RS56587B1 - Postupak i postrojenje za preradu izgoretine pirita - Google Patents

Description

Opis pronalaska

[0001] Predmetni pronalazak se odnosi na tehničku oblast dobijanja metala, a naročito gvožđa, i/ili obojenih i/ili plemenitih metala iz ruda, odn. ostataka ruda, prvenstveno iz šljake pirita, odn. iz pečenog pirita, a naročito iz izgoretine pirita.

[0002] Predmetni pronalazak se odnosi na postupak za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa, odn. gvožđe hlorida iz ruda, odn. ostataka ruda u obliku šljake pirita, pri čemu je šljaka pirita naročito izgoretina pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline.

[0003] Pored toga, predmetni pronalazak se odnosi na odgovarajuće postrojenje za rekuperaciju namenjeno za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa, odn. gvožđe hlorida iz ruda, odn. ostataka ruda u obliku šljake pirita, a prvenstveno izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu se postrojenje može primeniti za izvođenje postupka prema pronalasku.

[0004] Shodno tome, predmetni pronalazak se takođe odnosi na primenu postrojenja za rekuperaciju prema pronalasku za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa, odn. gvožđe hlorida iz ruda, odn. ostataka ruda u obliku šljake pirita.

[0005] Generalno, rude naročito sadrže hemijska jedinjenja metala, kao što su jedinjenja gvožđa, na primer, u obliku oksida gvožđa, karbonata gvožđa i sulfida gvožđa, pri čemu se pomenuta jedinjenja metala mogu nalaziti u rudi u vidu smeše sa mineralima koji ne sadrže gvožđe.

[0006] U najvažnije rude gvožđa se ubrajaju magnetit, limonit, hematit, kao i siderit. Dok se gvožđe u slučaju magnetita nalazi u obliku gvožđe(II, III) oksida (Fe3O4), gvožđe u hematitu se pretežno nalazi u obliku gvožđe(II) oksida (Fe2O3). Pored toga, u sideritu se gvožđe prvenstveno nalazi u obliku gvožđe(II) karbonata (FeCO3).

[0007] Međutim, dalje su takođe poznate i prirodne rude u kojima se gvožđe nalazi prvenstveno u jedinjenju sa sumporom. U iste se naročito ubraja pirit, koji se takođe, kao sinonim, naziva i gvožđe sulfidom odn. koji je zbog svog metalnog sjaja i svoje mesinganozlatne boje poznat kao mačije zlato, odn. zlato za budale.

[0008] Pirit naročito sadrži niz drugih tehnološki, odn. ekonomski značajnih metalnih komponenata, kao što su npr. cink, bakar, kobalt i olovo, kao i druge sastojke na bazi kalcijuma i silicijuma, koji se pri primarnoj industrijskoj primeni pirita za proizvodnju sumporne kiseline generalno ne valorizuju i zato ostaju, takoreći, neiskorišćeni u materijalu, odn. rezultujućoj izgoretini pirita.

[0009] Kao što je gore navedeno, gvožđe se u piritu nalazi naročito u obliku sulfida, još poželjnije u obliku gvožđe(II) disulfida, odn. FeS2; pri čemu u ovom kontekstu pirit predstavlja najrasprostranjeniji sulfidni mineral. U industrijskim razmerama on služi kao polazni materijal za proizvodnju, odn. dobijanje sumporne kiseline, pri čemu se rezultujuća šljaka naziva pečenim piritom, odn. kao sinonim, purpurnom rudom ili izgoretinom pirita.

[0010] U toku proizvodnje sumporne kiseline uz primenu pirita kao polaznog materijala, u stanju tehnike je kao generalno predviđeno da se pirit, kao sulfidna metalna ruda, podvrgne pečenju u prisustvu kiseonika iz vazduha, pri čemu se, polazeći od gvožđe sulfida koji je prisutan u piritu, prvo dobijaju sumpor dioksid (SO2) i oksidi gvožđa u različitim stadijumima oksidacije. Posle toga tako dobijeni sumpor dioksid oksidira, a naročito u toku takozvanog kontaktnog postupka, odn. u kontaktnoj peći, uz primenu katalizatora, na primer, vanadijum pentoksida, i u prisustvu dodatnog kiseonika u sumpor trioksid (SO3). Pratećom adsorpcijom, odn. reakcijom sa vodom se onda dobija sumporna kiselina (H2SO4).

[0011] Zato se proizvodnja sumporne kiseline polazeći od pirita izvodi u suštini naročito u vidu četvorostepenog procesa, pri čemu taj postupak sadrži sledeće korake:

(i) pečenje pirita, na primer, u peći za pečenje u fluidizovanom sloju radi dobijanja sumpor dioksida polazeći od gvožđe sulfida, odn. gvožđe disulfida, odn. gvožđe(II) disulfida (sa odgovarajućom jednačinom hemijske reakcije 4 FeS2+ 11 O2→ 2 Fe2O3+ 8 SO2);

(ii) prateće prečišćavanje gasa, a naročito radi prečišćavanja prethodno dobijenog sumpor dioksida;

(iii) oksidaciju sumpor dioksida u sumpor trioksid (sa odgovarajućom jednačinom hemijske reakcije 2 SO2+ O2→ 2 SO3), pri čemu se reakcija može izvesti uz primenu katalizatora u kontaktnom, odn. etažnom reaktoru; i

(iv) adsorpciju sumpor trioksida, naročito sa koncentrovanom sumpornom kiselinom koja sadrži vodu radi dobijanja dodatne sumporne kiseline, pri čemu sumpor trioksid deluje kao anhidrid rezultujuće sumporne kiseline (sa jednačinom hemijske reakcije SO3+ H2 SO4(H2O) → 2 H2SO4).

[0012] Sumporna kiselina se generalno upotrebljava u veoma velikim količinama u industrijskim razmerama i u brojnim hemijsko-tehnološkim oblastima: pri tome se veliki deo proizvedene sumporne kiseline upotrebljava u proizvodnji đubriva. Pored toga, sumporna kiselina služi kao polazni proizvod, odn. međuproizvod za proizvodnju drugih industrijski relevantnih proizvoda, kao što su katalizatori, surfaktanti, kiseline, kao što je fluorovodonična kiselina, sulfata, sredstava za sušenje, pomoćnih materija za reakcije i sličnog. Ne može se zanemariti da je zbog brojnih mogućih primena sumporne kiseline jasno da postoji velika potreba za njom: tako je svetska proizvodnja sumporne kiseline prešla red veličine od 200 miliona tona godišnje, zbog čega sumporna kiselina predstavlja hemikaliju koja se najviše proizvodi na svetskom nivou.

[0013] Takođe, polazeći od ovoga, jasno je da pri proizvodnji sumporne kiseline uz korišćenje pirita kao polaznog materijala nastaju velike količine pečenog pirita ili izgoretine pirita. Pri tome se generalno radi o ostatku, odn. otpadu koji nastaje pri pečenju upotrebljenih polaznih materijala, odn. polaznih ruda u obliku pirita. Kod izgoretine pirita se naročito radi o čvrstom ostatku koji nastaje kao otpadni proizvod pri dobijanju sumpor dioksida, odn. sumporne kiseline termičkom preradom pirita. Na osnovu toga se generalno pretpostavlja da na svetskom nivou u vezi sa proizvodnjom sumporne kiseline godišnje nastane najmanje 20 miliona tona izgoretine pirita.

[0014] Pri tome se izgoretina pirita po pravilu skladišti, odn. deponuje na mestu proizvodnje, pri čemu već postoje veoma velike zalihe izgoretine pirita na svetskom nivou nastale u vezi sa proizvodnjom sumporne kiseline koja se vrši još od kraja 19. veka. Pošto se pirit koji predstavlja osnovu za proizvodnju sumporne kiseline pre svoje prerade po pravilu usitnjava, odn. melje, onda rezultujuća izgoretina pirita generalno predstavlja supstancu u obliku finih čestica, a koja je naročito relativno homogena.

[0015] Što se generalno tiče rezultujućeg pečenog pirita, odn. izgoretine pirita, ona sadrži velike količine gvožđa, kao i ekonomski relevantne količine drugih metala, a između ostalog i plemenitih metala, koji se pri proizvodnji sumporne kiseline ne odstranjuju iz polaznog materijala, tako da je, polazeći od ovoga, izgoretina pirita kao takva vredna sirovina za dobijanje ekonomski relevantnih količina metala i plemenitih metala.

[0016] Izgoretina pirita naročito sadrži gvožđe oksid u obliku FeO, Fe2O3(hematita) i/ili Fe3O4(magnetita), a preostale količine FeS2(gvožđe disulfida) su naročito odgovorne za crvenkastu boju izgoretine pirita. Osim silicijum dioksida (SiO2) i sulfata, a naročito u obliku kalcijum sulfata (CaSO4), izgoretina pirita pored toga takođe sadrži i značajne količine metala cinka, bakra, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma, hroma i olova. Dalje, izgoretina pirita takođe sadrži plemenite metale, a naročito u obliku zlata, odn. srebra. Zato izgoretina pirita predstavlja ne baš zanemarljivi ekonomski značajan potencijal za dobijanje, odn. rekuperaciju metala, obojenih metala i plemenitih metala.

[0017] U vezi ovoga je takođe značajno da gvožđe, sa težinskim udelom od 95 % od svih upotrebljenih metala zajedno, predstavlja metal koji se najviše koristi širom sveta. Na primer, gvožđe predstavlja glavni sastojak čelika. Razlog za ovako masovnu upotrebu gvožđa se pored njegove velike raspoloživosti takođe nalazi i u tome što gvožđe poseduje izuzetna svojstva u pogledu čvrstoće i duktilnosti, a naročito ukoliko se gvožđe nalazi u obliku legura sa drugim metalima, kao što su hrom, molibden i nikl. Zbog ovih svojstava u mnogim oblastima tehnike gvožđe predstavlja osnovni materijal. Gvožđe se naročito u obliku čelika upotrebljava u proizvodnji vozila, brodova, kao i u celokupnoj oblasti građevinarstva, na primer, kao armirani beton. Pored toga, gvožđe predstavlja feromagnetni metal i zbog toga je takođe važno za proizvodnju u industrijskim razmerama u oblasti elektromagnetizma, kao što su generatori, transformatori, električni induktori, releji i elektromotori. U ovom kontekstu gvožđe se upotrebljava u čistom obliku ili u kombinaciji, na primer, sa silicijumom, aluminijumom, kobaltom, ili niklom kao meki magnetni materijal jezgra za vođenje magnetnih polja, odn. zaštitu, odn. ekranizaciju magnetnih polja ili za povećanje induktivnosti. Gvožđe se takođe upotrebljava u oblasti hemije, a naročito u obliku gvozdenog praha. 2010. godine svetska proizvodnja sirovog gvožđa je prešla vrednost od 1.000 miliona tona. Ovo pokazuje da širom sveta postoji veoma velika potreba za gvožđem.

[0018] Polazeći od ovoga, u stanju tehnike su prvi pristupi bili usmereni na ekonomično iskorišćavanje izgoretine pirita koja je nastala kao otpadni proizvod pri proizvodnji sumporne kiseline.

[0019] Tako se ostatak koji je pri proizvodnji sumporne kiseline ostajao u obliku pečenog pirita, odn. izgoretine pirita upotrebljava, na primer, u visokim pećima. Pri tome je fokus bio usmeren isključivo na dobijanje gvožđa, ali postojeći postupci nisu ekonomski i ekološki optimalni, a nije predviđena ni rekuperacija drugih sastojaka.

[0020] Pored toga, US 4259 106 A se odnosi na postupak za pečenje polaznog materijala koji sadrži gvožđe, kao što je izgoretina pirita, a koji takođe sadrži i druge metale, pri čemu ti drugi metali treba da budu podvrgnuti hlorovanju. Što se tiče reagensa za hlorovanje, masovno je korišćen kalcijum hlorid. U vezi ovoga, predviđeno je isključivo hlorovanje metala različitih od gvožđa, pri čemu gvožđe kao takvo treba da ostane u rastopu. Pored toga, nedostatak predstavlja i velika potrošnja energije, koja je povezana sa postupkom na kome je bazirana.

[0021] Pored toga, GB 1236 345 A nije posebno usmeren na rekuperaciju gvožđa. Naročito treba da bude izvršeno isključivo hlorovanje metala različitih od gvožđa, istovremeno sa pečenjem polaznog materijala. Zbog upotrebljenog sredstva za hlorovanje, izabrani tok postupka je pored toga rezultovao i visokom korozivnom aktivnosti, što je posebno škodljivo za uređaj na kome se ovaj postupak izvodi.

[0022] Pored toga, EP 0 538 168 A1 nije usmeren na hlorovanje i rekuperaciju gvožđa iz izgoretine pirita. Umesto toga, ovaj dokument je usmeren na optimizaciju cijanidnog luženja, koje se sprovodi radi dobijanja zlata i srebra, pri čemu nije predviđena rekuperacija metalnog gvožđa. Izabrani tok postupka je osim toga i ekonomski nepovoljan.

[0023] Dalje, u CN 101067 163 A je opisan postupak prerade pirita, pri čemu nije predviđeno ni pečenje, ni hlorovanje. Takođe je manje efikasna i izolacija pojedinačnih komponenata iz sirovine.

[0024] Dalje, CN 102 605 172 A se odnosi na postupak sa pečenjem pirita, pri čemu je predviđena sledstvena redukcija izgoretine uz primenu biomase. Pomoću ugljenika koji je sadržan u biomasi gvožđe(III) oksid se redukuje u metalno gvožđe. Rezultujuće metalno gvožđe treba da bude izolovano magnetnom separacijom. Opsežnija rekuperacija drugih metala nije predviđena.

[0025] Pored toga, CN 102 502 527 A je usmeren na primenu gvožđe sulfata kao polazne supstance, koja treba da reaguje sa piritom i elementarnim sumporom da bi se dobio gvozdeni prah. U okviru postupka rekuperacije nije predviđeno hlorovanje. Nije obezbeđena ni selektivna separacija različitih metalnih komponenata na efektivan način.

[0026] CN 102251 067 A je usmeren na preradu pirita, odn. pečenog pirita bez hlorovanja, pri čemu metalni sastojci treba da budu izdvojeni postupcima luženja. Međutim, ovde je nedostatak velika upotreba hemikalija, kao i povremena mala selektivnost separacije.

[0027] CN 102225 374 A se odnosi na magnetnu separaciju gvožđa posle izvršene separacije drugih metala iz pečenog pirita. Nije predviđeno hlorovanje metalnih komponenata. Isto tako nije predviđena ni ciljana i selektivna separacija različitih metalnih komponenata.

[0028] Pored toga CN 102 121 059 A se odnosi na postupak pečenja pirita. Nije opisano hlorovanje metalnih komponenata. Pored toga, redukcija gvožđa se vrši uz primenu ugljenika. Međutim, u ovom slučaju je nedostatak to što ona ne rezultuje uvek metalnim gvožđem visoke čistoće, pošto može doći do njegovog onečišćavanja ugljenikom koji je upotrebljen za redukciju.

