aus der
deutschen Auslegeschrift 1040 258 und den USA.-
Patentschriften 1 006 330, 1 281 031, 1 295 080 und 1 362 166 bekannt.
Nach einem dieser bekannten Verfahren wird das Zinkerz in einer ersten Stufe mit wäßriger Schwefelsäure
ausgelaugt und die erhaltene Auslaugeflüssig-
keit in einer weiteren Verfahrensstufe neutralisiert. In jedem Fall sind jedoch die bekannten Verfahren
mit der Schwierigkeit behaftet, daß bei der anschließenden Neutralisation die Kieselsäure in Form
von schwierig filtrierbaren Niederschlagen erhalten
wird. In der USA.-Patentschrift 1 295 080 wird zwar
ein zVeistufiges Verfahren zum Gewinnen von Zink aus kieselsäurehaltigen Zinkerzen beschrieben, bei
dem das Erz in einer ersten Stufe mit Säure ausgelaugt und die erhaltene klare Lösung vom Rückstand
abfiltriert und in einer zweiten Stufe gesondert durch Zusatz von Kalkmilch zur Waschflüssigkeit ausgefälltes
Zinkoxydhydrat dem säurebehandelten Zinkerz zugesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird in ein- und
demselben Behandlungsgefäß in der ersten Stufe ein stark saurer pH-Wert aufrechterhalten und dieser
pH-Wert in einer zweiten Stufe durch Zugabe von Zinkoxydhydrat erhöht. Das bedeu'et aber, daß die
Fällung der Kieselsäure in der zweiten Stufe in Abwesenheit von ausgefällter Kieselsäure erfolgen muß,
wodurch ebenfalls die Schwierigkeit auftritt, daß die Kieselsäure in Form eines schlecht filtrierbaren Gels
erhalten wird.
Es konnte nun gefunden werden, daß diese Schwierigkeit zu umgehen ist, wenn das Verfahren kontinuier-Hch
in der Weise durchgeführt wird, daß in dem oder den Reaktionsgefäßen der ersten Stufe und der zweiten
Stufe stets konstante Reaktionsbedingungen herrschen und daß in der zweiten Stufe die lösliche Kieselsäure
in Gegenwart von bereits ausgefällter Kieselsäure abgeschieden wird.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zum Gewinnen von Metallen aus kieselsäurehaltigen
Zinkerzen, wobei in kontinuierlicher Verfahrensweise das Zinkerz in einer ersten Stufe mit wäßriger Schwefel·
säure behandelt und die erhaltene Auslaugeflüssigkeit oder Trübe in einer zweiten Stufe neutralisiert wird,
das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zinkerz in der ersten Stufe bis zu e.nem pH-Wert vun 1,0 bis 3.5
ausgelaugt wird, um eine gelöstes Zink enthaltende
Trübe mit 6 bis 50 g Kieselsäure pro Liter zu erhalten und der pH-Wert in der zweiten Stufe auf einen
pH-Wert im Bereich von 4,5 bis 6,0 erhöht wird, wobei beide Stufen in mehreren Gefäßen parallel
nebeneinander durchgeführt werden.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das kontinuierlich
und unter gleichzeitiger Durchführung der beiden Stufen vorgenommen wird, werden für die erste
Stufe ein oder mehrere Gefäße verwendet, in denen das Erz mit wäßriger Schwefelsäure bis zu einem
End-pH-Wert im Bereich von 1,0 bis 3,0 oder 3,5, vorzugsweise im Bereich von 1,5 bis 2,5 ausgelaugt
wird. Die erhaltene Auslaugeflüssigkeit oder -trübe enthält die gelösten Zinkverbindungen und 6 bis 50 g
Kieselsäure pro Liter. In der zweiten Stufe, die ebenfalls in einem oder in mehreren Gefäßen durchgeführt
wird, wird der pH-Wert der Auslaugeflüssigkeit oder -trübe aus dei ersten Stufe durch Zugabe eines
Neutralisationsmittels auf einen Wert im Bereich von 4.5 bis 6,0, vorzugsweise im Bereich von 4,9 bis 5,3
erhöht, und zwar derart, daß im wesentlichen der gesamte oder der Hauptteil des Kieselsäure-Anteils
dieser Auslaugungsflüssigkeit oder -trübe in eine Form übergeführt wird, in der sie nach üblichen Verfahren
leicht abgetrennt werden kann.
