Verarbeitung von nichteisenmetallen

Verarbeitung von nichteisenmetallen

Kalkprodukte spielen im Abbau und in der Extraktion von Nichteisenmetallen, einschließlich Aluminium, Kupfer, Gold, Nickel, Kobalt, Uran, Titan und Lithium, eine Schlüsselrolle. Kalk ist auch für die pyrometallurgische Veredelung und Verhüttung einiger Nichteisenmetalle von Bedeutung. Kalkprodukte finden ferner Anwendung in der Aufbereitung von Abwasser und Bergematerial und beim Absetzen, Entwässern, Filtrieren, im Umweltschutz und in der Minensicherheit.

Lhoist verfügt über eine große Platte an Kalkprodukten geeigneter Reinheit und Reaktionsfähigkeit zur Prozessoptimierung und Metallgewinnung. Als Experten auf dem Gebiet der Kalknutzungseffizienz bieten wir unseren Kunden Innovation und Expertise in speziell abgestimmten Dienstleistungen. Diese reichen von einer Kalkprodukt-Reagenzlieferung bis zu ausgelagerten Kalklöschanlagen zur Produktion von Kalkmilch (Löschkalk) an Kundenstandorten.

Metallgewinnung, Hydrometallurgie und Mineralaufbereitung

 

 

 

Produktion eines Basismetallkonzentrats durch Mineral-Flotation

Die Mineraltrennungsmethode durch Flotation (zur Erzeugung von Sulfidmineralkonzentraten) beruht auf dem Prinzip, dass unterschiedliche Mineraloberflächen bei verschiedenen pH-Werten unterschiedlich reagieren. Bei Verwendung von Kalk zur pH-Kontrolle können unterschiedliche Verhalten in der Mineral-Flotation erreicht werden, um die wertvollen Basismetallsulfide (Kupfer, Nickel, Kobalt, Zink und Blei) zu konzentrieren und selektiv zu gewinnen.

Reduzieren von Pyrit während der Sulfidmineral-Flotation

Während der Flotation muss Pyrit FeS2 – das reichlichste aber wertloseste Sulfidmineral – von wertvollen Basismetallsulfiden, wie Chalkopyrit CuFeS2, abgetrennt werden. Ohne Reduktion von Pyrit würde FeS2 das Konzentratprodukt kontaminieren und verdünnen. Die Verwendung von Kalk erleichtert diese Abtrennung.

Aluminiumoxidproduktion aus Bauxit mit dem Bayer-Verfahren

Das Bayer-Verfahren ist das wichtigste industrielle Verfahren zur Veredelung von Bauxit zur Erzeugung von Aluminiumoxid. Kalk, typischerweise in der Form von Löschkalk (Kalkmilch), wird in mehreren Komponenten einer Mineralaufbereitung verwendet. Zu diesen zählen Aufschluss, Kaustifizierung, Filtration, Filterhilfe-Produktion (Trikalziumaluminatbildung) und Oxalatentfernung. 

Goldgewinnung durch Zyanidierung

Zyanid ist das am häufigsten verwendete Auslaugmittel für die Gewinnung von Gold in Lösung, aus der es gewonnen und in Goldmetall umgewandelt werden kann. Kalk, der eine Schlüsselrolle in der Steuerung des Zyanidlaugungsprozesses spielt, erhöht den pH-Wert auf einen effektiven und sicheren Betriebswert.

Aufbereitung von refraktärem Gold

Refraktäres Golderz enthält allgemein Eisensulfid (typischerweise Pyrit, FeS2), das vor einer Zyanidierung oxidiert und entfernt werden muss. Bei all den verschiedenen Oxidationsmethoden entsteht Säure, die einen signifikanten Kalkverbrauch zur Säureneutralisierung, Ausfällung von Verunreinigungen und pH-Kontrolle (>10,5) für die Zyanidierung bedingt. Wir können die Kalknutzungseffizienz für diese Anwendungen maximieren.

Entfernung von Arsen

Arsen ist eine wesentliche und gefährliche Verunreinigung, die mit vielen Kupfer- und refraktären Golderzen verbunden ist. Häufig in Säurelösungen vorhanden, muss es in einer stabilen festen Form entfernt werden. Die Umsetzung von löslichem Arsen in Skorodit FeAsO4.2H2O wird als die am besten geeignete Aufbereitungsoption angesehen. Sie erfordert die folgenden Elemente:

  • Lösliches zweiwertiges Eisen
  • Ein Oxidationsmittel zum Oxidieren von zweiwertigem zu dreiwertigem Eisen. Dies führt zu einer Co-Oxidation von Arsen zu Arsenat und zur Co-Ausfällung von As mit Fe in der Form von Skorodit.
  • Kalk zur Erhöhung des pH-Wertes der sauren arsenhaltigen Lösung. Dies erleichtert die Oxidation von zweiwertigem zu dreiwertigem Eisen und garantiert die Ausfällung und Stabilität des Skorodits. 

