FI71337B - Foerfarande foer selektiv utvinning av metallinnehaoll i polymetalliska sulfidmalmkoncentrat - Google Patents

Description

1 71337

Menetelmä metallisisällön talteenottamiseksi selektiivisesti polymetallisista sulfidimalmirikasteista Tämä keksintö koskee menetelmää metallisisällön 5 selektiiviseksi talteenottamiseksi polymetallisista mal- mirikasteista, jotka sisältävät lyijyä ja/tai kultaa ja muita jalometalleja sekä ainakin yhtä alkuaineista kupari, nikkeli, koboltti, sinkki, uraani, molybdeeni, rauta ja hopea.

10 Ne malmirikasteet, joita edullisesti voidaan käsi tellä keksinnön mukaisella menetelmällä voivat olla tyypiltään polymetallisia jäännös- eli pyriittirikasteita, joita saadaan käsiteltäessä polymetallisia sulfidimalmia puhtaiden kuparirikasteiden, sinkkirikasteiden, lyijyri-15 kasteiden ja/tai rikkikiisurikasteiden, tai erilaisten n.s. yhteisrikasteiden saamiseksi. Yhteistä jäännösrikas-teille, on että ei-rautamellisisällöt voivat olla hyvin matalia, esimerkiksi 5 % tai vähemmän, kuten on asianlaita erityisesti espanjalaisissa pyriittirikasteissa ja 20 jäännösrikasteissa. Yhteisrikasteissa on lyijysisältö usein matala, kun taas kupari- ja/tai sinkkisisältö on huomattavasti korkeampi.

Mitään kriittistä ylärajaa esimerkiksi rikasteen lyijy-, kupari-, sinkki-, hopea- ja kultapitoisuuksille 25 ei ole käytettäessä keksinnön mukaista menetelmää, mutta käytännön syistä rajoitetaan lyijysisältö noin 20 %:iin. Tarvittaessa voi tämä lyijysisältö rikasteessa olla korkeampi, mutta sekoittamalla vähemmän lyijyä sisältävää ainetta, esimerkiksi inerttiä ainetta tai lyijyköyhempiä 30 rikasteita, lasketaan sitä niin, että prosessin ensimmäiseen vaiheeseen sisään menevä panos tulee sisältämään korkeintaan noin 20 % lyijyä.

Yllämainitun tyyppisissä rikasteissa on sitä paitsi usein epäpuhtauksia, jotka muodostuvat alkuaineista 35 kuten arseenista, antimonista, vismutista ja elohopeasta. Nämä alkuaineet aiheuttavat teknisiä ja ympäristöllisiä ongelmia tavanomaisissa sulattimoprosesseissa.

71337 Tähän asti ei ole ollut riittävän edullisia menetelmiä edellä kuvattujen rikasteiden käsittelemiseksi suoraan arvokkaiksi metallituotteiksi.

Yhteiskonsentraatit tavallisesti rikastetaan 5 edelleen, mutta tässä yhteydessä on käytännössä mahdo tonta saada lyijyttömiä kupari- ja/tai sinkkirikasteita. Näin aiheutuu tällaisia rikasteita käsitteleville kupari-laitoksille ja sinkkilaitoksille sekä teknisiä että ympäristöllisiä ongelmia samanaikaisesti, kuin rikasteiden 10 lyijysisältö useimmiten vähenee merkittävästi. Jopa osa kuparista, sinkistä ja hopeasta tavallisesti häviää merkittävästi yhteisrikasteen selektiivisen erotuksen yhteydessä .

On ehdotettu, että yhteisrikasteen lyijysisältö 15 tulisi selektiivisesti uuttaa hapettavalla uuttoaineella, kuten FeCl^illa, jolloin lyijysisältö voitaisiin käyttää hyväksi samalla kun jäljelle jäävän yhteisrikasteen jalostusta kehitettäisiin. Ehdotus ei kuitenkaan ole johtanut mihinkään tekniseen prosessiin. Sellaisen prosessin haitta-20 puolia on, että suuria rikastemääriä täytyy uuttaa ja että on vaikeaa uuton yhteydessä estää myös sinkin liukenemista. Käytetty uuttoaine täytyy hapettaa ennen kuin se voidaan käyttää uudelleen.

