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Patent Searching and Data


Title:
PROCESS FOR EXTRACTING PRECIOUS METALS FROM ORE CONCENTRATES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/1987/001733
Kind Code:
A1
Abstract:
Wet chemical process for extracting gold and silver by direct oxidizing, sulphuric acid disintegration of carbon-containing arsenopyrite (FeAsS2) concentrates containing silicate gangue or silicate and pyritic gangue, in which arsenic and iron are fully transformed into solution and the precious metals are quantitatively enriched in the silicate residue. After decarbonization gold and silver can be obtained by cyanide leaching without adsorption losses. Also described is a wet chemical process for making concentrates with a high gold and silver content.

Inventors:
GOCK EBERHARD (DE)
ASIAM ELIAS (GH)
Application Number:
PCT/DE1986/000383
Publication Date:
March 26, 1987
Filing Date:
September 18, 1986
Export Citation:
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Assignee:
GOCK EBERHARD
ASIAM ELIAS
International Classes:
C22B3/44; C22B11/00; C22B11/08; (IPC1-7): C22B11/08; C22B11/00
Foreign References:
US4578163A1986-03-25
FR2488284A11982-02-12
EP0119685A11984-09-26
EP0134435A21985-03-20
FR1058809A1954-03-19
FR2183959A11973-12-21
USH104001H1
US4259107A1981-03-31
US2777764A1957-01-15
US1818846A1931-08-11
Other References:
Western Miner, March 1983, "Gold Recovery from Arsenopyrite by the Arseno Process", page 21, see page 21 (cited in the application)
H. HAHNE: "Beitrag zur Drucklaugung von Eisensulfiden", 1964 Dissertation, Technische Universitat, Berlin (DE) (cited in the application)
The Metallurgical Society of AIME, Volume 23, 03 March 1971, New York (US) R.J. SCHEINER et al.: "Processing Refractory Carbonaceous Ores for Gold Recovery", pages 37-40, see page 38
Erzmetall, Volume 25, issue 9, 1972 Dr. Riederer-Verlag GmbH Stuttgart (DE) J. GERLACH et al.: "Der Einfluss des Gitteraufbaus von Metallverbindungen auf ihre Langbarkeit", pages 448-453, see page 450 (cited in the application)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verfahren zur naßchemischen Gewinnung von Gold und Silber aus Erzkonzentraten, insbesondere Arsenopy¬ ritkonzentraten, die neben silikatischer Gangart insbesondere kohlenstoffhaltige Substanzen führen mittels Cyanidlaugung des karbonfreien Rückstandes des sauren Aufschlusses und anschließender Fällung der Edelmetalle, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzkonzentrate nach einer echanochemischen Be¬ anspruchung mit einem Energieaufwand von 50 500 kWh/t Erzkonzentrat mit Schwefelsäure bei einer Reaktionsdauer von 15 Minuten 6 Stunden bei Tempe raturen von 50° 150βC in Gegenwart von Sauerstoff mit einem Partialdruck von 0,2 20 bar oxidi.erend in einer Stufe aufgeschlossen werden, wobei der Arsen und Eisenanteil fast vollständig in Lösung überführt wird, während sich Gold, Silber und kohlenstoffhal¬ tige Substanzen fast vollständig im silikatischen Rückstand, der bei Temperaturen von 400° 1000* C dekarbonisiert wird, anreichern.
2. Verfahren zur naßchemischen Gewinnung von Gold und Silber aus pyrithaltigen Erzkonzentraten, insbeson¬ dere Arsenopyritkonzentraten, die neben silikatischer Gangart insbesondere kohlenstoffhaltige Substanzen führen mittels Cyanidlaugung des karbonfreien Rückstandes des sauren Aufschlusses und anschließen¬ der Fällung der Edelmetalle dadurch gekennzeichnet, daß die Erzkonzentrate nach einer mechanochemischen Be¬ anspruchung mit einem Energieaufwand 50 500 kWh/t Erzkonzentrat bei Temperaturen von 50° 150° C und einer Reaktionsdauer von 15 Minuten 6 Stunden in Gegenwart von Sauerstoff mit einem Partialdruck mit 0,2 20 bar oκidierend in einer Stufe aufgeschlossen werden, wobei der Arsen und Eisenanteil fast voll¬ ständig in Lösung überführt wird, während sich Gold, Silber und kohlenstoffhaltige Substanzen fast voll ständig im silikatischen Rückstand, der bei Tempera¬ turen von 400° 1000°C dekarbonisiert wird anrei¬ chern.
