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Diese Erfindung betrifft Verfahren
und Vorrichtungen zur Extraktion von wenigstens einem wertvollen
Metall aus Materialien, wie heterogene Mischungen aus metallischen
Verbindungen, welche sehr geringe Mengen solcher wertvollen Metalle
enthalten.
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Insbesondere betrifft die Erfindung
Verfahren und Vorrichtungen, welche für die Extraktion wenigstens
eines wertvollen Metalls, wie beispielsweise eines oder mehrerer
ausgewählt
aus: Gold, Platin, Silber, Kobalt, Nickel, Molybdän und Mangan,
aus einem Ausgangsmaterial geeignet sind, welches beispielsweise
frisch abgebautes Erz, das sowohl Oxiderz als auch schwer schmelzbares
(Sulfid-)Erz enthält,
sein kann. Das Ausgangsmaterial kann in Form einer wässrigen
Aufschlämmung,
welche solche Materialien enthält,
der Extraktion von wertvollen Metallen unterzogen werden. Falls
erforderlich kann das Ausgangsmaterial, z. B. Mischerz, für die Behandlung
auf eine geeignete Partikelgröße zerstoßen und/oder
zermahlen werden. Wird das Extraktionsverfahren mit festem partikulärem Material
gestartet, so kann das Ausgangsmaterial während des Verlaufs der Extraktion
in eine wässrige
Aufschlämmung überführt werden.
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Die vorliegende Erfindung ist jedoch
nicht limitiert auf die Verwendung solcher trockener oder feuchter
Mischerze als Ausgangsmaterial. Im Folgenden wird es vielmehr ersichtlich
werden, dass die vorliegende Erfindung auch zur Behandlung anderer Materialien
verwendet werden kann, welche Metalloxid und/oder Metallsulfide
zusätzlich
zu dem wertvollen Metall, egal ob das wertvolle Metall in Form eines Metalls
oder einer metallischen Verbindung vorliegt, umfassen.
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Bei der Extraktion von wertvollen
Metallen, wie die oben aufgeführten,
können
die Metalle in Materialien enthalten sein, wie beispielsweise Grobkörnern, Feingut,
Rösterz,
und anderen abgeschiedenen Materialien, die bereits auf irgendeine
Art und Weise verarbeitet wurden, deren Extraktion nun jedoch wirtschaftlich
durchführbar
ist.
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Für
frisch abgebautes Erz und Minenmaterial, welche einer weiteren Behandlung
unterzogen werden müssen,
war es allgemein verbreitet, diese über verhältnismäßig große Distanzen, wie mehrere Kilometer,
zu einer Verarbeitungsanlage zu transportieren. Das Erz oder Minenmaterial
wird üblicherweise
in Form einer Aufschlämmung
durch geeignete Pipelines transportiert. Erreicht die Aufschlämmung die
Verarbeitungsanlage, wird sie einer Feststoffextraktion für wertvolle
Metalle und einer nachfolgenden Extraktion unterzogen. Die Gesamtkosten
für die Pipelines,
die Feststoffextraktions- und Extraktionsvorrichtungen sind hoch,
insbesondere da das Feststoffextraktionsverfahren üblicherweise
erhöhte
Temperaturen und einen erhöhten
Druck benötigt.
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Obwohl früher die Möglichkeit des Durchführens der
Reaktionen, wie beispielsweise der Feststoffextraktion, im Inneren
der Pipeline, welche als Reaktionsgefäß dient, vorgeschlagen wurde,
waren verwendbare Pipelinereaktoren zum Durchführen solcher Druckreaktionen
im Großen
und Ganzen nicht verfügbar,
bis Pipelinereaktionsgefäße mit dem Namen „Hydrocoils"
verfügbar
waren. Solche röhrenförmigen Druckreaktoren
sind kommerziell erhältlich von
der Firma HMC Technology Limited.
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Für
eine Beschreibung und Zeichnung eines solchen röhrenförmigen Druckreaktors wird auf GB-A-2
158 734 verwiesen, auf dessen Inhalt hierin Bezug genommen wird.
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Diese Druckschrift des Standes der
Technik offenbart nebenbei auch ein Verfahren zur Extraktion von
Gold und anderen wertvollen Metallen aus schwer schmelzbaren Erzen
mittels eines Feststoffextraktionsmittels basierend auf einer Säure als
Oxidationsmittel und Natriumchlorid als Halogenidionenquelle. Für weitere
Hintergrundinformationen bezüglich
des Extraktionsverfahrens wird auf die Beschreibung von EP-A-0 124
213 verwiesen, in der die Verwendung eines solchen Feststoffextraktionsmittels detaillierter
beschrieben ist und auf deren Inhalt hierin Bezug genommen wird.