Die Gefäße, in denen das erfindungsgemäße Verfahren durchgeführt wird, sind vorzugsweise mit Vorrichtungen
ausgestattet, mit denen eine geeignete, ausreichende Bewegung der Auslaugungsflüssigkeit
oder -trübe erzielt werden kann.
Die Behandlung des Zinksüikaterzes [n einem
kontinuierlichen, aus ein^r Serien vun Gefäßen bestehenden
Laugesystem soll so durchgeführt werden, daß das genannte Erz und verdünnte Schwefelsäure
zusammen in das erste der Gefäße kontinuierlich eingeführt werden und daß die resultierende Erztrübe
anschließend von Gefäß zu Gefäß kontinuierlich überläuft.
Der pH-Wert der Auslaugungsflüssigkeit oder -trübe wird im Verlauf des Behandlungsverfahrens erhöht,
und zwar durch Zugabe der erforderlichen Menge an Zinkerz, Zinkkonzentrat, Zinkoxid, calciniertem Zinksulfid,
Oxiddampf, Calciumcarbonat oder anderen geeigneten Neutralisationsmitteln.
Beide Verfahrensstufen können erfolgreich bei Temperaturen bis zum Siedepunkt der Lösung unter Normaldruck
durchgeführt werden. Verfahrenstemperaturen zwischen Normaitemperatur (z. B. 20 bis 30r C)
und dem Siedepunkt, vorzugsweise zwischen Normaltemperatur und etwa 95° C, werden deshalb in Betracht
gezogen. Unter gewissen Umständen kann das Verfahren auch ohne Anwendung von Hitze durchgeführt
werden.
Die wäßrige Schwefelsäure, die zur Behandlung der kieselsäurehaltigen Erze erforderlich ist, kann beispielsweise
80 bis 300 g H2SO4 pro Liter enthalten.
Als Auslaugungsmittel kann geeigneterweise der zurückbleibende Elektrolyt aus dem konventionellen
Verfahren zur elektrolytischen Abscheidung von Zink oder ein solcher Elektrolyt, der zur Kompensierung
der Säureverluste "erstärkt worden war, verwendet werden.
Die Verweilzeiten der Flüssigkeil oder Trübe in jeder der Veuahrensstufen kann im Bereich zwischen
5 Minuten und 24 Stunden liegen. Bevorzugte Verweilzeilrn in der ersten Stufe betragen I bis 6 Stunden
und bevorzugte Verweib.eiten in der zweiten Stufe 1 bis 14 Stunden. Diese Zahlen werden jedoch nur beispielsweise
genannt, da die Verweilzeiten in großem Ausmaß durch die Natur des der Behandlung unterworfenen
Erzes bestimmt werden. In ähnlicher Weise können jede einzelne oder beide Verfahrensstufen in
eine Anzahl von Stufen aufgeteilt werden, die in getrennten Gefäßen durchgeführt werden. Dies hängt
von den einzelnen Umständen der jeweiligen Behandlung ab. In diesem Sinne kann beispielsweise die
zweite Stufe aus zwei oder mehr Stufen bestehen, wobei die gleichen oder verschiedene Verweilzeiten
in jeder Stufe angewandt werden. Der Ausdruck »Gefäß« im Sinne der vorliegenden Erfindung umfaßt
offene und geschlossene Behälter.
Im manchen Fällen kann es wünschenswert sein, Teile der Trübe oder der eingedickten Trübe aus der
zweiten Stufe in die erste oder die zweite Scufe des Verfahrens zurückzuführen. Auf diese Weise kann ein
gröberer Kieselsäure-Niederschlag erhalten werden, und auf diese Weise wird deren Abtrennung aus den
metallhaltigen Laugen erleichtert.
Die die letzte Verfahrensstufe verlassende Trübe enthält suspendierte Kieselsäure in Partikelform. Die
Kieselsäure ist einer Abtrennung nach konventionellen Verfahren mit gutem Wirkungsgrad leicht zugänglich,
und es wird eine Lauge erhalten, die in einen Kreislauf einer konventionellen elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage
eingebracht werden kann.
Es ist ersichtlich, daß das Auslaugen der Metallverbindungen aus dem Erz und das überführen des Kieselsäuregehalts der Auslaugungslösung in eine Partikelform gleichzeitig nebeneinander vor sich gehen und in schwankendem Ausmaß in allen Verfahrensstufen erfolgen.