3. Verfahren zur naßchemischen Gewinnung eines hochgold und hochsilberhaltigen, eisen, arsen und kohlen¬ stofffreien silikatischen Konzentrates aus Arsenopy ritkonzentraten, die neben silikatischer Gangart insbesondere kohlenstoffhaltige Substanzen führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Arsenopyritkonzentrate nach einer mechanochemi schen Beanspruchung mit einem Energieaufwand von 50 kWh/t Erzkonzentrat mit Schwefelsäure bei einer Reaktionsdauer von 15 Minuten 6 Stunden bei Temperaturen von 50" 150° C in Gegenwart von Sauer¬ stoff mit einem Partialdruck von 0,2 20 bar oxi dierend in einer Stufe aufgeschlossen werden, wobei der Arsen und Eisenanteil fast vollständig in Lösung überführt wird, während sich Gold, Silber und koh lenstoffhaltige Substanzen fast vollständig im silikatischen Rückstand anreichern, aus dem der Kohlenstoff durch Erhitzen bei Temperaturen von 400° 1000°C entfernt wird.
4. Verfahren zur naßchemischen Gewinnung eines hochgold und hochsilberhaltigen, eisen, arsen und kohlen¬ stofffreien silikatischen Konzentrates aus pyrithal tigen Arsenopyritkonzentraten, die neben silika¬ tischer Gangart insbesondere kohlenstoffhaltige Substanzen führen, dadurch gekennzeichnet, daß die Arsenopyritkonzentrate nach einer mechanochemi sehen Beanspruchung mit einem Energieaufwand von 50 kWh/t Erzkonzentrat bei einer Reaktionsdauer von 15 Minuten 6 Stunden bei Temperaturen von 50° 150° C in Gegenwart von Sauerstoff mit einem Partialdruck von 0,2 20 bar oxidierend in einer Stufe aufge¬ schlossen werden, wobei der Arsen und Eisenanteil fast vollständig in Lösung überführt wird, während sich Gold, Silber und kohlenstoffhaltige Substanzen fast vollständig im silikatischen Rückstand anreichern, aus dem der Kohlenstoff durch Erhitzen bei Temperaturen von 400° 1000° C entfernt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 4 dadurch gekennzeichnet, daß die Erzkonzentrate durch Schwingmahlung aufschlu߬ fähig mechanochemisch beansprucht werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 5 dadurch gekennzeichnet, daß die Dauer des oxidierenden Aufschlusses 15 240 Minuten beträgt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 6 dadurch gekennzeichnet, daß für die mechanochemische Beanspruchung Energie von 100 300 kWh/t Erzkonzentrat benötigt wird.
8. '.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 7 dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierende Aufschluß bei Temperaturen zwischen 60° und 100°C erfolgt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 8 dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierende Aufschluß bei Sauerstoffniederdruck im Bereich zwischen 0,2,.
11. bar durchgeführt wird.
12. 10 Verfahren nach einem der Ansprüche 1 7 oder 9 dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierende Aufschluß bei erhöhten Temperaturen zwischen 100° und 120° C stattfindet.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 8 oder 10 dadurch gekennzeichnet, daß der oxidierende Aufschluß bei Niederdruck im Bereich zwischen 10 und 20 bar Sauerstoffpartialdruck er¬ folgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 11 dadurch gekennzeichnet, daß der dekarbonisierte silikatische, gold und silber¬ haltige Rückstand einer Cyanidlaugung für die Dauer von 3 10 Stunden unterworfen wird.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 12 dadurch gekennzeichnet, daß die nach dem Aufschluß anfallenden edelmetallhaltigen silikatischen Rückstände bei Temperaturen zwischen 500° und 600β C entkarbonisiert werden.
Description:
Verfahren zur 6ewinnung, qτ_ ^ Ed Iggta11en.„aus

