Development of a new hydrometallurgical process for Indonesian copper sulphide

Publikationen: Thesis / Studienabschlussarbeiten und HabilitationsschriftenDissertation

Abstract

Die Entwicklung eines hydrometallurgischen Extraktionsverfahrens für Kupfersulfidminerale wird zu einem der vielversprechendsten Themengebiete nicht nur für die Kupferproduktion, sondern auch für die Nebenprodukt-Metallerzeugung. Der Vorteil zu den bestehenden pyrometallurgischen Verfahren ist in der selektiven Extraktion gegeben, welche es erlaubt, ausgewählte Metalle zu gewinnen. Das Ziel dieser Arbeit ist, ein Fließbild der Extraktion von Kupfer und anderen wichtigen Metallen aus indonesischem Kupferkonzentrat durch alternative hydrometallurgische Verfahren zu entwickeln und damit die Wertschöphung zu erhöhen. Diese Kupferkonzentrate, mit der mineralogischen Zusammensetzung von Kalkopyrit und Pyrit, enthalten mehrere verschiedene Metalle in unterschiedlichen Oxidationsstufen. Aufgrund ihrer Seltenheit werden sie sowohl als wertvoll als auch als kritisch eingestuft. Allerdings sind die Inhalte dieser Metalle relativ gering und verborgen in komplexen Mineralverwachsungen. Um diese für die Laugung vorzubereiten, sind die wichtigsten Schritte die umfangreiche Charakterisierung der Konzentrate und die Untersuchung einer geeigneten Temperatur für die Vorbehandlung. Die Charakterisierungsverfahren beinhalten eine chemische Analyse durch Röntgenfluoreszenzspektroskopie (XRF), eine induktiv gekoppelte Plasma-Massenspektrometrie (ICP-MS) und Röntgenbeugungsuntersuchung (XRD) für die mineralogischen Phasen. Die Untersuchung des thermischen Verhaltens erfolgte mittels einer gleichzeitigen thermische Analyse, bestehend aus Differentialthermoanalyse (DSC) in Kombination mit Thermogravimetrie (TG) und Fourier-Transformations-Infrarot (FTIR)-Spektroskopie. Die Proben wurden durch Rösten bei verschiedenen Temperaturübergängen vorbehandelt und anschließend mit XRD und Rasterelektronenmikroskopie mit Energiedispersionsspektroskopie (SEM-EDS) charakterisiert. Zusätzlich fanden Chlorid-Laugungsexperimente mit gerösteten Konzentraten unter Verwendung der Versuchsplanung von Modde® 9,0 statt, um die optimalen Parameter und Konzentrationen von den wichtigsten Metallextraktionen zu analysieren. Die Analyse zeigte, dass die wichtigsten Faktoren für gleichbleibende thermodynamische Bedingungen der pH-Wert und das elektrochemische Potenzial (ORP) sind. Die Konzentrationen von Natriumhypochlorit (NaOCl), Salzsäure (HCl) und Natriumchlorid (NaCl) sind wichtig, um die Schlüsselfaktoren zur Erreichung der erforderlichen Parameter zu erlangen und aufrechtzuerhalten. Als Oxidationsmittel in dem Chlorid/Hypochlorit-System sollte hypochlorige Säure mit NaOCl im sauren Zustand gebildet werden, welche das wirksamste Oxidationsmittel ist. Die pH- und ORP-Werte, welche bei jedem Experiment gemessen werden, bestätigen, dass Gold, Palladium und Wismut vom ORP-Wert und Gold und Palladium weiters auch vom pH-Wert abhängen. Die Schlüsselfaktoren aus den Versuchsergebnissen und die Prozessparameter einschließlich der Konzentration der Lösung für ein optimales Extraktionsverfahren sind in einem hydrometallurgischen Prozessfließbild für indonesisches Kupfersulfid zusammengefasst.

Details

Titel in ÜbersetzungEntwicklung neuer hydrometallurgischer Verfahren für indonesisches Kupfersulfid
OriginalspracheEnglisch
QualifikationDr.mont.
Betreuer/-in / Berater/-in
StatusVeröffentlicht - 2016