DE1035905B - Method and device for the continuous extraction of metals from metal-containing raw materials - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Extraktion von Metallen aus metallhaltigen Rohmaterialien durch Laugung des Feinmaterials mittels eines die Metalle lösenden Mittels und eines wirbelerzeugenden Gases.The invention relates to a method and a device for the continuous extraction of metals from metal-containing raw materials by leaching the fine material using an agent that dissolves the metals and a vortex generating gas.

Bei dem bekannten Verfahren dieser Art werden bisher Vorrichtungen verwendet, bei denen besondere Bewegungsmechanismen, wie Rührwerke, Lager hierfür, Stoffbüchsen, Abdichtungen, Steigrohre oder andere Vorrichtungsteile, wie sie die in den deutschen Patentschriften 446148 und 464 976 beschriebenen Vorrichtungen aufweisen, innerhalb des Reaktionsraumes erforderlich sind und welche im Großbetrieb bei den zu bewältigenden korrodierenden und errodierenden Massen einerseits eine hohe Kapital-Investierung verlangen, anderseits aber im Betrieb große Schwierigkeiten verursachen. Auch sind bei Durchführung eines solchen Verfahrens in den bekannten Reaktionsgefäßen, z. B. Autoklaven, die in Großbetrieben erzielten Laugungsergebnisse nicht befriedigend, denn bei einem solchen Verfahren müssen außer Druck und Temperatur auch noch eine Reibe anderer Faktoren berücksichtigt werden, wie die Intensität der Berührung der Reaktionsstoffe miteinander und hierbei das Ausmaß der Berührungsflächen insbesondere von Gas und Schlarnmflüssigkeit, das Ausmaß der Absorption der Gase durch die Lösung, der Übertragung der Gase durch den Flüssigkeitsfilm auf die Berührungsfläche zwischen Feststoffen und Flüssigkeit sowie der Absorption der reaktionsfähigen Komponenten der Gase an der Oberfläche der metallhaltigen festen Rohstoffe. Daher ist auch, die Extraktionswirkung der Laugelösung weitgehendst von der Stärke der Bewegung des Schlammes abhängig. Bei der Durchführung solcher Verfahren in kleinen Gefäßen mit Bewegungsmeehanismen kann man wohl eine gleichmäßige Dispersion des festen Rohmaterials in der Flüssigkeit und eine hinreichende starke Berührung von Gas, Flüssigkeit und festem Material miteinander erzielen. Mit zunehmender Größe der benötigten Reaktionsgefäße nimmt jedoch die Wirkung der Bewegungsmeehanismen ab, und es wird immer schwerer, innerhalb der Schlammasse eine gleichmäßige Bewegung aufrechtzuerhalten. Es entstehen, in zunehmendem Maße nicht oder nicht genügend bewegte Zonen, welche die Schnelligkeit, Wirksamkeit und Wirtschaftlichkeit des Verfahrens stark beeinträchtigen. Hierzu tritt noch der Umstand, daß der Schlamm oft schmirgelartiger Natur ist und insbesondere bei höheren Reaktionstemperaturen und -drücken auf die der Bewegung des Schlammes dienenden Vorrichtungsteile einschließlich ihrer Lager, Stoffbüchsen und mechanischer Abschlußorgarae stark korrodierend, wirkt.In the known method of this type devices are used in which special Movement mechanisms, such as agitators, bearings therefor, material cans, seals, riser pipes or other parts of the device, such as those described in German patents 446148 and 464,976 Have devices that are required within the reaction chamber and which are used in large-scale operations With the corroding and eroding masses to be dealt with, a high capital investment on the one hand require, but on the other hand cause great difficulties in operation. Also are at Carrying out such a process in the known reaction vessels, e.g. B. Autoclaves in Large farms achieved unsatisfactory leaching results, because in such a process, in addition to pressure and temperature, a grater must also be used other factors are taken into account, such as the intensity of the contact of the reactants with one another and here the extent of the contact surfaces, in particular of gas and slurry, that Extent of absorption of the gases by the solution, of the transfer of the gases through the liquid film on the contact surface between solids and liquids as well as the absorption of the reactive Components of the gases on the surface of the metal-containing solid raw materials. Therefore, the extraction effect of the caustic solution is largely of the same Strength of the movement of the mud depends. When performing such procedures in small vessels with movement mechanisms one can probably achieve an even dispersion of the solid raw material in the liquid and sufficient contact between gas, liquid and solid material achieve with each other. However, as the size of the reaction vessels required increases, the effect decreases The mechanical mechanisms of movement decrease, and it becomes more and more difficult to achieve a uniform movement within the mass of mud Maintain movement. Increasingly little or no movement arise Zones which severely impair the speed, effectiveness and economy of the process. In addition there is the fact that the mud is often of an emery-like nature and in particular at higher reaction temperatures and pressures on that of the movement of the sludge serving device parts including their bearings, material cans and mechanical closing orgarae highly corrosive, acts.