Erzkonzentraten

Die Erfindung betrifft ein naßchemisches Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber durch den direkten oxy¬ dierenden, schwefelsauren Aufschluß kohlenstoffhaltiger Erzkonzentrate, insbesondere Arsenopyritkonzentrate

5 (FeAsS2) mit silikatischer Gangart bzw. silikatischer und pyritischer Gangart, wobei Arsen und Eisen fast vollständig in Lösung überführt und die Edelmetalle fast quantitativ zusammen mit dem Kohlenstoff der koh¬ lenstof haltigen Substanzen im silikatischen Rückstand

10 angereichert werden. Nach Entkarbonisieren des Rück¬ standes lassen sich Gold und Silber durch Cyanidlaugung fast ohne Adsorptionsverluste und anschließende Aus¬ fällung gewinnen.

-tr Zur Gewinnung von Gold und Silber aus Arsenopyriten wer¬ den diese üblicherweise durch Flotation angereichert. Als Gangart enthalten die Arsenopyritkonzentrate grund¬ sätzlich Silikate und in Abhängigkeit vom Lagerstättentyp Pyrite und kohlenstoffhaltige Substanzen wie z. B.

20 Graphit. Da der heute ausnahmslos nachfolgende Röstprozeß zur Verbrennung des Sulfidschwefels in Gegenwart kohlen¬ stoffhaltiger " Substanzen thermisch nicht beherrschbar ist, wird versucht, durch Drücken der kohlenstof haltigen Substanzen bei der Flotation kohlenstofffreie

25 Arsenopyritkonzentrate zu erzeugen. Dieses gelingt nur partiell und scheidet bei kohlenstoffhaltigen Substanzen,

die Edelmetalle adsorbiert enthalten, aus.

Das Abrösten von Arsenopyritkonzentraten erfolgt im Temperaturbereich zwischen 500" und 800° C. Um den Ar- sengehalt der Gase als abscheiden zu können, müssen Arsen und Arsensulfide in der Gasphase vollständig oxi- diert werden. Dazu ist in der Röstzone ein niedriger Sauerstoffdruck und hoher S0 2 ,-Partialdruck erforderlich. Zu hoher Sauerstoffpartialdruck schafft die Voraus- Setzungen zur Bildung von Metallarsenaten. Der Brutto- reaktionsablauf der Röstung von Arsenopyrit entspricht der nachfolgenden Gleichung:

4 FeAsS + 10 0_ t 2 + 2 AS j _0 j + 4 S0 j

Die Nachteile dieses Verfahrens sind vielfältig. Zum einen bedeuten die nicht vermeidbaren S0 A - und E issionen eine unverantwortliche Umw«ltbelastung, zum anderen betragen die Goldverluste durch Staubaustrag in Abhängigkeit von der Rösttemperatur mehr als 30 %; bei 802° C ist mit einem Goldverlust von 33,7 zu rechnen (s. a. Ullmanns Enzyklopädie der Technischen Chemie, Verlag Chemie, einheim/Bergstr. , 1974). Weitere Edelmetallver¬ luste ergeben sich bei der anschließenden Cyanidlaugung bei unvollkommener Abröstung durch Arsen- bzw. Eisen- arsenatüberzüge sowie durch Einschlüsse bei der Sinterung des anfallenden Hämatits (Fe^O^).

Es fehlt daher nicht an Versuchen, den pyrometallur- gischen Verfahrensschritt der Abröstung von Arsenopy¬ ritkonzentraten durch eine naßchemische Prozeßtechnik zu

ersetzen .

Ein Vorschlag ist die oxidierende Drucklaugung von Ar¬ senopyriten im Autoklaven mit NaOH bei 100*C und einem Sauersto fpartialdruck von 10 bar. Dabei wird Arsen in wasserlösliches überführt und der Sulfidschwefel bis zum Sulfat oxidiert. Den Laugerückstand bilden im wesentlichen Fe^O^ und die Edelmetalle (Pawlek, F., Metallhüttenkunde, Verlag Walter de Gruyter, Berlin, New York, 1983, S. 639).

Der Nachteil dieses Verfahrens ist, daß die silikatische Gangart weitgehend mit aufgelöst wird, wodurch bei der Trennung fest/flüssig durch Gelbildungen erhebliche Filtrationsprobleme entstehen. Weiterhin besitzt das im wesentlichen amorph anfallende Fe^O^. ein sehr gutes Löse¬ verhalten, so daß bei der anschließend vorgesehenen Lö¬ sung der Edelmetalle mit Cl^-Gas mit hohen Reagenzkosten zu rechnen ist.

Der oxidierende saure Druckaufschluß von Arsenopyriten ist bei den für den basischen Aufschluß genannten Be¬ dingungen grundsätzlich nicht möglich. Zum einen ist die Reaktionsgeschwindigkeit der Auflösung zu gering, zum anderen bewirken wiederum zu lange Reaktionsdauern Hydrolyseerscheinungen unter Bildung von schwerlöslichen Arsenaten und basischen Sulfaten, die die Extraktion des Edelmetallgehaltes mit Cyanidlaugung, insbesondere in Gegenwart kohlenstoffhaltiger Substanzen durch Adsorption unmöglich machen. (Gerlach, J., u. a. : Einfluß des Gitteraufbaues von Metallverbindungen auf ihre Laugbar-

keit, Erzmetall, 1972, S. 450).

