DE1912545C3

DE1912545C3 - Verfahren zum Gewinnen von Metallen aus kieselsaeurehaltigen Zinkerzen

Info

Publication number: DE1912545C3
Application number: DE19691912545
Authority: DE
Inventors: Dagwin Elsner; Matthew Ian George
Original assignee: Electrolytic Zinc Company of Australasia Ltd
Current assignee: Electrolytic Zinc Company of Australasia Ltd
Priority date: 1968-03-13
Filing date: 1969-03-12
Publication date: 1973-06-28
Also published as: DE1912545A1; FR2003786A1; NO126491B; DE1912545B2; BE729564A; ZM3769A1; JPS495094B1

Description

Die Erfindung betrifft ein kontinuierliches hydrometallurgisches Verfahren zur Behandlung von siliciumhaltigen bzw kieselsäurehaltigen Zinkerzen, »τη 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 kolloidal-; Lösung bildet. Die lösliche Kieselsäure kann dabei entweder aus dem metallhaltigen Bestandteil selbst oder aus der Gangart stammen. Metallhaltige Auslaugefiüssigkeiten, 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 Jer Erfindung auch Konzentrate, geröstete Erze, geästete Konzentrate, Schlacken, Rückstände oder andere metallhaltige Stoffe verstanden werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist in erster Linie zur Behandlung von Zinkerzen anwendbar, beispiels-

weise von Erzen, die Willemit, Hemimorphit oder andere Zinksilikatminerale enthalten.
i 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 nitrierbaren oder schwierig filtrierbaren gelatineartigen Niederschlagen oder Gelen ausfallt, die große

Mengen an Metall in der anhaftenden Lauge zurückbehalten.

Die Behandlung von kieselsäurehaltigen Zinkerzrn mit wäßriger Schwefelsäure ist bereits aus der deutschen Auslegeschrift 1040258 und den USA.-

Patentschriften 1006 330, 1281031, 1295 030 und 1362166 bekanm.

Nach einem dieser bekannten Verfahren wird das Zinkerz in einer ersten Stufe mit wäßriger Schwefelsäure ausgelaugt und die erhaltene Auslaugeflüssig-

kait 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 Niederschlägen erhalten

wird. In der USA.-Patentschrift I 295080 wird zwar ein zweistufiges Verfahren zum Gewinnen von Zink aus kieselsäurehaltigen Zinkerzen beschrieben, bei dem das Erz in eimer 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 säurebenandelteu Zinkerz zugesetzt wird. Bei diesem Verfahren wird in ein- und demselben Behandlungsgefäli in der ersten Stufe ein stark saurer pH-Wert aufrechterhalten und dieser pH-Wert in einer zweiten Stufe durch Zugabe von Zinkoxydhydrat erhöht. Das bedeutet 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.

I konnte nun gefunden werden, daß diese Schwierigk t zu umgehen ist, v. .Hin das Verfahren kontinuierlieh in der Weise durchgeführt wsrL daß in dem oder den Reaktionsgefaßen 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 sonnt ein 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 Auslaugeflüssigkeit oder Trübe in einer zweiten Stufe neutralisiert wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß das Zinkerz in der ersten Stufe bis zu einem pH-Wert von 1,0 bis 3,5

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W 3

Ausgelaugt wird, um eine gelöstes Zink enthaltende V/r/rübe mit 6 bis 50 g Kieselsäure pro Liter mj erfalten 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, JL\ Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren, das konti-Fnuierlich und unter gleichzeitiger Durchführunc der f Beiden Stufen vorgenommen wird, werden für die'crste <j_tufe ein oder mehrere Gefäße verwendet, in denen "'das Erz mit wäßriger Schwefelsäure bis zu einen?, 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 Auslaugefiussigkeit oder -trübe _Λ enthält die gelösten Zinkverbindungen und 6 bis 50 g ^Kieselsäure pro Liter. In der zweiten Stufe, die cbcn-' falls in einem oder in mehreren Gefäßen durchgeführt wird, wird der pH-Wert der Auslaugeflüssigkeit odei -trübe aus der ersten Stufe durch Zugabe eines Neuiralisationsmittels auf einen Wert im Bereich von 4,5 Ui 6,0, vorzugsweise im Bereich von 4.9 bis 5,3 erhöht, und zwar derart, daß im wesentlichen der gesamte oder der Haupttcii de*» Kicsekäure-Anteils dieser Auslaugungsflüssigkeit oder -trübe in ßine Forir· übergeführt wird, in der sie nach üblichen Verfahre ι leicht abgetrennt werden kann