Verfahren und VorrichtungMethod and device

zur kontinuierlichen Extraktionfor continuous extraction

von Metallen aus metallhaltigenof metals from metalliferous

RohmaterialienRaw materials

Anmelder:Applicant:

Sherritt Gordon Mines Limited,
Toronto, Ontario (Kanada)Sherritt Gordon Mines Limited,
Toronto, Ontario (Canada)

Vertreter: D. H. Wittek, Patentanwalt,
Heidelberg-Schlierbach, Im Grund 20Representative: DH Wittek, patent attorney,
Heidelberg-Schlierbach, Im Grund 20

Beanspruchte Priorität:
Kanada vom 10. April 1954Claimed priority:
Canada April 10, 1954

Walter Andrew Otto Herrmann, Ottawa, OntarioWalter Andrew Otto Herrmann, Ottawa, Ontario

(Kanada),
ist als Erfinder genannt worden(Canada),
has been named as the inventor

Der vorliegend beschriebenen Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde,, die bei der Durchführung hydrometallurgischer Verfahren zur Gewinnung von Metallen aus metallhaltigen Rohstoffen mittels Auslaugen derselben in. technischem Ausmaß insbesondere bei Anwendung erhöhter Temperaturen und Drücke auftretenden apparativen Schwierigkeiten dadurch zu überwinden, daß die Regelung des unter Wirbelbildung vor sich gehenden Extraktionsvorgangs lediglich durch die Art und Menge der Zuführung der Reaktionsstoffe erfolgt, ohne daß hierbei zusätzliche mechanische Bewegungselemente erforderlich sind.The presently described invention is based on the object, the implementation hydrometallurgical process for the extraction of metals from metal-containing raw materials by means of leaching the same to a technical extent, especially when using elevated temperatures and pressures occurring apparatus difficulties to be overcome in that the regulation of the vortex formation ongoing extraction process only by the type and amount of the supply of the reactants takes place without the need for additional mechanical movement elements.

Diese Bewegung erfolgt erfindungsgemäß dadurch, daß das im Lösungsmittel auf geschlämmte Feinmaterial und das Gas dem unteren Teil eines senkrecht stehenden, vorzugsweise zylindrischen Reaktionsgefäßes, das unter Überatmosphärendruck und -temperatur steht und ohne Steigrohr arbeitet, derart zugeleitet wird, daß' die zu laugenden Feststoffe ohne wieder abzusinken mit dem durch Gasblasen durchsetzten Lösungsmittel nach oben steigen und acts dem oberen Teil des Reiaktionsgefäßes abgezogen werden.According to the invention, this movement takes place in that the fine material slurried in the solvent and the gas in the lower part of a vertical, preferably cylindrical reaction vessel, that is under superatmospheric pressure and temperature and works without a riser, like this is supplied that 'the solids to be leached without to descend again with the solvent permeated by gas bubbles rise to the top and acts dem the upper part of the reaction vessel can be withdrawn.

Das Reaktiotisgefäß, z. B. in Form eines Turmes oder einer Kolonne, ist hierbei von einer durchein>andergewirbeltan Gas-Schlamm-Säule ausgefüllt, die sich lediglich unter Einwirkung des unter höheren Drücken stehenden und von* umten nach oben ziehen-The reaction vessel, e.g. B. in the form of a tower or a column, is here whirled around by one Gas-sludge column filled, which is only under the action of higher Press standing and pull up from * umten-

&09 980/484& 09 980/484

den Gasstromes nach aufwärts bewegt. Hierbei erhält man eine größtmögliche Berührungsfläche zwischen Gas und Schlamm, die eine rasche, wirkungsvolle Extraktion der Metalle aus ihren Rohstoffen gewährleistet. In dem Maße, wie die Metalle den Rohmaterialteilchen durch Extraktion entzogen werden, werden diese Teilchen leichter und durch das nach oben steigende Gas-Schlamm-Gemisch nach oben gerissen, während die schwereren, noch weniger ausgelaugten Teilchen die Neigung haben, im unteren Teil des Turmes zu verbleiben. Durch dieses Gegeneinanderwirken kann einerseits die Bildung eines Niederschlages von Rohmaterial verhindert und anderseits gleichzeitig die Extraktion der Metalle aus dem Rohmaterial durch entsprechende Einstellung von Druck, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeiten leicht reguliert und auch kontrolliert werden. Das Gas und die ungelösten Partikelchen werden nach ihrer Ableitung aus der Reaktionskolonne vorteilhaft in der genannten Reihenfolge aus der Laugelösung abgetrennt, wobei auch das etwa im abgezogenen Schlamm noch enthaltene Gas aus diesem entfernt wird. Der Schlamm, der dann aus ungelösten Feststoffen und der die Metalle in Lösung enthaltenden Lauge besteht, wird hierauf zwecks Gewinnung der Metalle weiterbehandelt. moves the gas flow upwards. Here you get the largest possible contact area between Gas and sludge, which ensures a quick and effective extraction of the metals from their raw materials. As the metals are extracted from the raw material particles these particles are torn upwards more easily and by the rising gas-sludge mixture, while the heavier, still less leached particles tend to be in the lower part of the tower to remain. This counteraction can, on the one hand, result in the formation of a precipitate of raw material prevented and on the other hand at the same time the extraction of metals from the raw material easily by setting the pressure, temperature and flow rates accordingly regulated and also controlled. The gas and the undissolved particles are after their discharge advantageously separated from the caustic solution from the reaction column in the order mentioned, the gas still contained in the withdrawn sludge is also removed therefrom. Of the Sludge, which then consists of undissolved solids and the alkali containing the metals in solution, is then treated further for the purpose of extracting the metals.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird an Hand von Ausführungsbeispielen und von Zeichnungen der für seine Durchführung geeigneten Vorrichtung erläutert. Es zeigtThe inventive method is based on exemplary embodiments and drawings of the explained for its implementation suitable device. It shows

