DE2043818B2 - Verfahren zur Laugung von Jarositschlämmen - Google Patents

Description

Gemäß norwegischem Patent Nr. 108047 ist ein Verfahren zur Trennung von Eisen von Metallsulfatlösungen sowie ein hydrometallurgisches Verfahren zur Herstellung von Zink bekannt.

Dieses Verfahren besteht darin, einen Laugungsrückstand aus einer neutralen Auslaugung von geröstetem Zinkerz in verdünnter Schwefelsäure einer Säurebehandlung bei 95° C mit einem Endsäuregehalt von 80-120 g/l H₂SO₄ zu unterziehen, wodurch es möglich ist, 98-99% des Zinkgehalts in dem ursprünglich gerösteten Zinkerz aufzulösen, während gleichzeitig 80-90% des Eisengehalts des Zinkerzes auch in Lösung gehen, weil die schwerlöslichen Zinkferrite bei dieser intensiven Laugung gespalten werden.

Das Verfahren besteht ferner darin, den Rückstand von dieser warmen Lauge zu trennen, wobei der Gehalt des Zinkerzes an Blei und Silber in Form eines hochwertigen Konzentrats dieser Metalle gewonnen werden kann und die eisenreiche Zinklösung anschließend einer Neutralisation bei 95 ° C und bei einem pH von 1,5 in Gegenwart von K, Na und/oder NH₄-Ionen, die dann vor oder während der Neutralisation selbst als Kalium, Natrium und/oder Ammoniumsalze oder in dem letzten Fall vorteilhafterweise als NH₃ zugesetzt werden können, zu unterziehen.

Das Neutralisationsmittel kann aus zinkoxydhaltigen Stoffen, vorzugsweise reinem ZnO, aber in Praxis auch gewöhnlichem Zinkerz, geröstet durch Herdröstung, Flashröstung, fluidisierende Röstund und/oder Sinterröstung bestehen. Je höher der Gehalt an ZnO in dem gerösteten Zinkerz ist, desto besser ist das Erz als Neutralisierungsmittel geeignet. Die Neutralisierung erfolgt, wie erwähnt, bei einem pH von 1,5, und diese Säurekonzentration ist nicht stark genug zum Lösen des Teils des Zinkgehalts des Erzes, der als Zinkferrit an Eisen gebunden ist. Da es in der Praxis erforderlich sein kann, eisenhaltige Zinkerze als Neutralisierungsmittel während der Eisenausfällung zu benutzen, wird das Ergebnis eine reduzierte Zinkausbeute für den Teil des Erzes, der hier als Neutralisierungsmittel verwendet wird; während man durch die intensive Säurelaugung bei 95° C in der Lage ist, 98-99% des Zinkgehalts in dem Erz auszulaugen, wird man in der Eisenausfällungsstufe bei einem pH von 1,5 nur 92-93 % des Zinkgehaltes desjenigen Teiles des Zinkerzes, das hier verwendet wird, laugen. Der reine Jarositniederschlag, der folgende ungefähre Zusammensetzung besitzt:

j,

Na[Fe₃(SOJ₂(OH)₆]

H₃O

π und in ausgewaschenem Zustand annähernd frei von Zink ist, wird von den während der Eisenausfällung ungelöst verbleibenden Zinkferriten verunreinigt werden, und dies bringt dann mit sich, daß der Zinkgehalt in dem Jarositniederschlag bis auf 5-6% an-

steigen kann, woraus sich ergibt, daß die gesamte Zinkausbeute bei dem in norwegischem Patent Nr. 108047 erwähnten hydrometallurgischen Zinkgewinnungsprozeß von 98-99% auf 95-96% bei Behandlung eines Zinkerzes, das z. B. 9% Fe enthält, reduziert wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Verfahren so zu vervollständigen bzw. zu vervollkommnen, daß eine Reinigung von den bei der Säurebehandlung mit aufgelösten oder

jo ausgelösten Verunreinigungen stattfindet.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Nachbehandlung von Jarositniederschlägen, die durch Ausfällung von Eisen aus Zinksulfatlösungen in Gegenwart von Kalium, Natrium und/oder

j-, NH₄-Ionen erhalten werden, um eventuell vorhandene kolloidale Verbindungen zu konditionieren und die vorhandenen Zinkferrite zu lösen dergestalt, daß die Jarositniederschläge durch Verdickung und/oder Filtrierung auf einen Gehalt von 350-450 g/I Feststoff konzentriert werden und anschließend eine Auslaugung bei einer Schwefelsäurekonzentration von 30-60 g/l H₂SO₄ bei einer Temperatur zwischen 50 und 95° C durchgeführt wird.

