DE626375C - Verfahren zur Entfernung von Arsen und Antimon aus stark schwefelhaltigen komplexen Kupfer-Schwefel-Verbindungen, wie Fahlerzen oder speisehaltigen Kupfersteinen - Google Patents

Description

Den Gegenstand der Erfindung bildet ein Verfahren zur Entfernung von Arsen und Antimon aus stark schwefelhaltigen komplexen Kupfer-Schwefel-Verbindungen durch Verflüchtigung dieser Metalle als Trioxyde. Die Freigabe von Arsen und Antimon erfolgt in der Weise, daß Eisenoxyde, welche der Beschickung mit beigegeben werden, durch kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel im Verlaufe der Schmelzung zu metallischen Eisen reduziert werden. Dieses metallische Eisen, welches sich in einem besonders reaktionsfähigen Zustande befindet, entzieht nun den Sulfiden von Arsen und Antimon den Schwefel unter Freilegung der Metalle, die sodann durch überschüssigen Luftsauerstoff oder durch Berührung mit oxydischen Teilen der Beschickung als Metalloxydstäube verflüchtigt werden. Als Ergebnis des Schmelzens, das am zweckmäßigsten in einem Schachtofen durchgeführt wird, ergibt sich im Gegensatz zu einem aus der britischen Patentschrift 15 222 vom Jahre 1902 bekannten Verfahren ohne Anfall von Speise oder metallischem Kupfer ein stark eisenhaltiger Kupferstein ähnlicher Zusammensetzung, wie er beim Verschmelzen von Kupferkiesen anfällt, der durch das übliche Verblasen ohne weiteres auf Reinkupfer verarbeitet werden kann.

Als Vorteile des neuen Verfahrens sind anzuführen

1. die nahezu vollständige Abscheidung von Arsen und eine weitgehende Abscheidung von Antimon sowie die Gewinnungsmöglichkeit beider Metalle in Form oxydischer Stäube durch ein einmaliges Schmelzen,

2. die Erzielung eines Kupfersteines, der durch weitgehende Bindung des ursprünglichen Schwefelgehaltes des Schmelzgutes an Eisen, also durch absichtlich herbeigeführte Schwefeleisenbüdung, die Wärmebilanz für den nachfolgenden Bessemerprozeß wesentlich verbessert,

3. die Vereinfachung und Verbilligung der weiteren Gewinnung der Edelmetalle aus den später anfallenden Elektrolysenschlämmen oder Schlämmen sonstiger Laugeverfahren wegen der höheren Konzentration und der größeren Reinheit dieser EdelmetaUschlämme.

Nachfolgend ist das Verfahren nach der Erfindung an Hand eines praktischen Beispieles über ein vierwöchentliches Versuchsschmelzen beschrieben. Verarbeitet wurden Konzentrate

von der Schwimmaufbereitung von Fahlerzen, die folgende Zusammensetzung aufweisen:

Cu '. 31 ⁰Z₀

Sb .: 12 %

As 7 %

Fe 4 %

Ag 0,3%

Pb, Zn neben Spuren von Hg

usw 5,5%

26

Ca O, Mg, Ba 6,5%

SiO, 3 %

Rest Co., usw. 4,7%

Die Gangart dieser Erze würde einer schwerer schmelzbaren Subsilikatschlacke entsprechen und in ihrer Mengenbemessung für einen geordneten Schmelzbetrieb nicht hinreichen. Man errechnet sich daher nach allgemeinen Richtlinien des Metallhüttenwesens diejenige Beschickung, die einerseits die möglichst vollständige Rückverarbeitungsmöglichkeit der später anfallenden Gesamtmenge an Konverterschlacke und der reichen Schlacken des eigenen Betriebes gewährleistet, andererseits nach Maßgabe der örtlichen Kokspreise und der Preise für sonst notwendige Schmelzzuschläge eine im Preis günstige, leichtflüssige und Eisenoxydul mögliehst voll gesättigte Schlacke ergibt. Dazu kommt noch der weitere Eisenzuschlag der zum Austreiben des vorhandenen Antimons und Arsens notwendig ist und in Form höherer Eisenoxyde, z. B. Kiesabbränden oder Eisenhammerschlag, der Beschickung beigegeben wird.

Die Flotationserze werden entweder zusammen mit den errechneten Mengen von Kiesabbränden oder Eisenhammerschlag, einschließlieh der nötigen Staubkohlen- und Koksgrusmenge, als Reduktionsmittel brikettiert oder auch lose mit der übrigen Schachtoferibeschikkung aufgegeben. Im letzteren Falle muß ein entsprechender Zuschlag von grobstückigem Schmelzkoks die Reduktion des Eisenoxyds durch Kohlenoxyd herbeiführen.

Als Ergebnis des Schmelzens ergibt sich unter Vermeidung jeglichen Speiseanfalles ein Kupferstein, der sich in seiner Zusammensetzung von den Steinen, wie sie aus antimon- und arsenfreien Kupferkiesen 'erschmolzen wurden, fast kaum noch unterscheidet und bei seiner weiteren Verarbeitung im Konverter auf silberhaltige Anoden keinerlei Schwierigkeiten mehr verursacht. Bei der nachfolgenden Aufarbeitung der Anoden in der Elektrolyse sind Edelmetallschlämme zu erwarten, die einen Silbergehalt von 8 bis I2°/_O oder auch noch höher aufweisen.

Der bei den obenerwähnten Versuchsschmelzen angewendete Möller hatte folgende Zusammensetzung:

1. Flotationsfahlerzkonzentrate ... 100 Teile

2. Schlammkohle (minderwertige Abfallkohle aus den letzten Klärsümpfen oder Kohlenwäsche) als Reduktionsmittel für die Erz-

brikette 6—8 Teile

3. Kiesabbrände 20—25 Teile

4. Buntsandstein (saurer Zuschlag mit etwa 90% SiO₂).... 8 Teile

5. Konverterschlacke vom Verblasen des erschmolzenen Fahlerzkupfersteines 20 Teile

6. Rückschlacke vom eigenen Betrieb 10 Teile

Die Zusammensetzung des erschmolzenen Kupfersteines war die folgende

Cu 36-42%

Sb 1,8—2,5%

As 0,2 o/o

Fe , 19—25%

Ag 0,35—0,38%

Die Zusammensetzung der Schachtofenschlacke :

SiOo 35—40%

Fe 18—22°/₀

Sb .: 1,5-2%

As Spuren

Rest vorwiegend Erdenbasen.

Der Gesamtrückhalt an Arsen und Antimon im Kupferstein beträgt nur noch rund 10% der im aufgegebenen Erz enthaltenen Mengen.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Entfernung von Arsen und Antimon aus stark schwefelhaltigen komplexen Kupfer-Schwefel-Verbindungen, wie Fahlerzen oder speisehaltigen Kupfersteinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsstoffe mit Eisenoxyden, wie Kiesabbränden oder Hammerschlag, und mit einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmitteleinem Schmelzen unter solchen Bedingungen unterworfen werden, daß das durch die Reduktion der Eisenoxyde gebildete Eisen, ohne daß es zur no Abscheidung von metallischem Kupfer kommt, vollständig in den sich bildenden Stein geht, wobei Arsen und Antimon als Oxyde verflüchtigt werden.