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Reaktionsturmes mit Zusatzgeräten zur Durchführung des Verfahrens,Fig. 1 is a schematic representation of a reaction tower with additional devices for performing the Procedure,

Fig. 2 eine Reihe solcher hintereinandergeschalteter Reaktionstürme gemäß Fig. 1 mit Zusatzgeräten,FIG. 2 shows a series of such reaction towers connected in series according to FIG. 1 with additional devices,

Fig. 3 eine Reihe solcher Türme, wie Fig. 2, jedoch der einzelne Turm gemäß Fig. 1 in der Weise abgewandelt, daß an der höchsten Stelle lediglich das Gas, der Schlamm dagegen an einer etwas tiefer gelegenen Stelle abgeführt werden kann, 3 shows a series of such towers as in FIG. 2, but the individual tower according to FIG. 1 in the manner modified so that only the gas can be discharged at the highest point, while the sludge can be discharged at a slightly lower point,

Fig. 4 einen Reaktionsturm, bei welchem Vorrichtungen (42) vorgesehen sind, um ein Wiederabsinken des Schlammes auf den Boden des Turmes zu verhindern. 4 shows a reaction tower in which devices (42) are provided in order to lower it again of the mud to the bottom of the tower.

Als Ausgangsmaterial dienen bei den nachfolgenden Beispielen sulfidische Erzkonzentrate, welche Kupfer, Nickel und Kobalt enthalten. Als Bewegungsmittel dient ein sauerstoffhaltiges, oxydierend wirkendes Gas, z. B. Luft, mit Sauerstoff angereicherte Luft oder ein beliebiges Gemisch von Sauerstoff und inaktivem Gas, wobei der Sauerstoff das oxydierende Mittel bildet. Als Lauge wird eine konzentrierte Ammoniaklösung (etwa 1 Teil 28°/oiges NH₃ auf 1,5 Teile Wasser) angewandt. Es soll jeweils so viel Wasser vorhanden sein, daß der Schlamm etwa 15 bis 60% Feststoffe, gegebenenfalls aber auch mehr, enthält. Die erforderliche Schlammdichte, d. h. das Mengenverhältnis von festen Stoffen zur Lösung, hängt jeweils von dem Metallgehalt der zu extrahierenden Rohstoffe ab. Ein hoher Gehalt an Metallen im Konzentrat erfordert ein niedriges Verhältnis von festem Rohmaterial zur Lösung, und umgekehrt.In the following examples, sulfidic ore concentrates which contain copper, nickel and cobalt are used as the starting material. An oxygen-containing, oxidizing gas, e.g. B. air, oxygen-enriched air or any mixture of oxygen and inactive gas, the oxygen forming the oxidizing agent. A concentrated ammonia solution (about 1 part 28% NH ₃ to 1.5 parts water) is used as the lye. There should be enough water in each case that the sludge contains about 15 to 60% solids, but possibly more. The required sludge density, ie the proportion of solids to the solution, depends in each case on the metal content of the raw materials to be extracted. A high content of metals in the concentrate requires a low ratio of solid raw material to solution, and vice versa.

Das Verfahren läßt sich naturgemäß auch unter Verwendung anderer metallhaltiger Rohstoffe, wie Erze, z. B. Mischmetalle, metallurgische Rückstände, oder anderer anorganischer oder organischer, für die in Frage kommenden Metalle geeigneter Lösungsmittel, wie anderer Basen oder Säuren oder neutraler Lösungsmittel oder anderer indifferenter oder an der Laugungsreaktion teilnehmender Gase durchführen.The process can of course also be carried out using other metal-containing raw materials, such as Ores, e.g. B. mixed metals, metallurgical residues, or other inorganic or organic, for the eligible metals suitable solvents, such as other bases or acids or neutral Carry out solvents or other inert gases or gases that participate in the leaching reaction.

Fig. 1 zeigt einen hohen senkrechten Turm 10 mit einem mit der Spitze nach unten gerichteten konischen Boden 11. Der Turm ist aus gegenüber den zur Verwendung gelangenden Stoffen korrosions- und errosionsfesten Materialien hergestellt bzw. mit solschem ausgefüttert. So kann seine Wandung erforderlichenfalls auch' aus rostfreiem Stahl, Titanlegierungen oder aus säurefestem Material bestehen.Fig. 1 shows a tall vertical tower 10 with a conical tip pointing downwards Floor 11. The tower is made of materials that are not corrosive and that are used Erosion-resistant materials made or with such lined. If necessary, its wall can also be made of stainless steel, titanium alloys or made of acid-proof material.

Gas und Lauge werden getrennt voneinander an derGas and lye are separated from each other at the

ίο nach unten zugekehrten Spitze des konusartigen Bodens eingeleitet, das feinpulvrige, metallhaltige Rohmaterial dagegen in Form eines Schlammes etwas oberhalb des Bodenkonus, wie aus den Zeichnungen zu ersehen ist.ίο downward facing tip of the conical Introduced into the soil, the fine powdery, metal-containing raw material, on the other hand, somewhat in the form of a sludge above the bottom cone, as can be seen from the drawings.

