EP0622467A1 - Verfahren zum Rösten von refraktären Golderzen - Google Patents
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- Y10S423/16—Fluidization
Definitions
- the invention relates to a method for roasting refractory gold ores in an oxidizing atmosphere in a fluidized bed with the addition of carbon-containing fuels.
- Refractory gold ores or concentrates are those that cannot be leached directly with NaCN and have arsenopyrites or pyrites with more or less organic carbon as gold carriers. They have a relatively low gold content. For such ores, the most complete possible oxidation of the sulfur and carbon content is required before the cyanide leaching. This oxidation takes place by roasting with oxygen-containing gases. In the case of many refractory gold ores, the arsenopyrite, pyrite and organic carbon content is insufficient to generate the required heat of reaction and fuel must be added. A large number of refractory gold ores must be roasted at a relatively low temperature in order to achieve good gold yield during the subsequent leaching.
- the invention has for its object to use a fuel which is largely burned to CO2 and H2O in the fluidized bed and which requires the least possible effort.
- methanol as a carbon-containing fuel surprisingly leads to extensive combustion to CO2 and H2O in the fluidized bed. It is likely that the refractory gold ores have a catalytic effect on the combustion of the methanol.
- the methanol can be added to the fluidized bed in a simple manner.
- a preferred embodiment is that the roasting takes place at temperatures of 540-580 ° C. At these temperatures, particularly good leaching properties of the roasted product are achieved.
- a preferred embodiment is that the methanol is added to the fluidized bed in liquid form.
- the addition in liquid form results in higher conversions to CO2 and H2 O.
- a preferred embodiment is that the roasting takes place in a circulating fluidized bed.
- the system of the circulating fluidized bed consists of the fluidized bed reactor, the return cyclone and the return line.
- This fluidized bed principle is characterized in that, in contrast to the "classic" fluidized bed, in which a dense phase is separated from the gas space above by a clear density jump, there are distribution states without a defined boundary layer. There is no leap in density between the dense phase and the dust space above it, but the solids concentration within the reactor decreases continuously from bottom to top. A gas-solid suspension is discharged from the upper part of the reactor.
- a preferred embodiment is that the grain size of the gold ore is less than 1 mm. This grain size gives good results.
- a preferred embodiment is that 60-80% of the gold ore have a grain size below 75 microns. This grain size gives particularly good results.
- a refractory gold ore with a gold content of 8 g / t and 2.5% sulfide sulfur is used, which is present as pyrite.
- the pilot plant is a circulating fluidized bed system, mainly consisting of the fluidized bed reactor, a recycle cyclone, which is connected directly to the gas outlet at the top of the reactor and a recycle line.
- the solid separated in the cyclone is returned to the reactor via the return line.
- 35 Nm3 / h carrier gas consisting of a mixture of O2 and N2 with 13 vol.% O2, at a temperature of 500 ° C and a pressure of 1.1 bar are introduced into the wind box of the fluidized bed reactor.
- the carrier gas flows through the openings of the inflow floor at a speed of 60 m / sec.
- the temperature in the reactor is 560 ° C.
- 0.75 kg / h of methanol are added to the reactor above the inflow floor.
- the roasting gas has a content of 2% SO2, 1.25% CO2, 0.25% CO and 8% O2.
- the roast has a sulfide sulfur content of ⁇ 0.1%. A gold yield of 90% is achieved during further processing.
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Abstract
Refraktäre Golderze werden in oxidierender Atmosphäre in einer Wirbelschicht unter Zusatz von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen bei Temperaturen von 500-650°C geröstet. Zur Erzielung einer weitgehenden Verbrennung zu CO2 und H2O wird Methanol als kohlenstoffhaltiger Brennstoff zugegeben.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Rösten refraktärer Golderze in oxidierender Atmosphäre in einer Wirbelschicht unter Zusatz von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen.
- Refraktäre Golderze oder Konzentrate sind solche Erze, die sich nicht direkt mit NaCN laugen lassen und als Goldträger Arsenopyrite oder Pyrite mit mehr oder weniger organischem Kohlenstoff haben. Sie haben einen relativ niedrigen Goldgehalt. Für solche Erze ist vor der Cyanidlaugung eine möglichst vollständige Oxidation des Schwefel- und Kohlenstoffgehaltes erforderlich. Diese Oxidation erfolgt durch Röstung mit sauerstoffhaltigen Gasen. Bei vielen refraktären Golderzen reicht der vorhandene Gehalt an Arsenopyrit, Pyrit und organischem Kohlenstoff nicht zur Erzeugung der erforderlichen Reaktionswärme aus und es muß Brennstoff zugesetzt werden. Eine Vielzahl von refraktären Golderzen muß bei relativ niedriger Temperatur geröstet werden, damit ein gutes Goldausbringen bei der anschließenden Laugung erzielt wird.
- Aus der EP-A-508 542 ist es bekannt, daß Golderze bei einer Temperatur von 475-600°C und insbesondere bei 500-575°C geröstet werden sollen. Als Brennstoffzusatz werden Kohle, Butan oder Propan genannt. Der Zündpunkt soll dem des Propans entsprechen oder niedriger liegen. Propan und Butan werden jedoch nur zu einem unbefriedigenden Teil zu CO₂ und H₂O verbrannt. Kohle muß auf die für die Wirbelschicht erforderliche Korngröße zerkleinert werden.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Brennstoff einzusetzen, der weitgehend zu CO₂ und H₂O in der Wirbelschicht verbrannt wird und der einen möglichst geringen Aufwand erfordert.