Jo 1800-luvulla ehdotettiin sulfidimalmin uuttamis-25 ta hapettavalla kloridiliuoksella, jossa oli FeCl^ ja/tai CuCl^· Näitä kokeita on jatkettu eri tahoilla maailmassa 1960- ja 70-luvuilla. On ehdotettu myös sekä puhtaan kuparirikasteen että puhtaan lyijyrikasteen ja kuparia, sinkkiä ja lyijyä sisältävän yhteisrikasteen uuttamista.

30 Haittapuolina ehdotettujen sulfidiliuotusprosessien yhteydessä voi mainita: - saadusta uuttoliuoksesta tulee hyvin kompleksinen ja siitä on vaikea erottaa eri metalleja, sillä sekä lyijy että kupari, sinkki ja hopea liukenevat, 35 - rikasteen rautasisältö liukenee ja täytyy sit ten saostaa jarosiittina, götiittinä tai ferrihydroksi- 3 71337 dina, mikä vaatii kemiakaalilisäystä ja aiheuttaa säily-tysongelmia, - uuton jälkeen esiintyy rautakloridi FeCl2:na ja kuparikloridi, jos sellaista on käytetty, CuClzna.

5 Nämä täytyy hapettaa FeCl^sksi sekä CuCl2:ksi, jotta niitä voidaan uudelleen käyttää uuttoon, - rikasteessa olevat kupari ja sinkki tulevat esiin klorideina. Nämä täytyy muuttaa sulfaateiksi, jotta aiottua pelkistystekniikkaa (elektrolyysi) voitaisiin 10 käyttää, - prosessit eivät ole sopivia rikasteille, joissa on epäpuhtauksina elohopeaa, arseenia, antimonia ja vis-muttia, eikä myös jalometallipitoisille rikasteille.

Huolimatta suuresta tarpeesta ei siis ole kehitet-15 ty mitään prosessia, joka olisi voinut korvata tavanomaiset sulattimoprosessit nykyään tärkeille polymetallisille sulfidimateriaaleille, esimerkiksi lyijyä, kuparia ja sinkkiä sisältäville yhteisrikasteille. Kuten edellä esitetystä ilmenee, eivät myöskään sellaiset pyrometallur-20 giset prosessit ole houkuttelevia ottaen huomioon vaatimukset, joita nykyään asetetaan tuottavuuden, saannon ja ympäristövaikutusten suhteen.

Pyriittimalmeja tai rikasteita, joissa on kuparia, sinkkiä ja lyijyä vähemmän kuin 5 %, on 1800-luvulta 25 lähtien käsitelty suurteollisessa mittakaavassa siten, että aine ensin on pasutettu, jonka jälkeen n.s. kiisu-kekäleet on alistettu klooraavaan pasutukseen. Kupari, sinkki ja lyijy on sellaisissa olosuhteissa voitu uuttaa pois, jonka jälkeen saatua rautaoksidia on käytetty raa-30 ka-aineena raakaraudan valmistukseen masuunissa. Uutto- liuoksen parantaminen ja metallien toisistaan erottaminen on kuitenkin hankala ja käsittelyltään epähygieeninen menettely. Prosessi kokonaisuudessaan on siten kustannuksia vaativa ja ympäristölle haitallinen. Tehtaat on siksi Ιοί 5 petettu toinen toisensa jälkeen.

Esillä olevan keksinnön mukaisella menetelmällä on epäkohdat ja vaikeudet, jotka liittyvät tunnettuihin prosesseihin, voitu eliminoida.

4 71337

Keksintö koskee menetelmää metallisisällön talteen-ottamiseksi selektiivisesti polymetallisista sulfidimal-mirikasteista, jotka sisältävät lyijyä ja/tai kultaa ja muita jalometalleja sekä ainakin yhtä alkuaineista kupari, 5 nikkeli, koboltti, sinkki, uraani, molybdeeni, rauta ja hopea. Menetelmälle on tunnusomaista, että rikasteelle suoritetaan seuraavat prosessivaiheet: a) pasutus magnetiittia tuottavissa olosuhteissa, b) sulfatointi hapettavassa ympäristössä, jolloin 10 sulfatointiainetta lisätään sellainen määrä ja sellaisessa lämpötilassa, että rikasteen ei-rautametallisisältö muutu sulfaateiksi ja/tai oksisulfaateiksi, c) uutto vedellä tai rikkihapon lairoella vesiliuoksella, jolloin mahdollinen kupari-, nikkeli-, koboltti-, 15 sinkki-, uraani- ja molybdeenisisältö sekä ainakin osa hopeasisällöstä saadaan talteen, d) vaiheen c) uuttojäännöksen käsittely lyijysisäl-lön ja/tai jalometallisisällön sekä mahdollisen jäljellä olevan hopeasisällön talteenottamiseksi uuttamalla alkali- 20 tai maa-alkalimetallikloridiliuoksella tai sulattamalla kuonaten rautasisältö.