Vorzugsweise wird die Auslaugung bei 90-95 ° C

αϊ durchgeführt. Ebenfalls vorzugsweise erfolgt die Auslaugung unmittelbar im Anschluß an das Ausfällen des Jarositniederschlages.

Mit dem erfindungsgemäß ergänzten Verfahren können die Jarositniederschläge zu einem großen Teil

■-,o in einen in der Natur vorkommenden Jarosittyp übergeführt werden. Des weiteren kann Eisen als ein im wesentlichen ursprüngliches Naturprodukt in die Natur zurückgeführt werden, was insbesondere in Zusammenhang mit den sich ständig verstärkenden Be-

v, mühungen um Umweltschutz von Bedeutung ist.

Beispiel 1

Nach Ausfällung von Jarosit bei pH ca. 1,5 (oder 3-5 g/I H₂SO₄) werden der Suspension auf 1110g

bo H₂SO₄ zugesetzt. Hierdurch erreicht man, eventuelle nachteilige Wirkungen von ausgefälltem kolloidalen Eisenhydroxyd, Kieselsäure und anderen kolloidalen Verbindungen zu vermeiden. Man erhält eine Suspension, die bessere Klärungs- und Sedimentierungsei-

_b5 genschaften bei Benutzung kleinerer Mengen Flokkungsmitte! besitzt, und gleichzeitig werden auch die Filtrierungseigenschaften verbessert. Der Zinkgehalt in dem Feststoff des Schlamms wird bei dieser Säure-

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behandlung (Konditionierung) von 6% auf 5% her- behandlung betrug 5,9%.

abgesetzt. Die Gesamtausbeute bei der hydrometallurgischen . Zinkgewinnung aus ferrithaltigem Laugungsrück-B e ι s ρ ι e 12 stand durch Laugung mit warmer Schwefelsäure, Fäl-1 Liter Jarositschlamm mit 425 g/I Feststoffgehalt ■; lung des gelösten Eisens als Jarosit und Nachbehandwurde 1 Liter verdünnte warme Schwefelsäure, ent- lung des Jarositschlamms gemäß der vorliegenden haltend 200 g/l H₂SO₄, zugesetzt. Nach zweistündiger Erfindung betrug dann 97-98% mit einem Zinkerz, Auslaugung bei 90° C und mechanischem Umrühren enthaltend z. B. 9% Fe als Ausgarigsmaterial, im Gebetrug der Zinkgehalt in dem Jarositschlamm 2,8%. gensatz zu 95-96% ohne Nachbehandlung des Jaro-Der Zinkgehalt iri dem Jarositschlamm vor der Säure- io sitschlamms.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Nachbehandlung von Jarositniederschlägen, die dach Ausfällung von Eisen aus Zinksulfatlösungen in Gegenwart von K, Na und/oder NH₄-Ionen erhalten werden, um eventuell vorhandene kolloidale Verbindungen zu konditionieren und die vorhandenen Zinkferrite zu lösen, dadurch gekennzeichnet, daß die Jarositniederschläge durch Verdickung und/oder Filtrierung auf einen Gehalt von 350—450 g/l Feststoff konzentriert werden und anschließend eine Auslaugung bei einer Schwefelsäurekonzentration von 30-60 g/I H₂SO₄ bei einer Temperatur zwischen 50 und 95° C durchgeführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugung bei 90-95° C durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Auslaugung unmittelbar im Anschluß an das Ausfällen des Jarositniederschkges durchgeführt wird.