Es ist ersichtlich, daß das Auslaugen der Metallverbindungen aus dem Erz und das überführen des Kieselsäuregehalts der Auslaugungslösung in eine Partikelform gleichzeitig nebeneinander vor sich gehen und in schwankendem Ausmaß in allen Verfahrensstufen erfolgen.
In kieselsäurehaltigen Zinkerzen sind oft auch Bleiminerale enthalten. Diese Bleianteile können ohne
unangemessene nachteilige Beeinflussung des Wirkungsgrades der Zinkextraktion dadurch gewonnen
werden, daß das Verfahren gemäß der Erfindung in einei entsprechend angepaßten Weise durchgeführt
wird. In diesem Sinne kann die erste Stufe des Verfahrens derart durchgeführt werden, daß im wesentlichen
der gesamte lösliche Kieselsäureanteil des Erzes gelöst wird, so daß eine Abtrennung von einem
bleireichen primären Rückstand erfolgen kann, ehe die Kieselsäure in der zweiten Stufe des Verfahrens
koaguliert wird. Der so erhaltene bleireiche primäre Rückstand weist eine minimale Verunreinigung
an Kieselsäure auf und ist einer weiteren Be-
handlung nach konventionellen Verfahren zur Herstellung von metallischem Blei leicht zugänglich. In
ähnlicher Weise können andere Metallanteile wie Wolfram, die beim Auslaugen nicht in Lösung gebracht
werden, in einem primären Rückstand abge-
trennt werden, der an diesen Metallen rngereichert ist, ehe dann die Kieselsäure in der zweiten Stufe des
Verfahrens koaguliert wird.
An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläutert:
Ein Zinksilikaterz, enthaltend 56,0% Gesamtzink und 25.1% Kieselsäure, wurde in einem kontinuierliehen
Zweistufenverfahren gemäß der Erfindung behandelt, wobei eine Elektrolysenendlauge einer elektrolylischen
Zinkgewinnungsanlage als Auslaugungsmittel verwendet wurde, die 51,0 g Zn pro Liter und
96,Og H2SO4 pro Liter enthielt. Die verfahrensmäßigen
Einzelheiten sind nachfolgend genannt:
Erste Stufe:
Es wurde in zwei Stufen ausgelaugt, wobei' 26,6 g
Erz pro Liter der Synthese-Elektrolysenendlauge verwendet wurden. Die Trübe lief dabei vom
ersten Gefäß in das zweite Gefäß über. Temperatur 500C. End-pH-Wert 2,1. Verweilzeit !Stunden.
Zweite Stufe:
Die Trübe der ersten Stufe wurde in zwei Stufen bei einer Temperatur von 500C und einem
pH-Wert von 5,3 behandelt. Die Trübe lief dabei vom einen Gefäß in das andere Gefäß über. Die
Gesamt-Verweilzeit betrug 2 Stunden. Der pH-Wert wurde erhöht und kontrolliert durch Zugabe
von Zinkoxid zu der Trübe vom Beginn der zweiten Stufe an.
Proben der Trübe aus dem zweiten Gefäß der zweiten Stufe der Behandlung wurden untersucht, um die
Filtrationseigenschaften zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Gewicht
des nassen
Filterkuchens
(g)
80,1
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro "i2 pro Min.)
pro "i2 pro Min.)
21
Gewichtsverhält
nis zwischen
passem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nis zwischen
passem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
2,10
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
59,4
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,7 g pro Liter auf.
Die Filtrationsgeschwindigkeiten wurden dadurch bestimmt, daß 300 ml der nicht gekühlten Trübe und
ein Buchner-Trichter mit einem Durchmesser von 13 cm und einem Blastcn Nr. 2 Filterpapier bei einem
Vakuum von 51 cm Quecksilbersäule angewandt wurden. Der prozentuale Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens wurde dadurch bestimmt, daß der Gewichtsverlust des nassen Filterkuchens bei
12 S'unden langem Trocknen auf 1050C festgestellt
wurde.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei das 2-Stufenvenahren chargenweise durchgeführt wurde
und die anderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle zusammengestellt:
Es ist ersichtlich, daß das niedrige Gewicht des nassen Filterkuchens, der bei Durchführung des Verfahrens
gemäß der Erfindung erhalten wurde, auf der geringen Menge und der wirksamen Ausnutzung des
zur Erhöhung des pH-Wertes in der zweiten Stufe verwendeten Neutralisationsmittels und des geringen
Gehaltes des nassen Filterkuchens an zurückgehaltener Lösung beruht.