Polymetallista rikastetta käsitellään monivaihe-prosessissa, joka käsittää pasutuksen, sulfatoinnin, vesi- tai rikkihappouuton (uuttovaihe 1) sekä kloridi-25 uuton (uuttovaihe 2). Tässä yhteydessä on yllättävästi käynyt ilmi, että rikasteen lyijysisältö jää kvantitatiivisesti jäljelle aineeseen aina uuttovaiheeseen 2 saakka ja että se ei siinä yhteydessä ole osoittautunut häiritsevän muita aikaisempia prosessikäsittelyjä. Muiden, 30 aikaisemmissa vaiheissa talteenotettujen metallien saantoihin ei vaikuta siis millään tavalla negatiivisesti lyijyn ja/tai jalometallisisällön läsnäolo, ja on siis osoittautunut, että nämä aikaisemmissa prosessivaiheissa tal-teenotetut metallit voidaan ottaa talteen erittäin kor-35 kealla saannolla. Tästä johtuu, että uuttojäännöstä uutto-vaiheen 1 jälkeen voidaan pitää ja käsitellä korkealaatui- 5 71337 sena lyijyraaka-aineena kuten jalometalliraaka-ainetta. Sitä paitsi on osoittautunut, että epäpuhtauksien, kuten arsenikin, antimonin, vismutin, elohopean ja rikin poistaminen voi tapahtua pasutus- ja sulfatointivaiheiden ai-5 kana ilman muun rikasteessa olevan metalllisisällön vuoro vaikutusta. Jos syötettävässä rikasteessa on korkeat lyijy- ja/tai jalometallisisällöt, voi olla edullisempaa uuttovaiheen 2 sijasta erottaa ja liuottaa lyijy ja/tai jalometallit vaiheen 1 uuttojäännöksestä pyrometallurgi-10 sesti sulattamalla ja pelkistämällä.

Seuraavassa menetelmää kuvataan lähemmin viittaamalla liitteenä olevaan kuvioon, jossa on virtauskaavio menetelmän edullisesta suoritusmuodosta.

Polymetallirikaste,joka usein on äärimmäisen hie-15 nojakoista rikastusprosessin jälkeen, voidaan edullises ti agglomeroida laitteessa 1, joka on tarkoitettu mikro-pelletointiin tai valssaukseen, esimerkiksi ennenkuin se viedään pasutusvaiheeseen 2, kuten kuvataan patenttijulkaisussa US 3 856 506, jolloin jauheen mukaantempau-20 tuminen mahdollisimman suuressa määrin vältetään. Pasutus tapahtuu magnetiittia tuottaen ja edullisesti kierto-pohjatekniikkaa käyttäen. Sopivista pasutusprosesseista, joita voidaan käyttää hyväksi myös tässä käytettäville rikasteille, voidaan mainita ne, joita kuvataan patenteissa 25 US 3 386 815 ja DE 2000085.2.

Koska pasutus tapahtuu magnetiittia tuottavasti, ts. ilma-alimäärän vallitessa niin, että rikasteen rauta-sisältö olennaisessa määrin muuttuu magnetiitiksi, Fe^O^, saadaan aikaan se, että epäpuhtaudet, kuten arsenikki, 30 antimoni, vismutti ja elohopea, voidaan oleellisesti poistaa samalla kun vaikealiukoisten ja vaikeastihajoitet-tavien ferriittien muodostuminen kuparin ja sinkin kanssa vältetään. Rikkisisältö hapetetaan ja poistetaan kuitenkin rikkidioksidina, jolloin lyijyn poistuminen vältetään, 35 kuten panoksen sintrautuminen myös käytettäessä suhteellisen korkeita pasutuslämpötiloja välillä 650-1000°C.