Man läßt hierbei Gas und Schlamm gegeneinanderfließen, um das Gas dann, wenn die Reaktionsstoffe noch ihre größte Konzentration besitzen, mit den festen Teilchen und der Lauge in Berührung zu bringen. Einen gegebenenfalls schon teilweise ausgelaug-In this case, gas and sludge are allowed to flow against one another, in order to release the gas when the reactants still have their greatest concentration to bring into contact with the solid particles and the lye. A possibly already partially exhausted

ao ten, rückgeführten Schlamm kann man auch an einer etwas höheren Stelle in den Reaktionsturm einführen. Die noch metallenthaltenden Teilchen neigen dazu, sich in der konischen Bodenspitze 11 abzusetzen. Hierbei zerteilen sie den Gasstrom in eine Menge größerer und kleinerer, Wirbel erzeugender Gasblasen, wobei eine Dispersion entsteht und die Blasenmasse durch dünne Sohlammzonen getrennt wird. Erforderlichenfalls können dem Turm durch den Konus auch noch Dispersionsmittel zugeführt werden.Ao th, recirculated sludge can also be found on one Introduce a slightly higher point in the reaction tower. The particles still containing metal tend to to settle in the conical bottom tip 11. In doing so, they break up the gas flow into a large number of larger ones and smaller, vortex-generating gas bubbles, whereby a dispersion is formed and the bubble mass passes through thin sole lamb zones are separated. If necessary, the tower through the cone can also Dispersants are supplied.

Die Geschwindigkeiten, mit der sich Feststoffe, Lösung und Gas im Turm aufwärts bewegen, richten sich jeweils nach dem Maximum der erstrebten Extraktionswirkung. In dem Maße, wie die Extraktion fortschreitet, werden die Teilchen des Festmaterials leichter und steigen nach oben, während die schwereren langsamer aufsteigen und so durch ihre längere Verweilzeit eine längere Extraktion ermöglichen. Nichteisenmetalle, wie z. B. Zink, Kupfer und Nickel, lassen sich auf diese Weise sehr rasch extrahieren.The velocities at which solids, solution and gas move up the tower are directed in each case according to the maximum of the desired extraction effect. As the extraction As the solid material progresses, the particles become lighter and rise, while the heavier ones rise more slowly and thus enable a longer extraction due to their longer residence time. Non-ferrous metals, such as B. zinc, copper and nickel can be extracted very quickly in this way.

Eisen wird bei der Extraktion mit Ammoniak in Ferrihydroxyd übergeführt. Gase, Lauge und ganz oder teilweise ausgelaugte Festteilchen können, wie aus Fig. 1 und 2 zu ersehen, am oberen Ende des Turmes oder, wie Fig. 3 zeigt, auch unterhalb davon abgezogen werden.Iron is converted into ferric hydroxide during extraction with ammonia. Gases, lye and whole or partially leached solid particles, as can be seen from FIGS. 1 and 2, at the upper end of the Tower or, as Fig. 3 shows, can also be deducted below it.

Der Turm 10 ist von einem Mantel 12 umgeben, der je nach den bei der Extraktion herrschenden Verhältnissen zur Kühlung oder Erwärmung des Turminhalts benutzt wird.The tower 10 is surrounded by a jacket 12 which, depending on the conditions prevailing during the extraction is used to cool or heat the contents of the tower.

Die Dimensionen des vorteilhaft in Zylinderform ausgeführten Turmes richten sich nach der Natur des Ausgangsmaterials und der jeweiligen Eigenart des durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielten Extraktionsvorgangs. Mit größerer Turmhöhe sind natürlich größere Gasdrücke nötig, um den statischen Druck des Schlammes im Turm zu überwinden. Zur Vermeidung von etwa hierbei auftretenden Schwierigkeiten empfiehlt es sich, das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe des Turmes zwischen 1 :10 bis 1 :200, den Durchmesser des Turmes nicht über 3 m und seine Höhe nicht über 50 m zu wählen.The dimensions of the tower, which is advantageously designed in a cylindrical shape, depend on the nature of the Starting material and the particular nature of the extraction process achieved by the process according to the invention. With a higher tower height, of course, higher gas pressures are necessary to achieve the static Overcoming the pressure of the mud in the tower. To avoid any difficulties that may arise here it is advisable to keep the ratio of diameter to height of the tower between 1:10 to 1: 200, the diameter of the tower not to be more than 3 m and its height not to be more than 50 m.

Das durch die Leitung 16 aus dem oberen Teil des Turmes abgeführte Gemisch von Gas und Schlamm wird zwecks Trennung des Gases von der Flüssigkeit Trennapparaten, z. B. in Form von Zyklonen 17 und 18, zugeführt. Das hierbei frei gewordene Luft-Ammoniak-Gemisch kann dem unteren Teil 11 des Turmes 10 wieder zugeführt werden. Der vom Gas im wesentlichen befreite Schlamm wird einem Lagertank 19 zugeleitet, wo er vor einer nochmaligen LaugungThe mixture of gas and sludge discharged through line 16 from the upper part of the tower is used for the purpose of separating the gas from the liquid separation apparatus, e.g. B. in the form of cyclones 17 and 18, supplied. The air-ammonia mixture released here can be attached to the lower part 11 of the Tower 10 are fed back. The sludge, essentially freed from the gas, is sent to a storage tank 19, where it is leached again