Die bemerkenswert verbesserte Filtricrbarkeit, die bei Durchführung des Verfahrens gemäß der Erfindung
erzielt wird, kann aus den oben wiedergegebenen Ergebnissen eindeutig erkannt werden.
j Beispiel 2
Ein Zinksittkaterz, das 32% Gesamtzink und 30%
Kieselsäure enthält, wurde gemäß der vorliegenden Erfindung einem kontinuierlichen Zweistufenverfahren
unterworfen, wobei als Auslaugungsmittel eine Elektrolysenendlauge, enthaltend 50,4 g Zn pro Liter
und 99,2 g H2SO1. pro Liter, einer elektrolytischen
Zinkgewinnungsanlage verwendet wurde. Die experimentellen Einzelheiten sind nachfolgend genannt:
Erste Stufe:
Cs wurde in zwei Stufen ausgelaugt, wobei 209,5 g Erz pro L'ter de. Elektrolysenendlauge
verwendet wurden. Die Temperatur betrug 30 bis 350C (ohne Erhitzen). Der End-pH-Wert lag
bei 2,4. Die Verweilzeit betrug 2,9 Stunden.
Zweite Stufe:
Die Trübe der ersten Stufe wurde in zwei Stufen be. einer Temperatur von 30 bis 35°C (ohne Erhitzen)
und einem pH-Wert von 5,3 behandelt. Die Gesamtverweilzeit betrug 2,9 Stunden. Der
pH-Wert wurde, wie im Beispiel 1 beschrieben, kontrolliert.
■"-!wicht
des nassen
Filterkuchen'
185,2
Fillrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
1,3
Gewichtsverhältnis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
5,0
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
62,5
Proben der Trübe des zweiten Gefäßes der zweiten
Stufe der Behandlung wurden untersucht, um die Filtrationseigenschaften zu bestimmen. Die Ergebnisse
sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von OJg
nro Liter auf.
Gewicht
des nassen
r'ilterkuchens
(g)
3,5
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
3,6
Gewichtsverhältnis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
1.41
Prozentualer
Feuchtigkeits-Gehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeits-Gehalt des
nassen Filterkuchens
46,7
Das Fil'rat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,12 g pro Liter auf. Die Filtrationsgeschwindigkeiten wurden
wie im Beispiel 1 beschrieben bestimmt.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei das Zweistufenverfahren Chargen weise durchgeführt wurde
und die anderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind nachfolgend
tabellarisch zusammengestellt:
Gewicht
des nüssen
Filterkuchens
145,5
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
1,3
Gcwichtsverhültnis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
2,5
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
59,6
"5
Zweite Stufe:
Das Filtrat der ersten Stufe wurde in zwei Schritten bei einer Temperatur von 95 C und
einem pH-Wert von 5,2 behandelt. Die Gesamtverweilzeit betrug 3 Stunden. Der pH-Wert wurde
durch Zugabe von Zinkoxid erhöht und kontrolliert.
Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe des Verfahrens wurden untersucht, um die
Filtrationseigenschaften wie in den vorhergehenden Beispielen zu prüfen.
Gewicht
des nassen
Filterkuchens
(g)
75,5
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
19
Gewichtsverhält
nis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
1,56
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
54,0
55
6o
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,04 g pro Liter auf.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei es chargenweise durchgeführt wurde, die anderen experimenfellen
Einzelheiten jedoch unverändert geblieben. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch zusammengestellt:
Gewicht des nassen 5 Fillcrkuchcns (g)
175,2
175,2
Filtrationsgeschwindigkeit
ll.iter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
2,5
Gewichtsvcrhiiltnis zwischen nassem Filterkuchen und
Gewicht des Erzes
4,3
Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens
68,2
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,18 g pro Liter auf.