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Des Weiteren offenbart
US 5,215,575 ein Verfahren zum Rückgewinnen
von wertvollen Metallen aus einem wertvolle Metalle enthaltenden
Material. Das Verfahren umfasst die Schritte des Behandelns des
Materials mit einem Feststoffextraktionsmittel und einem Extraktionsmittel,
um das wertvolle Metall herauszulösen und eine Feststoffextraktionsaufschlämmung zu
bilden, und des Rückgewinnens des
wertvollen Metalls aus der Aufschlämmung unter Verwendung eines
Auffangmittels. Die Verbesserung besteht in der Verdünnung der
Feststoffextraktionsaufschlämmung,
um die Ausbeute des wertvollen Metalls zu erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung stellt
im Hinblick auf die in den Patentbeschreibungen des Standes der
Technik beschriebenen Verfahren einen signifikanten technischen
Fortschritt insofern dar, dass sie ein ökonomisches und dennoch geeignetes
Verfahren zur Durchführung
eines aufeinanderfolgenden Zweistufen- oder kombinierten Einstufen-Feststoffextraktionsverfahrens
für die
Extraktion von Gold oder einem anderen wertvollen Metall aus einem
Ausgangsmaterial, wie z. B. Mischoxiderze und schwer schmelzbare
Erze, das einer Cyanidextraktion bislang nicht zugänglich war,
bereitstellt.
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Zudem können gewisse Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung ein wesentliches technisches Vorurteil des
Standes der Technik überwinden, nämlich dass
die Feststoffextraktion eines wertvollen Metalls unter Verwendung
von Cyanid in der Gegenwart einer Säure durchgeführt werden
kann.
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Zum einen wird die Beladung des Goldcyanidkomplexes
auf Kohlenstoffsäulenrückhaltemittel in
der Gegenwart von unedlen Metallen stark verhindert, da die unedlen
Metalle vorzugsweise mit dem Goldkomplex um die verfügbaren Kohlenstoffbeladungsstellen
konkurrieren. Der Oxidkupfergehalt war beispielsweise in Erzmaterialbehandlungen
des Standes der Technik so hoch, dass die Menge des benötigten Kohlenstoffs
in Bezug auf die Retentionssäulen
solche Verfahren unökonomisch
macht. Wir haben jedoch herausgefunden, dass unedle Metalle, wenn
diese in Lösung
vorliegen, bei den pH-Werten, die in den erfindungsgemäßen Extraktionsverfahren bevorzugt
sind, d. h. weniger als 4,0, vorzugsweise weniger als 3,0 und mehr
bevorzugt weniger als 2,0, nicht signifikant an solche Kohlenstoftretentionsmittel binden.
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Zum anderen bestehen keine unbegründeten Sicherheits/Giftigkeitsbefürchtungen
hinsichtlich der potenziellen Bildung von giftigen Cyanwasserstoffgasen
bei der Verwendung von sauren Bedingungen für die Cyanidbehandlungen. Trotz
dieser technischen Vorurteile beinhalten die vorliegenden Extraktionsbedingungen
die Anwesenheit von Säure, vorzugsweise
Salpetersäure
mit Schwefelsäure
(ein bekannter Katalysator), und einer wässrigen Halogenidquelle, wie
z. B. eine Salzlösung,
wodurch vorteilhafte Bedingungen für die Umwandlung von Cyanwasserstoffgas
(wenn dieses sich bilden sollte oder wenn dieses im Begriff ist
sich zu bilden) in das lösliche
Cyanidion in Lösung
bereitgestellt werden. Dies wird des Weiteren dadurch unterstützt, dass
das Verfahren vorzugsweise unter Druck, z. B. aufgrund des Pumpdrucks
und/oder der Gasbildung, betrieben wird.
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In einer bevorzugten Ausführungsform
des Verfahrens werden in der Säurebehandlungsstufe 1 der
Feststoffextraktion durch Salpetersäure Sulfide in Sulfate umgewandelt,
wobei auch Schwefelsäure entsteht
(weshalb der pH-Wert,
selbst nachdem Stickstoffoxide NOx's abgetrieben wurden, niedrig sein
kann) – und
dass ist weswegen die Säurebehandlungsstufe 1 und
die Cyanidbehandlungsstufe 2 so gut miteinander kombiniert
werden können.