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von der ihm anhaftenden Lauge z. B. durch Filtrie- wie die Einlaßöffnung 45 im Kegelboden 46 des Turrung getrennt wird. Die Lauge aus dem Filter 20 mes 40. Die Zuführung der Reaktiomsstoffe erfolgt kann zu einem weiteren Extraktionsvorgang benutzt wie nach Fig. 1 bei Turm 10. Das Gemisch von werden, desgleichen auch, nötigenfalls nach Aus- Schlamm und Gas steigt im unteren Drittel 47 gegen waschen, der beim Filtrieren gewonnene Filterkuchen 5 die Spitze des Kegels 41 und tritt durch dessen öff- oder Rückstand. nung 43, geht durch den Abschnitt 48 und durch dieof the lye adhering to it z. B. by Filtrie- like the inlet opening 45 in the cone bottom 46 of the Turrung is separated. The lye from the filter 20 mes 40. The reactants are fed in can be used for a further extraction process as shown in FIG. 1 for tower 10. The mixture of are, likewise, if necessary after removal of mud and gas, rises in the lower third 47 against wash, the filter cake 5 obtained by filtering the tip of the cone 41 and passes through its open or backlog. tion 43, goes through section 48 and through the

Ähnlich verläuft das Verfahren bei Benutzung einer öffnung 42 in den obersten Abschnitt 49 und wird von Reihe von Türmen 21, 22, 23, wie sie in Fig. 2 darge- hier durch die Leitung 50 der weiteren Behandlung stellt sind. Hierbei wird das Schlamm-Gas-Gemisch wie nach Fig. 1 zugeführt. Die hohe Gasgaschwindigam oberen Ende eines jeden Turmes abgezogen und io keit in den öffnungen 43 und 44 verhindert einen dem Boden des nächstfolgenden Turmes zugeführt. Rückfluß von Schlamm aus dem Abschnitt 49 in den Die Mischung aus Gas, Lauge und gelaugtem Fest- Abschnitt 48 bzw. aus dem Abschnitt 48 in den Abstoff gelangt aus dem oberen Ende des dritten Turmes schnitt 47. Derjenige Teil des Rohmaterials, der einen in die Zyklone 24 und 25 und von hier aus zum Lager- selektiven notationsfähigen Charakter besitzt, vertank 26 und zum Filter 27, worauf das Filtrat dem 15 fängt sich in dem Raum unterhalb der Flächen des Tank 28 zugeführt wird. Kegels 41 bzw. 42 und bleibt dadurch während einerThe process is similar when using an opening 42 in the uppermost section 49 and is carried out by Row of towers 21, 22, 23, as shown in FIG. 2, here by line 50 for further treatment places are. The sludge-gas mixture is fed in as shown in FIG. 1. The high gas speed Pulled off the upper end of each tower and io speed in the openings 43 and 44 prevents one fed to the bottom of the next tower. Backflow of sludge from section 49 into the The mixture of gas, lye and leached solid section 48 or from section 48 into the waste comes from the top of the third tower cut 47. That part of the raw material, the one into the cyclones 24 and 25 and from here for the storage selective character capable of notation, sank 26 and to the filter 27, whereupon the filtrate of the 15 is caught in the space below the surfaces of the Tank 28 is supplied. Cone 41 or 42 and thus remains during a

Die Anlage nach Fig. 3 ist besonders für die Be- längeren Zeit der Laugung ausgesetzt,
handlung von solchen metallhaltigen Rohmaterialien Bei den nachfolgenden Beispielen wird in einer Anbestimmt, bei denen im Turm eine selektive Flotation lage gemäß Fig. 2 mit drei Türmen gearbeitet. Hierdurchführbar ist. Flotationsfähige metallhaltige Teil- 20 bei besitzt jeder Turm einen ungefähren Durchmesser chen neigen dazu, im Turm wesentlich rascher nach von 25,4 cm und eine ungefähre Höhe von 9,84 m. Es oben zu steigen als die nicht flotationsfähigen Teil- wird Luft von ungefähr 7,5 bis 9 Atmosphären dem chen, aus denen bei Aufstieg mit normaler Geschwin- Boden des ersten Turmes zugeführt, und man erhält digkeit die Metalle extrahiert werden können. Unter am oberen Ende des ersten Turmes einen Druck von diesen Verhältnissen enthält der Schlamm in der 25 ungefähr 7,0 und am oberen Ende des dritten Tur-Spitze des Turmes Teilchen verschiedener Extrak- mes einen Druck von 5,5 Atmosphären. Die Luft tionsgrade, d. h. auch solche, die sich dem Laugungs- dient hierbei sowohl als Bewegungsmittel wie als Vorgang mehr oder weniger entzogen haben und noch Sauerstoffquelle für den Laugungsvorgang. Die Lufteinen verhältnismäßig hohen Metallgehalt aufweisen, blasen haben bei ihrer Aufwärtsbewegung eine Gewährend andere Teilchen normal ausgelaugt sind. Es 3° schwindigkeit von 25 bis 45 cm/sec an der Spitze des wurde nun gefunden, daß bei einem solchen Material Kegels, von 5 bis 25 cm/sec in dessen Mitte und von der Schlamm, der aus dem Turm an einen Punkt ab- ungefähr 11 cm/sec im vollen Durchmesser des Turgezogen wird, der unterhalb der horizontalen Grenz- mes. Der Turm selbst ist mit einer wäßrigen, stark schicht dieser ungleichartigen Mischung liegt, feste ammoniakalischen Lösung ausgefüllt. Das zur Ver-Teilchen enthält, welche hinsichtlich des Gehaltes an 35 wendung gelangende Festmaterial ist zu 60% kleiner nicht extrahierten Metallen eine verhältnismäßig als 0,74 mm. Der hieraus mit Wasser gebildete gleichmäßige Zusammensetzung aufweisen. In einem Schlamm enthält ungefähr 14 bis 17% Feststoffe. Der solchen Fall ist es vorteilhaft, den Schlamm an einem Turm ist zu etwa 30 bis 60% seines Inhalts mit Luft-Punkt aus einer tiefer liegenden Schicht als die, blasen erfüllt. Dem Schlamm wird der Ammoniak im welche die der Laugung entgangenen Teilchen enthält, 40 Überschuß über das für die Reaktion benötigte Maß abzuziehen und hierbei den Vorgang des Abziehens so hinzugefügt,
zu regulieren, daß noch oberhalb des Abzugspunktes BeisüieleThe system according to Fig. 3 is particularly exposed to leaching for longer periods of time,
Treatment of such metal-containing raw materials In the following examples, a determination is made in which a selective flotation position according to FIG. 2 with three towers is used in the tower. This is feasible. Flotable metal-containing parts - each tower has an approximate diameter - tend to rise much more quickly in the tower after 25.4 cm and an approximate height of 9.84 m 7.5 to 9 atmospheres from which the metals can be extracted when ascending at normal speed. At a pressure of these ratios at the upper end of the first tower, the sludge in the 25 contains approximately 7.0 and at the upper end of the third tower-top of the tower, particles of different extrac- mes contain a pressure of 5.5 atmospheres. The degrees of air, ie also those that have more or less withdrawn from the leaching process, both as a means of movement and as a process, and still a source of oxygen for the leaching process. The air, which has a relatively high metal content, causes bubbles as they move upwards, while other particles are normally leached out. It has now been found that with such a material cone, from 5 to 25 cm / sec in its center, and from the sludge flowing out of the tower to a point, it has a speed of 25 to 45 cm / sec at the top of the is pulled about 11 cm / sec in the full diameter of the door, which is below the horizontal limit mes. The tower itself is filled with an aqueous, thick layer of this dissimilar mixture, solid ammoniacal solution. The particles to be used, which solid material used in terms of the content of 35% of the non-extracted metals are 60% smaller than 0.74 mm. The uniform composition formed therefrom with water. A sludge contains approximately 14 to 17% solids. In such a case it is advantageous, the sludge at a tower is filled to about 30 to 60% of its content with air-point from a deeper layer than the one that blows. The ammonia in the sludge, which contains the particles which have escaped the leaching, is drawn off 40 excess over the amount required for the reaction and the process of drawing off is added in such a way that
to regulate that Beisüiele still above the withdrawal point