Die Gefäße, in denen das eriindungyemäße Verfahrer durchgeführt wird, sind vorzugsweise mn Vorrichtungen ausgestattet, mn denen eine geeignete, ausreichende Bewegung der Auslauguiigsflüssigkeit oder -trübe erzielt werden kann

D,? Behandlung des Zinksilikalerzes jn einem kon'inuierlichen, aus einer Serien von 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 erhöhl, und zwar durch Zugabe der erforderlichen Menge an Zinkerz, Zinkkonzentrat, Zinkoxid, calciniertem Zinksuliid, Oxiddampf, Calciumcarbonat oder anderen geeigneten Neutralisationsmitteln.

Beide Verfahrensstufen können erfolgreich bei Temperaturen bis zum Siedepunkt der Lösung unter Normaldruck durchgeführt werden. Verfahrenstemperaturen zwischen Normaltemperatur (z. 3. 20 bis 30° 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 wäßriee Schwefelsäure, die zur Behandlung der kieselsäurehaltigen Erze erforderlich ist, kann beispielsweise 80 bis 300 g H₂SO* pro Liter enthalten. Als Auslaugungsmittel kann geeigneterweise der zurückbleibende Elektrolyt aus dem konventionellen Verfahren zur elektrolytischen Absch-ndung von Zink oder ein solcher Elektrolyt, der zur Kompensierung der Säureverluste verstärkt worden war, verwendet werden. ,

Die Verweilzeiten der Flüssigkeit oder Trübe in jeder der Verfahrensstufen kann im Bereich zwischen 5 Minuten und 24 Stunden liegen. Bevorzugte Verweilzeiien in der eisten Stufe betrafen 1 bis 6 Stunden und bevonzußte Verweilzeiten in der zweiten Stufe

912 1 bis 14 Stunden. Diese Zahlen werden jedoch nur beispielsweise genannt, da die Verweilzeiten in großem Ausmaß durch die Natur des der Behandlung unter· .vvorfenen Erze» bestimmt werden. In ähnlicher Weise ■+ fiönnen jede eir^nje /jder beide Verfahrensiituiipn in eine Anzahl von Stufen aufgeteilt werden, die im getrennten Gefäßen durchgeführt werden, Dies hängt von den einzelnen Umständen der jeweiligen Behandlung ab. In diesem Sinne kenn beispielsweise die zweite Stufe aus zwei oder mehr Stufen bestehen, wobei die gleichen oder verschiedene Verweilzciten in jeder Stufe angewandt werden. Der Ausdruck »Gefäß« im Sinne der vorliegenden Erfindung umfaßt offene und geschlossene Behälter.

Im manchen Fällen kann es wünschenswert «ein, Teile der Trübe oder der eingedickten Trübe «us der zweiten Stufe in die erste oder die zweite Stufe des Verfahrens zurückzuführen. Auf diese Weise kann ein : gröberer Kieselsäure-Niederschlag erhalten werden, ίο 'und auf diese Weise wird deren Abtrennung aus den metallhaltigen Laugen erleichtert.

Die die letzte Verfahrensstufe verlassende Trübe enthält suspendierte Kieseisäure in Parükelfornr 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 rvtetallverbindungen 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 einer 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 Behandlung nach konventionellen Verfahren zur Her stellung 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-55 trennt werden, der an diesen Metallen angereichert ist, ehe dann die Kieselsäure in der zweiten Stufe des Verfahrens koaguliert wird.