_____ - . TT ___ 71337

Pasutus suoritetaan tässä yhteydessä niin, että pasutusraaka-aineen sulfidirikin jäännöspitoisuus on korkeintaan noin 15 %, mutta edullisesti valitaan noin 5 %:n jäännöspitoisuus.

5 Pasutuskaasu puhdistetaan sisällöstään, ennen kaikkea arsenikista ja elohopeasta kaasunpuhdistussystee-missä 3 tunnetulla menetelmällä. Sopivia kaasunpuhdistus-prosesseja kuvataan esimerkiksi patenteissa US 3 899 308 ja 4 138 231.

10 Pasutusraaka-aine viedään sen jälkeen sulfatointi- vaiheeseen 4, jossa sulfatointi tapahtuu hapettavassa ympäristössä ja siten, että lisätään rikkituotetta - esimerkiksi SC>2, S03 / rikkihappoa tai sulfidia - sen verran, että rikasteen kupari-, sinkki-, lyijy- tai mahdollisesti 15 hopeasisältö muuttuu sulfaateiksi tai oksisulfaateiksi.

Lämpötila sulfatoinnin ja sulfidirikin hapetuksen aikana säädetään 600:n ja 1000°C:n välille niin että rauta muuttuu vaikealiukoiseksi hematiitiksi, 3' ^un taas kupa ri, sinkki ja mahdollinen hopea muutetaan helppoliukoi-20 siksi sulfaateiksi tai oksisulfaateiksi. Myös lyijysi-sältö muutetaan sulfaatiksi, mutta tämä on päinvastoin kuin muut muodostuneet sulfaatit erittäin vaikealiukoinen. Mahdollisesti jäljellä oleva elohopea pasutusvaiheesta 2 poistuu lähes kvantitatiivisesti sulfatoinnissa.

25 Sopivia sulfatointiolosuhteita kuvataan esimerkiksi patenteissa CA 892 475 ja US 4 069 041. Sulfatointiaineena voidaan käyttää liuotusainetta uuttovaiheesta 1, kun liuo-tusnesteen metallisisältö on otettu talteen toivotussa määrin, mutta on edullista käyttää kaasumaisia sulfatointi-30 aineita, esimerkiksi rikkitrioksidia, rikkidioksidi-ilma-seosta tai näiden seoksia. Sellainen sulfatointikaasuseos voidaan saada aikaan käyttämällä rikkihappoa, joka höy-rystetään ja sekoitetaan kuuman ilman kanssa samalla kun se viedään sulfatointireaktoriin.

35 Sulfatoitu raaka-aine viedään sen jälkeen ensimmäi seen uuttovaiheeseen 5, jossa raaka-aine uutetaan vedellä 71337 tai laimeilla rikkihappo-vesiliuoksilla. Uutto voi tapahtua useammissa osavaiheissa uuttoliuoksen rikkihappo-sisällön asteittain kasvaessa ja tämä asteittainen happo-konsentraation kasvu voidaan myös saada aikaan käyttäen 5 jatkuvaa vastavirtauuttoa.

Uutossa liukenevat kupari, sinkki ja metallit muista helppoliuokoisista sulfaateista tai oksisulfaateis-ta. Lyijy ja ainakin oleellisesti koko rautasisältö jää jäljelle uuttojäännökseen. Riippuen rikastetyypistä ja 10 pasutus- ja sulfatointiolosuhteista voi pääosa hopeasta uuttua tässä tai uuttossa II toisessa uuttovaiheessa 10. Uuttojäännös erotetaan polymetallisesta sulfaattiliuok-sesta suodatussysteemissä 6.

Saadaan polymetallisen sulfaattiliuoksen sisältämät 15 uutetut metallit otetaan talteen siitä erotusvaiheessa 7 käyttäen sopivaa menetelmää, esimerkiksi saostusta, sementointia ja/tai neste-nesteuuttoa. Saostusaineena voidaan käyttää rikkipitoisia aineita, esimerkiksi sul-fideja kuten rikkivetyä, natriumsulfidia, tai kuparin 20 saostamiseksi sinkkisulfidia tai sulfidista sinkkiri- kastetta. Sementoinnilla tarkoitetaan metallin saostamis-ta elektronegatiivisatmalla metallilla, esimerkiksi sinkki-jauheella kuparin sementoimiseksi. Näin voidaan kupari, sinkki ja hopea erottaa toisistaan. Eri metallit voidaan 25 sitten tunnetulla tavalla saada talteen kuparisulfaatti-tai sinkkisulfaattiliuoksen elektrolyysillä vaiheessa 8 tai käsittelemällä kupari- tai hopeasementaattia sulattomassa .