dieses Schlammes eine Schicht aufrechterhalten bleibt,one layer of this sludge is maintained,

wobei jedoch aus dem oberen Ende des Turmes nur 1. Als Ausgangsmaterial wird ein Kupfersulfid-however, from the upper end of the tower only 1. The starting material is a copper sulfide

Gas abgezogen wird. Auf diese Weise werden die +5 konzentrat mit einem Gehalt von 22,9% Kupfer, Festteilchen im oberen Teil des Turmes noch wäh- 35,7% Schwefel, 31,0% Eisen und 1,2% Unlöslichem rend einer Zeit zurückgehalten, welche genügt, um die angewandt. Der hieraus unter Zusatz von Wasser geMetalle auch den sonst nicht genügend extrahierten bildete Schlamm enthält 15 bis 18% Feststoffe. Die Teilchen so hinreichend zu entziehen, wie es bei den Zuführgeschwindigkeit des Schlammes am Boden des normal gelaugten Teilchen der Fall ist. Das aus dem 5° ersten Turmes beträgt ungefähr 11 bis 14 kg/Stunde, oberen Ende des Turmes abgezogene Gas kann wieder die des Ammoniaks ungefähr 16 bis 19 kg/Stunde und dem Schlamm zugesetzt werden, der von einem tiefer diejenige der Luft von 7,5 Atmosphären, ungefähr gelegenen Punkt des Turmes abgezogen wird und 54 Nm³/Stunde. Die Laugetemperaturen liegen zwiwelcher entweder dem gleichen Turm, in dem diese sehen 72 und 82° C, vorzugsweise bei 80° C. Bei einer Schlammbehandlung stattgefunden hat, oder dem 55 Arbeitszeit von 10 Stunden wurden zwischen 93,5 und Boden des nächstfolgenden Turmes, wie in Fig. 3 ge- 95,3% des Kupfers und 85,6 und 87,7% des Schwezeigt, zugeleitet wird. Auch hier wird das Gemisch fels aus dem Rohmaterial extrahiert. Das Eisen bleibt von Gas und Schlamm aus dem oberen Ende des letz- als unlösliches Ferrihydroxyd im Rückstand. Etwa ten Turmes abgezogen und der Schlammaufbereitung vorhandene Nichteisenmetalle sind in der Lauge gewie nach Fig. 2 zugeführt. 60 löst. Für die gleiche Extraktionsleistung benötigt manGas is withdrawn. In this way, the +5 concentrate with a content of 22.9% copper, solid particles in the upper part of the tower are still retained for 35.7% sulfur, 31.0% iron and 1.2% insolubles for a period of time is enough to get the applied. The sludge formed from this with the addition of water and the otherwise insufficiently extracted sludge contains 15 to 18% solids. To remove the particles as sufficiently as is the case with the feed rate of the sludge at the bottom of the normally leached particle. The gas withdrawn from the 5 ° first tower is approximately 11 to 14 kg / hour, at the top of the tower that of ammonia can again be added to approximately 16 to 19 kg / hour and to the sludge, which is from a lower end that of the air of 7, 5 atmospheres, approximately located point of the tower is subtracted and 54 Nm ³ / hour. The caustic temperatures are between either the same tower in which they see 72 and 82 ° C, preferably at 80 ° C. When a sludge treatment has taken place, or the working time of 10 hours was between 93.5 and the bottom of the next tower, such as in Fig. 3, 95.3% of the copper and 85.6 and 87.7% of the sulfur is fed in. Here, too, the mixture is extracted from the raw material. The iron remains in the residue of gas and sludge from the upper end of the final as insoluble ferric hydroxide. About th tower withdrawn and the sludge treatment existing non-ferrous metals are supplied in the liquor as shown in FIG. 60 solves. For the same extraction performance you need