[0029] CN 102 344 124 A opisuje konverziju gvožđe sulfata preko oblika monohidrata u sumpornu kiselinu, gvožđe i gvožđe oksid, pri čemu se kao polazni materijal upotrebljava pirit. Nije opisano ciljano hlorovanje. Isto tako, nisu predviđene ni opsežna separacija i rekuperacija različitih metala.

Dalje, GB 1 350 392 A se odnosi na dobijanje obojenih metala iz pirita posle izvršenog pečenja i hlorovanja obojenih metala. Nije predviđeno hlorovanje gvožđa. Komponente gvožđa treba da ostanu u ostatku u obliku gvožđe oksida. Shodno tome, nije moguća efikasna separacija svih komponenata.

[0030] US 4576 812 A se odnosi na postupak prema kome se gvožđe hlorid upotrebljava kao izvor hlorida, pri čemu se polazi od gvožđe hlorida uz primenu kiseonika sa ciljem da se posle toga dobije gvožđe(III) oksid, koji se onda upotrebljava za dobijanje gvožđa. Nije opisano pečenje polaznog materijala, tako da su polazni materijali povremeno nekonzistentni.

[0031] Dalje, DE 2 005 951 A je usmeren na jedan postupak za preradu šljake pirita u materijal za šaržiranje za visoke peći. Šljaka pirita u ovom slučaju treba da se peletira, te da izgori u prisustvu kalcijum hlorida u rotacionoj peći, pri čemu gvožđe treba da se oksidira pomoću kalcijum hlorida. Nije predviđena dalja prerada, odn. separacija, odn. ona nije moguća zbog specifičnog toka postupka.

[0032] DE 637 443 A se odnosi na redukciju gvožđe hlorida uz korišćenje vodene pare i opciono uglja polazeći od materijala koji sadrže gvožđe sulfid, pri čemu je cilj da se dobije elementarni sumpor.

[0033] US 3896 211 A se odnosi na postupak za prečišćavanje gvožđe oksida, koji sadrži prečišćavanja metala drugačijih od gvožđa, pri čemu se oksidi u reakcionoj zoni, na temperaturi od 550 °C do 700 °C dovode u kontakt sa smešom para jednog gasovitog halogenovodonika, u prisustvu određene količine vodene pare, pri čemu se formiraju halogena jedinjenja metala drugačijih od gvožđa koja predstavljaju nečistoće i koja se upare. Pri tome gvožđe oksid treba da ostane kao čvrsta faza, a uparena halogena jedinjenja treba da budu odstranjena iz reakcione zone pomoću vrelog nosećeg gasa. Posle toga prečišćeni gvožđe oksid treba da se odstrani iz reakcione zone i on se dobija na taj način.

[0034] Dalje, GB 1456 194 A se odnosi na jedan postupak za dobijanje gvozdenog tela, pri čemu jedno jedinjenje gvožđa u gasovitom stanju reaguje sa redukcionim gasom i pri čemu se ovako dobijeno gvožđe skuplja odn. izdvaja na jednom telu za oblikovanje, pri čemu se temperatura tela za oblikovanje podešava tako da odgovara najmanje jednoj temperaturi redukcije, a treba da bude manja od tačke topljenja gvožđa. Pored toga u oblasti tela za oblikovanje treba da bude obezbeđena jedna turbulentna struja gasa da bi se gvožđe izdvojilo na telu za oblikovanje u obliku čvrstog sloja gvožđa u kristalnom obliku.

[0035] Osim toga, US 4 353 740 A se odnosi na jedan postupak za rekuperaciju zlata iz rude koja sadrži zlato, pri čemu za to služi mlevenje rude, koje je praćeno oksidacionim pečenjem rude, a zatim hlorovanje rude, koje je praćeno dovođenjem rude u kontakt sa gasovitim hlorom, pri čemu zlato treba da se prevede u zlato hlorid, odn. u kompleks zlato hlorid/gvožđe hlorid. Posle toga gasovita jedinjenja treba da se radi izdvajanja zlata prevedu u halogene soli formiranjem smeše halogene soli/zlato hlorid, pri čemu se na kraju metalno zlato odvaja od halogene soli.

[0036] Dalje, US 1943 339 A se odnosi na jedan postupak za preradu kompleksne rude, koja sadrži srebro sulfid, kao i druge metale u rudi, pri čemu se prvo čestice rude oblažu oksidom zemnoalkalnog metala, a tako obloženi materijal se peče tako da to rezultuje odstranjivanjem sumpora iz srebro sulfida, pri čemu se istovremeno obrazuje sulfat zemnoalkalnog metala, koji je povezan sa delovima čestica rude koji sadrže srebro, što treba da spreči globulizaciju srebra ili kontakt uz fizičku, odn. hemijsku interakciju srebra sa drugim sastojcima rude. Posle toga ispečena ruda se prerađuje tako da se srebro prevodi u jedno rastvorljivo jedinjenje, koje posle toga treba izdvojiti.

[0037] Pored toga, US 2007/0224109 A1 se odnosi na jedan postupak za dobijanje hlorida metala iz materijala koji sadrži oksid metala, pri čemu taj postupak sadrži kalcinaciju polaznog materijala, kao i hlorovanje kalciniranog proizvoda radi formiranja najmanje jednog oksida metala.

[0038] Dalje se DE 945740 C odnosi na postupak za preradu hlorovanjem sulfidnih ruda koje sadrže crne i obojene metale u više faza. Pri tome ruda koja se razlaže treba da bude raspodeljena, pri čemu u prvoj fazi jedan deo treba da bude hlorovan uz primenu gasovitog hlora radi formiranja feri hlorida i sumpor monohlorida (disumpor dihlorida). Drugi deo treba da se razloži sa sumpor monohloridom dobijenim u drugoj fazi, pri čemu se razložena ruda dobijena u drugom stepenu, koja sadrži fero hlorid, prevodi u prvu fazu i treba da bude dalje hlorovana zajedno sa još uvek nerazloženom rudom.

[0039] Naučna publikacija autora Trumbull R. C. et al., "Transactions of the Institution of Mining and Metallurgy", 58, 1949, strane 1 do 31, se odnosi na postupak za tretiranje šljake pirita takozvanim Hendersonovim postupkom. Prema ovom postupku se šljaka pirita prvo usitnjava, pa se zatim podvrgava pečenju u prisustvu natrijum hlorida. Iz ostatka dobijenog na ovaj način se odstranjuju obojeni metali. Međutim, nije predviđeno dobijanje gvožđa iz šljake pirita tretirane na ovaj način. Pečenje se odvija u prisustvu natrijum hlorida na temperaturama preko 350 °C i u prisustvu kiseonika.

[0040] Naučna publikacija autora Pitsch H. et al., Revista de Metalurgia, 6, 1970, strane 490 do 500, se odnosi na postupak za odstranjivanje obojenih metala iz šljake pirita uz korišćenje reagenasa za hlorovanje u obliku gasovitog hlora ili kalcijum hlorida. Nije predviđeno dobijanje gvožđa iz tretirane šljake pirita. Hlorovanje šljake pirita se odvija na visokim temperaturama od 1.000 do 1.200 °C u oksidacionoj atmosferi, tako da se eventualno rezultujuće gvožđe(III) hlorid odmah prevodi u gvožđe(III) oksid, a shodno tome, posle hlorovanja više nema gvožđe(III) hlorida.

[0041] Postupci prerade metalnih ruda, a naročito pirita, odn. otpadnih proizvoda koji nastaju pri preradi ovih ruda, kao što je izgoretina pirita, koji su poznati iz stanja tehnike su često povezani sa tim nedostatkom što su, sa jedne strane, postupci na kojima su oni bazirani tehnički kompleksni i izvode se uz korišćenje velike količine hemikalija, dok, sa druge strane, nije moguća opsežna separacija, odn. rekuperacija različitih metalnih komponenata. Isto tako, postrojenja u kojima se primenjuju pomenuti postupci, zbog kompleksnog toka postupka, mogu biti skupa.

[0042] Imajući u vidu ovo stanje tehnike, sledi da je cilj predmetnog pronalaska realizacija efikasnog postupka i odgovarajućeg postrojenja, odn. uređaja za rekuperaciju/dobijanje sirovina iz ruda, odn. ostataka ruda, odn. rekuperaciju naročito gvožđa, odn. jedinjenja gvožđa, a naročito u obliku gvožđe hlorida, kao i opciono drugih komponenata, a naročito iz izgoretine pirita koja nastaje pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu bi napred navedeni nedostaci stanja tehnike trebali da budu bar znatno smanjeni ili bar ublaženi.

[0043] Poseban cilj predmetnog pronalaska je taj da se realizuje efikasan postupak i odgovarajuća postrojenja, odn. uređaji, pri čemu bi trebala da bude omogućena najopsežnija moguća i selektivna rekuperacija gvožđa, odn. jedinjenja gvožđa, a naročito gvožđe hlorida iz osnovnih pečenih pirita, odn. šljake pirita. Pri tome postupak, odn. odgovarajuća postrojenja treba da omoguće izolaciju, odn. rekuperaciju velikog broja različitih metala, kao i plemenitih metala iz osnovnih pečenih pirita, selektivno i sa visokom čistoćom.

[0044] Pored toga, sledeći cilj predmetnog pronalaska se sastoji u realizaciji postupka sa visokom efikasnosti, uz minimizaciju upotrebe hemikalija i/ili potrošnje energije za rekuperaciju gvožđa, odn. jedinjenja gvožđa, a naročito gvožđe hlorida, iz osnovnog pečenog pirita, odn. izgoretine pirita, naročito uz recikliranje, odn. ponovno korišćenje procesnih hemikalija koje su upotrebljene u okviru postupka rekuperacije.

[0045] Pored toga, prema sledećem cilju predmetnog pronalaska, potrebno je realizovati odgovarajuća postrojenja, odn. uređaje koji omogućavaju efikasno vođenje postupka selektivne rekuperacije, a naročito gvožđa i jedinjenja gvožđa, kao što je gvožđe hlorid, iz pečenog pirita, odn. iz izgoretine pirita, pri čemu bi pomenuta postrojenja, odn. uređaji istovremeno takođe trebali da budu optimizirani sa ekonomske, kao i sa ekološke tačke gledišta.

[0046] Napred navedeni cilj je ostvaren predmetom patentnog zahteva 1, koji se odnosi na postupak prema pronalasku za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa, odn. gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline; drugi poželjni primeri izvođenja i specifična izvođenja ovog aspekta pronalaska su predmet odgovarajućih zavisnih zahteva za postupak, kao i pratećih zavisnih zahteva za postupak.

[0047] Pored toga, sledeći predmet predmetnog pronalaska je postrojenje za rekuperaciju prema pronalasku namenjeno za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a posebno poželjno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, kao što je definisano u odgovarajućem nezavisnom zahtevu koji se odnosi na postrojenje; drugi poželjni primeri izvođenja i specifična izvođenja postrojenja prema pronalasku su predmet odgovarajućih zavisnih zahteva, kao i pratećih zavisnih zahteva koji se odnose na postrojenje prema pronalasku.

[0048] Pored toga predmet pronalaska je primena postrojenja za rekuperaciju prema pronalasku u postupku prema pronalasku za rekuperaciju/dobijanje gvožđa, odn. gvožđe hlorida iz ruda, odn. ostataka ruda u obliku šljake pirita prema odgovarajućem zahtevu za primenu.

[0049] Podrazumeva se da sva izvođenja, primeri izvođenja, prednosti i slično navedeni u nastavku u vezi samo jednog aspekta pronalaska isto tako važe i za druge aspekte pronalaska, sa ciljem da se izbegne njihovo ponavljanje.

[0050] Dalje se podrazumeva da kod sledećih vrednosti, brojeva i opsega navedenih u nastavku, navedene opsege ne treba smatrati za ograničavajuće; podrazumeva se kao takvo da mogu biti izvršena odstupanja iz navedenih opsega i vrednosti u pojedinačnim slučajevima ili za specifične primene, bez izlaženja iz okvira aktuelnog pronalaska.

[0051] Pored toga važi i da sve vrednosti, odn. parametri ili slično u suštini mogu biti određeni ili utvrđeni u suštini uz korišćenje standardizovanih ili eksplicitno navedenih postupaka određivanja, odn. postupcima određivanja koji su kao takvi bliski stručnjaku iz odgovarajuće oblasti.

[0052] Za sve relativne, odn. procentualne, a naročito težinske količinske vrednosti navedene u nastavku treba imati u vidu to da bi stručnjak iz odgovarajuće oblasti ove vrednosti u okviru predmetnog pronalaska izabrao, odn. kombinovao tako da njihov zbir - uz opciono uključivanje drugih komponenata, odn. sastojaka, odn. sastavnih delova, a naročito onih koji su definisani u nastavku - uvek rezultuje sa 100 %, odn. 100 tež. %. Međutim, stručnjak iz odgovarajuće oblasti ovo podrazumeva.

[0053] Na osnovu navedenog, predmetni pronalazak će biti detaljnije opisan u nastavku.

[0054] Shodno tome, predmet aktuelnog pronalaska je - prema prvom aspektu aktuelnog pronalaska - postupak za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a naročito iz izgoretine pirita koja nastaje pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu taj postupak sadrži sledeće korake postupka:

(a) pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili ostatka rude, pri čemu polazni materijal sadrži:

(i) gvožđe kao glavni sastojak, i

(ii) najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra; kao i

(iii) najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje polaznog materijala pripremljenog u koraku postupka (a) uz korišćenje najmanje jednog oksidansa, a naročito kiseonika, za dobijanje gvožđe oksida i oksida drugih metala;

(c) hlorovanje proizvoda oksidacije dobijenih u koraku postupka (b), uz korišćenje najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati, koje sadrži hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i hlorida drugih metala;

(d) selektivnu separaciju gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c) i sledstvenu separaciju hlorida drugih metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida, pri čemu se selektivna separacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, vrši sublimacijom gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid kao takvo se dobija sledstvenom desublimacijom ili se na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid podvrgava redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa;

pri čemu se u koraku postupka (c) hlorovanje vrši kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, pri čemu se amonijum hlorid koji je upotrebljen kao sredstvo za hlorovanje u koraku postupka (c) reciklira rekuperacijom amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl) i pri čemu se recikliranje amonijum hlorida vrši u uređaju za reakciju i kondenzaciju, i pri čemu se napred navedeni koraci postupka (a) do (d) izvode po gore navedenom redosledu.

[0055] Shodno tome, postupak prema pronalasku se u suštini odnosi na ciljano, odn. selektivno dobijanje sirovina, i to metalnog gvožđa i jedinjenja gvožđa iz šljake pirita, odn. prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline. Zato se postupak prema pronalasku odnosi na ciljanu, odn. selektivnu rekuperaciju, a naročito iz šljake pirita, odn. posebno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline. Poseban fokus postupka prema pronalasku je usmeren naročito na ciljanu izolaciju gvožđa, koje se može dobiti naročito u obliku gvožđe hlorida kao važnog komercijalnog, odn. industrijskog proizvoda, kao i u obliku metalnog gvožđa kao značajne sirovine naročito u metalnoj industriji. Pri tome se mogu dobiti kako metalno gvožđe kao takvo, tako i odgovarajuća jedinjenja gvožđa (i to u obliku gvožđe hlorida, a prvenstveno u obliku gvožđe(III) hlorida), sa većom čistoćom.