Kuten edellä esitetystä ilmenee, kierrätetään me-30 talleista puhdistettua sulfaattiliuosta uudelleen prosessissa putken 9 kautta käytettäväksi uudelleen uuttoliu-oksena ja mahdollisesti myös sulfatointiaineena. Sulfaattiliuoksen ylimäärää voidaan edullisesti uudelleenkierrät-tää pasutusvaiheeseen ja siten hajottaa siellä muuttamalla 35 sulfaattisisältö rikkidioksidiksi, joka seuraa varsinaisia pasutuskaasuja puhdistukseen ja sen jälkeen rikkihapon tuotantoon.

8 71337

Se, mitä menetelmää käytetään metallisisällön tal-teenottamiseksi uuttoliuoksesta, riippuu siitä, mitä metalleja ja kuinka paljon niitä on nesteessä. Jos rikaste esimerkiksi on kuparipohjäinen, sementoidaan so-5 pivasti ensin hopea kuparijauheella, jonka jälkeen sinkki erotetaan kuparista kiteyttämällä, WX:llä, ts. virtaus-ioninvaihtimella tai jollain saostuksella. Jäljellä oleva puhdas kuparisulfaattiliuos elektrolysoidaan lopuksi lyijyanodeilla, jolloin muodostuu kuparimetallia ja rikki-10 happoa. Osa tästä rikkihaposta voidaan käyttää uutto- ja sulfatointivaiheissa kuten edellä on esitetty, loput hajotetaan kuten muut sulfaatit liuoksessa palauttamalla takaisin pasutusvaiheeseen.

Jos rikaste on sinkkiperustainen, sementoidaan 15 mieluummin ensin hopea sinkkijauheella, jonka jälkeen kupari erotetaan siitä VVX:llä tai sementoidaan sinkki-jauheella. Jäljellä oleva puhdas sinkkisulfaattiliuos elektrolysoidaan lyijyanodeilla, jolloin muodostuu sink-kimetallia ja rikkihappoa. Rikkihappo käytetään hyväksi 20 kuten edellä kupariperustaisen rikasteen käsittelyssä.

Ensimmäisestä uuttovaiheesta 5 saatu uuttojäännöksessä rikaste sisältää rautaa, lyijyä ja kultaa sekä hopeaa, jos tätä ei ole otettu pois ensimmäisessä uuttovai-heessa 5.

25 Uuttojäännös uutetaan sitten toisessa uuttovaiheessa 10 kalsiumkloridiliuoksella konsentraation, lämpötilan ja pH in suhteen tarkoin määritellyissä olosuhteissa, kuten on kuvattu hydrometallurgisista sinkkiprosesseista peräisin olevien rautapitoisten jarosiittityyppisten jäteaineiden 30 tai muiden jäännösaineiden käsittelemiseksi norjalaisessa patentissa no 781470. Tällöin uutetaan lyijy ja mahdollisesti jäljellä oleva hopea vähintään 95 %:n saannolla, kun taas rauta ja kulta jäävät liukenematta. Saadusta kloridi-liuoksesta voidaan lyijykloridi ottaa talteen tunnetulla 35 tekniikalla, esimerkiksi jäähdyttämällä ja kiteyttämällä. Lyijyhydroksidi tai lyijykarbonaatti voidaan saostaa li- 9 71337 säämällä kalkkia tai alkalia joko alkuperäiseen kloridi-liuokseen tai hajotettuun, kiteytettyyn lyijykloridiin.

Lyijyhydroksidi ja lyijykarbonaatti voidaan muuttaa lyijymetalliksi kalsinoimalla ja sitä seuraavalla pel-5 kistyksellä. Erotetusta lyijykloridista voidaan lyijy-metalli saada elektrolyysillä vesiliuoksessa tai suola-sulateessa, pelkistämällä vetykaasulla, esimerkiksi käyttäen menetelmää, joka on kuvattu PCT-hakemuksessa PCT/SE79/00199 (W0 80/00852) tai myös muuttamalla lyijy-10 klorodi lyijysulfaatiksi, joka voidaan jalostaa lyijy-metalliksi sulattimoiden sähköuuneissa tai ns. Kaldo-uunissa.