Nach einem neuen Verfahrenskonzept der Stearns Catalytic Ltd. and Arseno Processing Ltd. (Gold recovery frorn

- arsenopyrite by the Arseno process, Western Miner, March 1983, S. 21) ist der oxidierende saure Druckaufschluß von pyritfreien Arsenopyritkonzentraten auch bei Temperaturen von 100° C möglich, wenn der Aufschluß in Gegenwart eines Katalysators erfolgt. Als weitere Reaktionsbedingungen

I Q werden Sauerstoffdruck von 7 bar und eine Reaktionsdauer von 15 Minuten angegeben.

Obgleich eingeräumt werden muß, daß dieses Verfahrens¬ konzept den gegenwärtig besten Vorschlag zur Aufarbeitung i c goldhaltiger pyritfreier Arsenopyritkonzentrate dar¬ stellt, weist er doch folgende Nachteile auf:

1. Der Prozeß ist abhängig vom Einsatz eines Katalysa¬ tors, der nicht regenerierbar ist.

20

2. Die Oxidation des Sulfidschwefels erfolgt unter den angegebenen Reaktionsbedingungen nur bis zum Elemen¬ tarschwefel, der zwangsläufig bei der Trennung fest/flüssig in das silikatische Goldkonzentrat gerät.

25 Bei der anschließenden oxidierenden Cyanidlaugung im basischen Milieu reagiert der Schwefel mit dem Sauer¬ stoff unter Bildung von Thiosulfat, Polysulfat, Sulfat und Sulfit. Weniger als 0,05 ppm Sulfidschwefel ( S~-~) setzen jedoch bereits die Goldausbeute bei der Cyanid-

30 laugung gravierend herab (Ada son, R. I., Gold Metallurgy in South Africa, Cape + transvaal Printers

Ltd., 1972.).

3. Kohlenstoffhaltige Anteile konzentrieren sich im goldhaltigen silikatischen Rückstand. Es wird ange- geben, daß diese Anteile während des Prozesses passi- viert werden, so daß bei der nach olgenden Cyanidlau¬ gung mit Goldverlusten durch Adsorption nicht zu rechnen ist. Mit einer Passivierung des Kohlenstoffs ist jedoch der in den Kohlenstoffpartikeln einge- schlossene Edelmetallanteil bei der nachfolgenden Cyanidlaugung nicht mehr gewinnbar, so daß entsprech¬ ende Ausbringungsverluste entstehen.

4. Die Einhaltung der genannten Reaktio sbedingungen (100* C, 7 bar, 15 min) ist nur bei Abwesenheit von Pyrit möglich; bei 100° C und 8 bar O^-Druck lassen sich nach einer Laugedauer von 15 min maximal 20 % des vorlau¬ fenden Pyrits auflösen (Hähne; H. : Beitrag zur Druck- laugung von Eisensulfiden, Diss. TU Berlin, 1964). Die Abtrennung von Pyrit aus Arsenopyritkonzentrat setzt eine zusätzliche Prozeßstufe (Flotation) voraus. Dieser Weg ist aber nur möglich, wenn es sich um goldfreie Pyrite handelt; dies ist in den meisten Fällen nicht gegeben.

Silber befindet sich sowohl im goldhaltigen Rückstand als auch in der Arsen-Eisen-Lösung; der gelöste Anteil ist derzeit nicht gewinnbar und stellt damit einen empfindlichen Verlust dar.

ι Aufgabe der Erfindung ist es, ein naßchemisches Verfahren zur Gewinnung von Gold und Silber sowie eines hochgold- und hochsilberhaltigen, eisen-, arsen- und kohlen¬ stofffreien silikatischen Konzentrates aus Erzkonzen¬ traten, insbesondere aus Arsenopyritkonzentraten oder aus pyrithaltigen Erzkonzentraten, insbesondere aus Arsenopyritkonzentraten, die neben Silikaten kohlen¬ stoffhaltige Substanzen enthalten können, zur Verfügung zu stellen, das eine fast quantitative Gold- und Silber¬ ausbeute bzw. die Herstellung eines hochgold und hochsil¬ berhaltigen, eisen-, arsen- und kohlenstofffreien silika¬ tischen Konzentrates bei möglichst wirtschaftlichen Ver¬ ahrensbedingungen und unter weitgehender Vermeidung einer Umweltbelastung ermöglicht.