In der Cyanidbehandlungsstufe 2 kann es notwendig sein, den
pH-Wert mit etwas mehr Schwefelsäure
einzustellen oder alternativ dazu das Reaktionsmedium stärker alkalisch
zu machen – es
ist jedoch zu beachten, dass Stufe 1 in einer solchen Ausführungsform bereits
etwas Schwefelsäure
in Lösung
erzeugt, was wünschenswert
ist.
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Die erfindungsgemäßen Verfahren können bei
einer minimalen Produktion von Cyanwasserstoffgas eine vorteilhafte
Stabilität
erzielen und erhalten.
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Gemäß dieser Erfindung wird ein
Verfahren zur Extraktion von wenigstens einem wertvollen Metall
aus einem mehrere metallische Verbindungen umfassenden Ausgangsmaterial
bereitgestellt, dass:
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- (i) wenigstens ein wertvolles Metall und/oder eine Verbindung
davon,
- (ii) ein Oxid von wenigstens einem anderen Metall, und gegebenenfalls
- (iii) ein Sulfid von dem gleichen oder einem unterschiedlichen
anderen Metall, umfasst, wobei das Verfahren das Behandeln des Ausgangsmaterials
mit einem ersten flüssigen
Feststoffextraktionsmittel bei einem pH von weniger als 4,0 umfasst,
das
- (iv) Säure
und Natriumchlorid enthält
und gekennzeichnet ist durch das nachfolgende Behandeln mit einem
zweiten flüssigen
Feststoffextraktionsmittel, das
- (v) eine Cyanidionenquelle enthält, um das wertvolle Metall (die
wertvollen Metalle) zu solubilisieren,
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wobei die durch Behandeln mit dem
zweiten Feststoffextraktionsmittel erhaltene Flüssigkeit, welche das solubilisierte
wertvolle Metall (die solubilisierten wertvollen Metalle) enthält, bei
einem pH von weniger als 4,0 mit einem Rückhaltemittel für wertvolle Metalle
in Kontakt gebracht wird, wobei das wertvolle Metall (die wertvollen
Metalle) zurückbehalten
wird (werden).
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Anschließend ist es bevorzugt das zurückbehaltene
wertvolle Metall (die zurückbehaltenen
wertvollen Metalle) von dem Rückhaltemittel
freizusetzen. Dies kann durch im Stand der Technik gut bekannte
Verfahren erzielt werden.
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In einem zweiten Aspekt stellt die
Erfindung auch die Verwendung einer Vorrichtung zur Ausführung des
obigen Verfahrens bereit. Solch eine Vorrichtung wird im Folgenden
mit Bezugnahme auf die Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung illustriert und beschrieben.
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Das wertvolle Metall (die wertvollen
Metalle), welches (welche) mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
extrahiert wird (werden), kann (können) eines oder mehrere ausgewählt aus
Gold, Silber, Platin, Kobalt, Molybdän oder Mangan sein.
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Das Ausgangsmaterial kann ein Kompositmaterial
sein, welches in der Form von frisch abgebauten Erzen oder Erzkonzentraten
vorliegt, wobei dies vorzugsweise, jedoch nicht notwendigerweise, Doppelerze
in dem Sinne sind, dass sie eine Mischung aus einem schwer schmelzbaren
(Sulfid- oder Mischsulfid-)Typ und einem Oxidtyp umfassen. Bislang
konnte lediglich die Oxiderzkomponente alleine mittels eines Cyanidfeststoffextraktionsverfahrens
behandelt werden, um wertvolle Metalle zu extrahieren.
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Das Ausgangsmaterial oder die Erzkomponente
eines Ausgangsmaterials, welches das Erz enthält, kann zunächst auf
eine Partikelgröße von nicht
mehr als 250 Mikrometer, vorzugsweise nicht mehr als 200 Mikrometer,
mehr bevorzugt nicht mehr als 150 Mikrometer, am meisten bevorzugt
nicht mehr als 100 Mikrometer, abhängig von dem verwendeten Erz,
zermahlen werden.