Kupfer-Kobaltoxiderz-Laugung

Eine hydrometallurgische Aufbereitung von Kupfer/Kobaltoxiderzen beinhaltet ein Lösen des Erzes mit Säure. Die resultierende saure Lösung erfordert mehrere Schritte, um die gelösten Elementverunreinigungen aus der Lösung auszufällen. In diesen Prozessen wird Kalk für verschiedene Ausfällungsschritte verwendet.

Hydrometallurgische Aufbereitung von Nickel-Laterit

Die hydrometallurgische Aufbereitung von Nickel-Lateriten (Limoniten oder Saproliten) setzt saure Bedingungen voraus, um Nickel im Lateriterz zu lösen. Diese saure Lösung wird in mehreren Schritten mit Kalk neutralisiert, wobei die gelösten Elementverunreinigungen aus der Lösung ausgefällt und wertvolle Basismetalle (Ni, Co, Cu) als Ausfällungsprodukte gewonnen werden. 

Silbergewinnung aus refraktären Sulfid-Golderzen

Während der Druckoxidation oder Bearbeitung im Autoklaven gewisser Erzarten kann Silber als Co-Präzipitat in Basiseisensulfaten in den Rückstand gelangen, sodass seine Gewinnung nicht möglich ist. Es kann ein Kalksiedeprozess angewendet werden: Bei hoher Temperatur reagieren silberhaltige Präzipitate mit Kalk. Dies führt zu ihrer Umsetzung zu Eisenoxiden und/oder Hydroxiden und zur Solubilisierung von Silber für eine anschließende Gewinnung. 

Produktion von Titanoxid

In der TiO2 Produktion aus Ilmenit FeTiO3 wird Schwefelsäure eingesetzt. Kalkstein und Kalk werden zur Neutralisierung des resultierenden Abwassers und Entfernen gelöster Metallverunreinigungen vor einer Wiederverwendung oder Abgabe in die Umwelt benötigt.

Produktion von Uran Yellowcake

Schwefelsäure wird zum Auslaugen von Uran aus gewissen Erzarten eingesetzt, häufig gemeinsam mit einem Oxidationsmittel wie dreiwertigem Eisen. Ein solches Auslaugen erfolgt entweder in situ, in Halden oder in Rührtanks. Nach der Urangewinnung aus Lösung (typischerweise durch Lösemittelextraktion) muss die restliche saure Lösung neutralisiert und aufbereitet werden, um die gelösten Metalle zu entfernen. Kalk wird sowohl zur Neutralisierung als auch zur Ausfällung verwendet.

Produktion von Lithium

Lithium wird in Form von Carbonat oder Hydroxid aus mehreren Quellen erzeugt, einschließlich Spodumenerz, Lepidolit und Salzlaugen. Bei diesen sind die Hauptursachen für einen Kalkverbrauch:

  • Entfernung von Magnesium in Prozessabläufen zur Rückgewinnung von Salzlaugen
  • Neutralisierung und Entfernung von Verunreinigungen in Spodumenprozessabläufen
  • Umsetzung von Lithiumcarbonat zu Lithiumhydroxidmonohydrat

Sicherheits- und Prozessanwendungen

 

 

 

Feuchtigkeitskontrolle in festen Mineralprodukten (Feuchtigkeitsgrenzen für die Beförderung)

Mineralprodukte, wie Eisenerz und andere Mineralkonzentrate, müssen eng regulierten Feuchtigkeitsgrenzen für die Beförderung entsprechen, die für Massenguttransport gelten. Eine zu geringe Feuchtigkeit führt zu Staubproblemen, während eine zu hohe eine Fluidisierung des Materials bewirkt, möglicherweise mit katastrophalen Konsequenzen für Massengutfrachter. Kalk CaO reagiert mit freiem Wasser zur Bildung von Kalziumhydroxid, wodurch der Feuchtigkeitsgehalt der Mineralprodukte verringert wird. Kalk kann auch als Feuchtigkeitskontrollmethode für Mineralfeststoffmassengut unter klimatischen Bedingungen verwendet werden, die zu nassen, klebrigen Erzen führen, die Probleme bei der Massenguthandhabung verursachen.