[0056] Selektivnom sublimacijom gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), iz smeše proizvoda se može realizovati ciljano, odn. izolovano izdvajanje gvožđa kao komponente iz smeše proizvoda, tako da se zahvaljujući ovome može izolovati, odn. izdvojiti takoreći glavna komponenta upotrebljenog polaznog materijala, odnosno gvožđe, i to upravo u obliku odgovarajućeg gvožđe hlorida. Selektivna sublimacija, odn. izdvajanje gvožđe hlorida se pri tome vrši naročito na bazi ciljanog izbora temperature sublimacije. Pošto gvožđe hlorid koji treba da se izdvoji, odn. izoluje, a naročito gvožđe(III) hlorid (FeCl3), ima bez želje za ograničavanjem na ovu teoriju - drugačija svojstva sublimacije od hlorida drugih metala, odn. drugih komponenata u smeši proizvoda, iz toga naročito sledi da gvožđe hlorid naročito ima nižu temperaturu sublimacije u poređenju sa drugim hloridima. Na taj način, ciljanim izborom temperature sublimacije se može izvršiti selektivno odstranjivanje gvožđa kao komponente iz smeše proizvoda.

[0057] Pri tome se prema pronalasku, sa jedne strane, može dobiti pripremljeni, odn. izolovani gvožđe hlorid, a sa druge strane, može biti predviđena njegova dalja prerada u metalno gvožđe, putem redukcije. Za ove svrhe je naročito moguće da se odgovarajući delovi struje sublimiranog gvožđe hlorida upotrebe za odgovarajuću desublimaciju, odn. redukciju. Shodno tome, u koraku postupka (d) je naročito moguć takav postupak da se gvožđe hlorid koji je prethodno selektivno izdvojen pomoću sublimacije, a naročito gvožđe(III) hlorid, kao takav bar delimično dobije sledstvenom desublimacijom i da se na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid, a naročito gvožđe(III) hlorid, bar delimično podvrgne redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa, a naročito uz prethodnu podelu struje sublimiranog gvožđe hlorida na dva dela.

[0058] Što se tiče gvožđe hlorida koji je izdvojen iz smeše proizvoda i naročito je sublimiran, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), ono se onda kao takvo može rekuperisati: u ovom kontekstu se izdvojeni i/ili izolovani, a naročito sublimirani gvožđe hlorid, posebno gvožđe(III) hlorid (FeCl3), može desublimirati naročito radi dobijanja čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3). Desublimacija se može izvršiti u odgovarajućem uređaju za desublimaciju, odn. kondenzaciju. U ovom kontekstu se gasovito gvožđe hlorid iz uređaja za sublimaciju naročito može prevesti u uređaj za desublimaciju. Na ovaj način se naročito dobija gvožđe hlorid u obliku čestica, odn. čvrsto gvožđe hlorid, koje kao takvo predstavlja relevantni industrijski, odn. komercijalni proizvod, a naročito zbog svoje primene kao pigment, odn. sredstvo za flokulaciju i/ili taloženje, a naročito u postrojenjima za prečišćavanje otpadnih voda ili sličnom.

[0059] Dalje, izdvojeni, odn. izolovani, a naročito sublimirani i, shodno tome, gasoviti gvožđe hlorid, a naročito gvožđe(III) hlorid (FeCl3), se može redukovati da bi se dobilo metalno gvožđe. U ovom kontekstu se može upotrebiti najmanje jedno sredstvo za redukciju. Kod sredstva za redukciju se prvenstveno radi o vodoniku ili prirodnom gasu (naročito metanu), a prvenstveno vodoniku.

[0060] Dalje, odstranjivanje gvožđa kao komponente koja generalno predstavlja glavni sastojak, odn. glavnu komponentu šljake pirita, odn. izgoretine pirita koja se upotrebljava prema pronalasku, se vrši u skladu sa tokom postupka, naročito pre odstranjivanja, odn.

rekuperacije drugih komponenata. Shodno tome, glavna komponenta se odstranjuje veoma rano, što sa jedne strane dovodi do visokih prinosa gvožđa kao takvog, ali takođe i u pogledu izdvajanja drugih komponenata. Onda se zahvaljujući izvođenju postupka prema pronalasku zbog izdvajanja gvožđa u smeši proizvoda oslobođenoj od gvožđa odgovarajuće povećavaju relativni udeli drugih komponenata, što dalje optimizira naknadnu, odn. rekuperaciju ovih sirovina koja sledi posle dobijanja gvožđa, a naročito u pogledu smanjene upotrebe hemikalija, odn. utroška energije za izdvajanje drugih metalnih komponenata različitih od gvožđa, odn. plemenitih metala. Ova koncepcija prema pronalasku povećava efikasnost rekuperacije drugih metalnih komponenata, odn. plemenitih metala.

[0061] Što se tiče izgoretine pirita koja se upotrebljava prema pronalasku, radi se naročito o izgoretini pirita koja potiče iz proizvodnje sumporne kiseline. Izgoretina pirita naročito nastaje kao otpad ili ostatak pri proizvodnji sumporne kiseline. Pri tome je postupak prema pronalasku povezan sa centralnom prednosti da se veliki broj sirovina na bazi metala, odn. jedinjenja metala može dobiti odn. izolovati iz osnovnog polaznog materijala - koji postoji u velikim količinama kao otpadni materijal, pri čemu postupak prema pronalasku u ovom kontekstu istovremeno omogućava visoku selektivnost u pogledu metalnih komponenata koje se dobijaju iz polaznog materijala. Postupak prema pronalasku naročito omogućava i efektivnu rekuperaciju, odn. prečišćavanje plemenitih metala koji se nalaze u polaznom materijalu, kao što su zlato ili srebro. U celini je prema pronalasku omogućeno opsežno vrednovanje polaznog materijala, uz veću selektivnost pri razdvajanju materija.

[0062] Zahvaljujući specifičnom izvođenju postupka prema predmetnom pronalasku omogućena je bar u suštini potpuna dekompozicija polaznog materijala, pri čemu je isto tako omogućeno i dobijanje krajnjeg proizvoda visoke čistoće od polaznog materijala, tako da su, što se tiče metalnih komponenata koje se prečišćavaju, u celini obezbeđeni njihov visok kvalitet, odn. čistoća.

[0063] Sledeća centralna ideja predmetnog pronalaska se ogleda u tome što se sredstvo za hlorovanje koje se upotrebljava za hlorovanje metalnih komponenata, koje je, kao što je navedeno u nastavku, amonijum hlorid (NH4Cl), može reciklirati, odn. regenerisati. U ovom kontekstu pored toga treba naglasiti da se recikliranje upotrebljenih komponenata, odn. polaznih materija odvija, odn. izvodi istovremeno u okviru postupka prema pronalasku, odn. u toku procesa, tako da se na ovaj način ostvaruje dalja optimizacija, a naročito zato što nema potrebe za dodatnom upotrebom hemikalija za recikliranje.

[0064] Što se tiče pojma "recikliranje", koji se upotrebljava u okviru predmetnog pronalaska, a u vezi sa sredstvom za hlorovanje, ovaj pojam treba shvatiti veoma široko. Pojam "recikliranje" se naročito odnosi na ponovno dobijanje sredstva za hlorovanje koje je prethodno upotrebljeno u okviru postupka prema pronalasku za hlorovanje metalnih komponenata i koje je potrošeno ili degradirano. Pri tome se recikliranje izvodi naročito na bazi hemijskih reakcija, posle čega se u toku hlorovanja proizvodi degradacije koji potiču od sredstva za hlorovanje izoluju i upotrebljavaju kao reaktant u toku narednih hemijskih reakcija sa odgovarajućim reakcionim partnerom radi ponovnog dobijanja sredstva za hlorovanje kao reciklata. Kao što je u nastavku detaljno opisano, kod upotrebljenog sredstva za hlorovanje prema pronalasku se radi o amonijum hloridu (NH4Cl), pri čemu proizvod degradacije koji je nastao pri hlorovanju, odnosno amonijak (NH3), reaguje prvenstveno sa neorganskim jedinjenjem hlora, a prvenstveno hlorovodonikom, čime se dobija reciklat, odnosno amonijum hlorid, koji se može ponovo upotrebiti kao sredstvo za hlorovanje.

[0065] Pri tome se sledeća prednost postupka prema pronalasku ogleda u tome što se polazne supstance potrebne za recikliranje u okviru postupka prema pronalasku generišu, odn. nastaju same, zbog čega, što se tiče sredstva za hlorovanje, ovo može rezultirati zatvorenim ciklusom materije, a naročito za hlor kao sastojak, zajedno sa povećanom efikasnosti postupka prema pronalasku uz istovremeno smanjenje troškova i poboljšani ekološki bilans. Međutim, u okviru predmetnog pronalaska je moguće i da se reaktanti za recikliranje sredstva za hlorovanje, a naročito neorganska jedinjenja, dodaju eksterno. Zahvaljujući ovome postupak prema pronalasku odlikuje velika fleksibilnost, tako da se postupak prema pronalasku može individualno prilagoditi, odn. podesiti do izvesne mere prema osnovama konkretnog toka postupka koji se izvodi, kao što je definisano u nastavku, a takođe u pogledu recikliranja sredstva za hlorovanje.

[0066] Izvođenje postupka prema pronalasku rezultuje postupkom koji je optimizovan kako ekonomski, tako i ekološki, uz smanjen nastanak otpadnih materija i otpadnih gasova, pri čemu je istovremeno smanjena i potrošnja energije za izvođenje tog postupka.

[0067] U suštini je time u okviru predmetnog pronalaska tek po prvi put realizovan postupak za ciljanu, odn. selektivnu preradu šljake pirita, kao što je izgoretina pirita, koji omogućava efikasno i opsežno iskorišćavanje otpadne materije, odn. ostatka, a naročito izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline. U vezi toga je takođe značajno da se velike količine šljake pirita, odn. izgoretine pirita o kojoj je reč nalaze na raspolaganju usled višedecenijske proizvodnje sumporne kiseline, tako da se prema pronalasku mogu iskoristiti odgovarajući opsežni resursi. U ovom kontekstu sledeća prednost koncepta prema pronalasku se nalazi u tome što se mogu razgraditi, odn. smanjiti zalihe ranije dobijene šljake pirita, odn. izgoretine pirita, koje sa stanovišta aspekta životne sredine nisu baš uvek neproblematične.

[0068] Kao što je napred navedeno, polazni materijal koji se upotrebljava u okviru postupka prema pronalasku sadrži veliki broj metala, odn. metalnih komponenata, pri čemu gvožđe generalno predstavlja glavni sastojak. Što se tiče gvožđa kao osnove, kao i drugih metalnih komponenata, kao što su bakar, cink, olovo, kobalt, titanijum, mangan, vanadijum i hrom, u polaznom materijalu koji se upotrebljava u okviru postupka prema pronalasku, oni kao takvi naročito nisu prisutni u metalnom obliku, već najčešće u obliku odgovarajućih jedinjenja koja sadrže metale, a naročito u obliku oksida, pri čemu, u vezi toga, svaki metal takođe može biti prisutan u različitim stanjima oksidacije. Tako se gvožđe u odnosu na polazni materijal obično ponaša tako da gvožđe može biti prisutno, na primer, kao gvožđe(II) oksid, gvožđe(II, III) oksid i/ili gvožđe(III) oksid, a naročito kao što je navedeno u nastavku. Pored toga plemeniti metali koji se nalaze u polaznom materijalu se ponašaju tako, a prvenstveno kada se radi o zlatu, da se svaki plemeniti metal, a prvenstveno zlato, u polaznom materijalu nalazi u metalnom obliku. Što se tiče srebra koje se nalazi u polaznom materijalu, ono se generalno može nalaziti u polaznom materijalu u obliku jedinjenja, a naročito kao oksid, ali se takođe može nalaziti i u metalnom obliku.

[0069] U kontekstu predmetnog pronalaska se kao posebno poželjno pokazalo da se u koraku postupka (c) izvrši hlorovanje uz korišćenje amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje. Tako se u koraku postupka (c) upotrebljava amonijum hlorid (NH4Cl) kao sredstvo za hlorovanje. U ovom kontekstu naročito može biti predviđeno da se amonijum hlorid (NH4Cl) upotrebi naročito kao čvrsta materija u obliku čestica i/ili kao čista supstanca. Upotreba specijalnog sredstva za hlorovanje prema pronalasku u obliku amonijum hlorida je naročito povezana sa tom prednosti što je amonijum hlorid kao takav izuzetno podesan za recikliranje i što pored toga ima i dobra svojstva primenljivosti, a naročito zbog svoje relativno male toksičnosti i svog prisustva u obliku čvrste materije, što takođe poboljšava mogućnost njegovog doziranja.

[0070] Prema pronalasku sredstvo za hlorovanje u obliku amonijum hlorida se može dopremiti u uređaj za hlorovanje ili uvesti u uređaj za hlorovanje radi hlorovanja proizvoda oksidacije, odn. prethodno navedenih metala.

[0071] Naročito u vezi upotrebe specijalnog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida u okviru postupka prema pronalasku u koraku postupka (c) pri hlorovanju naročito nastaje gasoviti amonijak (NH3) i, naročito opciono, gasovita voda, a posebno poželjno gasoviti amonijak (NH3). U ovom kontekstu gasoviti amonijak (NH3) može nastati kao proizvod reakcije naročito pri hlorovanju sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl). U vezi toga naročito treba imati u vidu dole navedenu hemijsku jednačinu (iii).

[0072] Prema pronalasku je naročito predviđeno da se sredstvo za hlorovanje upotrebljeno u koraku postupka (c), odnosno amonijum hlorid (NH4Cl) reciklira rekuperacijom i/ili odstranjivanjem proizvoda reakcije nastalih od sredstva za hlorovanje pri hlorovanju prethodno navedenih metala, odn. proizvoda oksidacije, a posebno poželjno gasovitog amonijaka (NH3), i pratećom reakcijom proizvoda reakcije, a posebno poželjno gasovitog amonijaka (NH3), prvenstveno sa neorganskim jedinjenjem hlora, a naročito hlorovodonikom (HCl).

[0073] Prema pronalasku recikliranje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) se vrši u uređaju za reakciju, odn. kondenzaciju.

[0074] U ovom kontekstu prema pronalasku, na primer, može biti predviđeno da se amonijak (NH3) koji nastaje pri hlorovanju metala, odn. proizvoda oksidacije odvede iz uređaja za hlorovanje i dovede u uređaj za reakciju, odn. kondenzaciju i da tamo reaguje sa neorganskim jedinjenjem hlora, a naročito hlorovodonikom (HCl), koji se isto tako dovodi u uređaj za reakciju, odn. kondenzaciju radi dobijanja amonijum hlorida (NH4Cl). Na ovaj način se reciklira sredstvo za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) i ponovo se vrši proces hlorovanja. Zahvaljujući ovakvom toku postupka prema pronalasku u okviru predmetnog pronalaska je obezbeđena dalja optimizacija postupka.