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Jedoch ist es zusätzlich zu dem oben bereits gesagten
möglich,
ein Kompositausgangsmaterial zu verwenden, welches eine flüssige Aufschlämmung ist,
die wenigstens eines der folgenden umfasst: Feingut, Grobkörner, vorbehandelte
Konzentrate, Rösterze,
abgeschiedene Materialien und andere solche Materialien, die zusätzlich zu
dem wertvollen Metall und/oder der Verbindung (den Verbindungen) des
wertvollen Metalls mehrere metallische Verbindungen enthalten. Es
ist bevorzugt, das Verfahren auf ein solches Kompositmaterial anzuwenden,
das nicht nur das zu extrahierende wertvolle Metall enthält, sondern
auch Oxide von wenigstens einem anderen Metall, wie Oxide von unedlen
Metallen, wie beispielsweise Eisenoxid, wie auch Sulfide, was Mischsulfide
beinhaltet, desselben oder eines anderen unedlen Metalls, wie z.
B. Eisensulfid und/oder Zinksulfid und/oder Kupfersulfid und/oder
Bleisulfid. Es ist auch möglich
das vorliegende Verfahren für
die Extraktion von wertvollen Metallen aus Kompositausgangsmaterialien
zu verwenden, welche Mischsulfide, z. B. Chalkopyrit und/oder Arsenopyrit,
enthalten.
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Die in Komponente (iv) verwendete
Säure umfasst
oder ist Salpetersäure.
Die Verwendung des Feststoffextraktionsmittels (iv) erfolgt bei
einem pH-Wert von weniger als 4,0, vorzugsweise weniger als 3,0
und mehr bevorzugt weniger als 2,0.
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Die Komponente (v) kann beispielsweise
Natriumcyanid oder Cyanwasserstoff enthalten oder sie kann in Lösung befindliche
Cyanidionen, welche durch Auflösen
einer Cyanidverbindung, wie Natriumcyanid, in einem flüssigen Medium
erhalten werden, zusammen mit Cyanwasserstoffgas, das in diesem
flüssigen
Medium gelöst
ist, umfassen.
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Als Komponente (v) wird Natriumcyanid
verwendet, da Natriumchlorid die am meisten bevorzugte und billigste
Chloridionenquelle in Stufe 1 ist – und Natriumcyanid die am
häufigsten
verwendete Cyanidform der Gold-Cyanid-Extraktionsindustrie ist. Die vorliegend
bevorzugten Verfahrensbedingungen ahmen im Wesentlichen das Standardverfahren
zur Herstellung von Natriumcyanid nach. Die Behandlung mit dem Feststoffextraktionsmittel
(iv) und (v) erzeugt vorzugsweise eine behandelte Flüssigkeit,
welche das solubilisierte wertvolle Metall (die solubilisierten
wertvollen Metalle) aus den Oxid- und möglichen Sulfidverbindungen,
welche in dem Ausgangsmaterial in gelöster ionischer Form oder gelöster Ionenkomplexform
vorliegen, enthält.
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Das Rückhaltemittel für die wertvollen
Metalle kann ein Absorptionsmittel sein, wie beispielsweise ein
oder mehrere Aktivkohlecontainer. Hinsichtlich der Vorrichtung ist
es für
den Container (die Container) aus Aktivkohle geeignet, falls verwendet,
dass dieser (diese) leicht entfernbar und ersetzbar ist (sind) und überdies
ist es bevorzugt, mehrere solcher Aktivkohlecontainer in Serie oder
parallel zu verwenden. Bei jeder geeigneten Stufe können ein
oder mehrere solcher Aktivkohlecontainer während des Extraktionsverfahrens
abgetrennt, regeneriert und/oder ersetzt und wieder eingesetzt werden.
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Die Freisetzung des zurückbehaltenen
wertvollen Metalls, z. B. Gold, von Rückhaltemitteln, wie einem Aktivkohlecontainer,
ist eine Methode, die im Stand der Technik gut bekannt ist und daher
nicht weiter ausgeführt
werden muss. Wurde (wurden) das wertvolle Metall (die wertvollen
Metalle) einmal freigesetzt, z. B. durch Methoden, die üblicherweise
im Stand der Technik gut bekannt sind, ist das vorliegende Extraktionsverfahren
vollständig
abgeschlossen, obwohl dieser letzte Schritt des Extrahierens des
Metalls von dem Rückhaltemittel
kein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, sondern vielmehr
ein bevorzugtes Merkmal ist.
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Um die Erfindung weiter zu illustrieren,
damit diese richtig gewürdigt
wird und vom Fachmann richtig ausgeführt wird, werden Ausführungsformen
der Erfindung nun durch die nicht-limitierenden Beispiele unter
Bezugnahme auf das begleitende Diagramm, welches ein Fließschema
einer Extraktionsvorrichtung sowie des Verfahrens gemäß dieser
Erfindung darstellt, weiter beschrieben.