Ein Zinksilikaterz, enthaltend 56,0% Gesamtzink, 0,5% Blei und 25,1% Kieselsäure, wurde gemäß der
vorliegenden Erfindung einem kontinuierlichen Zweistufenverfahren unterworfen, wobei die Abtrennung
des bleireichen primären Rückstandes nach der ersten Stufe erfolgte. Als Auslaugungsmittel wurde eine Elektrolysenendlauge
einer elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage verwendet, die 48,4 g Zn pro Liter und
94,8 g H2SO4 pro Liter enthielt. Die experimentellen
Einzelheiten sind nachfolgend genannt:
Erste Stufe: 2S
Das Auslaugen erfolgte in zwei Schritten, wobei 123,8 g Erz pro Liter der Elektrolysenendlauge
verwendet wurden. Die Temperatur betrug 35° C und der End-pH-Wert 2,3. Die Gcsanrivenvcilzcii
betrug 3 Stunden. Die Auslaugungstrübe wurde filtriert, wobei 0,056 g bleireicher Rückstand
pro Gramm Erz erhalten wurden. Der bleireiche Rückstand enthielt 8,9% Pb und 21,6% unlösliche
Stoffe. Die filtrierte Auslaugungsflüssigkeit enthielt 110,4 g Zn pro Liter, 28,0 g SiO2 pro
Liter, 0,26 g Fe pro Liter und 0,2 g Al pro Liter.
Das Filtrat wies einen Kielseisäuregehalt von 0,08 g
pro Liter auf.
Ein Zinksilikaterz, enthaltend 41,2% Gesamtzink und 22,0% Kieselsäure, wurde gemäß der vorliegenden
Erfindung einem kontinuierlichen Zweistufenverfahren unterworfen, wobei als Auslaugungsmittel eine Elektrolysenendlauge,
enthaltend 52,7 g Zn pro Liter und 94,8 g H2SO4 pro Liter, einer elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage
verwendet wurde. Die experimentellen Einzelheiten sind nachfolgend aufgeführt:
Erste Stufe:
Es wurde in zwei Schritten ausgelaugt, wobei 160 g Erz pro Liter der Elektrolytendlauge verwendet
wurden. Temperatur 27° C, pH-End-Wert 2,0. Verweilzeit 2 Stunden.
Zweite Stufe:
Die Trübe der ersten Stufe wurde in zwei Schritten bei einer Temperatur von 50" C und
einem pH-Wert von 5,5 behandelt. Die Gesamtverweilzeit betrug 3 Stunden. Der pH-Wert wurde
durch Zugabe von abgeröstetem Zinksulfid erhöht und kontrolliert.
Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe der Behandlung wurden untersucht, um die
Filtralionseigenschaften zu ermitteln. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch zusammengestellt:
Gewicht
des nassen
Filterkuchens
(g)
119
Filtrationsgeschwindigkcit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.
pro m2 pro Min.
10.4
Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes
3.2
Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens
45
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0.3 j pro Liter auf.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei du Zweistufenoperation chargenweise durchgeführ
wurde, während die anderen experimentellen Einzel heiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind it
der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Gewicht
des nassen
Filterkuchens
(g)
260
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
3,5
Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des
Erzes
Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens
5,6
57,8
Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,2 pro Liter auf.
Ein Zinksilikaterz, enthaltend 41.2% Gesamt/ink.
3.2% Blei und 22.0% Kieselsäure, wurde gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in einem kontinuierli'/ien
Zweistufenverfahren behandelt, welches auch die Abtrennung des bleireichen primären Rückstandes
nach der ersten Stufe umfaßte. Als Auslaugungsmittel wurde eine Elekirolysenerdlauge einer
elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage, enthaltend 50.6 g Zink pro Liter und 96.0 g H2SO4 pro Liter, verwundet.
Die experimentellen Einzelheiten sind nachfolgend genannt:
Erste Stufe:
Das Auslaugen wurde in zwei Schritten durchgeführt,
wobei 160 g Erz pro Liter der Elektrolytendlauge verwendet wurden. Temperatur 300C.
pH-Endwert 2.0 Gesamtverweilzeit 2 Stunden. Die Auslaugungstrübe wurde filtriert, wobei 0.34 g
bleireicher Rückstand pro Gramm Erz erhalten wurden. Der bleireiche Rückstand enthielt 9% Pb
und 17.4% unlösliche Stoffe. Die filtrierte Mutterlauge
enthielt 107.6 g Zn pro Liter, 24.4 g SiO2
pro Liter, 12 mg Fe pro Liter und weniger als 0.2 g Al pro Liter.
Zweite Stufe:
Das Filtrat der ersten Stufe wurde in zwei
Das Filtrat der ersten Stufe wurde in zwei
15
Gewicht
des nassen
Filterkuchen?
(B)
68.0
Filtrationsgeschwindigkeit
I Liter Filtrat
prom2 pro M in!
prom2 pro M in!