[0075] Što se tiče konverzije, odn. reakcije amonijaka (NH3), na kojoj je bazirano recikliranje sredstva za hlorovanje, sa jedne strane, i neorganskog jedinjenja hlora, a naročito hlorovodonika (HCl), sa druge strane, ona se može izvršiti naročito u gasovitoj fazi, pri čemu naročito nastaje ili se kondenzuje amonijum hlorid (NH4Cl) u čvrstoj fazi. Zahvaljujući ovom specijalnom toku postupka prema pronalasku se naročito dobija amonijum hlorid kao čvrsta materija visoke čistoće u obliku čestica, što je povezano sa odgovarajućim prednostima u kontekstu pratećeg hlorovanja.

[0076] Naročito u okviru predmetnog pronalaska može biti predviđeno da proizvodi reakcije koji nastaju od sredstva za hlorovanje, a naročito amonijak (NH3), sa jedne strane i prvenstveno neorgansko jedinjenje hlora, a naročito hlorovodonik (HCl), sa druge strane, reaguju u gasnoj fazi radi dobijanja amonijum hlorida (NH4Cl), a prvenstveno naročito kao čvrste materije u obliku čestica i/ili kao čiste supstance.

[0077] Reakcija na kojoj je bazirano recikliranje amonijum hlorida se može odvijati naročito prema sledećoj hemijskoj jednačini (i):

(i) NH3+ HCl → NH4Cl.

[0078] Prema pronalasku dalje može biti predviđeno da se dobijeno, odn. reciklirano sredstvo za hlorovanje, a naročito amonijum hlorid (NH4Cl), ponovo upotrebi u koraku postupka (c), a naročito ponovnim dovođenjem, odn. ponovnim dopremanjem u uređaj za hlorovanje. Dobijeno, odn. reciklirano sredstvo za hlorovanje, a naročito amonijum hlorid (NH4Cl), može se u koraku postupka (c) ponovo dovesti proizvodima oksidacije koji treba da se hloruju, odn. smeši proizvoda dobijenoj u koraku postupka (b).

[0079] Poželjno neorgansko jedinjenje hlora, odnosno hlorovodonik (HCl) prema jednom posebnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska se može dobiti redukcijom gvožđe hlorida koja se opciono izvodi u koraku postupka (d), a naročito uz upotrebu sredstva za redukciju, a prvenstveno vodonika ili prirodnog gasa (naročito metana), poželjno vodonika. Na primer, poželjno neorgansko jedinjenje hlora, a naročito hlorovodonik (HCl), se može dobiti redukcijom gvožđe hlorida.

[0080] U ovom kontekstu, što se tiče recikliranja sredstva za hlorovanje naročito može biti predviđeno da se prvenstveno dobije neorgansko jedinjenje hlora, a naročito hlorovodonik (HCl), pratećom, u nastavku detaljnije opisanom redukcijom proizvoda dobijenih u koraku postupka (c), a naročito redukcijom gvožđe hlorida, te prvenstveno gvožđe(III) hlorida (FeCl3), naročito uz upotrebu sredstva za redukciju, prvenstveno vodonika ili prirodnog gasa (naročito metana), a posebno vodonika.

[0081] Isto tako, neorgansko jedinjenje hlora koje se upotrebljava za recikliranje, a naročito hlorovodonik (HCl), se može dobiti opciono izvedenom redukcijom hlorida drugih metala dobijenih u koraku postupka (c), a naročito kao što je gore definisano.

[0082] Polazeći od koncepcije prema pronalasku sa specijalnim recikliranjem sredstva za hlorovanje, u okviru postupka prema pronalasku može se dobiti svaka supstanca, odn. reaktant, tako da je ostvaren zatvoreni ciklus materije što se tiče sredstva za hlorovanje, što je praćeno smanjenom upotrebom hemikalija, a naročito i poboljšanim ekonomskim, kao i ekološkim bilansom postupka prema pronalasku.

[0083] U koraku postupka (d) bi trebalo da bude izvršena redukcija izdvojenog, a naročito sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, uz upotrebu najmanje jednog sredstva za redukciju. Posebno je podesno da se upotrebi vodonik kao sredstvo za redukciju. Naročito u slučaju kada se vodonik upotrebljava kao sredstvo za redukciju, pri gore opisanoj redukciji pored metalnog gvožđa takođe može nastati i hlorovodonik (HCl).

[0084] U ovom kontekstu isto tako može biti predviđeno, kao što je prethodno navedeno, da se hlorovodonik (HCl) koji nastane pri redukciji upotrebi za recikliranje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl), a naročito kao što je prethodno definisano. U ovom kontekstu isto tako može biti predviđeno da se gasoviti amonijak (NH3) koji nastaje u koraku postupka (c) pri hlorovanju, sa jedne strane, i hlorovodonik (HCl), sa druge strane, sjedine i/ili dovedu u kontakt i reaguju radi dobijanja recikliranog sredstva za hlorovanje, odnosno amonijum hlorida (NH4Cl). U ovom kontekstu postupak se naročito može, kao što je prethodno opisano, izvesti u uređaju za reakciju, odn. kondenzaciju. U ovom kontekstu prema pronalasku naročito može biti predviđeno da se, sa jedne strane, gasoviti amonijak (NH3) iz uređaja za hlorovanje i, sa druge strane, hlorovodonik (HCl) odvedu iz uređaja za redukciju i da se dovedu u uređaj za reakciju, odn. kondenzaciju i da reaguju radi dobijanja amonijum hlorida (NH4Cl).

[0085] Metalno gvožđe dobijeno prema pronalasku se odlikuje veoma visokom čistoćom. Tada prema pronalasku može biti slučaj da dobijeno metalno gvožđe ima čistoću od najmanje 90 tež. %, a naročito od najmanje 95 tež. %, prvenstveno od najmanje 98 tež. %, te prvenstveno od najmanje 99 tež. %, posebno poželjno od najmanje 99,5 tež. %, najpoželjnije od najmanje 99,99 tež. %, računato kao element i u odnosu na dobijeno metalno gvožđe.

[0086] Visoka čistoća tako dobijenog metalnog gvožđa je praćena odgovarajućim pozitivnim svojstvima gvožđa, a naročito u pogledu visokog magnetnog zasićenja, visoke električne provodnosti i dobre otpornosti na kiseline.Metalno gvožđe visoke čistoće dobijeno na bazi postupka prema pronalasku, kao komercijalni proizvod naročito odgovara zahtevima u pogledu kvaliteta, odn. odlikama kvaliteta za takozvano karbonil-gvožđe ili ARMCO-gvožđe.

[0087] Konačno, zahvaljujući visokom udelu gvožđa u gore navedenom polaznom materijalu prema pronalasku se zato mogu ostvariti visoki ukupni prinosi, uz istovremeni visoki kvalitet dobijenog metalnog gvožđa.

[0088] Izvođenjem postupka prema pronalasku sa ciljanom oksidacijom, hlorovanjem i selektivnom sublimacijom gvožđa kao komponente se može efikasno izolovati iz osnovnog polaznog materijala, što dovodi do visokog prinosa proizvoda. U ovom kontekstu smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d) i oslobođena od gvožđe hlorida, a prvenstveno od gvožđe(III) hlorida (FeCl3), ima udeo (zaostalog) gvožđa manji od 10 tež. %, a naročito manji od 5 tež. %, te prvenstveno manji od 3 tež. %, računato kao element i u odnosu na suvu težinu smeše proizvoda. Što se tiče smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (d) i oslobođene od gvožđa na odgovarajući način, postoji povećanje relativnog udela drugih komponenata, tako da su ove komponente takoreći koncentrovane u odnosu na rezultujuću smešu proizvoda, što dalje poboljšava njihovu prateću separaciju, odn. prečišćavanje, a u vezi toga, dovodi i do većih prinosa.

[0089] Prema ovom aspektu aktuelnog pronalaska se predmetni pronalazak isto tako odnosi na postupak za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili jedinjenja gvožđa, a naročito gvožđe hlorida, iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, naročito kao to je definisano u jednom od sledećih zahteva, pri čemu taj postupak sadrži sledeće korake postupka:

(a) pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili ostatka rude, a naročito najmanje jedne šljake pirita, prvenstveno iz izgoretine pirita koja nastaje pri proizvodnji sumporne kiseline pri čemu polazni materijal sadrži:

(i) gvožđe kao glavni sastojak, i

(ii) najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra; kao i

(iii) najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma, a prvenstveno izabran iz grupe bakra, cinka, olova i kobalta;

(b) oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje polaznog materijala pripremljenog u koraku postupka (a) uz korišćenje najmanje jednog oksidansa, a naročito kiseonika, za dobijanje gvožđe oksida i oksida drugih metala;

(c) hlorovanje proizvoda oksidacije dobijenih u koraku postupka (b), uz korišćenje najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati, koje sadrži hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i hlorida drugih metala;

pri čemu se hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje,

pri čemu se sredstvo za hlorovanje, odnosno amonijum hlorid reciklira rekuperacijom i/ili odstranjivanjem proizvoda reakcije nastalih od sredstva za hlorovanje pri hlorovanju proizvoda oksidacije, a posebno poželjno gasovitog amonijaka (NH3), i pratećom reakcijom proizvoda reakcije u obliku prvenstveno gasovitog amonijaka (NH3), prvenstveno sa neorganskim jedinjenjem hlora u obliku hlorovodonika (HCl), pri čemu se recikliranje amonijum hlorida vrši u uređaju za reakciju i kondenzaciju, a pri čemu se prvenstveno dobija neorgansko jedinjenje hlora u obliku hlorovodonika (HCl) redukcijom gvožđe hlorida koja se opciono izvodi u koraku postupka (d), a naročito uz upotrebu sredstva za redukciju, a prvenstveno vodonika ili prirodnog gasa (naročito metana), poželjno vodonika, i

pri čemu se dobijeno i/ili reciklirano sredstvo za hlorovanje, odnosno amonijum hlorid (NH4Cl) ponovo upotrebljava u koraku postupka (c);

(d) selektivnu separaciju gvožđe hlorida iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c) i sledstvenu separaciju hlorida drugih metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, pri čemu se selektivna separacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, vrši sublimacijom gvožđe hlorida i na ovaj način se selektivno izdvojeno gvožđe hlorid, a naročito gvožđe(III) hlorid, kao takvo dobija sledstvenom desublimacijom ili se na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid, a naročito gvožđe(III) hlorid, podvrgava redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa;

pri čemu se napred navedeni koraci postupka (a) do (d) izvode po gore navedenom redosledu.

[0090] Generalno, što se tiče upotrebljenog polaznog materijala u okviru predmetnog postupka, a naročito u obliku šljake pirita, odn. izgoretine pirita, polazni materijal može sadržati gvožđe u obliku najmanje jednog oksida gvožđa. U ovom kontekstu naročito može biti predviđeno da polazni materijal sadrži gvožđe oksid u obliku gvožđe(II) oksida (FeO), gvožđe(III) oksida (Fe2O3) i/ili gvožđe(II, III) oksida (Fe3O4).

[0091] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati gvožđe, naročito u obliku gvožđe oksida, u količinama u opsegu od 10 tež. % do 75 tež. %, posebno u opsegu od 20 tež. % do 70 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 30 tež. % do 65 tež. %, prvenstveno u opsegu od 40 tež. % do 60 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala. Zbog toga, kao što je napred navedeno, gvožđe predstavlja glavnu komponentu polaznog materijala koji treba da se preradi, tako da je polazeći od ovoga u okviru postupka prema pronalasku omogućena rekuperacija, odn. iskorišćavanje velikih količina gvožđa.

[0092] Pored toga, polazni materijal može sadržati plemeniti metal, a naročito zlato i/ili srebro, u količinama u opsegu od 0,1 g/t do 300 g/t, posebno u opsegu od 0,5 g/t do 200 g/t, te prvenstveno u opsegu od 0,75 g/t do 100 g/t, prvenstveno u opsegu od 1 g/t do 50 g/t, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala. Gornje vrednosti se odnose na sumu navedenih metala u polaznom materijalu.

[0093] Polazni materijal naročito može sadržati zlato u obliku metalnog zlata. Zlato se naročito nalazi u metalnom obliku i to zato što zbog svojstva plemenitosti elementa nije podložno sagorevanju u prisustvu kiseonika.

[0094] Polazni materijal u ovom kontekstu naročito može sadržati zlato u količinama u opsegu od 0,1 g/t do 15 g/t, posebno u opsegu od 0,2 g/t do 10 g/t, te prvenstveno u opsegu od 0,5 g/t do 8 g/t, prvenstveno u opsegu od 1 g/t do 5 g/t, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0095] Pored toga, polazni materijal može sadržati srebro u obliku metalnog srebra, odn. u obliku srebro oksida, a naročito srebro(I) oksida. Kao plemeniti metal srebro je generalno relativno slabo reaktivno, mada je manje plemenito od zlata, tako da se srebro u polaznom materijalu može nalaziti bar delimično u obliku srebro oksida, kao što je prethodno navedeno.

[0096] Što se dalje tiče plemenitog metala srebra u polaznom materijalu, polazni materijal može sadržati srebro u količinama u opsegu od 1 g/t do 300 g/t, posebno u opsegu od 2 g/t do 200 g/t, te prvenstveno u opsegu od 3 g/t do 100 g/t, prvenstveno u opsegu od 5 g/t do 50 g/t, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0097] Sa stanovišta prisustva plemenitih metala, a naročito zlata i/ili srebra, u relevantnim količinama, polazni materijal takođe ima ekonomski značaj u pogledu rekuperacije ovih plemenitih metala. Na bazi postupka prema pronalasku - pored dobijanja gvožđa i drugih ekonomski interesantnih proizvoda - realizovan je naročito efikasan i troškovno povoljan postupak za rekuperaciju plemenitih metala, kao što su zlato, odn. srebro, iz osnovnog polaznog materijala, koji dovodi do značajnog povećanja ekonomičnosti postupka prema pronalasku, pošto komponente plemenitih metala generalno imaju visoku materijalnu vrednost.

[0098] Dalje, polazni materijal može sadržati neki drugi metal, a naročito bakar, cink, olovo, kobalt, titanijum, mangan, vanadijum i/ili hrom, te prvenstveno bakar, cink, olovo i/ili kobalt, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 10 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 5 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 3 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 2 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala. Gore navedene vrednosti se odnose na sumu navedenih metala u polaznom materijalu.

[0099] Što se tiče drugog metala u obliku bakra u ovom kontekstu, polazni materijal može sadržati bakar u obliku bakar oksida, a naročito bakar(I) oksida i/ili bakar(II) oksida.

[0100] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati bakar, naročito u obliku bakar oksida, u količinama u opsegu od 0,01 tež. % do 5 tež. %, posebno u opsegu od 0,05 tež. % do 3 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,075 tež. % do 2 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0101] Što se tiče drugog metala u obliku cinka, polazni materijal može sadržati cink u obliku cink oksida, a naročito cink(II) oksida.

