Konzentration von Metallen der Platingruppe (PGMs) aus Erzen
Die Konzentrierung von Metallen der Platingruppe (PGMs) aus Erzen umfasst aufgrund ihrer geringen Konzentrationen und ihres komplexen Auftretens in der Regel mehrere Aufbereitungs- und Extraktionsschritte. Im Folgenden finden Sie eine Übersicht der besten Ansätze zur Konzentrierung von PGMs:
1. Zerkleinern und Mahlen
- Ziel: Um PGM-Partikel aus dem Erz zu befreien.
- ProzessDas Erz wird zerkleinert und gemahlen, um die Größe der Mineralkörner zu verringern und so eine bessere Trennung der Platingruppenmetalle von anderen Materialien in nachfolgenden Schritten zu ermöglichen.
2. Schaumflotation
- Ziel: Trennung von PGMs von Gangmineralien unter Verwendung von Unterschieden in ihren Oberflächeneigenschaften.
- Prozess: Zerkleinertes Erz wird mit Wasser und Flotationsreagenzien (Kollektoren und Aufschäumer) in Flotationszellen gemischt. PGMs haften an Luftblasen und steigen an die Oberfläche, wo sie einen Schaum bilden, der abgeschäumt wird. Das verbleibende Material, das Abfall (Gang) ist, sinkt auf den Boden.
- Effizienz: Dies ist eine der effektivsten Methoden zur Anfangskonzentration von PGMs. Das gewonnene Konzentrat enthält typischerweise PGMs sowie Sulfide von Nickel, Kupfer und Eisen.
3. Magnetische Trennung (falls zutreffend)
- Ziel: Zum Entfernen von magnetisch anfälligen Materialien, wie z.B. bestimmte eisenhaltige Mineralien.
- Prozess: Mit Hilfe von Magnetfeldern können ferromagnetische Materialien von den nichtmagnetischen PGMs getrennt werden.
4. Schwerkraftkonzentration
- Ziel: Zur Trennung schwererer PGMs von leichterer Gange.
- ProzessMethoden wie Spiralkonzentratoren, Rütteltische oder Vorrichtungen Diese Techniken können zur Anreicherung der schweren Platingruppenmetalle (PGM) aufgrund von Dichteunterschieden eingesetzt werden. Sie werden häufig vor oder nach der Flotation angewendet, um die PGM weiter anzureichern.
- Effizienz: Diese Methode funktioniert am besten bei groben Partikeln und Erzen mit hoher PGM-Dichte.
5. Schmelzen
- Ziel: Um PGMs aus dem Konzentrat zu extrahieren.
- Prozess: Das PGM-Konzentrat wird bei hohen Temperaturen zu einer geschmolzenen Masse geschmolzen, wobei die PGMs und andere unedle Metalle (wie Nickel und Kupfer) von der Schlacke (Abfall) getrennt werden. Flussmittel wie Kieselsäure werden zugesetzt, um die Schlacke vom wertvollen Metallgehalt zu trennen.
- Ergebnis: Das Produkt ist eine "Matte", die die konzentrierten PGMs und Basismetalle enthält.
6. Umwandlung
- Ziel: Um die Matte weiter zu reinigen.
- Prozess: Die Matte wird in Konvertern behandelt, um Schwefel und Eisen zu oxidieren, wodurch ein konzentrierteres PGM und unedles Metallprodukt zurückbleibt. Dieses Verfahren ergibt oft eine "Konverter-Matte", die zur weiteren Veredelung geschickt wird.
7. Raffination von unedlen Metallen (optional)
- Ziel: Zur Entfernung von unedlen Metallen wie Nickel, Kupfer und Kobalt, wobei PGMs zurückbleiben.
- Prozess: Hydrometallurgische Verfahren wie Drucklaugung oder Lösungsmittelextraktion, werden verwendet, um diese unedlen Metalle aus der PGM-haltigen Matte zu entfernen.
8. PGM-Raffination
- Ziel: Um reines Platin, Palladium, Rhodium und andere PGMs zu erhalten.
- Prozess: Die Raffination umfasst eine Reihe von Schritten, wie zum Beispiel Königswasserauslaugung, Fällung, Ionenaustausch, und elektrolytische Raffination, um einzelne PGMs voneinander zu trennen und zu reinigen.
- Ergebnis: Das Endprodukt ist hochgereinigtes Platin, Palladium, Rhodium, Iridium und Ruthenium, oft in Schwamm- oder Stangenform.
Zusätzliche Verbesserungen:
- Hydrometallurgische Verarbeitung: In einigen Fällen können Platingruppenmetalle nach der Flotation mittels Laugungstechniken (zum Beispiel Cyanidlaugung oder Chloridlaugung) konzentriert werden, wobei die Metalle gelöst und selektiv aus der Lösung ausgefällt oder extrahiert werden.
- Autoklavenverarbeitung: Bei bestimmten Erztypen kann eine Druckoxidation (Autoklavieren) eingesetzt werden, um Sulfidminerale aufzuschließen und die PGM-Ausbeute in nachgelagerten Prozessen zu verbessern.
Wichtige Überlegungen:
- Erzart: Die Wahl der Konzentration und des Extraktionsverfahrens hängt von der Mineralogie des Erzes und dem PGM-Gehalt ab.
- Umweltauswirkungen: Prozesse wie Schmelzen und Auslaugen erfordern ein sorgfältiges Umweltmanagement, um mit Emissionen, Abraum und chemischen Abfällen umzugehen.
Indem Sie eine Kombination dieser Methoden anwenden, können Sie PGMs aus dem Erz für die weitere Verarbeitung effektiv aufkonzentrieren.