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In der dargestellten Anordnung ist
ein Extraktionsverfahren gezeigt, welches eine erfindungsgemäße Vorrichtung
zur Behandlung eines Mischerzausgangsmaterials, umfassend Oxid-
und schwer schmelzbare Komponeten, zeigt. Das Mischerz wird entlang
Leitung 1 zu dem Mischertank A geleitet, welcher
Pumpen und Heizelemente umfasst. In den Mischertank A wird über Leitung 2 eine
Salzlösung und über Leitung 3 Salpetersäure zugeführt. Die rückgewonnene
Salpetersäure,
was nachfolgend erklärt
wird, wird über
Leitung 4 aus einer Salpetersäurerückgewinnungseinheit der ursprünglichen
Zufuhrleitung 3 zugeführt.
Nach Mischen und Erhitzen, falls dies notwendig ist, wird die behandelte
Mischung aus dem Mischtank A in ein Reaktorgefäß B überführt. Vorzugsweise
umfasst dieses Reaktorgefäß wenigstens
einen röhrenförmigen Reaktor,
der verstärkt
ist, um Drücken
standzuhalten. Mehr bevorzugt ist dieser röhrenförmige Reaktor in ein Stützmaterial
eingebettet, wie verstärkter
Beton oder Sand, sodass die Wände
des röhrenförmigen Elements
gegenüber
im Inneren befindlichen Drücken,
welche während
der Reaktion vorliegen können,
geschützt
sind. Im Hinblick auf das Reaktorgefäß B ist es am meisten
bevorzugt, dass dieses ein oder mehrere solcher röhrenförmige Reaktionsgefäße in Serie
umfasst. Es ist für
einen solchen Reaktor sogar noch mehr bevorzugt, dass dieser eine
spiralförmige
Röhre,
die von einer geeigneten Verstärkung
umhüllt
ist, umfasst und insbesondere eine solche, wie sie in der Beschreibung
von GB 2-158734A beschrieben ist.
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Die Reaktionsmischung aus dem Reaktionsgefäß B wird
in Form einer flüssigen Aufschlämmung in
eine Gasentfernungseinheit überführt, welche
als Verdampfungseinheit C bezeichnet wird, wobei die im
Reaktorgefäß B gebildeten
Stickoxide entnommen und/oder weiterbehandelt werden. Für die Stickoxide
ist es in der Tat bevorzugt, über
Leitung 6 einer Salpetersäurerückgewinnungseinheit D zugeführt zu werden,
welche selbst über
Leitung 5 mit einer verdünnten Salpetersäurewaschlösung beschickt
wird. So wird, wie oben bereits angedeutet, Salpetersäure, die
nach dem Verdampfen in Einheit C rückgewonnen wurde, zu der ursprünglichen
Zufuhrleitung 3 zugeführt.
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Die behandelte Flüssigkeit wird von der Gasentfernungseinheit
C über
Leitung 7 zu einer Filtrationseinheit E geleitet, um partikuläre Teilchen
von mehr als 50 Mikrometer, vorzugsweise mehr als 20 Mikrometer,
mehr bevorzugt mehr als 10 Mikrometer abzutrennen. Die filtrierte
Lösung
wird dann von der Filtrationseinheit über Leitung 8 zu einem
Rückhaltemittel
in Form einer Aktivkohlesäule F geleitet.
In der Aktivkohlesäule F wird
wenigstens ein Teil der zu extrahierenden wertvollen Metalle absorbiert
und können
nachfolgend mittels Methoden, die im Stand der Technik gut bekannt
sind und hier nicht detailliert beschrieben werden müssen, freigesetzt
werden. Komponete F der schematischen Zeichnung stellt
einen entfernbaren und auswechselbaren Aktivkohlekanister dar. Er
kann ausgewechselt oder in situ regeneriert werden. Überdies
kann mehr als eine solche Kohlesäule
parallel und/oder in Serie verwendet werden. Werden diese parallel
verwendet, ist jede einzelne Kohlensäule hinsichtlich des Ersetzens
oder in situ-Regenerierens besser zugänglich.