Entwässerung und Ausflockung suspendierter Mineralpartikel in Verdickungsmitteln

Kalk kann als Flockungsmittel bei der Verdickung und Absetzung von Mineralpartikeln dienen, woraus erhöhte Absetzraten und eine verbesserte Entwässerung während der Entsorgung von Bergematerial resultieren.

Hydraulische Sicherheitsmaßnahmen

Kalk kann die hydraulischen Eigenschaften von Anlagen zur Lösungs- und Bergematerialeindämmung verändern. Proviacal® DD ist ein Produkt auf Kalkbasis, das im Speziellen für eine hydraulische Modifizierung von Deichen, Dämmen und Bergeentsorgungseinrichtungen gestaltet ist. www.proviacal.com

Geruchskontrolle für Mineralkonzentrat

Bei Lagerung, Transport und Handhabung von Basismetall, Sulfidmineralkonzentraten ist eine Geruchskontrolle wichtig. Flotationssammler, wie Xanthate, werden in Mineralkonzentraten zurückgehalten. Unter gewissen Umständen können sich diese organischen Verbindungen während Lagerung, Transport und Handhabung von Basismetallkonzentraten zersetzen. Zersetzungsprodukte enthalten gasförmige schwefelorganische Verbindungen, die starke Gerüche erzeugen. Diese könnten Regulierungsbehörden veranlassen, den Transport dieser Konzentrate einzuschränken. Die Verwendung von Kalkprodukten im abschließenden Feststoff/Flüssigkeits-Trennschritt einer Konzentratproduktion kann Gerüche, die mit Mineralkonzentraten verbunden sind, wesentlich verringern.

Explosionsschutz für Kohlenstaub

Gemahlener Kalkstein wird im Steinkohlebergbau verwendet, um Kohlenstaubexplosionen zu verhindern und zu unterdrücken. Typischerweise wird er an die Minenwand gesprüht, wo er als Kohlenstaubbindemittel dient und die Ablösung von Staub verhindert, der in der Luft zu einem explosionsfähigen Brennstoff werden kann. Zusätzlich werden Kalksteinsäcke an strategisch wichtigen Standorten in der Mine platziert, die im Fall einer Explosion ebenso explodieren. Das entstehende Kalksteinmehl verdünnt die Konzentration des Kohlenstaubs und verringert dessen explosive Auswirkung und Verbrennungspotential.

Pyrometallurgische Veredelung und Verhüttung

Kalk wird in zahlreichen Kupfer-, Nickel-, Aluminium- und Magnesiumveredelungs- und Verhüttungsanwendungen eingesetzt. 

 

Kupfer und Nickel

  • Schmelzmittel in Kupferöfen zur Schlackenbildung. Kalk ist bei hohen Temperaturen stabil und benötigt keine Energiezufuhr im Gegensatz zu Kalkstein, der Energie verbraucht, die ersetzt werden muss.
  • Arsenentfernung aus Kupfer in Konvertern und Anodenöfen und zur Arsenausfällung aus Röstofenabfallströmen zur Säurewiedergewinnung.
  • Waschreagenz zur Behandlung von Schmelzereiabgasen aus Metallabstichen.
  • Erleichterung der Filtration von eingefangenem Staub und Hilfe zur Vermeidung einer Schmutzansammlung in Beutelfiltern, die Luftfeuchtigkeit enthalten. 

Aluminum

REFINAL™ ist ein spezielles Aluminium-Fluss- und Veredelungsmittel, das in Zusammenarbeit mit MQP Ltd. entwickelt wurde, einem Anbieter innovativer Technologien und Geräte für die Aluminiumindustrie. http://www.mqpltd.com/

Magnesium

Die EMGESAL® FLUX Palette besteht aus hochwertigen Leichtmetallflussmitteln, die speziell für die Magnesiumveredelung abgestimmt sind. Sie entfernen nichtmetallische Einschlüsse, bieten Schutz für die Schmelze und löschen Magnesiumfeuer. Brochure Emgesal® - EN

In unserer Rheinkalk Anlage wird eine Palette an kalkfreien, synthetischen, wasserfreien Produkten auf der Basis von Carnallit (MgCl2-KCl) erzeugt, die in der Verhüttung und Veredelung von Leichtmetallen eingesetzt werden.