Die Patentansprüche 1 bis 4 enthalten die Lösung dieser Aufgabe. Danach werden die Erzkonzentrate nach einer echano-chemischen Beanspruchung mit einem Energieaufwand von 50 - 500 kWh/t Erzkonzentrat mit bzw. ohne Schwefel- säure bei einer Reaktionsdauer von 15 Minuten bis 6 Stunden und Temperaturen von 50* - 150 ö C in Gegenwart von Sauerstoff mit einem Partialdruck von 0,2 - 20 bar oxi- dierend in einer Stufe aufgeschlossen, wobei der Arsen- und Eisenanteil fast vollständig in Lösung überführt wird, während sich Gold, Silber und kohlenstoffhaltige Substanzen fast vollständig im silikatischen Rückstand, der bei Temperaturen von 400° - 1000° C dekarbonisiert wird, anreichern. Aus diesem entkarbonisierten Konzentrat können Gold und Silber in bekannter Weise durch Cyanid- laugung und anschließende Fällung gewonnen werden. Die

Cyanidlaugung kann in 3 - 10 Stunden durchgeführt werden.

Entgegen der Lehrmeinung ist ein direkter schwefelsaurer Aufschluß edelmetallhaltiger Arsenopyritkonzentrate, die neben silikatischer Gangart insbesondere kohlensto fhal¬ tige Substanzen enthalten, in Gegenwart von Sauerstoff in einer Stufe auch bei den angegebenen Temperaturen mög¬ lich, wenn die Erzkonzentrate mechano-chemisch vorbehan¬ delt werden. Durch mechano-chemische Vorbehandlung er- folgt eine Symmetrieumwandlung des üblicherweise triklinen Arsenopyrits nach monoklin und der kohlen¬ stoffhaltige Anteil erfährt eine Herabsetzung seines Flammpunktes. Die beim Aufschluß entstehenden stabilen Sulfatlösungen enthalten das vorlaufende Arsen und Eisen, während sich Gold und Silber fast quantitativ mit der silikatischen Gangart und den kohlenstoffhaltigen Sub¬ stanzen im Rückstand befinden. Aufgrund der Aktivierung läßt sich der kohlenstoffhaltige Anteil des edelmetall- haltigen Rückstandes bereits bei Temperaturen, die weit unter den bei kohlenstoffhaltigen Substanzen üblichen Flammpunkten liegen, vollständig entkarbonisieren, so daß bei der nachfolgenden Cyanidlaugung Edelmetallverluste durch Adsorption weitgehend ausgeschlossen sind. Es wurde weiterhin gefunden, daß edelmetallhaltige Arsenopyritkonzentrate, die neben silikatischer und kohlenstoffhaltiger Gangart als Begleitmineral Pyrit enthalten, in Gegenwart von Sauerstoff ebenfalls in einer Stufe aufgeschlossen werden können, wenn eine mechano- chemische Vorbehandlung erfolgt. Dabei erleidet Pyrit in gleicher Weise wie der Arsenopyrit Strukturumwandlungen, die durch ein Schwefeldefizit des Kristallgitters ge-

kennzeichnet sind. Die Reaktionsbedingungen für den oxi- dierenden Aufschluß von pyrithaltigen Arsenopyritkonzen¬ traten werden in diesem Fall von der Reaktionsfähigkeit des Pyrits bestimmt. Im Gegensatz zu der aus wissen- schaftlichen Untersuchungen zum vol-lständigen oxidieren- den sauren Druckaufschluß von Pyrit bekannten minimal erforderlichen Reaktionstemperatur von 140° C (Hähne, H., s . o.) kann ein vollständiger Aufschluß des Pyritanteils in Arsenopyritkonzentraten bereits bei Temperaturen von 110° C ohne Zusatz von Schwefelsäure erfolgen. In den silikatischen Rückständen befinden sich auch unter diesen Bedingungen das vorlaufende Gold und Silber fast quanti¬ tativ.

Demgemäß ist auch die Gewinnung von Gold- und Silber aus Pyriten^ Gegenstand- dieser Erfindung 5 .