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Die abfiltrierten Feststoffe aus
der Säure-/Salzlösungsbehandlungszone
der Vorrichtung werden dann in eine zweite Mischtank- und Pumpeneinheit L überführt. Des
Weiteren wird die an wertvollen Metallen abgereicherte Flüssigkeit
aus der (den) Aktivkohlesäule
(Aktivkohlesäulen) F über Leitung 9 auch
in die Mischtank-/Pumpeneinheit L überführt.
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Des Weiteren wird in die zweite Mischtank- und
Pumpeinheit L über
Leitung 10 zusätzliche
Salzlösung
geliefert, welche auch Schwefelsäure,
falls notwendig, als Katalysator enthalten kann. Des Weiteren umfasst
eine weitere Zufuhrleitung 11 zu der Mischtank-/Pumpeinheit L die
Zufuhr von wässrigem Cyanid,
d. h. Natriumcyanid in Lösung
und/oder Cyanwasserstoffgas in Lösung.
Vor der Zufuhrleitung 11 befindet sich eine erste Zufuhrleitung 12,
welche dazu gedacht ist, das wässrige
Cyanid für
die Cyanidbehandlungszone der dargestellten Vorrichtung zu liefern.
Die Feststoffe und die Flüssigkeit
von der zweiten Mischtank-/Pumpeinheit L werden über Leitung 14 zu
einer Einheit G zugeführt,
die dazu gedacht ist, den pH-Wert der weiter zu behandelnden flüssigen Aufschlämmung einzustellen.
Die Einheit G stellt eine pH-Einstell- und gegebenenfalls
Heizeinheit dar, die über
eine Zufuhrleitung 23, welche saures und/oder alkalisches
Medium zur Einstellung des pH-Werts der Flüssigkeit bereitstellt, vor
der Behandlung beschickt wird, wobei es danach über die kontinuierliche Zufuhrleitung 15 in
eine zweite Gasaustauscheinheit H oder Verdampfungseinheit
weitergeht, in der sich Cyanwasserstoffgas entwickeln kann.
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Zwischen Einheit G und Einheit N befindet sich
vorzugsweise ein Druckreaktorgefäß M,
vorzugsweise in Form eines röhrenförmigen Reaktionsgefäßes, das ähnlich oder
im Wesentlichen gleich zu Einheit B in der vorangehenden
Säurebehandlungszone
ist. Wiederum ist es bevorzugt, dass dieses Reaktorgefäß M ein
oder mehrere spiralförmige
röhrenförmige Reaktionsgefäße vom Hydrocoil
(Marke)-Typ umfasst, in denen die verbleibenden Feststoffe und die
verbleibende Lösung
aus der Säurebehandlungszone
durch die Cyanidkomponente behandelt werden, bevor die Verdampfungseinheit H erreicht
wird. Das Cyanidgas aus der Verdampfungseinheit N kann in
Wasser gelöst
werden und über
Leitung 27 abgeführt
werden, um über
Verzweigung 24 in die Cyanidzufuhrleitung 12, 11 rückgeführt zu werden.
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Nach der Cyanidverdampfung in Einheit N wird
die behandelte Flüssigkeit,
bei der im Wesentlichen das gebildete Gas abgestrippt wurde und
die Feststoffe umfasst, in eine zweite Filtrationseinheit J überführt, in
der partikuläre
Teilchen von etwa 50 Mikrometer, vorzugsweise etwa 20 Mikrometer,
mehr bevorzugt etwa 10 Mikrometer, entfernt werden. Die behandelte
Flüssigkeit
wird dann von der Filtrationseinheit J über Leitung 19 zu
einem zweiten aktivierten Container K geleitet. Wie bereits
für den
Kohlecontainer F in der Säurebehandlungszone beschrieben,
kann auch der Aktivkohlecontainer K aus ein oder mehreren
Aktivkohlekanistern in Serie oder parallel zueinander bestehen.
Es ist bevorzugt, dass wenigstens zwei solcher Aktivkohlecontainer
parallel zueinander vorliegen, sodass die Zufuhr geeigneterweise
an die in Betrieb befindliche Säule
angeschlossen wird, um die Reinigung, Regeneration oder das Ersetzen
der wenigstens einen anderen Aktivkohlesäule K zu erleichtern.