Kalsiumkloridin sijasta voidaan toisessa uutto-vaiheessa käyttää natriumkloridia tai muuta alkaliklo-15 ridia tai toista maa-alkalimetallikloridia kuin kalsium-kloridia .

Jos rikasteessa esiintyy kultaa ja se otetaan talteen täytyy kalsiumkloridiuuton aikana puhaltaa kloori-kaasua. Voidaan saada noin 97 %:n kultasaanto.

20 Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan siis myös hyvin polvmetallisia ja epäpuhtaita lyijyä sisältäviä rikasteita käsitellä siten, että saadaan korkea lyi-jysaanto. Korkean saannon ohella saadaa talteen sivutuotteita tai epäpuhtauksia, kuten kupari, sinkki, kulta, 25 hopea, elohopea, arsenikki, antimoni, ja vismutti. Lyijy saadaan talteen ensisijaisesti lyijykloridina uuttokä-sittelyllä. Tässä uutossa pienenee uuttoraaka-aineen määrä voimakkaasti, koska rikasteen sisältämä rikki, kupari ja sinkki lukuunottamatta arsenikkia, antimonia, vismuttia 30 ja elohopeaa on jo saatu talteen rikasteesta. Uuttoaineen ei tarvitse olla hapettava, muuten kuin jos uutettavassa raaka-aineessa on kultaa, mikä helpottaa uuttoaineen re-generointia ja uudelleenkäyttöä.

Kloridiuutosta saadut rautaoksidit varastoidaan 35 tai käytetään raakaraudan valmistukseen.

Kuten edellä on todettu, voidaan uuttokloridi-liuoksella toisessa uuttovaiheessa lyijyn ja/tai jalo- 10 71 337 metallien talteenottamiseksi tietyissä tapauksissa edullisesti korvata ensimmäisen uuttovaiheen uuttojään-nösten pyrometallurgisella käsittelyllä. Tämä voi ennen kaikkea silloin olla ajankohtaista, kun uuttojäännös 5 sisältää verrattain korkeita pitoisuuksia lyijyä ja/tai jalometallia. Riippuen uuttojäännöksen lyijypitoisuudesta voidaan valita käsitelläänkö uuttojäännöstä kuin lyijyraaka-ainetta vai kuin jalometalliraaka-ainetta.

Jos uuttojäännöstä on pidettävä lyijyraaka-aineena, sitä 10 käsitellään yhdessä muiden lyijyraaka-aineiden kanssa tunnetulla menetelmällä lyijytehtaassa sulattamalla esimerkiksi kaldo-konvertterissa tai sähköisessä sulatusuunissa, jolloin saadaan jalometallia sisältävää raaka-lyijyä. Jos jalometallisisältö on ensisijainen kiinnos-15 tuksen kohden, viedään uuttojäännös sulatusmateriaalina kuparisulattamoon. Yllä kuvattujen, keksinnön mukaisten prosessivaiheiden kautta on alkuperäinen, lyijytehtaalle kelvoton malmirikaste näin muutettu lyijyraaka-aineeksi, joka täyttää yllä kuvatun tyyppisen lyijysulattimen ny-20 kyään asettamat tekniset, taloudelliset ja ympäristölliset vaatimukset.

Jos uuttojäännöksen lyijy- ja jalometallipitoisuu-det ovat verrattain matalia ja epäsuotuisia verrattuna sen rautasisältöön, on mahdollista mineraalinrikastusproses-25 sin avulla erottaa uuttojäännoksen rautasisältö, joka olennaisesti on rautaoksideina (magnetiittina ja hematiittina) lyijy- ja jalometallisisällöstä, ennen kuin viimeksi mainittu jalostetaan lyijytehtaassa.