[0102] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati cink, naročito u obliku cink oksida, u količinama u opsegu od 0,02 tež. % do 10 tež. %, posebno u opsegu od 0,075 tež. % do 5 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 3 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,2 tež. % do 2 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0103] Pored toga, što se tiče drugog metala u obliku olova, polazni materijal može sadržati olovo u obliku olovo oksida, a naročito olovo(II) oksida.

[0104] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati olovo, naročito u obliku olovo oksida, u količinama u opsegu od 0,01 tež. % do 5 tež. %, posebno u opsegu od 0,05 tež. % do 4 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 2 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,15 tež. % do 1,5 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0105] Što se tiče drugog metala u obliku kobalta, polazni materijal može sadržati kobalt u obliku kobalt oksida, a naročito kobalt(II) oksida.

[0106] U vezi toga, polazni materijal može sadržati kobalt, naročito u obliku kobalt oksida, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0107] Što se tiče drugog metala u obliku titanijuma, polazni materijal može sadržati titanijum u obliku titanijum oksida.

[0108] U vezi toga, polazni materijal može sadržati titanijum, naročito u obliku titanijum oksida, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0109] Što se tiče drugog metala u obliku mangana, polazni materijal može sadržati mangan u obliku mangan oksida.

[0110] U vezi toga, polazni materijal može sadržati mangan, naročito u obliku mangan oksida, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0111] Što se tiče drugog metala u obliku vanadijuma, polazni materijal može sadržati vanadijum u obliku vanadijum oksida.

[0112] U vezi toga, polazni materijal može sadržati vanadijum, naročito u obliku vanadijum oksida, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0113] Što se tiče drugog metala u obliku hroma, polazni materijal može sadržati hrom u obliku hrom oksida.

[0114] U vezi toga, polazni materijal može sadržati hrom, naročito u obliku hrom oksida, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0115] Pored toga, polazni materijal može sadržati najmanje jedan metaloid. Metaloid može biti naročito izabran iz grupe silicijuma, arsena, selena, antimona, telura i njihovih kombinacija, a naročito je silicijum. Pri tome polazni materijal sadrži metaloid, a naročito silicijum, arsen, selen, antimon i/ili telur, u količinama u opsegu od 1 tež. % do 40 tež. %, posebno u opsegu od 2 tež. % do 30 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 3 tež. % do 20 tež. %, prvenstveno u opsegu od 4 tež. % do 15 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala. Gornje vrednosti se odnose na sumu metaloida u polaznom materijalu.

[0116] Dalje, polazni materijal može sadržati najmanje jedan prelazni metal, a naročito mangan i/ili molibden.

[0117] Polazni materijal naročito može sadržati silicijum, a naročito u obliku silicijum oksida, je prvenstveno silicijum dioksid (SiO2).

[0118] Polazni materijal naročito može sadržati silicijum, a naročito u obliku silicijum oksida, u količinama u opsegu od 0,5 tež. % do 30 tež. %, posebno u opsegu od 1 tež. % do 20 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 2 tež. % do 15 tež. %, prvenstveno u opsegu od 3 tež. % do 10 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0119] Dalje, polazni materijal može sadržati arsen, a naročito u količinama od najviše 1 tež. %, naročito od najviše 0,5 tež. %, poželjno od najviše 0,3 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0120] Polazni materijal pored toga može sadržati najmanje jedan alkalni i/ili zemnoalkalni metal, naročito zemnoalkalni metal, a prvenstveno kalcijum.

[0121] Alkalni i/ili zemnoalkalni metal naročito može biti zemnoalkalni metal, a prvenstveno kalcijum, u obliku najmanje jedne soli, a naročito sulfata. Polazni materijal naročito može sadržati kalcijum sulfat.

[0122] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati alkalni i/ili zemnoalkalni metal, naročito zemnoalkalni metal, a prvenstveno kalcijum, te prvenstveno u obliku kalcijum sulfata, u količinama u opsegu od 0,2 tež. % do 20 tež. %, posebno u opsegu od 0,5 tež. % do 15 tež. %, poželjno u opsegu od 1 tež. % do 10 tež. %, prvenstveno u opsegu od 2 tež. % do 8 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0123] Dalje, polazni materijal može sadržati najmanje jedan nemetal, naročito izabran iz grupe ugljenika, azota, sumpora i fosfora, a prvenstveno sumpor, poželjno u obliku odgovarajućih soli.

[0124] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati sumpor, naročito u obliku soli koje sadrže sumpor, a prvenstveno sulfide, kao što je gvožđe disulfid, i/ili posebno poželjno sulfate.

[0125] U ovom kontekstu polazni materijal može sadržati sumpor u količinama u opsegu od 0,2 tež. % do 15 tež. %, posebno u opsegu od 0,5 tež. % do 10 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 1 tež. % do 8 tež. %, a prvenstveno u opsegu od 1,5 tež. % do 6 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine polaznog materijala.

[0126] Prema pronalasku naročito može biti slučaj da polazni materijal, a naročito šljaka pirita, odn. izgoretina pirita, sadrži sledeće sastojke, uvek računate kao element i uvek na bazi suve težine polaznog materijala:

- gvožđe, naročito u obliku gvožđe oksida, na primer, u količinama u opsegu od 10 tež. % do 75 tež. %, posebno u opsegu od 20 tež. % do 70 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 30 tež. % do 65 tež. %, prvenstveno u opsegu od 40 tež. % do 60 tež. %;

- zlato, a naročito u količinama u opsegu od 0,1 g/t do 15 g/t, posebno u opsegu od 0,2 g/t do 10 g/t, te prvenstveno u opsegu od 0,5 g/t do 8 g/t, prvenstveno u opsegu od 1 g/t do 5 g/t;

- srebro, a naročito u količinama u opsegu od 1 g/t do 300 g/t, posebno u opsegu od 2 g/t do 200 g/t, te prvenstveno u opsegu od 3 g/t do 100 g/t, prvenstveno u opsegu od 5 g/t do 50 g/t;

- bakar, naročito u obliku bakar oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,01 tež. % do 5 tež. %, posebno u opsegu od 0,05 tež. % do 3 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,075 tež. % do 2 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 1 tež. %;

- cink, naročito u obliku cink oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,02 tež. % do 10 tež. %, posebno u opsegu od 0,075 tež. % do 5 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 3 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,2 tež. % do 2 tež. %;

- olovo, naročito u obliku olovo oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,01 tež. % do 5 tež. %, posebno u opsegu od 0,05 tež. % do 4 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,1 tež. % do 2 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,15 tež. % do 1,5 tež. %;

- kobalt, naročito u obliku kobalt oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %;

- titanijum, naročito u obliku titanijum oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %;

- mangan, naročito u obliku mangan oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,001 tež.

% do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %;

- vanadijum, naročito u obliku vanadijum oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %;

- hrom, naročito u obliku hrom oksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,001 tež. % do 2 tež. %, posebno u opsegu od 0,005 tež. % do 1 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 0,0075 tež. % do 0,5 tež. %, prvenstveno u opsegu od 0,01 tež. % do 0,1 tež. %;

- silicijum, naročito u obliku silicijum dioksida, na primer, u količinama u opsegu od 0,5 tež. % do 30 tež. %, posebno u opsegu od 1 tež. % do 20 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 2 tež. % do 15 tež. %, prvenstveno u opsegu od 3 tež. % do 10 tež. %;

- arsen, na primer, u količinama od najviše 1 tež. %, naročito od najviše 0,5 tež. %, te prvenstveno od najviše 0,3 tež. %;

- kalcijum, naročito u obliku kalcijum sulfata, na primer, u količinama u opsegu od 0,2 tež. % do 20 tež. %, posebno u opsegu od 0,5 tež. % do 15 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 1 tež. % do 10 tež. %; i/ili

- sumpor, naročito u obliku soli koje sadrže sumpor, na primer, u količinama u opsegu od 0,2 tež. % do 15 tež. %, posebno u opsegu od 0,5 tež. % do 10 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 1 tež. % do 8 tež. %, prvenstveno u opsegu od 1,5 tež. % do 6 tež. %.

[0127] Pri tome polazni materijal može sadržati sledeće sastojke, uvek na bazi suve težine polaznog materijala:

- gvožđe(II, III) oksid (Fe3O4), a naročito u količinama u opsegu od 10 tež. % do 80 tež. %, posebno u opsegu od 20 tež. % do 70 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 30 tež. % do 60 tež. %;

- gvožđe(III) oksid (Fe2O3), a naročito u količinama u opsegu od 5 tež. % do 50 tež. %, posebno u opsegu od 10 tež. % do 40 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 15 tež. % do 30 tež. %;

- silicijum dioksid, a naročito u količinama u opsegu od 2 tež. % do 30 tež. %, posebno u opsegu od 5 tež. % do 25 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 10 tež. % do 20 tež. %; i/ili

- kalcijum sulfat, a naročito u količinama u opsegu od 1 tež. % do 25 tež. %, posebno u opsegu od 2 tež. % do 20 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 5 tež. % do 15 tež. %.

[0128] Osnovni polazni materijal u obliku šljake pirita, odn. izgoretine pirita, kao što je naročito ona koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, zato pored gvožđa, a naročito u obliku gvožđe oksida, kao glavnog sastojka, takođe sadrži i brojne druge metale, odn. plemenite metale, tako da je polazni materijal koji se upotrebljava prema pronalasku izuzetno podesan za primenu u okviru predmetnog pronalaska, pošto se iz polaznog materijala može dobiti odn. rekuperisati veliki broj različitih tehničkih, kao i ekonomski relevantnih komponenata na bazi metala, odn. plemenitih metala, pri čemu u tom pogledu postupak prema pronalasku omogućava selektivnu i opsežnu rekuperaciju pomenutih komponenata, a naročito u obliku odgovarajućih metala.

[0129] Što se tiče postupka prema pronalasku kao takvog, prema pronalasku može biti predviđeno da se u koraku postupka (a), odn. pre izvođenja koraka postupka (b) izvrši usitnjavanje, odn. homogenizacija polaznog materijala. Srednja veličina čestica polaznog materijala, a naročito srednja veličina čestica D50se naročito može podesiti u opsegu od 0,1 µm do 10 cm, naročito od 1 µm do 5 cm, poželjno od 100 µm do 1 cm, prvenstveno 500 µm do 0,5 cm. Za ove svrhe se mogu primeniti uobičajeni uređaji za usitnjavanje koji su dobro poznati stručnjaku iz odgovarajuće oblasti, kao što su uređaji za drobljenje, odn. mlevenje. Određivanje veličine čestica se može izvršiti odgovarajućim postupcima koji su stručnjaku iz odgovarajuće oblasti dobro poznati, na primer, pomoću svetlosne mikroskopije, difrakcije rentgenskih zraka, rasejavanja svetlosti, kao što je laserska difraktometrija. Usitnjavanje koje je opciono predviđeno u okviru predmetnog postupka, a naročito radi dobijanja ujednačene veličine čestica osnovnog polaznog materijala dovodi do bolje preradljivosti, kao i do poboljšane rekuperacije svih metalnih sastojaka, a naročito zbog povećanog razlaganja materijala i sličnog.

[0130] Dalje, u okviru predmetnog pronalaska može biti predviđeno da se u koraku postupka (a) i/ili pre izvođenja koraka postupka (b) izvrši sušenje polaznog materijala. U ovom kontekstu polazni materijal se može zagrejati na temperature u opsegu od 50 °C do 180 °C, a naročito 80 °C do 160 °C, te prvenstveno od 100 °C do 140 °C. Pri tome je prema pronalasku podesno da se rezidualna vlažnost polaznog materijala podesi na najviše 5 tež. %, a naročito na najviše 3 tež. %, te prvenstveno na najviše 2 tež. %, prvenstveno na najviše 1 tež. %, na bazi osušenog polaznog materijala. Podešavanje polaznog materijala na definisanu rezidualnu vlažnost, kao što je prethodno definisano, dovodi naročito do još većeg poboljšanja toka postupka kako u pogledu svojstva rukovanja polaznim materijalom, tako i u pogledu toka hemijskih reakcija na kojima je baziran postupak prema pronalasku.

[0131] Što se dalje tiče postupka prema pronalasku, poželjno je da se prema pronalasku u koraku postupka (b) oksidacioni tretman izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi. Oksidacioni tretman bi naročito trebao da se izvodi uz zagrevanje polaznog materijala. Oksidacioni tretman se naročito izvodi na temperaturama u opsegu od 500 °C do 1.000 °C, posebno u opsegu od 600 °C do 900 °C, te prvenstveno u opsegu od 650 °C do 950 °C. Na način koji je poželjan prema pronalasku, oksidacioni tretman bi trebalo da se izvodi uz primenu, odn. u prisustvu prvenstveno gasovitog oksidansa, a naročito vazduha i/ili kiseonika.

[0132] U ovom kontekstu oksidacioni tretman se generalno može izvoditi u uređajima koji su u suštini poznati stručnjaku iz odgovarajuće oblasti za ovu namenu. Oksidacioni tretman se naročito može izvoditi u uređaju za oksidaciju i/ili pečenje. U ovom kontekstu uređaj za oksidaciju i/ili pečenje može biti izabran, na primer, iz grupe rotacionih peći, bubanjskih peći, peći sa fluidizovanim slojem i protočnih reaktora sa slobodnim strujanjem.

[0133] Prema pronalasku je naročito predviđeno da se pri oksidacionom tretmanu u koraku postupka (b) gvožđe bar u suštini potpuno prevede u dvovalentni i/ili trovalentni oblik, a naročito u gvožđe(III), te prvenstveno u gvožđe(III) oksid. Pri oksidacionom tretmanu u koraku postupka (b) se na taj način dobija gvožđe(III). Pored toga, u koraku postupka (b) može biti predviđeno da se pri oksidacionom tretmanu gvožđe(II, III) oksid i/ili gvožđe(II) oksid prevedu u gvožđe(III) oksid.

[0134] Zato je oksidacionim tretmanom u koraku postupka (b) obezbeđeno bar u suštini potpuno prevođenje različitih oksidacionih stanja, odn. oksida gvožđa u polaznom materijalu u gvožđe(III) oksid. Reakcija odgovarajućih gvožđe oksida u gvožđe(III) oksid se naročito odvija prema sledećoj hemijskoj jednačini (ii), odn. (iii):

(ii) 2 Fe3O4+ 1⁄2 O2→ 3 Fe2O3odn.

(iii) 4 FeO 3 O2→ 2 Fe2O3

[0135] Reakcija gvožđa da bi se dobilo gvožđe(III) oksid se, za razliku od stanja tehnike, izvodi tako što je prema pronalasku predviđeno nizvodno, odn. prateće hlorovanje da bi se dobio gvožđe(III) hlorid (FeCl3), sa stanovišta toka postupka prema pronalasku ima optimalna svojstva sublimacije, a time i svojstva separacije, kao što je navedeno u nastavku.

[0136] U okviru oksidacionog tretmana u koraku postupka (b) isto tako može biti predviđeno da se i drugi metali, a naročito oni koji su prethodno definisani, i to prvenstveno bakar, cink, olovo, kobalt, titanijum, mangan, vanadijum i/ili hrom, te prvenstveno bakar, cink, olovo i/ili kobalt, i opciono plemeniti metal u obliku srebra prevedu u ista oksidaciona stanja, a naročito u najviše odgovarajuće oksidaciono stanje metala.