Ein erfindungswesentlicher Verfahrensschritt ist die mechano-chemische Vorbehandlung, bei der durch Stoßbe- anspruchung bei den Arsenopyritkonzentraten über die durch den Zerkleinerungseffekt bedingte Oberflächenver¬ größerung hinaus Symmetrieumwandlungen und instabile Zwischenzustände durch Gitterstörungen und Gitterleer¬ stellen, letztere als Folge der Dissoziation eines ge- ringen Schwefelanteils, erzeugt werden. Diese Struktur¬ veränderungen und -umorientierungen führen zu Verände¬ rungen der thermodynamischen Voraussetzungen und rufen neben Suszeptibilitäts- und Leitfähigkeitsänderungen eine so starke Erhöhung der Reaktionsf higkeit bei Arsenopyritkonzentraten jeder Zusammensetzung hervor, daß zum einen eine fast vollständige Auflösung des Arsen- und

Eisenanteils in Gegenwart von Sauerstoff bereits bei Temperaturen von 60° C möglich ist und der edel etallhal- tige silikatische Rückstand bei Temperaturen von 500° C entkarbonisiert werden kann, so daß bei der nachfolgenden Cyanidlaugung eine fast quantitative Gewinnung von Gold und Silber garantiert ist.

Als echano-chemisches Vorbehandlungsverfahren zur Er¬ zeugung von Strukturveränderungen ist die Schwingmahlung aufgrund ihrer vorwiegend stoßenden Beanspruchung bei Beschleunigungen bis zu 15 g und Punkttemperaturen größer als 800 β C besonders geeignet. Bei 800° C erfahren Arsenopyrite eine weitgehende Strukturumwandlung von der triklinen zur monoklinen Symmetrie. Die Begleitminerale Pyrit, Quarz und Kohlenstoff werden durch Gitterstörungen bzw. Gitterleerstellen in aktive instabile Zwischenzu¬ stände versetzt. Dieser für das Löseverhalten von Arsenopyritkonzentraten erfindungswesentliche Effekt der echano-chemischen Strukturumwandlung läßt sich durch Röntgenfeinstrukturen reproduzierbar nachweisen. Schwingmühlen sind entsprechend als physikalisch¬ chemische Reaktoren aufzufassen (Gock, E.: Maßnahmen zur Verringerung des Energiebedarfs bei der Schwingmahlung, Aufbereitungstechnik, 1979, S. 343 - 347). Als besonders vorteilhaft bei dem erfindungsgemäßen Verfahren hat sich ein Energieaufwand für die Schwingmahlung von 100 - 200 kWh/t Erzkonzentrat herausgestellt.

Bei herkömmlichen Mühlen, bei denen die stoßende Bean- spruchung neben der reibenden Beanspruchung nur eine untergeordnete Rolle spielt, reicht die Beanspruchungs-

energie für die Erzeugung von Strukturveränderungen regelmäßig nicht aus, um einen vollständigen Aufschluß von Arsenopyritkonzentraten unter diesen Bedingungen zu erreichen.

Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens ist von ent¬ scheidender Bedeutung, daß der Flammpunkt des Kohlen¬ stoffs im silikatischen Rückstand herabgesetzt wird.

Der durch Schwingmahlung erzielte Effekt der echano- chemischen Strukturumwandlung von Arsenopyritkonzentraten ist abhängig von der Konzentration der Mineralbestand¬ teile, von den Betriebsbedingungen der Mühle sowie von der Dauer der Mahlung und damit d ' em Energieaufwand pro Tonne Konzentrat. Läßt sich verfahrenstechnisch,-- eine längere AufSchlußdauer . vertreten, ist eine kürzere Mahl- dauer ausreichend. Im Hinblick-auf das Volumen des- Auf¬ schlußreaktors ist es jedoch vorteilhaft, die Reaktions¬ dauer gering zu halten. Als besonders vorteilhaft hat sich eine Reaktionsdauer von 15 - 240 Minuten erwiesen. Vorzugsweise erfolgt die Schwingmahlung deshalb derart, daß die für Arsenopyrit bzw. die Begleitminerale Quarz und Pyrit meßbaren Intensitätsverh ' ältnisse der Röntgen- beugungsreflexe I/Io kleiner 0,4 sind.

Entsprechend dem Verfahrensschema in Abbildung 1 kann nach der erfindungswesentlichen echano-chemischen Vor¬ behandlung durch kontinuierliche Schwingmahlung 2 der Aufschluß metallhaltiger Arsenopyritkonzentrate mit be- liebigen Anteilen silikatischer Gangart und kohlenstoff¬ haltiger Substanzen 1 z. B. durch Niedrigdrucklaugung 3