Die Vorrichtung gemäß Fig. 4 dient der Aufarbei- unter sonst gleichen Verhältnissen in einem Rührtung eines metallhaltigen Rohmaterials, das einen aus- autoklav 16 Stunden.The device according to FIG. 4 is used for processing under otherwise identical conditions in one stirring of a metal-containing raw material that can be autoclaved for 16 hours.

wählend flotationsfähigen Charakter besitzt, oder 2. Als Ausgangsmaterial wird ein Kupfersulfideines solchen, bei dessen Extraktion Teile desselben konzentrat mit einem Gehalt von ungefähr 29,7% aus dem Verfahren ausgeschieden werden sollen. 65 Kupfer, 1,25% Nickel, 30«/» Schwefel und 30%has a character capable of flotation, or 2. A copper sulfide is used as the starting material those, during the extraction of which parts of the same concentrate with a content of about 29.7% should be withdrawn from the proceedings. 65 copper, 1.25% nickel, 30 "/" sulfur and 30%

Im Turm 40 sind in etwa ein Drittel und zwei Eisen angewandt. Die Laugung des ungefähr 18% Drittel Turmhöhe mit der Spitze nach unten ausge- Festteilchen enthaltenden Schlammes erfolgt bei 80° C richtete kegelförmige Vorrichtungen 41 bzw. 42 an- mit einem wäßrigen Ammoniak in einer solchen geordnet, welche in der Spitze öffnungen 43 bzw. 44 Menge, daß ungefähr 100 g freies Ammoniak pro besitzen, welche annähernd die gleiche Weite haben 70 Liter Lösung zur Verfugung stehen. Die Luft wurdeAbout a third and two irons are used in the tower 40. The leaching of about 18% Third of the tower height with the tip pointing downwards - the sludge containing solid particles is carried out at 80 ° C set up conical devices 41 and 42, respectively, with an aqueous ammonia in one ordered, which in the tip openings 43 and 44 amount that about 100 g of free ammonia per which have approximately the same width 70 liters of solution are available. The air became

in einer solchen Menge zugeführt, daß ungefähr 1900 m³ auf m² Querschnitt des Reaktionsraumes pro Stunde mit einem Druck von 7,5 Atmosphären verfügbar sind. Nach 10 Stunden sind ungefähr 97% des Kupfers, 85% des Nickels und 92,6*/» des gesamten Schwefels in Lösung gegangen.fed in such an amount that about 1900 m ³ per m ^{2 of} cross section of the reaction space per hour with a pressure of 7.5 atmospheres are available. After 10 hours approximately 97 percent of the copper, 85 percent of the nickel, and 92.6 percent of all sulfur have gone into solution.

3. Als Ausgangsmaterial dient ein Nickedsulncfkonzentrat mit einem Gehalt von 11,8% Nickel, 2% Kupfer, 0,3% Kobalt, 32% Schwefel und 31% Eisen. Es wurde wie im Beispiel 2 gearbeitet, nur beträgt die im ersten Turm mit einem Druck von 7,5 Atmosphären eingeleitete Laftmenge etwa 1070 m³ je m⁸ Querschnitt pro Stunde. Nach 20stündiger Laugung enthält die Lösung ungefähr 94% des Nickels, 95,3% des Kupfers, 74% des Kobalts und 88% des Schwefels im Ausgangsmaterial. Durch eine Steigerung der Luftmenge auf 1620 m³ je m² Querschnitt pro Stunde läßt sich bereits in 8 Stunden das Maximum an extrahiertem Nickel mit 97,6% und an Kupfer mit 93,3% erzielen. Bei längerer Laugung geht in diesem Falle die Ausbeute an Nickel und Kupfer wieder etwas zurück. Es wurde hierbei festgestellt, daß die gelösten Nickel- und Kupferverbindungen die Tendenz besitzen, zu hydrolisieren und mit den Eisenoxydteilchen ungelöste Verbindungen zu bilden, während die Menge an gelöstem Schwefel zunimmt.3. A nickel sulfate concentrate with a content of 11.8% nickel, 2% copper, 0.3% cobalt, 32% sulfur and 31% iron is used as the starting material. The procedure was as in Example 2, except that the amount of air introduced into the first tower at a pressure of 7.5 atmospheres is about 1070 m ³ per m ^{8 of} cross section per hour. After 20 hours of leaching, the solution contains approximately 94% of the nickel, 95.3% of the copper, 74% of the cobalt and 88% of the sulfur in the feedstock. By increasing the amount of air to 1620 m ³ per m ^{2 of} cross section per hour, the maximum of extracted nickel of 97.6% and of copper of 93.3% can be achieved in just 8 hours. With longer leaching, the yield of nickel and copper falls again somewhat in this case. It was found that the dissolved nickel and copper compounds tend to hydrolyze and form undissolved compounds with the iron oxide particles as the amount of dissolved sulfur increases.