Die an wertvollem Metall entmetallisierte Flüssigkeit wird dann von der
Aktivkohlesäule
(den Aktivkohlesäulen) K über Leitung 20 zu einer
Zufuhrleitung 21 für
teilweise abgestrippte Flüssigkeiten
geleitet, die in die Cyanidzone zur weiteren Behandlung rückgeführt werden,
d. h. es besteht eine Verbindungsstelle zwischen Leitung 21 und
der Flüssigkeitsrückführleitung 24 aus
der Cyanidabdampfungseinheit H, woraus sich die Möglichkeit
ergibt, die gebrauchte Lösung über Leitung 22 zu
leiten, wo sie anschließend
mit Feststoffen aus der Filtrationseinheit J über Leitung 17 vermischt
wird, um (nachfolgend über
Leitung 18) der Neutralisation und der endgültigen Entsorgung
(Anordnung ist nicht detailliert gezeigt) zugeführt zu werden.
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In der Zeichnung bedeutet das Symbol
Einwegventile für Gase.
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Man beachte, dass die Vorrichtung
für ein
sequenzielles Säure/Halogenidextraktionsverfahren bestimmt
ist, das unmittelbar von einem Cyanidextraktionsverfahren gefolgt
ist, welches vorzugsweise wenigstens einen verstärkten röhrenförmigen Reaktor, vorzugsweise
einen spiralförmigen röhrenförmigen Reaktor
und mehr bevorzugt einen geeigneten verstärkten spiralförmigen röhrenförmigen Reaktor, verwendet.
Solch ein Reaktor B und wenn sich dieser zwischen den obigen
Einheiten G und H befindet, kann die kommerziell
verfügbare „Hydrocoil"-Einheit sein,
welche in Form einer Serie von spiralförmigen Einheiten angeordnet
ist.
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Die obige Anordnung ermöglicht die
Extraktion von wenigstens einem wertvollen Metall, wie beispielsweise
Gold, aus einem schwer schmelzbaren Mischoxidmaterial mit Hilfe
eines sequenziellen Zweistufenverfahrens, das eine Säure-/Halogenidextraktion
umfasst, die unmittelbar und ohne Aufreinigung oder Unterbrechung
der Zufuhr des Feststoffextraktionsmittels (iv) von einer Cyanidbehandlungszone
gefolgt ist, wobei ein unterschiedliches Feststoffextraktionsmittel
(v) zu der behandelten Lösung,
welche von der Extraktion durch das Feststoffextraktionsmittel (iv)
stammt, zugegeben wird. Dies ist insbesondere für eine Extraktion von Gold
und/oder eines anderen solchen wertvollen Metalls aus der Zufuhrleitung 1 für Feststoffmischungen
gedacht, welche gegebenenfalls, jedoch vorzugsweise, ein oder mehrere
Komponeten umfassen, welche wertvolle Metalle enthalten, die durch
Cyanid extrahierbar sind.
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Demnach stellt solch ein Verfahren
und solch eine Vorrichtung nicht nur einen technischen Fortschritt
dar, sondern überwindet
auch ein technisches Vorurteil, indem eine Säureextraktionsbehandlung in Kombination
mit, sequenziell zu oder vor einer Extraktionsbehandlung, welche
Cyanid für
die Rückgewinnung
von wichtigen wertvollen Metallen verwendet, bereitgestellt wird,
wobei Cyanwasserstoffsäuregas
nur in geringen Mengen produziert und/oder verwendet wird.
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In der Vorrichtung sind die Reaktorgefäße B und M tragbar
und können
von Einsatzstelle zu Einsatzstelle transportiert werden. Es ist
nicht notwendig, die gesetzlich geschützte Hydrocoil (Marke)-Einheit
zu verwenden, welche im Boden fixiert ist und bei der sich die Spirale
(die Spiralen) unterhalb der Bodenhöhe befindet (befinden), da
die Bereitstellung jeglicher verwendeter Verstärkung geeignet ist, die Unversehrtheit
des Druckgefäßes unter üblichen oder
selbst extremen Betriebsbedingungen aufrecht zu erhalten.
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Beispiel 1
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Eine große Goldmine weist ein schwer schmelzbares
Mischerz auf. Die Gesamtproduktion beträgt 1.500 Tonnen pro Tag, wobei
der Goldgehalt 3,47 Gramm pro Tonne beträgt. Der durchschnittliche Schwefelgehalt
beträgt
1,62 % .
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Dies ist ausreichend, um die Cyanidbehandlung
der Gesamtsubstanz zu stören,
sodass eine Aufkonzentrierung mit Hilfe einer Flotationsstufe eingeführt wird,
wodurch das (schwer schmelzbare) Sulfiderz mit einer Rate von 150
Tonnen pro Tag entfernt wird. Dies führt zu einem Konzentrat, welches
35 bis 45 Gramm pro Tonne enthält,
dessen Schwefelgehalt jedoch bei 24,3% liegt. Dies ist jedoch wesentlich schlimmer
hinsichtlich des Cyanids.