An Hand der folgenden Beispiele wird die Erfindung weiter erläuten:

Beispiel 1

Ein Zinksilikaterz, enthaltend 56,0% Gesamtzink und 25,1% Kieselsäure, wurde in einem kontinuier-65 liehen Zweistufenverfahren gemäß der Erfindung behandelt, wobei eine Elektrolysenendlauge einer elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage als Auslaugungsmittel verwendet wurde, die 52,0 g Zn pro Liter und

<*$β$Μ"HjiSO* pro Liter enthielt, Die verfahrensmäßi-%*h Einzelheiten sind nachfolgend genannt;

• 1 Erste Stufe:

si¹ :..,

ν Es wurde iss zwei Stufen ausgelaugt, wobei! 26,6 g

α fg■·.; Erz pro Liter der SyiHhese-Elektrolysenendlauge

'■«*'**:!'.· ί verwendet wurde«, Die Trübe lief dabei vom

ersten Gefäß in das zweite Gefäß über, Tempera»

^s tür 50⁰C, End-pH-Wert 2,1, Verweilzeit 2Stun-

-; den. ' ι

Zweite Stufe:

* Die Trübe der ersten Stufe wurde in zwei Stufen bei einer Temperatur von 5O⁰C 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 Ergeb-. nisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle 1 Ergebnissen Beispiel 2

Erste Stufe: Es wurde

Gewicht

des nassen

Filterkuchens

(P)

80,11

Filtrationf-

gcsch windigkeit

(Liter Filtrat

[pro m¹ pro Min.)

21

Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

2,10

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

30

59,4

35 bei 2,4. Die Verweilzeit betrug 2,9 Stunden.

Zweite Stufe: Die Trübe der ersten Stufe_wurde: m zwe,,S ugi

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 Blastosi Nr. 2 Filterpapier be< 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 Stunden langem Trocknen auf 105⁰C festgestellt wurde.

Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei das 2-Stulenverfahren chargenweise durchgeführt wurde und die anderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnifse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle 2

p£Üwurde, wie
kontrolliert.

gestellt:

Gewicht

des nassen

Filterkuchens Tabelle 3

88,5

Filtrationsgeschwindigkeit

(Liter Fiitrat , pro m² pro Min.)

[Gewichtsverhält-j nis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchen :·

46,7

Gewicht

des nassen

Filterkuchen

185,2

Filtrationsgeschwindigkeit j (Liter Filtrat , pro ta¹ pro Min.)

1,3

|Gewichtsverhält nis zwischen nassem Filterküchen und Gewicht des Erzes

5,0

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

62,5

Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,7 g pro Liter auf.

Das Filtrat wies einen Kieselsauregehalt von 0,12 g pro Uter auf. Die Filtration_Sgeschw«ndigke,t_en wurden wie im Beispiel 1 beschrieben bestimmt.

Etei obige Verfahren wurde wiederholt wöbe, das 6, Zweistufenverfahrenchargenweisedurchgefuhrtwurde und d"anderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch zusammengestellt:

7	1	91	2	545	J	8
Tabelle 4						Tabelle 6

Gewicht

des nassen

Filterkuchens

145,5

Filtrationsgeschwindigkeit

(Liter Filtrat
pro In¹IPrO Min.)

1,3

Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

2,5

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

59,6

Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,18 g pro Liter auf.

Beispiel 3

Ein Zinksilikaterz, enthaltend 56,0% Gesamtzink, 0,5% Blei und 25,1% Kieselsäure, wurde gemäß der vorliegenden Erfindung einem kontinuierlichen^weistufenverfahren unterworfen, wobei die Abtrennung des bleireichen primären Rückstandes nach der ersten Stufe erfolgte. Als Auslaugungsmittel wurde eine Elektrolysenendlauge einer elektrojytischen 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:

Das Auslaugen erfolgte in zwei Schritten, wobei 123,8 g Erz pro Liter der Elektrolysenendlauge verwendet wurden. Die Temperatur betrug 35^C C und der End-pH-Wert 2,3. Die Gesamtverv/eilzeit 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

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 Gesainiverweilzeit betrug 3 Stunden. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von Zinkoxid erhöht und kontrollier

Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe des Verfahrens wurden untersucht, um die Filtrationseigerischaften wie in den vorhergehenden Beispielen zu pirfen.

Tabelle 5

Gewicht

des nassen

Filterkuchens

(S)

75,5

Ftltrationsseschwindigfceit
~ (Lffer FiJtrat
pro In²PfO Min.)

19

Gewichisverhä finis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gewicht des
Erzes

1,56

Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Fiherkuchens

54,0

Gewicht
' des nassen
Filterkuchens

(g)

175,2

Filtrationsgeschwindigkeit

(Liter Filtrat
pro m² pro Min.)