Das Verfahren läßt sich naturgemäß auch in Form anderer Variationen durchführen, so z. B. in zwei Stufen derart, daß das frische Ausgangsmaterial in einem ersten Turm mit einer bereits in einem zweiten Turm zur Laugung benutzten Lösung behandelt wird. Der aus dem ersten Turm erhaltene Schlamm wird nach Austreiben der Gase gefiltert und die gefilterte Lösung auf die Metalle aufgearbeitet. Der Filterkuchen des ersten Turmes dagegen wird unter Benutzung einer frischen Lauge nochmals in dem zweiten Turm behandelt und sodann aus dem Umlauf gezogen.The method can of course also be carried out in the form of other variations, e.g. B. in two Stages such that the fresh starting material in a first tower with one already in a second Tower used for leaching solution is treated. The mud obtained from the first tower is filtered after expelling the gases and the filtered solution is worked up on the metals. The filter cake the first tower, on the other hand, is used again in the second using a fresh lye Treated tower and then withdrawn from circulation.

Claims (5)

P A T E N T A N S P R V C U E:P A T E N T A N S P R V C U E: 1. Verfahren zur kontinuierlichen Extraktion von Metallen aus metallhaltigen Rohmaterialien durch Laugung des Feinmaterials mittels eines die Metalle lösenden Mittels und eines Wirbel erzeugenden Gases, dadurch gekennzeichnet, daß das im Lösungsmittel aufgeschlämmte Feinmaterial und das Gas dem unteren Teil eines senkrecht stehenden, vorzugsweise zylindrischen Reaktionsgefäßes, das unter Überatmosphärendruck und -temperatur steht und ohne Steigrohr arbeitet, derart zugeleitet werden, daß die zu laugenden Feststoffe, ohne wieder abzusinken, mit dem von Gasblasen durchsetzten Lösungsmittel nach oben steigen und aus dem oberen Teil des Reaktionsgefäßes abgezogen werden.1. Process for the continuous extraction of metals from metal-containing raw materials by leaching the fine material by means of a metal-dissolving agent and a vortex-generating agent Gas, characterized in that the fine material suspended in the solvent and the gas the lower part of a vertical, preferably cylindrical reaction vessel which is under superatmospheric pressure and -temperature is and works without a riser pipe, are fed in such a way that the leached Solids without sinking again, with the solvent permeated by gas bubbles upwards rise and be withdrawn from the top of the reaction vessel. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gas und die ungelösten, festen Partikelchen von, der Laugelösung nach ihrer Ableitung aus der Reaktionskolonne in der genannten Reihenfolge abgetrennt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that the gas and the undissolved, solid Particles of, the caustic solution after its discharge from the reaction column in the mentioned Sequence to be separated. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch ungelöster, fester Stoffe mit Laugelösung aus einer Stelle unterhalb des oberen Endes des Reaktionsgefäßes, das Gas dagegen am oberen Ende desselben abgeführt wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that a mixture is undissolved, more solid Substances with caustic solution from a place below the upper end of the reaction vessel, the gas however, is discharged at the upper end of the same. 4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die an der Reaktion beteiligten Stoffe eine Reihe von vertikal stehenden, hintereinandergeschaltetenReaktionsgefäßen durchlaufen, wobei Gas, Metall enthaltendes Rohmaterial und ein das zu gewinnende Metall lösendes Laugungsmittel in das erste Reaktionsgefäß eingeleitet, Gas und ein Gemisch ungelöster Feststoffe in dem oberen Teil des Reaktionsgefäßes abgezogen und jeweils dem nächstfolgenden Reaktionsgefäß zugeführt werden, bis aus dem letzten Reaktionsgefäß der Reihe ein Gemisch von ungelösten Feststoffen, Gas und Laugelösung abgezogen wird, wonach Gas, ungelöste Feststoffe und Laugelösung voneinander getrennt gewonnen werden.4. The method according to claim 1 to 3, characterized in that those involved in the reaction Substances run through a series of vertical reaction vessels connected in series, wherein gas, metal-containing raw material and a metal-to-be-extracted solvent Leachant introduced into the first reaction vessel, gas and a mixture of undissolved solids withdrawn in the upper part of the reaction vessel and fed to the next following reaction vessel until from the last reaction vessel a mixture of undissolved solids, gas and caustic solution is withdrawn from the series, after which gas, undissolved solids and caustic solution are obtained separately from each other. 5. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionskolonne in eine Anzahl von vertikal ausgerichteten, vorteilhaft übereinander angeordneten Kammern unterteilt ist und jede dieser Kammern mit der vorhergehenden und der nachfolgenden durch annähernd gleich große, mit der Spitze nach unten ausgerichtete Konusöffhungen in Verbindung steht.5. Device for performing the method according to claim 1 to 4, characterized in that that the reaction column in a number of vertically aligned, advantageously one above the other arranged chambers is divided and each of these chambers with the preceding and the subsequent through conical openings of approximately the same size with the tip pointing downwards communicates. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschriften Nr. 51 897, 464 976,
148.Considered publications:
German patent specifications No. 51 897, 464 976,
148. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 809 580/4&4 7.58© 809 580/4 & 4 7.58