Entwicklung eines Verfahrens zur Extraktion von Wertstoffen und zur Herstellung von Eisenverbindungen aus Eisensilikatgestein

Bei der Erzeugung von Primärkupfer aus Kupferkonzentrat (angereichertes Kupfererz) entstehen als Nebenprodukte sowohl Schwefelsäure als auch Eisensilikatgestein (ESG). Das ESG enthält zahlreiche Wertmetalle, die teilweise in höheren Konzentrationen als in den kommerziell abgebauten Erzen vorliegen. In Anbetracht steigender Metallpreise und der erwünschten Erschließung neuer Verwendungsmöglichkeiten für das ESG beschäftigt sich diese Arbeit mit der Entwicklung eines Verfahrens zur Laugung von ESG und der Gewinnung der wichtigsten Wertmetalle aus der Lösung. Während der Laugung sollen die Wertmetalle möglichst vollständig aus dem ESG gelöst werden, ohne dass eine Gelbildung von gelösten Silikaten eintritt. Es wurde ein Laugungsverfahren entwickelt, mit dem es möglich war, die Massenanteile von 82 % Kupfer, 97 % Eisen, 84 % Molybdän und 98 % Zink aus den enthaltenen Wertmetallen des ESGs zu lösen. Aus der Wertmetalllösung konnte Eisen als Eisensulfat-Heptahydrat oder Hämatit, Molybdän als Molybdäntrioxid, Kupfer als saubere Kupfersulfatlösung und Zink als Zinkhydroxid und Zinksulfid abgetrennt werden. Für die Bewertung des Verfahrensdesigns wurde eine Kostenschätzung für eine Anlage zur jährlichen Produktion von 100 000 t Eisensulfat-Heptahydrat durchgeführt. Es ergab sich ein Betriebsverlust von 0.7 Mio. € pro Jahr. Durch die Entwicklung eines optimierten Verfahrensdesigns konnte ein Teil dieser Betriebskosten verhindert oder gesenkt werden. Der geschätzte Betriebsgewinn für das optimierte Verfahren beläuft sich auf 3.0 Mio. € pro Jahr.