mit Schwefelsäure' bei Temperaturen von 60 β - 120°C, be¬ sonders bevorzugt bei 60° - 100 β C und einem Sauerstoff- partialdruck von vorzugsweise 0,2 - 10 bar bei einer Reaktionsdauer von 15 - 240 Minuten derart erfolgen, daß der Arsen- und Eisenanteil vollständig in Lösung 4 über¬ führt wird und sich die Edelmetalle Gold und Silber fast quantitativ im silikatischen, kohlensto fhaltigen Rück¬ stand 8 anreichern und somit ein Edelmetallkonzentrat bilden. In Gegenwart von Pyrit als zusätzlichem Begleit- aterial werden die Reaktionsbedingungen von diesem be¬ stimmt. Bei der Auflösung handelt es sich um eine exotherme Reaktion, so daß der Prozeß keine Wärmezufuhr benötigt. Da der Sulf-idschwefel von Arsenopyrit und Pyrit weitgehend zu Sulfat oxidiert wird, ist im allgemeinen ein Schwefelsäurezusatz bei Kreislaufbetrieb nicht erfor¬ derlich. Nach der Trennung fest/flüssig läßt sich das Edelmetallkonzentrat aufgrund des aktivierten Zustandes der kohlenstoffhaltigen Substanz z. B. durch Tempern vor¬ zugsweise bei 500° - 600" C entkarbonisieren. Dadurch werden Edelmetallverluste durch Adsorption bei der nach¬ folgenden Cyanidlaugung weitgehend verhindert. Aus dem entkarbonisierten Konzentrat können Gold und Silber in bekannter Weise durch Cyanidlaugung 10 gewonnen werden.

Im Vergleich zur Cyanidlaugung von abgerösteten Arseno¬ pyritkonzentraten, bei denen Laugezeiten bis zu 60 Stun¬ den erforderlich werden können, beträgt die Reaktions¬ dauer beim erfindungsgemäßen Verfahren für die fast quan¬ titative Extraktion von Gold und Silber aus diesen Kon- zentraten 3 bis maximal 10 Stunden. Die Gewinnung von Gold und Silber aus den Cyanidlösungen kann z. B. durch

den ClP-Prozeß mit anschließender Fällung 11 durch Elek¬ trolyse bzw. durch Zinkmetall erfolgen. Die beim Auf¬ schluß von Arsenopyritkonzentraten anfallenden Lösungen enthalten das gesamte vorlaufende Arsen und Eisen in Form von Fe3+ und As03-/4-Ionen 4. Durch Erhöhung des pH- Wertes lassen sich Eisen und Arsen als schwerlösbares Eisenarsenat ausfällen 5, das einer Deponie 6 zugeführt werden beziehungsweise Vorstoff für die Thermische Ge¬ winnung von Arsen sein kann. Die dabei freiwerdende Schwefelsäure wird in die Niedrigdruck-Laugungsstufe 3 rezirkuliert 7.

Die Erfindung wird anhand der folgenden Beispiele er- läutert:

Ein pyritfreies Arsenopyrit-Flotationskonzentrat mit:

27,68 X As 20,42 X Fe 29,30 X SiOa, 7,41 X C 410 g Au/t und 35 g Ag/t

entsprechend einer mineralogischen Zusammensetzung von ca. 60 X FeAsS, 30 X SiO^ und 7,4 X C wurde in einer Schwingmühle mit einem Energieaufwand von 120 kWh/t mechano-chemisch vorbehandelt. Der Grad der Struktur¬ umwandlungen bzw. der erzeugten Gitterstörungen, ausge-

drückt durch das Verhältnis der mittleren Röntgenbeu- gungsintensitäten vor Io und nach I der mechano-che- mischen Vorbehandlung, ergab dabei für Arsenopyrit 0,4 und repräsentativ für die Begleitminerale d-SiOa, = 0,4.

Der Aufschluß erfolgte in einem Laborautoklaven mit einem Verhältnis zwischen Suspensions- und Gasvolumen von 1:2,5 bei einer Feststoffkonzentration von 150 g/1 unter fol¬ genden Reaktionsbedingungen:

Temperatur: 60 β C

Sauerstoffdruck: 0,2 bar Reaktionsdauer: 240 min

Nach der Trennung fest/flüssig wurden folgende Konzen¬ trationen erreicht:

Lösung 98,5 X Fe, 98,9 % As

Rückstand 97,6 X SiOj., 100 X C, 100 X Au + Ag

Der stark kohlenstoffhaltige Rückstand wurde zunächst bei 100° C getrocknet und anschließend 60 Minuten in Gegenwart von Luftsauerstoff bei 500° C getempert. Der Rückstand wird dabei vollständig entkarbonisiert. Bezogen auf die Aufgabe konnte für Gold und Silber im silikatischen Rück¬ stand eine Anreicherung um den Faktor 3,4 festgestellt werden. Eine anschließende Cyanidlaugung dieses Edelme- tallkonzentrates führte bereits nach einer Laugedauer von 4 Stunden zu einer vollständigen Extraktion von Gold und

Silber; ohne Entkarbonisierung treten nach der gleichen Laugedauer Edelmetallverluste bis zu 70 X ein.