2,5

Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

4,3

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

68,2

Das Filtrat wies einen Kielselsäuregehalt von 0,08 g

pro Liter auf. , , , „

Beispiel 4

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 50⁰C 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.
35

Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe der Behandlung wurden untersucht, um die Filtrationseigenschaften zu ermitteln. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch zusammengestellt:

Tabelle 7

Gewicht

des nassen

Filterkuchen·}

119

Filtrationsgeschwindigkeit

(Liter Filtrat
pro m² pro Min.'

10,4

Gcv. ^.hisverhält
nis zwischen
nassem Filterkuchen und
Gericht des
Erzes

3,2

Prozentualer
Feuchtigkeitsgehalt des
nassen Filterkuchens

45

Das Filtrat wies einen Kieselsäuregthalt von 0,3 g

pro Liter auf.
Das obige Verfahren wurde wiederholt, wobei die

Zweistufenoperation chargenweise durchgeführt

wurde, während die anderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind in

der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle 8

Das Filtrat wies einen Kieselsäuregel ;alt von 0,04 g pro Liter auf.

Das obige Verfahren würde wiederhc't, wobei es chargenweise durchgeführt wurde, die anderen experimentellen Einzelheiten jedoch unverändert geblieben. Die Ergebnisse sind nachfolgend tabellarisch zusammengestellt:

Gewicht

des nassen

Filterkuchens

(g)

260

Filtrationsgeschwindigkeit (Liter Filtrat pro m² pro Min.)

3,5

Gewichtsverhältnis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

5,6

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

57,8

Das Filtrat wies einen Kieselsäuregehalt von 0,2 g pro Liter auf.

ίο

Das Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieselsäuregehalt von 1,9 g pro Liter auf. Der Verbrauch an
abgeröstetem Zinksulfid in der zweiten Stufe des
charwfliweisen Prozesses betrug 0,43 g pro Gramm

Der säurelösliche Zinkanteil des nicht verbrauchten abgerösteten Zinksulfides, 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 Liier, 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 ZinkanteilR sowie die unlöslichen sonstigen Metallanteile des abgerösteten Zinksulfides werden jedoch bei der vorstehend beschriebenen Wiederaufschlämmung nicht gewonnen.

Beispiel 6

Ein Zinksilikaterz, enthaltend 41,2% Gesamtzink, 3,2% Blei und 22,0% Kieselsäure, wurde einem Zweistufenverfahren in kontinuierlicher Weise gemäß der vorliegenden Erfindung unterworfen. Dieses Verfahren umfaßt auch die Abtrennung des bleireichen primären

_MUEEl „ ,, Rückstandes nach der ersten Stufe. Als Auslaugungs-

röstetem Zinksulfid betrug 0,127 g pro Gramm 35 mittel wurde eine Elektrolytendlauge einer elektrolytischen Zinkgewinnungsanlage verwendet, wobei die Endlauge 52,7 g Zn pro Liter und 94,8 g H₂SO₄ pro Liter enthielt. Die experimentellen Einzelheiten

Beispiel 5

Ein Zinksilikaterz, enthaltend 41,2% Gesamtzink, 3,2% Blei und 22,0% Kieselsäure, wurde gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung in einem kontinuierlichen Zweistufenverfahren behandelt, welches auch die Abtrennung des bleireichen primären Rückstandes nach der ersten Stufe umfaßte. Als Auslaugungsmitte'i wurde eine Elektrolysenendlauge einer .elektrolytischen Zinkgewinnung*anlage, enthaltend

j|5O,6 g Zink pro Liter und 96,0 g H₂SO₄ pro Liter, verwendet. Die experimentellen Einzelheiten sind nach- ' folgend genannt:

^ Erste Stufe:

■■■' ■

^f Das Auslaugen wurde in zwei Schritten durchge- ^ führt, 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 Schritten bei einer Temperatur von 95° C und einem pH-Wert von 5,3 behandelt. Die Gesamtverweiizeit betrug 3 Stunden. Der pH-Wert wurde von abgeröstetem Zinksulfid erVerbrauch an abge-

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 zusammenge-

Tabelle 9

Gewicht

des nassen

Fiiterkuchens]

(g)

68,0

Filtrationsgeschwindigkeit (Liter Filtrat pro m^z pro Min.)