Gewichtsverhältnis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes
15.6
1.63
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen FiItC-Vuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen FiItC-Vuchens
40
45
53
Das Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieselsäuregehalt von 0.4 g pro Liter auf.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei jedoch chargenweise gearbeitet wurde, während die
anderen experimentelleri Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden
Tabelle zusammengestellt:
Gewkhi ; FUtrations- I
des nassen ; geschwindigkeit j
Filterkuchen? ι Liter Filtrat j
,pro ra- pro MmIl
jGewichtsverhält-
nassem Filterkuchen und
Erzes
179
3.8
4.1
Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens
10
D..1S Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieselsäuregehalt
von 1,9 g pro Liter auf. Der Verbrauch an abgeröstetem Zinksulfid in der zweiten Stufe des
chargenweisen Prozesses betrug 0.43 g pro Gramm Erz.
Der säurelösliche Zinkanteil des nicht verbrauchten
abgerösteten Zinksulfide«, das zur Erhöhung und
Kontrolle des pH-Wertes bei der zweiten Stufe verwendet wurde, kann dadurch wiedergewonnen werden,
daß der durch Filtration der Trübe der zweiten Stufe erhaltene nasse Filterkuchen in Schwefelsäure
oder einer Elektrolysenendlauge geeigneter Stärke einer elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage aufgeschlämmt
wird. Verdünnte Schwefelsäure, enthaltend bis zu 100 g H2SO4 pro Liter, ergibt eine Wiedergewinnungsrate
von 90% oder darüber, bezogen auf den Gesamtzinkgehalt des nassen Filterkuchens, und zwar
innerhalb eines Zeitraumes von V2 Stunde. Die Filtrate der Wiederaufschlämmungsoperation enthalten weniger
als 1 g Kieselsäure pro Liter. Die in Säure unlöslichen Zinkanteile sowie die unlöslichen sonstigen
Metallanteile des abgerösteten Zinksulfides werden jedoch bei der vorstehend beschriebenen Wiederaufschlämmung
nicht gewonnen.
Schriiien bei einer Temperatur von 95" C und je
einem pH-Wert von 5.3 behandelt. Die Gesamtverweilzeit betrug 3 Stunden. Der pH-Wert wurde
durch Zugabe von abgeröstetem Zinksulfid erhöht und kontrolliert. Der Verbrauch an abgeröstetem
Zinksulfid betrug 0.127 g pro Gramm des Erzes.
Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe des Verfahrens wurden untersucht, um die
Filtrationseigenschaften zu bestimmen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt
:
Ein Zinksilikaterz, enthaltend 41.2% Gesamtzink.
3.2% Blei und 210% Kieselsäure, wurde einem Zweistufenverfahren
in kontinuierlicher Weise gemäß der vorliegenden Erfindung unterworfen. Dieses"Verfahren
umfaßt auch die Abtrennung des bleireichen primären Rückstandes nach der ersten Stufe. Als Auslaueungsmittel
wurde eine Elcktrolytcndlauge einer efektrolytischen Zinkgcwinnungsanlage verwendet, wobei
die Endlauge 52.7 g Zn pro Liter und 94.8 g H:SOA
pro Liter enthielt. Die experimentellen Einzelheiten sind nachfolgend genannt:
60
60
Erste Stufe:
Die Auslaugungsopcration wurde in /wei Schritten
durchgerührt, wobei 160 g F.r/ pro Liter der
Elektrolytcndlaugc verwendet wurden. Temperatur 30 C. pH-Endwert 2.0. Gesamtverweil/eit
2.3 Stunden. DicAuslaugnngstrübe wurde filtriert
wobei 0.3 g blcircichcr Rückstand pro Gramm Er2 erhalten wurden. l>cr blcireiche Rückstand
enthielt 9.3% Pb und \ 1% unlösliche Bestandteile.
Die filtrierte Mutterlauge enthielt 101.8 a Zn pro Liter. 22.0 g SiOj pro I iter. 0.30 g Fe pro
Liter und 0.1 fr g Al pro 1 itcr.
Zweite Stufe:
Das Filtrat der ersten Stufe wurde in zwei
Schritten bei einer Temperatur von 50 C und einem pH-Wert von 5.5 behandelt. Die Gesamtverweilzeil
betrug ^,(S Stunden. IVr pH-Wert
wurde durch Zugabe wii nbgerössctem Zinksulfid
erhöht und kontrolliert.