[0137] U ovom kontekstu smeša proizvoda dobijena tokom, odn. posle oksidacionog tretmana u koraku postupka (b) može sadržati gvožđe(III) oksid u količinama u opsegu od 10 tež. % do 95 tež. %, posebno u opsegu od 20 tež. % do 90 tež. %, te prvenstveno u opsegu od 40 tež. % do 85 tež. %, na bazi suve težine smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (b). U okviru predmetnog pronalaska se gvožđe oksid sadržan u polaznom materijalu prvenstveno bar u suštini prevodi u gvožđe(III) oksid.

[0138] U okviru oksidacionog tretmana isto tako može biti predviđeno da se dalje oksidiraju i drugi metali, a naročito bakar, cink, olovo i/ili kobalt, te posebno radi dobijanja bakar(II) oksida, cink(II) oksida, olovo(II) oksida i/ili kobalt(II) oksida. Ovo je takođe korisno i za prateće hlorovanje ovih metala. Slično važi i za metale titanijum, mangan, vanadijum i hrom.

[0139] Tako je prema pronalasku naročito predviđeno da smeša proizvoda dobijena oksidacionim tretmanom u koraku postupka (b) sadrži druge metale u obliku oksida metala, a prvenstveno u obliku bakar(II) oksida, cink(II) oksida, olovo(II) oksida i kobalt(II) oksida. Smeša proizvoda dobijena oksidacionim tretmanom u koraku postupka (b) naročito sadrži srebro oksid. Zato opciono u okviru oksidacionog tretmana takođe može biti predviđena dalja oksidacija plemenitog metala u obliku srebra.

[0140] Pored toga, smeša proizvoda koja nastaje oksidacijom može sadržati silicijum dioksid (SiO2), kao i kalcijum sulfat (CaSO4), koji takoreći ostaju u suštini neizmenjeni u smeši proizvoda.

[0141] Što se tiče hlorovanja koje se u okviru postupka prema pronalasku izvodi kao sledeće, a naročito oksida gvožđa koji nastaju u koraku postupka (b), odn. oksida drugih metala koji nastaju u koraku postupka (b), odn. opciono srebro oksida, prema pronalasku je predviđeno da se u koraku postupka (c) hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi.

[0142] U ovom kontekstu bi u koraku postupka (c) proizvodi oksidacije dobijeni u koraku postupka (b) i/ili smeša proizvoda dobijena oksidacionim tretmanom u koraku postupka (b) trebali da se dovedu na temperature u opsegu od 100 °C do 320 °C, posebno u opsegu od 150 °C do 302 °C, te prvenstveno u opsegu od 180°C do 300 °C. Naročito bi trebalo da u koraku postupka (c) hlorovanje bude izvedeno na temperaturama u opsegu od 100 °C do 320 °C, posebno u opsegu od 150 °C do 302 °C, te prvenstveno u opsegu od 180°C do 300 °C.

[0143] Što se dalje tiče hlorovanja prema koraku postupka (c), ono može biti izvedeno u uređajima za hlorovanje koji su dobro poznati stručnjaku iz odgovarajuće oblasti. Hlorovanje u koraku postupka (c) naročito može biti izvedeno u uređaju za hlorovanje, pri čemu je uređaj za hlorovanje naročito izabran iz grupe rotacionih peći i bubanjskih peći.

[0144] Što se dalje tiče hlorovanja, prema pronalasku je posebno poželjno da je postupak takav da se u koraku postupka (c) gvožđe oksid, a naročito gvožđe(III) oksid prevede u gvožđe hlorid, a naročito u gvožđe(III) hlorid (FeCl3).

[0145] Kao što je gore navedeno, rezultujući gvožđe(III) hlorid, odn. FeCl3sa stanovišta toka postupka prema pronalasku ima optimalna svojstva separacije, a naročito u pogledu svojstava sublimacije gvožđe(III) hlorida.

[0146] Prema jednom poželjnom primeru izvođenja pronalaska, kao što je u nastavku detaljno opisano, naročito posle upotrebe amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, reakcija gvožđe(III) oksida u odgovarajući hlorid se izvodi prema sledećoj hemijskoj jednačini (iv):

(iv) Fe2O3+ 6 NH4Cl → 2 FeCl3+ 6 NH3+ 3 H2O.

[0147] Isto tako prema toku postupka prema pronalasku za okside metala prethodno dobijene hlorovanjem, odn. sadržane u smeši proizvoda, može biti predviđeno da se u koraku postupka (c) bakar oksid, a naročito bakar(II) oksid prevedu u bakar hlorid, a naročito u bakar(II) hlorid (CuCl2). Isto tako može biti predviđeno da se u koraku postupka (c) cink oksid, a naročito cink(II) oksid prevedu u cink hlorid, a naročito u cink(II) hlorid (ZnCl2). Pored toga može biti predviđeno da se u koraku postupka (c) olovo oksid, a naročito olovo(II) oksid, prevedu u olovo hlorid, a naročito u olovo(II) hlorid (PbCl2). Pored toga može biti predviđeno da se u koraku postupka (c) kobalt oksid, a naročito kobalt(II) oksid prevedu u kobalt hlorid, a naročito u kobalt(II) hlorid (CoCl2). Pored toga može biti predviđeno da se u koraku postupka (c) mangan, a naročito mangan oksid, prevedu u mangan hlorid. U koraku postupka (c) isto tako se vanadijum, a naročito vanadijum oksid, prevode u vanadijum hlorid. Konačno, u koraku postupka (c) hrom, a naročito hrom oksid mogu biti prevedeni u hrom hlorid.

[0148] Pored toga, u koraku postupka (c) srebro oksid, a naročito srebro(I) oksid, može se prevesti u srebro hlorid, a naročito u srebro(I) hlorid (AgCl).

[0149] Kao što je prethodno navedeno, prema pronalasku je predviđeno da se u koraku postupka (d) izvrši separacija, odn. izolacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c), i to naročito selektivnom sublimacijom.

[0150] U ovom kontekstu se prema pronalasku pokazalo kao posebno podesno da se u koraku postupka (d) sublimacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c) vrši sublimacijom, a naročito na temperaturama u opsegu od 200 °C do 400 °C, posebno u opsegu od 250 °C do 375 °C, te prvenstveno u opsegu od 275 °C do 350 °C, prvenstveno u opsegu od 300 °C do 325 °C.

[0151] U ovom kontekstu separacija, odn. izolacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), može da se izvede u uređaju za separaciju, a naročito uređaju za sublimaciju, prvenstveno u rotacionoj peći, bubanjskoj peći i/ili peći sa fluidizovanim slojem, u koju pre toga treba da se dopremi smeša proizvoda za prečišćavanje sa odgovarajućim hloridima.

[0152] U okviru predmetnog pronalaska može biti predviđeno da se korak postupka (c), odnosno hlorovanje proizvoda oksidacije dobijenih u koraku postupka (b), i korak postupka (d), odnosno separacija i/ili izolacija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), prvenstveno izvode kontinualno u jednom zajedničkom uređaju, pri čemu se kod zajedničkog uređaja naročito može raditi o rotacionoj peći. U ovom kontekstu zajednički uređaj, a naročito rotaciona peć sadrži prvu sekciju, odn. oblast za izvođenje koraka postupka (c) i drugu sekciju, odn. oblast za izvođenje koraka postupka (d), a naročito za separaciju i/ili izolaciju gvožđe hlorida, naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3).

[0153] Prema ovom primeru izvođenja pronalaska hlorovanje, sa jedne strane, i separacija gvožđe hlorida, sa druge strane, se mogu izvesti u jednom jedinom aparatu. Kao što je napred navedeno, pri tome se radi o zajedničkoj aparaturi, a naročito o rotacionoj peći, pri čemu rotaciona peć duž ose obrtanja ima prvu reakcionu oblast sa prvom temperaturskom zonom za izvođenje hlorovanja opisanog u koraku postupka (c), sa temperaturama koje su predviđene za to prema pronalasku, i drugu oblast sublimacije za separaciju gvožđe hlorida sa odgovarajućim temperaturama sublimacije, kao što je opisano u koraku postupka (d).

[0154] Prema pronalasku desublimacija u koraku postupka (d), pored toga, dovodi do dobijanja čvrstog, odn. prečišćenog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3).

[0155] Pored toga, opciona redukcija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, koja bi trebala da se izvrši u koraku postupka (d), naročito bi trebala da se izvrši u gasnoj fazi, a naročito na temperaturama u opsegu od 400 °C do 800 °C, posebno u opsegu od 450 °C do 750 °C, te prvenstveno u opsegu od 500 °C do 700 °C, prvenstveno u opsegu od 550 °C do 650 °C.

[0156] Redukcija gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, pri tome može da se izvrši u jednom uređaju za redukciju. Odgovarajući uređaji za redukciju za ove svrhe su poznati stručnjaku iz odgovarajuće oblasti, tako da u vezi toga nema potrebe za daljim navodima. Za ove svrhe odgovarajući gasoviti gvožđe hlorid se naročito može prevesti iz uređaja za sublimaciju u uređaj za redukciju.

[0157] U okviru postupka prema pronalasku dalje može biti predviđeno da se u koraku postupka (d), a naročito posle separacije, odn. izolacije gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), izvrši sledeća i/ili prateća separacija i/ili izolacija hlorida drugih metala iz smeše proizvoda.

[0158] U okviru predmetnog pronalaska naročito može biti predviđeno da se u koraku postupka (d), a naročito posle separacije i/ili izolacije gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), izvrši sledeća i/ili prateća separacija i/ili izolacija bakar hlorida, a naročito bakar(II) hlorida (CuCl2), i/ili cink hlorida, a naročito cink(II) hlorida (ZnCl2), i/ili olovo hlorida, a naročito olovo(II) hlorida (PbCl2), i/ili kobalt hlorida, a naročito kobalt(II) hlorida (CoCl2). Slično može važiti i za titanijum hlorid, mangan hlorid, vanadijum hlorid i/ili hrom hlorid.

[0159] Pored toga se može izvršiti sledeća, odn. prateća separacija, odn. izolacija hlorida drugih metala iz smeše proizvoda, na primer, u uređaju za formiranje mulja, odn. dispergovanje, a naročito u mešanom sudu i/ili mešanom reaktoru, a prvenstveno sa najmanje jednim uređajem za izdvajanje i/ili uređajem sa suprotnosmernim strujanjem, a prvenstveno sa najmanje jednim uređajem za izdvajanje.

[0160] U ovom kontekstu prema pronalasku, postupak može biti, na primer, takav da se naročito gvožđe hlorid, a prvenstveno gvožđe(III) hlorid (FeCl3), koji su oslobođeni iz smeše proizvoda, prevedu u tečnu fazu i/ili u tečni medijum, a naročito u vodu, posebno u mulj i/ili da se disperguju.

[0161] Prema ovom aspektu predmetnog pronalaska rastvorljivi sastojci smeše proizvoda oslobođene naročito od gvožđe hlorida, a prvenstveno od gvožđe(III) hlorida (FeCl3), te naročito od hlorida drugih metala, a naročito bakar hlorida, prvenstveno od bakar(II) hlorida (CuCl2), i/ili cink hlorida, prvenstveno od cink(II) hlorida (ZnCl2), i/ili olovo hlorida, prvenstveno od olovo(II) hlorida (PbCl2), i/ili kobalt hlorida, prvenstveno od kobalt(II) hlorida (CoCl2) se mogu naročito bar u suštini potpuno prevesti u rastvor i/ili suspendovati, a prvenstveno se mogu prevesti u rastvor. Na ovaj način se pomenuti hloridi drugih metala mogu izdvojiti, odn. odstraniti prevođenjem u suspenziju, odn. rastvor iz dispergovane smeše proizvoda, pri čemu se zbog dobre rastvorljivosti, odn. suspendibilnosti hlorida mogu ostvariti visoki stepeni izdvajanja, odn. prečišćavanja.

[0162] Što se tiče separacije hlorida drugih metala generalno, ona se može izvršiti na bazi takozvanog luženja vodom, odn. na bazi takozvanih postupaka luženja, koji su stručnjaku iz odgovarajuće oblasti dobro poznati, tako da zato ovde nisu potrebni nikakvi dalji navodi.

[0163] Prema pronalasku može biti predviđeno da dobijeni rastvor i/ili suspenzija, a prvenstveno rastvor, koji sadrži pomenute hloride, bude odvojen od preostale smeše proizvoda, na primer, filtriranjem ili sličnim, a naročito uz primenu odgovarajućih uređaja za filtriranje.

[0164] U ovom kontekstu se može vršiti dalja prerada dobijenog rastvora, odn. suspenzije naročito radi selektivne separacije, odn. izolacije hlorida drugih metala, a naročito bakar hlorida, prvenstveno bakar(II) hlorida (CuCl2), i/ili cink hlorida, prvenstveno cink(II) hlorida (ZnCl2), i/ili olovo hlorida, prvenstveno olovo(II) hlorida (PbCl2), i/ili kobalt hlorida, prvenstveno kobalt(II) hlorida (CoCl2), i/ili titanijum hlorida, i/ili mangan hlorida, i/ili vanadijum hlorida i/ili hrom hlorida, odn. radi dobijanja metalnog oblika pomenutih metala.

Pri tome se naročito selektivna separacija, odn. izolacija hlorida drugih metala, odn. prevođenje u metalni oblik pomenutih metala može vršiti naročito na bazi elektrohemijskih, sorptivnih, a naročito adsorptivnih postupaka, odn. naročito selektivnim taloženjem i/ili naročito selektivnom sedimentacijom ili sličnim. Naročito se metali mogu dobiti u metalnom obliku putem redukcije. Takvi postupci su posebno dobro poznati stručnjaku iz odgovarajuće oblasti, tako da u vezi toga nisu potrebni nikakvi dalji navodi.

[0165] Što se tiče separacije, odn. izolacije hlorida drugih metala, postupkom prema pronalasku odgovarajući hloridi metala se naročito prevode u rastvor i/ili suspenziju, a time se odvajaju bar od u suštini nerastvorljivih sastojaka smeše proizvoda prethodno oslobođene od gvožđa, pa se na ovaj način dobijeni rastvor, odn. suspenzija podvrgava selektivnom izdvajanju hlorida drugih metala.

[0166] Na ovaj način u okviru predmetnog pronalaska je takođe moguće da se odstrane odgovarajući hloridi drugih metala iz osnovne smeše proizvoda na bazi upotrebljenog polaznog materijala, tako da se na ovaj način mogu dobiti druge industrijske, odn. tehnički primenljive sirovine, odn. komercijalni proizvodi, koji su podesni, na primer, za primenu kao katalizatori, za proizvodnju boja, odn. pigmenata ili sličnog, pri čemu pomenute sirovine u obliku hlorida drugih metala istovremeno imaju visoku fizičku čistoću, odn. čistoću proizvoda.