Beisp. ι iel ιι _2

Das in Beispiel 1 beschriebene pyritfreie Arsenopyrit- Flotationskonzentrat wurde nach gleicher mechano-chemi- scher Vorbehandlung durch Schwingmahlung in einem La¬ borautoklaven mit den ebenfalls genannten Relationen der Volumina bei einer Feststoffkonzentration von 150 g/1 unter folgenden Reaktionsbedingungen aufgeschlossen:

Temperatur: 100 e C

Sauerstoffpartialdruck: -10 bar

Reaktionsdauer: _ ' 60. min =

Nach der Trennung fest/flüssig ergaben sich folgende Konzentrationen:

Lösung 99,9 X Fe, 99,4 X As

Rückstand 95,2 X Si0 2 , 100 X C , 100 % Au, 98,4 X Ag

Die Entkarbonisierung erfolgte in diesem Fall bei 600° C über eine Zeitraum von 10 min. Es resultierte ein voll¬ ständig dekarbonisiertes Edelmetallkonzentrat, das bei der anschließenden Cyanidlaugung das gleiche günstige Laugeverhalten zeigte.

Bei.sp.ie_l._3

Ein pyrithaltiges Arsenopyrit-Flotationskonzentrat mit:

15,64 X As 30,24 X Fe 19,80 X SiOa. 4,4 X C 320 g Au/t + 24 g Ag/t

entsprechend einer mineralogischen Zusammensetzung von etwa 34 X FeAsS, 40 X FβS_ , 20 X SiOa. und 4,4 X C wurde in einer Schwingmühle mit einem Energieaufwand von 180 kWh/t echano-chemisch vorbehandelt. Der Grad der Struk¬ turumwandlungen bzw. der erzeugten Gitterstörungen, aus¬ gedrückt durch das Verhältnis der mittleren Röntgenbeu- gungsintensitäten I/Io, ergab für Arsenopyrit 0,2 und repräsentativ für die Gangart für d-SiOa.0,2. Als Reaktor für den Aufschluß diente ein Laborautoklav mit den in den vorstehenden Beispielen angegebenen Volumenverhältnissen. Die Feststoffkonzentration betrug wiederum 150 g/1. Es wurde bei folgenden Reaktionsbedingungen gearbeitet:

Temperatur: 110°C

Sauerstoffpartialdruck: 15 bar

Eine-Ha.SO^-Konzentration: baut sich während der Reaktion auf

Reaktionsdauer: 30 min

Nach der Trennung fest/flüssig wurde folgendes Ausbringen erzielt:

Lösung 99 , 2 X Fe , 99 , 5 % As

Rückstand 94 X SiO^, 100 X C, 100 X Au, 96,3 X Ag

Die Entkarbonisierung des edelmetallreichen Rückstandes erfolgte 15 min im Luftstrom bei 600* C. Es wurde ein Anreicherungsgrad für Gold und Silber von 5,05 festge¬ stellt. Die Laugung dieses Edelmetallkonzenträtes mit NaCN ermöglichte nach einer Reaktionsdauer von 5 Stunden eine vollständige Extraktion von Gold und Silber.

Das in Beispiel 3 gekennzeichnete und mechano-chemisch durch Schwingmahlung in gleicher Weise vorbehandelte pyrithaltige Arsenopyrit-Flotationskonzentrat wurde im Laborautoklaven bei einem Feststoffgehalt der Suspension von 150 g/1 unter folgenden Bedingungen aufgeschlossen:

Temperatur: 120 * C

Sauerstoffpartialdruck: 20 bar baut sich während der

Reaktion auf Reaktionsdauer: 15 min

Nach der Trennung fest/flüssig ergab sich folgendes Aus¬ bringen:

Lösung 98,7 % Fe 99,2 % As *

Rückstand 95,7 X SiOa., 100 % C, 100 X Au, 96,9 X Ag

Die Entkarbonisierung erfolgte wiederum bei 600 C. Das bei der Cyanidlaugung bei allen vorhergehenden Beispielen beschriebene ausgezeichnete Reaktionsverhalten wurde be¬ stätigt.