15,6

Gewichtsverhält-| nis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

1,63

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchens

45

'' Das Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieseisäüregehalt von 0,4 g pro Liter auf.

Has obiee *'—-^kWn «/nrrfe wiederholt, wooei

Verfahren wurde wiederholt,

jedoch chafgenweise gearbeitet wurde, während die änderen experimentellen Einzelheiten unverändert blieben. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle 10

Gewicht

des nassen

Filterkuchens

179

Filtrationsgeschwindigkeit (Liter Filtral pro m² pro Mm.)

3,8

Gewich tsverhält-| nis zwischen nassem Filterkuchen und Gewicht des Erzes

4,1

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Fiiterkuchens

60 sind nachfolgend genannt:

Erste Stufe:

Die Auslaugungsoperation wurde in zwei Schritten durchgeführt, wobei 160 g Erz pro Liter der Elektrolytendlaug<2 verwendet wurden. Temperatur 30⁰C, pH-Endwert 2,0. Gesamtverweilzeit 2,3 Stunden. Die Auslaugungstrübe wurde filtriert, wobei 0,3 g bleireicher Rückstand pro Gramm Erz erhalten wurden. Der bieireiehe Rückstand enthielt 9,3% Pb und 17% unlösliche Bestandteile. Die filtrierte Mutterlauge enthielt 101,8 g Zn pro Liter, 22,0 g SiO₂ pro Liter, 0,30 g Fe pro Liter und 0,16 g Al pro Liter.

Zweite Stufe:

Das Filtrat der ersten Stufe wurde in zwei Schritten bei einer Temperatur von 5O⁰C und einem pH-Wert von 5,5 behandelt. Die Gesamtverweilzeit betrug 2,6 Stunden. Der pH-Wert wurde durch Zugabe von abgeröstetem Zinksulfid erhöht und kontrolliert

Proben der Trübe des zweiten Schrittes der zweiten Stufe des Verfahrens wurden untersucht, um die Filtrationseigenschaften festzustellen. Die Ergebnisse sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

1 912S45

Tabelle!!

Gewicht «des nassen Filterkuchens

. te)

.130

Filtrationsgeschwindigkeit

(Liter Filtral prom² pro Min.)

10,8

Gewidrtsverhaltnis zwischen nassem Filterkuchen und C jwicht des Erzes

Prozentualer Feuchtigkeitsgehalt des nassen Filterkuchen«

53

blieben. Die Ergebnisse sind in äer nachfolgenden Tabelle zusammengestellt:

Tabelle 12

» Das FiUrat der zweiten Stufe wie« einen Kiesel-•äuregehaU von 0,35 g pro Litef aut % Das obige Verfahren würde wiederholt, wobei es jedoch chargenweise durchgeführt wurde, während die anderen experimentellen Einzelheiten unverändert

Gewicht

des nassen

Filterkuchen*

236

Filtration*- geschwiadigkeit

(Liter Fihrat prom² pro Min.)

4,3

Gewichtsverhalt niszwbchen nassem Filterkuchen and Gewicht des Erze*

.. S.3

Prozentualer Feuchiifkeits-

tehaltdes nassen Filterkuchen·

55

Filtrat der zweiten Stufe wies einen Kieiel-Säuregehalt von 0,3 g pro Liter auf.

ν y _r

t\

U.

Claims

I 912 545 Patentansprüche:

1. Verfahren zum Gewinnen von Metallen aus IJkieselsäurehakigen Zinkerzen, wobei in konti-

w ^nuierlicher Verfahrensweise das Zinkerz in einer "ersten Stufe mit wäßriger Schwefelsäure behandelt und die erhaltene Auslaugeflüssigkeit in einer zweiten Stufe neutralisiert wird, dadurchgekenn» zeichnet, 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 jeder Stufe des Verfahrens im Bereich von 5 Minuten bis 24 Stunden liegt, wobei die Verweilzeit in der ersten Stufe vorzugsweise im Bereich von 1 bis 6 Stunden und die Vtrw^.lzeit in der zweiten Stufe vorzugsweise im Bereich von 1 bis 14 Stunden Hegt.

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.