- Die Lösung dieser Aufgbe erfolgt erfindungsgemäß bei dem eingangs genannten Verfahren dadurch, daß als kohlenstoffhaltiger Brennstoff Methanol (CH₃OH) in die Wirbelschicht zugegeben wird und die Röstung bei Temperaturen von 500-650°C erfolgt. Die Menge des zugesetzten Methanols richtet sich nach den jeweiligen Verfahrensbedingungen. Die Röstung kann in einer klassischen Wirbelschicht oder in einer zirkulierenden Wirbelschicht erfolgen.
- Der Einsatz von Methanol als kohlenstoffhaltiger Brennstoff führt überraschend zu einer weitgehenden Verbrennung zu CO₂ und H₂O in der Wirbelschicht. Wahrscheinlich wirken gerade die refraktären Golderze katalytisch auf die Verbrennung des Methanols. Das Methanol kann in einfacher Weise in die Wirbelschicht zugegeben werden.
- Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Röstung bei Temperaturen von 540-580°C erfolgt. Bei diesen Temperaturen werden besonders gute Laugungseigenschaften des Röstgutes erzielt.
- Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß das Methanol in flüssiger Form in die Wirbelschicht zugegeben wird. Die Zugabe in flüssiger Form ergibt höhere Umsetzungen zu CO₂ und H₂O.
- Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Röstung in einer zirkulierenden Wirbelschicht erfolgt. Das System der zirkulierenden Wirbelschicht besteht aus dem Wirbelschichtreaktor, dem Rückführzyklon und der Rückführleitung. Dieses Wirbelschichtprinzip zeichnet sich dadurch aus, daß im Unterschied zur "klassischen" Wirbelschicht, bei der eine dichte Phase durch einen deutlichen Dichtesprung von dem darüber befindlichen Gasraum getrennt ist, Verteilungszustände ohne definierte Grenzschicht vorliegen. Ein Dichtesprung zwischen dichter Phase und darüber befindlichem Staubraum ist nicht vorhanden, jedoch nimmt innerhalb des Reaktors die Feststoffkonzentration von unten nach oben ständig ab. Aus dem oberen Teil des Reaktors wird eine Gas-Feststoff-Suspension ausgetragen. Bei der Definition der Betriebsbedingungen über die Kennzahlen von Froude und Archimedes ergeben sich die Bereiche:
bzw.
0,01 ≦ Ar ≦ 100 ,
wobei
sind. - Es bedeuten:
- u
- die relative Gasgeschwindigkeit in m/sec.
- Ar
- die Archimedes-Zahl
- Fr
- die Froude-Zahl
- ρg
- die Dichte des Gases in kg/m³
- ρk
- die Dichte des Feststoffteilchens in kg/m³
- dk
- den Durchmesser des kugelförmigen Teilchens in m
- ν
- die kinematische Zähigkeit in m²/sec.
- g
- die Gravitationskonstante in m/sec.²
- In einer zirkulierenden Wirbelschicht werden besonders gute Ergebnisse im Hinblick auf einen weitgehenden Umsatz des Methanols zu CO₂ und H₂O und gute Laugbarkeit des Erzes erzielt.
- Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß die Korngröße des Golderzes unter 1 mm liegt. Diese Korngröße ergibt gute Ergebnisse.
- Eine vorzugsweise Ausgestaltung besteht darin, daß 60-80% des Golderzes eine Korngröße unter 75 µm haben. Diese Korngröße ergibt besonders gute Ergebnisse.
- Es wird ein refraktäres Golderz mit einem Goldgehalt von 8 g/t und 2,5 % Sulfidschwefel eingesetzt, der als Pyrit vorliegt. Die Korngröße beträgt d₅₀ = 30 µm und 100 % < 200 µm.
- Die Pilotanlage ist eine zirkulierende Wirbelschichtanlage, hauptsächlich bestehend aus dem Wirbelschichtreaktor, einem Rückführzyklon, der direkt an den Gasaustritt am Oberteil des Reaktors angeschlossen ist und einer Rückführleitung. Der im Zyklon abgeschiedene Feststoff wird über die Rückführleitung in den Reaktor zurückgeführt.
- Es werden 40 kg/h Erz über ein Falleitung in den Wirbelschichtreaktor aufgegeben.
- In den Windkasten des Wirbelschichtreaktors werden 35 Nm³/h Trägergas, bestehend aus einer Mischung aus O₂ und N₂ mit 13 Vol. % O₂, mit einer Temperatur von 500°C und einem Druck von 1,1 bar eingeleitet. Das Trägergas strömt mit einer Geschwindigkeit von 60 m/sek durch die Öffnungen des Anströmbodens. Die Temperatur im Reaktor beträgt 560°C. Als Zusatzbrennstoff werden 0,75 kg/h Methanol in den Reaktor oberhalb des Anströmbodens zugegeben. Das Röstgas hat einen Gehalt von 2 % SO₂, 1,25 % CO₂, 0,25 % CO und 8 % O₂. Das Röstgut hat einen Sulfidschwefelgehalt von <0,1 %. Bei der Weiterverarbeitung wird eine Goldausbeute von 90 % erzielt.
Claims (6)
- Verfahren zum Rösten refraktärer Golderze in oxidierender Atmosphäre in einer Wirbelschicht unter Zusatz von kohlenstoffhaltigen Brennstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß als kohlenstoffhaltiger Brennstoff Methanol (CH₃OH) in die Wirbelschicht zugegeben wird und die Röstung bei Temperaturen von 500-650°C erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daR die Röstung bei Temperaturen von 540-580°C erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Methanol in flüssiger Form in die Wirbelschicht zugegeben wird.
- Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß die Röstung in einer zirkulierenden Wirbelschicht erfolgt.
- Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daR die Korngröße des Golderzes unter 1 mm liegt.
- Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daR 60-80% des Golderzes eine Korngröße unter 75 µm haben.
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