Esimerkki 30 Polymetallinen sulfidirikaste,jonka pääasialliset analyysiarvot ovat yhteenkoottuina taulukossa III jäljempänä, pasutettiin agglomeroidussa muodossa leijukerros-uunissa 800°C:ssa, johon johdettiin 1,4 3 ilmaa kg:a rikastetta kohti vastaten 86 %:n ilma-alimäärää stökiö-35 metriseen määrään nähden. Pasutusraaka-aineen pääasialliset analyysiarvot on koottu yhteen taulukossa III. Pa- 11 71337 sutusraaka-aine siirrettiin sulfatointireaktoriin, jossa oli leijukerrosrakennemuoto. Viipymisaika reaktorissa oli 4 tuntia. Tänä aikana johdettiin konsentroitua rikkihappoa lämmitettyä putkea pitkin reaktorin ilmakammioon, 5 jossa se höyrystettiin ja sekoitettiin 800°C:een ilmaan, jonka jälkeen kaasuseos käytettiin leijukerroskaasuna reaktorissa. Kerroksen lämpötila pidettiin 670°C:ssa. Il- 3 maa lisättiin määränä 13 m /h ja rikkihappoa määränä 2,64 kg/h. Kaasun nopeus oli 0,27 m/s (NTP).

10 Sulfatoitavan materiaalin analyysiarvot käyvät ilmi taulukosta III.

Sulfatoitu materiaali uutettiin sen jälkeen neljässä vaiheessa. Kolmessa ensimmäisessä vaiheessa käytettiin laimennettua rikkihappoa uuttoaineena ja uutto suo-15 ritettiin alla olevan taulukko I mukaan.

Taulukko I

H2S0^ Lämpöt. Uuttoaika

Uuttovaihe kons. % °C tuntia 1 5 80 0,5 20 2 10 95 0,5 3 15 95 0,5

Jokaisessa uuttovaiheessa käytettiin 5 1 uutto-liuosta ja noin 2 1 pesunestettä kg:a kohti syötettyä 25 uutettavaa ainetta.

Kolmannesta vaiheesta saatu uutettu aine uutettiin vielä yhdessä vaiheessa happamalla vesiliuoksella, jossa oli 2,5 moolia/1 CaCl2, ja kloorikaasua lisäämällä.

Uuttosaannot laskettuna kerääntyneenä saantona 30 eri uuttovaiheiden jälkeen käyvät ilmi taulukosta II alla.

Taulukko II

Uuttovaihe Saanto %

Fe Cu Zn Pb Ag Au 1 2,9 88,0 85,9 0 6,6 35 2+3 10,6 97,0 93,8 0,0 23,2 4 16,3 97,4 94,3 97,4 86,1 97,6 12 71337

Uuttovaiheen 4 jälkeen saadulla uuttojäännöksellä, joka pääasiassa koostuu rautaoksidista, on alla olevassa taulukossa III ilmoitetut analyysiarvot.

Taulukko III

5 Kootut analyysiarvot sisään- ja ulosmene- välle aineelle

Pitoisuudet %:ssa vast. 9/t

Alkuaine Rikaste Pasutus- Sulfatoitu Uuttojäännös raaka-aine raaka-aine vaiheen 4 jälkeen 1Q Fe {%) 24,9 31,3 19,7 51,5

Cu (%) 13,1 16,9 15,0 1,2

Zn (%) 10,9 13,3 9,6 1,7

Pb (%) 2,3 3,4 2,2 0,18 S (%) 31,7 5,7 10,3 0 15 As (%) 2,7 2,7 2,7 0,41

Sb (%) 0,6 0,41 0,46 0,76

Hg (g/t) 180 3,9 0,05 0

Ag (g/t) 580 750 530 230

Au (g/t) 10 11 8,1 0,6 2Q Si02 (%) 5,0 5,4 4,1

Esimerkissä kuvatulla tavalla suoritetut kokeet käyttäen vaihtelevia ilma-alimääriä sekä muun muassa erilaisilla viipymisaikoja ja lämpötiloja pasutuksessa osoit-25 tavat, että arseeni ja antimonin erottumista pasutuksessa, joka kuvatussa esimerkissä oli suhteellisen matala, voidaan huomattavat! parantaa käyttämällä pitempää viipymis-aikaa ja suurempaa ilma-alimäärää. Sellaisissa tapauksissa saadaan kuitenkin varautua myös tiettyyn lyijysulfidin 30 poistumiseen, mutta tämä riippuu myös kaasumäärästä. Poistunut lyijysulfidi voidaan kyllä uudelleenkierrättää sulfaattina tai oksisulfaattina pasutukseen tai viedä uut-toon II. Prosessia voidaan näin muunnella jalostettavien aineiden koostumuksen ja lyijyjauheen jalostusmahdolli-35 suuksien suhteen. Jos toivotaan arseenin ja antimonin korkeata erottumista pasutuksessa, tulee siis pasutuksen tapahtua ilma-alimäärällä vastaten 85 % stökiömetrisestä tarpees- 13 71 337 ta. Jos toivotaan korkeata lyijyn erottumista, valitaan yli 800°C:n lämpötila sekä alle 90 %:n ilma-alimäärä.