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Um eine angemesse Rückgewinnung
aus dem Konzentrat zu ermöglichen,
wurden die folgenden Verfahren untersucht:
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- 1. Hochdruckoxidation in einem Autoklaven.
Ausgeschieden aufgrund der Kosten.
- 2. Rösten
des Konzentrats. Völlig
unakzeptabel aufgrund umweltbedingter Gründe sowie der Kosten.
- 3. Hochdruckdampfcyanid. Kostspielig und lediglich geringe Effektivität.
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Die Cyanidbehandlung des Konzentrats
führt zu
Cyanidgrobkörnern,
welche nicht weniger als 6,5 Gramm pro Tonnen enthalten oder zu
einem Verlust von 2,7 Millionen $ US pro Jahr führen.
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Man beachte auch, dass der Konzentrationsschritt
aufgrund der Notwendigkeit eines zusätzlichen feineren Zermahlens
selbst kostenintensiv ist und in dem Fall, indem eine zusätzliche
Komplizierung aufgrund der Anwesenheit einer Tonfraktion auftritt,
dass sich der Mahlvorgang schwieriger gestaltet. Jeder zusätzliche
Schritt hinsichtlich der Erzaufbereitung oder einer Trennung führt zu einem
damit verbundenen Verlust an Metall.
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Die erste Lösung ist, dass Säure-/Salzlösungsfeststoffextraktionsverfahren
einzuführen,
um nur die Grobkörner
zu behandeln, was ohne Beeinflussung der bestehenden Anlage durchgeführt werden
kann, da keine Rückgewinnung
von diesem Anteil erzielt wird.
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Die zweite Lösung betrifft die Ausdehnung auf
das Konzentrat. Es wäre
Idealerweise vorteilhaft, den vollständigen Anteil ohne Aufkonzentrierung
zu behandeln, wodurch Kapital und die laufenden Kosten eingespart
werden können,
während
die Ausbeute erhöht
wird.
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Dies kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen kombinierten
Mischerzextraktionsverfahrens erzielt werden. Das Eliminieren der
Notwendigkeit für
Abtrennungsstufen, die Umwandlung der Sulfide zu Sulfaten und die
Feststoffextraktion des schwer schmelzbaren Golds in Stufe 1 gefolgt
von der radikalen Cyanidbehandlung in Stufe 2 führt zu einer
einzelnen integrierten Anlage.
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Beispiel 2
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Ein industrieller Abfallstrom aus
verbrannter Schlacke enthielt einen hohen Gehalt an Edelmetallen
und einen mäßigen Gehalt
an Schwefel, jedoch andere Cyanidgifte, wie Antimon und Tellur.
Dieses Material verschloss sich teilweise aufgrund der halbschlackigen
Natur des Verbrennungsrückstands
einer Cyanidbehandlung. Es wurde vorgeschlagen, die Verbrennungsrückstände einer
Art Zerkleinerung zu unterziehen, um mehrere Stellen einem Cyanidangriff
zugänglich
zu machen. Dies ist nicht nur extrem teuer, sondern überwindet
auch nicht das Problem der chemisch unzugänglichen Verbindungen.
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Dieser Umstand wurde für viele
Jahre mit durchschnittlich 6 Gramm Gold pro Tonne und 116 Gramm
Silber und andere Metalle, wie Kobalt und Nickel, und Platinoide,
die mit einer Menge von 15.000 Tonnen pro Jahr auf der Mülldeponie
landen, aufrechterhalten. Dies ist jedoch offensichtlich nicht akzeptabel.
Eine Nullrückgewinnung
wurde erzielt.
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Der Umstand kann jedoch verbessert
werden durch das Rückgewinnen
der Edelmetalle in einem Säure-/Salzlösungsverfahren
und eine noch viel bessere Gesamtrückgewinnung kann mit Hilfe
des vorliegenden kombinierten Erzextraktionsverfahrens erzielt werden,
das alle metallischen Elemente aufnimmt.
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So sind selbst die Verbrennungsrückstande nach
einer Kalkneutralisation als Grundstoff für erdaufhellende Düngemittel
geeignet. Das sequenzielle Feststoffextraktionsverfahren fügt auch
einige Nitrate und Sulfate zu den Verbrennungsrückstanden hinzu.