[0167] Što se tiče preostale, a naročito bar u suštini nerastvorljive smeše proizvoda koja je oslobođena kako od gvožđa, tako i od drugih metala, kao što je prethodno definisano, ona naročito sadrži još komponente plemenitih metala, a naročito zlato i/ili srebro, kao i sastojke silicijum, a naročito silicijum dioksid, kao i kalcijum sulfat. Preostala smeša proizvoda takođe naročito može sadržati i srebro hlorid, koji je praktično nerastvorljiv u vodi.

[0168] Uzvodnom separacijom, odn. izolacijom gvožđa kao komponente, kao i drugih metalnih komponenata iz smeše proizvoda se vrši dalje obogaćivanje, odn. dalja koncentracija, odn. dalje povećanje relativnih udela naročito plemenitih metala, kao što su zlato i/ili srebro, u preostaloj smeši proizvoda, što je korisno za prateću opciono predviđenu separaciju plemenitih metala, a naročito u pogledu ekonomičnosti predmetnog postupka, kao i stepena prinosa.

[0169] Tako u okviru predmetnog pronalaska može biti predviđeno da smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d), odn. posle izvođenja koraka postupka (d) sadrži, računato kao element i u odnosu na suvu težinu smeše proizvoda:

- zlato, a naročito u količinama u opsegu od 1 g/t do 50 g/t, te prvenstveno u opsegu od 1 g/t do 40 g/t, prvenstveno u opsegu od 2 g/t do 20 g/t, posebno poželjno u opsegu od 3 g/t do 15 g/t;

- srebro, a naročito u količinama u opsegu od 2 g/t do 600 g/t, te prvenstveno u opsegu od 5 g/t do 500 g/t, prvenstveno u opsegu od 10 g/t do 400 g/t, posebno poželjno u opsegu od 15 g/t do 200 g/t.

[0170] Prema pronalasku se - radi ciljane rekuperacije prethodno obogaćenih plemenitih metala - posle koraka postupka (d) može izvesti korak postupka (e). U koraku postupka (e) se može izvršiti separacija plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (d) i/ili oslobođene od gvožđe hlorida, a prvenstveno od gvožđe(III)-hlorida (FeCl3) i od hlorida drugih metala. Takođe bi se pri tome, zahvaljujući prethodno preduzetom obogaćivanju smeše proizvoda plemenitim metalima, mogli postići visoki prinosi.

[0171] Što se tiče opciono predviđene separacije plemenitog metala, prema pronalasku se na poželjan način može izvesti to da se u koraku postupka (e) izvrši separacija plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, iz smeše proizvoda koja je preuzeta u tečnoj fazi i/ili u tečnom medijumu, a naročito u vodi, a naročito je prevedena u mulj, i/ili dispergovana. Separacija plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, se može izvesti u najmanje jednom uređaju za separaciju i/ili filtriranje. Za ove svrhe, ako je potrebno, smeša proizvoda koja je dobijena u koraku postupka (d) se može ponovo sjediniti sa sredstvom za dispergovanje, odn. rastvaračem, a naročito vodom.

[0172] U ovom kontekstu prema pronalasku se kao podesno pokazalo da u koraku postupka (e) plemeniti metal, a naročito zlato i/ili srebro, a naročito bar u suštini potpuno prelazi, odn. prevodi se u rastvor, odn. suspenziju, a naročito u rastvor. Ovo se može izvesti, na primer, tako što se upotrebljava najmanje jedna komponenta, odn. jedinjenje za obrazovanje kompleksa, za prevođenje plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, u rastvor i/ili suspenziju, a prvenstveno rastvor, odn. dovodi u kontakt naročito sa smešom proizvoda, odn. plemenitim metalom.

[0173] Generalno se kod pomenute komponente, odn. jedinjenja za formiranje kompleksa radi o jednoj supstanci, koja sa plemenitim metalom, a naročito zlatom i/ili srebrom, prvenstveno obrazuje kompleksno jedinjenje koje se može u suštini potpuno rastvoriti, odn. suspendovati u rastvaraču, a naročito u vodi.

[0174] Komponenta, odn. jedinjenje za formiranje kompleksa naročito može biti izabrano iz grupe cijanidne lužine, rastvora joda/broma i rastvora tiosulfata. Kao komponenta za prevođenje plemenitog metala u rastvor i/ili suspenziju se naročito može upotrebiti rastvor soli cijanovodonične kiseline, a naročito natrijum cijanid (NaCN).

[0175] Kao odgovarajuća komponenta, kao što je napred navedeno, naročito je podesan rastvor natrijum cijanida, koji se isto tako, kao sinonim, naziva cijanidnom lužinom. U okviru takozvanog cijanidnog luženja se onda rastvaraju, odn. suspenduju zlato i/ili srebro, a naročito u rastvoru natrijum cijanida koji sadrži kiseonik u kompleksno jedinjenje, a naročito na bazi sledeće hemijske jednačine (v):

(v) 4 Au 8 NaCN O2+ 2 H2O → 4 Na[Au(CN)2] 4 NaOH.

[0176] Za plemeniti metal u obliku srebra na odgovarajući način važi hemijska jednačina (vi):

(vi) 4 Ag 8 NaCN O2+ 2 H2O → 4 Na[Ag(CN)2] 4 NaOH.

[0177] Posle toga dalje može biti predviđeno da se dobijeni rastvor i/ili suspenzija plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, odvoji od preostale smeše proizvoda, a naročito filtriranjem i da se plemeniti metal, a naročito zlato i/ili srebro, dobije iz rastvora i/ili suspenzije, a naročito postupcima taloženja ili sorptivnim, a naročito adsorptivnim postupcima.

[0178] Na primer, može se vršiti taloženje plemenitog metala uz primenu cinka, odn. aluminijuma, a prvenstveno u obliku finih čestica, naročito na bazi sledećih hemijskih jednačina (vii) i (viii):

(vii) 2 Na[Au(CN)2] Zn → Na2[Zn(CN)2] 2 Au;

(viii) 2 Na[Ag(CN)2] Zn → Na2[Zn(CN)2] 2 Ag.

[0179] Taloženje plemenitog metala se može vršiti daljim filtriranjem i prečišćavanjem dobijenog sirovog plemenitog metala.

[0180] Prema sledećem primeru izvođenja predmetnog pronalaska, takođe je moguće primeniti sorptivne, a naročito adsorptivne postupke prečišćavanja radi dobijanja plemenitih metala, a naročito na bazi adsorpcionih materijala u obliku čestica, te prvenstveno aktivnog uglja. Za ove svrhe mogu se koristiti odgovarajuće kolone za adsorpciju ili slično. U osnovi se za dobijanje plemenitog metala takođe mogu koristiti i drugi postupci dobijanja, odn. prečišćavanja, kao što su amalgamski postupak i/ili postupak anodnog formiranja mulja.

[0181] Zato je postupkom prema pronalasku takođe omogućena efikasna rekuperacija, odn. prečišćavanje plemenitih metala, kao što su zlato i/ili srebro, iz osnovnog polaznog materijala, pri čemu se u tom pogledu dobijaju visoke stope prinosa, a naročito i zato što su odgovarajući plemeniti metali u smeši proizvoda koja se tretira takoreći već koncentrovani zahvaljujući prethodnom odstranjivanju odgovarajućih metalnih komponenata. Postupkom prema pronalasku se mogu ostvariti veoma visoke čistoće materijala čak i za prečišćene, odn. izolovane plemenite metale.

[0182] Pored toga, u okviru predmetnog pronalaska naročito može biti moguće da smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d) i/ili u koraku postupka (e) dalje sadrži silicijum koji potiče iz polaznog materijala, a naročito u obliku silicijum oksida, te prvenstveno silicijum dioksida. Isto tako, u okviru predmetnog pronalaska može biti moguće da smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d) i/ili u koraku postupka (e) dalje sadrži najmanje jedan alkalni i/ili zemnoalkalni metal koji potiče iz polaznog materijala, a naročito najmanje jedan zemnoalkalni metal, prvenstveno kalcijum. Alkalni, odn. zemnoalkalni metal, naročito zemnoalkalni metal, a prvenstveno kalcijum, može biti prisutan u obliku najmanje jedne soli, a naročito sulfata. Smeša proizvoda dobijena naročito u koraku postupka (d), odn. u koraku postupka (e) sadrži kalcijum sulfat koji potiče iz polaznog materijala. Što se posebno tiče napred navedenih komponenata, one se bar u suštini ne odstranjuju iz smeše proizvoda, odn. hemijski ne modifikuju na bazi koraka postupka specifično usmerenih na prečišćavanje odgovarajućih metalnih komponenata, odn. plemenitih metala kao sastojaka, tako da su oni kao takvi u suštini u potpunosti prisutni u još uvek preostaloj smeši proizvoda.

[0183] U ovom kontekstu pronalaska, u vezi još uvek preostale smeše proizvoda može biti predviđena dalja separacija, odn. prerada silicijum dioksida. Na primer, može se izvršiti redukcija u silicijum, na primer, na osnovu sledeće hemijske jednačine (ix):

(ix) SiO2+ C → Si CO2.

[0184] Što se dalje tiče kalcijum sulfata preostalog u smeši proizvoda, on se može upotrebiti kao takav, na primer, za proizvodnju građevinskih materijala na bazi gipsa ili sličnog.

[0185] Postupak prema pronalasku se naročito može izvesti uz korišćenje postrojenja za rekuperaciju prema pronalasku, definisanog u nastavku.

[0186] Kao što je gore pomenuto, postupak prema pronalasku je dalje opisan odgovarajućim zahtevima za postupak i zavisnim zahtevima, kao i na osnovu odgovarajućih slika nacrta.

[0187] Kao rezultat ovoga, na bazi predmetnog pronalaska je realizovan veoma efikasan postupak, naročito za selektivno i opsežno prečišćavanje, odn. izolaciju metala, a naročito za dobijanje metalnog gvožđa, kao i drugih metalnih komponenata, a opciono i plemenitih metala, kao što su zlato i srebro, naročito iz šljake pirita, kao što je izgoretina pirita.

[0188] Prema jednom posebnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska može biti predviđeno da se pre sušenja izgoretine pirita na 120 °C, ona podvrgne oksidacionom pečenju na 700 °C sa ciljem da se gvožđe prevede u trovalentni oblik. Posle toga se oksidirana izgoretina pirita može tretirati čvrstim amonijum hloridom na temperaturi od 300 °C sa ciljem da se gvožđe prevede u oblik hlorida uz dobijanje amonijaka i vode u gasovitoj fazi. Posle toga se dobijeno gvožđe hlorid može izdvojiti sublimacijom iz smeše proizvoda. Pri tome se gvožđe hlorid prevodi, odn. sublimira na temperaturi od 950 °C u gasovitu fazu, pri čemu u čvrstoj smeši proizvoda ostaju silicijum dioksid i kalcijum sulfat, kao i hloridi drugih metala i plemeniti metali kao komponente. Preostala smeša proizvoda u poređenju sa polaznim materijalom sadrži povećanu količinu plemenitih metala. Posle toga se gvožđe hlorid može redukovati, odn. tretirati vodonikom da bi se dobilo metalno gvožđe i gasoviti hlorovodonik. Struje gasovitog amonijaka i hlorovodonika se mogu sjediniti i reagovati radi ponovnog obrazovanja amonijum hlorida. Iz smeše proizvoda koja je preostala posle odstranjivanja gvožđe hlorida hloridi drugih metala se mogu prevesti u rastvor prevođenjem u mulj i onda izdvojiti. Tako dobijena smeša rezidualnih proizvoda se posle odstranjivanja hlorida drugih metala može tretirati cijanidnim rastvorom radi prevođenja zlata i srebra u rastvorljivi oblik. Ostatak koji preostane u prečišćenoj smeši proizvoda, a koji sadrži smešu silicijum dioksida (kvarca) i kalcijum sulfata (gipsa), se može izdvojiti filtriranjem iz rastvora koji sadrži zlato, odn. srebro. Konačno, taloženjem se može dobiti plemeniti metal u obliku zlata, odn. srebra.

[0189] U nastavku će predmetni pronalazak biti bliže opisan na osnovu postupka prema pronalasku na osnovu poželjnih primera izvođenja, odn. primera izvođenja prikazanih na slikama nacrta, odn. prikazanih slika nacrta. U vezi sa objašnjenjem ovih poželjnih primera izvođenja postupka prema pronalasku, koji ni na koji način ne ograničavaju postupak prema pronalasku, takođe će biti prikazane sledeće prednosti, svojstva, aspekti i karakteristike predmetnog pronalaska.

[0190] Na slikama nacrta prikazuje:

Slika 1: šematski prikaz, odn. pregled postupka prema pronalasku za dobijanje sirovina iz ruda, odn. ostataka ruda, a naročito za rekuperaciju metala iz šljake pirita, prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline;

Slika 2: sledeći šematski prikaz, odn. pregled postupka prema pronalasku prema sledećem poželjnom primeru izvođenja pronalaska.

[0191] Slika 1 šematski prikazuje jedan primer izvođenja postupka prema pronalasku, kao što će biti dalje definisano u nastavku:

Slika 1 naročito prikazuje tok postupka prema pronalasku, pri čemu je prvo prisutan, odn. prvo se priprema sirovi materijal RM, pri čemu se naročito radi o rudi, odn. ostatku rude, a naročito šljaci pirita, odn. naročito o izgoretini pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline. Sirovi materijal RM naročito sadrži gvožđe, a prvenstveno kao glavni sastojak, i najmanje jedan plemeniti metal, a naročito zlato i/ili srebro, kao i najmanje jedan drugi metal, koji je prvenstveno izabran iz grupe bakra, cinka, olova i kobalta, pri čemu su gvožđe, kao i drugi metali prisutni naročito u obliku oksida.

[0192] U koraku postupka (a) se onda vrši priprema, a naročito prerada polaznog materijala AM na bazi osnovnog sirovog materijala RM. Prerada može obuhvatati usitnjavanje sirovog materijala RM i/ili sušenje sirovog materijala RM radi dobijanja prerađenog polaznog materijala AM.

[0193] Posle toga se polazni materijal AM, kao što je prikazano na slici 1, prema koraku postupka (b) podvrgava oksidacionom tretmanu, koji se naročito može izvesti kao kalcinacija, odn. oksidaciono pečenje. U ovom kontekstu se naročito upotrebljava oksidans, kao što je vazduh i/ili kiseonik. Ovo rezultuje materijalom OP sa odgovarajućim proizvodima oksidacije, pri čemu proizvodi oksidacije naročito sadrže gvožđe oksid i opciono okside drugih metala. Što se tiče gvožđe oksida, u ovom kontekstu oni naročito sadrže gvožđe(III) oksid.

[0194] Slika 1 dalje prikazuje da se u sledećem koraku postupka (c) vrši hlorovanje proizvoda oksidacije dobijenih u koraku postupka (b), a naročito oksida, tako da to rezultuje odgovarajućim hlorovanim proizvodima CP. Pri tome se hlorovanje oksida vrši pomoću sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati u obliku amonijum hlorida (NH4Cl). Ovo rezultuje, sa jedne strane, polazeći od gvožđe(III) oksida, odgovarajućim gvožđe(III) hloridom (FeCl3), a polazeći od drugih oksida drugih metala, odgovarajućim hloridima drugih metala (MexClysa Me = Cu, Zn, Pb, Co, Ti, V, odn. Cr, a naročito Cu, Zn, Pb, odn. Co).