Keksinnön mukainen menetelmä mahdollistaa näin ollen talteenotettavien metallien hyvin korkeaan koko-5 naissaannon sekä epäpuhtauksien erittäin hyvän eliminoinnin.

Arseeni ja antimoni voidaan erottaa pasutusvai-heessa 70-95 %:isesti. Läsnäolevasta elohopeasta noin 90 % saatetaan haihtumaan pasutusvaiheen aikana, kun 10 taas loput voidaan erottaa sulfatointivaiheessa. Suoritettujen kokeiden maksimisaannot olivat kuparille noin 98,6 %, sinkille 97,4 %, lyijylle 97,4 %, hopealle 97,1 % ja kullalle 98,3 %.

Claims (9)

14 71 337

1. Menetelmä metallisisällön talteenottamiseksi selektiivisesti polymetallisista sulfidimalmirikasteista, 5 jotka sisältävät lyijyä ja/tai kultaa ja muita jalometalleja sekä ainakin yhtä alkuaineista kupari, nikkeli, koboltti, sinkki, uraani, molybdeeni, rauta ja hopea, tunnettu siitä, että rikasteelle suoritetaan seuraavat prosessivaiheet: 10 a) pasutus magnetiittia tuottavissa olosuhteissa, b) sulfatointi hapettavassa ympäristössä, jolloin sulfatointiainetta lisätään sellainen määrä ja sellaisessa lämpötilassa, että rikasteen ei-rautametallisisältö muuttuu sulfaateiksi ja/tai oksisulfaateiksi, 15 c) uutto vedellä tai rikkihapon laimealla vesiliuok sella, jolloin mahdollinen kupari-, nikkeli-, koboltti-, sinkki-, uraani- ja molybdeenisisältö sekä ainakin osa ho-peasisällöstä saadaan talteen, d) vaiheen c) uuttojäännöksen käsittely lyijysisäl-20 lön ja/tai jalometallisisällön sekä mahdollisen jäljellä-olevan hopeasisällön talteenottamiseksi uuttamalla alkali-tai maa-alkalimetallikloridiliuoksella tai sulattamalla kuonaton rautasisältö.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jol-25 loin rikasteen mahdollinen kulta- ja jalometallisisältö otetaan talteen, tunnettu siitä, että uutto vaiheessa d) suoritetaan lisäämällä kloorikaasua liuokseen.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta d) saatu uuttoliuos 30 jäähdytetään lyijykloridin kiteyttämiseksi.

4. Jonkin patenttivaatimuksen 1-3 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta d) saatuun uut-toliuokseen lisätään kalkkia tai alkalia lyijyhydroksidin tai lyijykarbonaatin saostamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tun nettu siitä, että kloridina käytetään kalsiumkloridia. 15 71337

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa olennaisen lyijymäärän sisältävää uuttojäännöstä käsitellään vaiheessa d), tunnettu siitä, että käsittely suoritetaan sulattamalla ja ottamalla talteen jalo- 5 metallipitoista raakalyijyä.

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta c) saatu uutto-neste metallisisällön talteenottamisen jälkeen osittain palautetaan uuttonesteeksi ja mahdollisesti myös sulfa- 10 tointiaineeksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että vaiheesta c) saatu jäljellä oleva uuttoneste palautetaan pasutukseen vaiheessa a) sen sul-faattisisällön hajottamiseksi ja muuttamiseksi rikkidiok- 15 sidiksi.

9. Jonkin edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että uutto vaiheessa c) suoritetaan vastavirtauuttona, joko jatkuvana tai useissa osavaiheissa asteittain kasvavalla rikkihapposi- 20 säilöllä. 71337 16