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T1 - Aufbereitungstechnische Ansätze in der Wiederverwertung von Zwischenprodukten aus der Kupfermetallurgie

AU - Patscheider, Stefan

N1 - gesperrt bis 14-11-2023

PY - 2018

Y1 - 2018

N2 - Die Aufarbeitung von Zwischenprodukten und Reststoffen aus der Kupfermetallurgie erfolgt hauptsächlich durch hydro- oder pyrometallurgische Verfahren. Gegenstand der Untersuchungen, die im Zuge dieser Dissertation durchgeführt wurden, war es, die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen klassischer aufbereitungstechnischer Prozesse und Verfahren für die Aufarbeitung dieser Zwischenprodukte und Reststoffe auszuloten. Diese Arbeit wurde am Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung an der Montanuniversität Leoben in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie und einem industriellen Partner durchgeführt. Die Untersuchungen gliederten sich in Arbeiten zur mineralogischen und aufbereitungstechnischen Charakterisierung von seitens des industriellen Partners zur Verfügung gestellten Reststoffproben sowie in experimentelle Versuche, die im Labor- als auch im Technikumsmaßstab durchgeführt wurden. Die mineralogische Charakterisierung erfolgte mittels Röntgendiffraktometeranalyse, Röntgenfluoreszenzanalyse sowie Rasterelektronenmikroskopie mit Einbindung der QEMSCAN®-Technologie. Parallel dazu wurde der Methodenmix der aufbereitungstechnischen Merkmalsklassenanalyse für die aufbereitungstechnische Charakterisierung der verschiedenen Proben herangezogen. Weiterführende experimentelle Versuche wurden mit einem Flugstaub aus einer sekundären Kupferhütte sowie einer Einschmelzschlacke aus der Edelmetalllinie einer primären Kupferhütte durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen mit dem Flugstaub haben gezeigt, dass insbesondere die Windsichtung, die auch in Kombination mit einer thermischen Vorbehandlung getestet wurde, eine selektive Trennung von bestimmten Elementen in eine Feingut-Fraktion beziehungsweise Grobgut-Fraktion ermöglicht. Die mineralogische Bewertung der Einschmelzschlacke mittels QEMSCAN® hat gezeigt, dass neben Edelmetalllegierungen unter anderem auch Baryt und Thenardit als Einschlüsse in einer Bleisilikat-Phase vorliegen. Die experimentellen Versuche zur Abtrennung der Edelmetalle sowie der Baryt-Phasen aus der Einschmelzschlacke haben gezeigt, dass die Flotation der selektivste Aufbereitungsprozess im Vergleich mit den anderen, experimentell betrachteten Prozessen – optische Sortierung und Elektroscheidung nach Triboaufladung – darstellt. Die optische Sortierung nach dem Merkmal „Farbe“, die gegenüber der Flotation trocken durchgeführt werden kann, stellt für die Vorabscheidung von Baryt-Phasen in der Partikelgröße > 1 mm eine Alternative zur Flotation dar. Obgleich die systematischen Untersuchungen mit der ebenfalls trocken betriebenen Elektroscheidung nach Triboaufladung keine vergleichbar guten Ergebnisse wie durch Einsatz der Flotation ergaben, konnten eindeutig Sortiereffekte zwischen den Edelmetallen und den Baryt-Phasen festgestellt werden, was die Empfehlung zur Fortsetzung der diesbezüglichen Bemühungen zur Auffindung optimierter Prozessparameter, allenfalls unter Einsatz von chemischen Konditioniermitteln zur kontrollierten Verstärkung von Ladungsunterschieden, rechtfertigt.

AB - Die Aufarbeitung von Zwischenprodukten und Reststoffen aus der Kupfermetallurgie erfolgt hauptsächlich durch hydro- oder pyrometallurgische Verfahren. Gegenstand der Untersuchungen, die im Zuge dieser Dissertation durchgeführt wurden, war es, die Einsatzmöglichkeiten und -grenzen klassischer aufbereitungstechnischer Prozesse und Verfahren für die Aufarbeitung dieser Zwischenprodukte und Reststoffe auszuloten. Diese Arbeit wurde am Lehrstuhl für Aufbereitung und Veredlung an der Montanuniversität Leoben in Zusammenarbeit mit dem Lehrstuhl für Nichteisenmetallurgie und einem industriellen Partner durchgeführt. Die Untersuchungen gliederten sich in Arbeiten zur mineralogischen und aufbereitungstechnischen Charakterisierung von seitens des industriellen Partners zur Verfügung gestellten Reststoffproben sowie in experimentelle Versuche, die im Labor- als auch im Technikumsmaßstab durchgeführt wurden. Die mineralogische Charakterisierung erfolgte mittels Röntgendiffraktometeranalyse, Röntgenfluoreszenzanalyse sowie Rasterelektronenmikroskopie mit Einbindung der QEMSCAN®-Technologie. Parallel dazu wurde der Methodenmix der aufbereitungstechnischen Merkmalsklassenanalyse für die aufbereitungstechnische Charakterisierung der verschiedenen Proben herangezogen. Weiterführende experimentelle Versuche wurden mit einem Flugstaub aus einer sekundären Kupferhütte sowie einer Einschmelzschlacke aus der Edelmetalllinie einer primären Kupferhütte durchgeführt. Die experimentellen Untersuchungen mit dem Flugstaub haben gezeigt, dass insbesondere die Windsichtung, die auch in Kombination mit einer thermischen Vorbehandlung getestet wurde, eine selektive Trennung von bestimmten Elementen in eine Feingut-Fraktion beziehungsweise Grobgut-Fraktion ermöglicht. Die mineralogische Bewertung der Einschmelzschlacke mittels QEMSCAN® hat gezeigt, dass neben Edelmetalllegierungen unter anderem auch Baryt und Thenardit als Einschlüsse in einer Bleisilikat-Phase vorliegen. Die experimentellen Versuche zur Abtrennung der Edelmetalle sowie der Baryt-Phasen aus der Einschmelzschlacke haben gezeigt, dass die Flotation der selektivste Aufbereitungsprozess im Vergleich mit den anderen, experimentell betrachteten Prozessen – optische Sortierung und Elektroscheidung nach Triboaufladung – darstellt. Die optische Sortierung nach dem Merkmal „Farbe“, die gegenüber der Flotation trocken durchgeführt werden kann, stellt für die Vorabscheidung von Baryt-Phasen in der Partikelgröße > 1 mm eine Alternative zur Flotation dar. Obgleich die systematischen Untersuchungen mit der ebenfalls trocken betriebenen Elektroscheidung nach Triboaufladung keine vergleichbar guten Ergebnisse wie durch Einsatz der Flotation ergaben, konnten eindeutig Sortiereffekte zwischen den Edelmetallen und den Baryt-Phasen festgestellt werden, was die Empfehlung zur Fortsetzung der diesbezüglichen Bemühungen zur Auffindung optimierter Prozessparameter, allenfalls unter Einsatz von chemischen Konditioniermitteln zur kontrollierten Verstärkung von Ladungsunterschieden, rechtfertigt.

KW - dust

KW - precious metals slag

KW - air classification

KW - triboelectrostatic belt separation

KW - QEMSCAN

KW - Kupferhütte

KW - Flugstaub

KW - Einschmelzschlacke

KW - QEMSCAN

KW - Windsichtung

KW - triboelektrostatische Bandscheidung

KW - Flotation

M3 - Dissertation

ER -