Proben der Trübe des *wt>iUm Schrittes der zweiten
Stufe des Verfahrens wimten untersuch' um die
Filtrationseigenschnfte« fi?si «»stellen Pie Ergebnisse
sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
11
Gewicht
des nassen
Filierkuchens
(g)
130
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro m2 pro Min.)
pro m2 pro Min.)
10.!
Gewichtsverhältnis zw: sehen
nassem Filtcrkuchei und
Gewicht des
Er;:es
nassem Filtcrkuchei und
Gewicht des
Er;:es
2;-e
Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filierkuchens
53
Das Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieselsäuregehalt von 0,35 g pro Liter auf.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei es jedoch cbargenweise durchgeführt wurde, während die
anderen experimentellen Einzelheiten unverändert 12
blieben. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:
Gcvichl
des nassen
Filterkuchens
(g)
236
Filtrationsgeschwindigkeit
(Liter Filtrat
pro in2 pro Min.)
pro in2 pro Min.)
4,3
Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes
5,3
Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des ,lassen Filterk lichen?
55
Das Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kiesel-Säuregehalt
von 0,3 g pro Liter auf.
Claims (7)
1. Verfahren zum Gewinnen von Metallen aus kieselsäurehaltigen Zinkerzen, wobei in kontinuierlicher
Verfahrensweise das Zinkerz in einer ersten Stufe mit wäßriger Schwefelsäure behandelt
und die erhaltene Auslaugeflüssigkei t in einer zweiten Stufe neutralisiert wird, dadurchgekennze
ich η et, daß das Zinkerz in der ersten Stufe bis zu einem pH-Wert im Bereich von 1,0 bis 3,5
ausgelaugt wird, um eine gelöstes Zink enthaltende Trübe mit 6 bis 50 g Kieselsäure pro Liter zu erhalten,
und der pH-Wert in der zweiten Stufe auf einen pH-Wert im Bereich von 4,5 bis 6,0 erhöht
wird, wobei beide Stufen in mehreren Gefäßen parallel nebeneinander durchgeführt werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Erz in der ersten Stufe bis zu einem pH-Wert im Bereich von 1,5 bis 2,5 ausgelaugt
und in der zweiten Stufe der pH-Wert der erhaltenen Trübe auf einen Wert im Bereich von
4,9 bis 5,3 erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe des Verfahrens
bei Temperaturen zwischen Raumtemperatur und dem Siedepunkt der Flüssigkeit unter Normaldruck
durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verweilzeit der Trübe
in jrder Stufe des Verfahrens im Bereich von 5 Minu'en
bis 24 Stunden liegt, wobei die Verweilzeit in der ersten Stufe vorzugsweise im Bereich von
1 bis 6 Stunden und die Verweilzeit in der zweiten Stufe vorzugsweise im Bereich von 1 bis 14 Stunden
liegt.
5. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Trübe der zweiten
Stufe in die erste Stufe oder die zweite Stufe zurückgeführt wird.
6. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Auslaugen in der ersten
Stufe bis zu einem Kieselsäuregehalt der Auslaugeflüssigkeit von 10 bis 30 g Kieselsäure pro Liter
durchgeführt wird.
7. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Behandlung bleihaltiger
Zinkerze nach Beendigung der ersten Stufe des Verfahrens eine Trennung zwischen flüssigen und
festen Stoffen vorgenommen wird.
Applications Claiming Priority (4)
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|---|---|---|---|
| AU3492368 | 1968-03-13 | ||
| AU3859368 | 1968-05-31 | ||
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| AU34922/68A AU407500B2 (en) | 1969-03-13 | Hydrometallurgical treatment of siliceous zinc ores |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE1912545A1 DE1912545A1 (de) | 1969-10-02 |
| DE1912545B2 true DE1912545B2 (de) | 1972-11-30 |
| DE1912545C3 DE1912545C3 (de) | 1973-06-28 |
Family
ID=27423014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19691912545 Expired DE1912545C3 (de) | 1968-03-13 | 1969-03-12 | Verfahren zum Gewinnen von Metallen aus kieselsaeurehaltigen Zinkerzen |
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| NO (1) | NO126491B (de) |
| ZM (1) | ZM3769A1 (de) |
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| US1281031A (en) * | 1918-01-29 | 1918-10-08 | Anaconda Copper Mining Co | Process of recovering zinc. |
| US1362166A (en) * | 1920-01-05 | 1920-12-14 | Anaconda Copper Mining Co | Process of extracting zinc from ores |
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| FR2003786A1 (de) | 1969-11-14 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
| E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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