[0195] Hlorisani proizvodi CP dobijeni hlorovanjem onda mogu da se izdvoje, odn. izoluju iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c), kao što je na slici 1 prikazano za izvođenje koraka postupka (d). Naročito se gvožđe(III) hlorid (FeCl3) dobijeno prethodno u koraku postupka (c) može sublimirati u koraku postupka (d), tako da se dobije gasovito gvožđe(III) hlorid (FeCl3(g)), koje se shodno tome može izdvojiti iz preostale čvrste smeše, odn. ostatka.

[0196] U ovom kontekstu slika 1 dalje prikazuje da se sa, jedne strane, tako dobijeni, a naročito gasoviti gvožđe(III) hlorid može desublimirati radi dobijanja čvrstog gvožđe(III) hlorida i da se, sa druge strane, naročito gasoviti gvožđe(III) hlorid može podvrgnuti redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa (Fe). Proizvodi reakcije koji se dobijaju pri redukciji gvožđe(III) hlorida u metalno gvožđe, a naročito u obliku neorganskog jedinjenja hlora, a prvenstveno hlorovodonika, kao što je isto tako šematski prikazano na slici 1, se mogu upotrebiti za recikliranje sredstva za hlorovanje, pri čemu neorgansko jedinjenje hlora dobijeno redukcijom a prvenstveno hlorovodonik, reaguje sa proizvodom reakcije dobijenim od sredstva za hlorovanje pri hlorovanju, a naročito sa gasovitim amonijakom (NH3), tako da se na ovaj način ponovo dobija sredstvo za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl), koje se može ponovo upotrebiti u koraku postupka (c).

[0197] Slika 1 dalje prikazuje da se u koraku postupka (d) može izvršiti separacija hlorida drugih metala (MexCly), a naročito nizvodno od separacije gvožđe(III) hlorida. Korak postupka (d) rezultuje preostalom smešom proizvoda (VP), koja se opciono može proslediti, prema koraku postupka (e), kao što je isto tako prikazano na slici 1, na dalje prečišćavanje, a naročito radi separacije plemenitih metala, kao što su zlato i/ili srebro. Čvrsta smeša proizvoda koja je preostala u koraku postupka (e) i koja je oslobođena od zlata, odn. srebra naročito sadrži kalcijum sulfat i silicijum dioksid, pri čemu silicijum dioksid, kao što je prikazano na slici 1, može biti podvrgnut redukciji radi dobijanja elementarnog silicijuma.

[0198] Slika 2 šematski prikazuje sledeći posebni primer izvođenja postupka prema pronalasku, kao što će biti dalje opisano u nastavku:

Tako se, kao što je prikazano na slici 2, polazeći od sirovog materijala, kao što je naročito izgoretina pirita, koja sadrži komponente na bazi gvožđa, bakra, cinka, kobalta, zlata, srebra, olova, silicijuma i kalcijuma, kao i na bazi drugih elemenata, sušenjem i usitnjavanjem može dobiti pripremljeni polazni materijal.

[0199] Tako dobijeni polazni materijal se može podvrgnuti oksidaciji, odn. kalcinaciji, na primer, na temperaturama od 700 °C u prisustvu oksidansa, kao što je vazduh i/ili kiseonik. Oksidacioni tretman naročito dovodi do dobijanja oksida gvožđa i drugih metala, a takođe posebno do povećanja stepena oksidacije metalnih elemenata. Tako se u slučaju gvožđa, na primer, polazeći od gvožđe(II) oksida ili gvožđe(II, III) oksida može dobiti pretežno gvožđe(III) oksid prema sledećoj reakcionoj šemi:

(x) 4 FeO 3 O2 → 2 Fe2O3.

[0200] Istovremeno se, na primer, polazeći od bakar(I) oksida, može dobiti pretežno bakar(II) oksid prema sledećoj reakcionoj šemi:

(xi) 2 Cu2O O2→ 4 CuO.

[0201] Odgovarajuće generalno važi i za elemente drugih metala.

[0202] Što se dalje tiče plemenitog metala, a naročito zlata, on u toku oksidacionog tretmana generalno ne oksidira zbog svog svojstva plemenitosti. Što se tiče srebra kao plemenitog metala, može doći bar do njegove delimične konverzije u oksid.

[0203] Slika 2 dalje prikazuje hlorovanje prethodno dobijenih proizvoda oksidacije koje sledi posle oksidacije, na primer, uz korišćenje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl), koje može biti dodato proizvodima oksidacije u čvrstom obliku, na primer, u obliku praha. Hlorovanje se može izvršiti, na primer, na temperaturama od 300 °C. Pri tome, što se tiče gvožđe(III) oksida na odgovarajući način nastaje gvožđe(III) hlorid (FeCl3), kao i, na primer, što se tiče bakar oksida, na odgovarajući način nastaje bakar hlorid (CuCl2). Odgovarajuće važi i za okside drugih metala. Pri izvođenju hlorovanja kao proizvod reakcije naročito može nastati gasoviti amonijak (NH3) koji potiče od sredstva za hlorovanje, a naročito od amonijum hlorida (NH4Cl).

[0204] Slika 2 u ovom kontekstu dalje prikazuje da se nastali, a naročito gasoviti amonijak (NH3) odvodi i da on može reagovati sa neorganskim jedinjenjem hlora, a naročito hlorovodonikom u gasovitoj fazi radi dobijanja recikliranog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl).

[0205] Što se tiče daljeg toka postupka, tako dobijeni hlorovani proizvodi, a naročito gvožđe hlorid i opciono hloridi drugih metala, mogu biti odstranjeni iz smeše proizvoda dobijene pri hlorovanju: Tako slika 2 dalje prikazuje da se gvožđe(III) hlorid (FeCl3) prevodi u gasovitu fazu sublimacijom, a naročito na temperaturama od 350 °C, i da se tada može odstraniti iz smeše proizvoda.

[0206] Posle izvršene sublimacije, odn. odstranjivanja gvožđe(III) hlorida, kao što je prikazano na slici 2, iz smeše proizvoda se mogu još odstraniti hloridi drugih metala, kao što su CuCl2, ZnCl2, CoCl2, PbCl2itd. i to posebno formiranjem mulja, odn. dispergovanjem smeše proizvoda oslobođene od gvožđe(III) hlorida odgovarajućim prevođenjem rastvorljivih hlorida naročito u vodeni rastvor sa pratećom separacijom rastvora, na primer, filtriranjem.

[0207] Dalje, što se tiče sublimacije i naročito gvožđe(III) hlorida u gasovitom stanju, prema postupku prema pronalasku su moguće dve različite varijante, odn. dva primera izvođenja, kao što je prikazano na slici 2: sa jedne strane, naročito gasovito gvožđe(III) hlorid može biti putem desublimacije desublimirano u čvrsto gvožđe(III) hlorid radi dobijanja odgovarajućeg finalnog proizvoda. Sa druge strane, gasovito gvožđe(III) hlorid naročito može biti podvrgnuto redukciji, a naročito na 600 °C, pri čemu se kao sredstvo za redukciju, na primer, može upotrebiti vodonik. Redukcija se pri tome može odvijati naročito prema sledećoj hemijskoj hemijskoj jednačini: 2 FeCl3+ 3 H2→ 2 Fe 6 HCl. Na ovaj način se dobija metalno gvožđe. U okviru predmetnog pronalaska je isto tako moguće da se oba napred navedena primera izvođenja realizuju istovremeno, odn. paralelno, na primer, odgovarajućim tretiranjem odgovarajućih delova struja gvožđe hlorida.

[0208] Slika 2 dalje prikazuje da se odvodi hlorovodonik koji nastaje pri redukciji gvožđe(III) hlorida i da se može upotrebiti za recikliranje prethodno pomenutog sredstva za hlorovanje.

[0209] Što se tiče smeše proizvoda koja je oslobođena od hlorida napred navedenih metala, isto tako je moguće izvršiti separaciju plemenitih metala, a naročito zlata i/ili srebra, kao što je prikazano na slici 2: tako se, na primer, plemeniti metali, kao što su zlato i/ili srebro, mogu prevesti, a naročito reakcijom obrazovanja kompleksa, u rastvor, odn. suspenziju, a naročito vodeni rastvor, odn. suspenziju, na primer, uz primenu odgovarajuće cijanidne lužine. Osnovna reakcija obrazovanja kompleksa, a naročito radi dobijanja plemenitog metala rastvorljivog u vodi se pri tome može odvijati na osnovu sledeće hemijske jednačine: Em 8 NaCN O2+ 2 H2O → 4 Na[Em(CN)2] 4 NaOH; Em = Au ili Ag.

[0210] Slika 2 dalje prikazuje kako se plemeniti metali prevedeni u rastvor, odn. suspenziju, a naročito zlato i/ili srebro, mogu dalje prečistiti odgovarajućim filtriranjem, odnosno separacijom čvrstih sastojaka radi dobijanja prečišćenog rastvora plemenitih metala, odn. suspenzije plemenitih metala. Iz ovog rastvora, odn. suspenzije se ekstrakcijom, odn. taloženjem, odn. adsorpcijom može dobiti izolovani plemeniti metal, a naročito zlato i/ili srebro. U ovom kontekstu slika 2 prikazuje, na primer, osnovnu reakciju uz primenu sredstva za taloženje, kao što su cink ili aluminijum: 2 Na[Em(CN)2] Fm → Na2[Fm(CN)2] 2 Em; Em = Au ili Ag, kao i Fm = sredstvo za taloženje (Zn ili Al).

[0211] Što se dalje tiče preostale smeše proizvoda, ona naročito sadrži kalcijum sulfat, kao i silicijum dioksid, pri čemu se silicijum dioksid odgovarajućom redukcijom, na primer, uz primenu ugljenika kao reaktanta, može prevesti u silicijum, kao što je takođe prikazano na slici 2.

[0212] Dalje se predmetni pronalazak - prema sledećem aspektu predmetnog pronalaska -odnosi na postrojenje za rekuperaciju namenjeno za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a posebno poželjno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, a naročito na postrojenje za rekuperaciju namenjeno za izvođenje prethodno definisanog postupka, pri čemu postrojenje za rekuperaciju sadrži:

(a) najmanje jedan uređaj za pripremu i/ili preradu namenjen za pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili jednog ostatka rude, pri čemu polazni materijal sadrži gvožđe kao glavni sastojak, najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra, i najmanje jedan drugi metal izabran između bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) najmanje jedan uređaj za oksidaciju i/ili pečenje namenjen za oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje pripremljenog polaznog materijala radi dobijanja gvožđe oksida i oksida drugih metala kao proizvoda oksidacije u rezultujućoj smeši proizvoda;

(c) pri čemu je uređaj za hlorovanje namenjen za hlorovanje proizvoda oksidacije, a naročito oksida, u smeši proizvoda i za primenu najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati za hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i hlorida drugih metala u smeši proizvoda, pri čemu se hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, pri čemu uređaj za hlorovanje sadrži najmanje jedan uređaj za dopremanje namenjen za dopremanje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) i pri čemu se amonijum hlorid reciklira rekuperacijom i/ili odstranjivanjem amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl); (d) najmanje jedan uređaj za separaciju namenjen za selektivnu separaciju gvožđe hlorida, a prvenstveno gvožđe(III) hlorida, iz smeše proizvoda, pri čemu je uređaj za separaciju izveden kao uređaj za sublimaciju,

pri čemu postrojenje za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka sadrži najmanje jedan uređaj za desublimaciju namenjen za prihvat i desublimaciju, a naročito sublimiranog gvožđe hlorida i/ili za dobijanje, a naročito čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida, a naročito pri čemu je uređaj za desublimaciju povezan sa uređajem za separaciju, ili

pri čemu postrojenje za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj za redukciju, koji je naročito namenjen za redukciju sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3) i za dobijanje metalnog gvožđa i/ili dobijanje hlorovodonika (HCl), pri čemu je uređaj za desublimaciju naročito povezan sa uređajem za separaciju;

pri čemu su svi napred navedeni uređaji, odnosno uređaj za pripremu i/ili preradu, uređaj za oksidaciju i/ili pečenje, uređaj za hlorovanje i uređaj za separaciju, raspoređeni nizvodno jedan od drugog po navedenom redosledu u smeru izvođenja postupka i pri čemu su napred navedeni uređaji, odnosno uređaj za desublimaciju, kao i uređaj za redukciju, raspoređeni kao što je definisano gore i pri čemu postrojenje sadrži najmanje jedan uređaj za reakciju i kondenzaciju namenjen za sjedinjavanje i/ili dovođenje u kontakt i reakciju amonijaka, sa jedne strane, i hlorovodonika, sa druge strane, radi dobijanja recikliranog amonijum hlorida.

[0213] Postrojenje za rekuperaciju prema pronalasku je posebno podesno za primenu u okviru prethodno opisanog postupka prema pronalasku. Postrojenje za rekuperaciju prema pronalasku naročito omogućava efikasno i opsežno prečišćavanje, odn. separaciju metalnih komponenata iz osnovnog polaznog materijala, pri čemu se u ovom kontekstu naročito mogu dobiti gvožđe u metalnom obliku kao sirovina za druge, a naročito industrijske primene, kao i u obliku gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III)-hlorida. Pored toga, zahvaljujući postrojenju za rekuperaciju prema pronalasku se mogu dobiti plemeniti metali u obliku zlata i srebra. Sa druge strane, postrojenje za rekuperaciju prema pronalasku omogućava recikliranje sredstva za hlorovanje koje je naročito predviđeno postupkom prema pronalasku, a što je praćeno odgovarajućim ekonomskim, kao i ekološkim prednostima.

[0214] U okviru predmetnog pronalaska isto tako može biti predviđeno da postrojenje za rekuperaciju sadrži najmanje jedan uređaj za desublimaciju i najmanje jedan uređaj za redukciju, svaki kao što je već bilo opisano, a naročito kada treba da se izvede istovremena, odn. paralelna rekuperacija kako gvožđe hlorida, tako i metalnog gvožđa, a naročito na bazi prerade odgovarajućih delova struja, naročito, sublimiranog gvožđe hlorida.

[0215] U vezi toga, sledeći primeri izvođenja postrojenja za rekuperaciju prema pronalasku se mogu naći u zavisnim zahtevima koji se odnose na postrojenje za prečišćavanje i na odgovarajućim slikama nacrta.

[0216] Predmetni pronalazak će sada biti detaljnije opisan na osnovu postrojenja za rekuperaciju prema pronalasku, a na osnovu poželjnih primera izvođenja, odn. slika koje prikazuju primere izvođenja, odn. nacrta koji ih bliže prikazuje. U vezi sa objašnjenjem ovih poželjnih primera izvođenja predmetnog pronalaska, iste ne treba ni u kom slučaju smatrati kao ograničavajuće za predmetni pronalazak, dok će takođe biti prikazane naredne prednosti, svojstva, aspekti i karakteristike predmetnog pronalaska.

[0217] Na sledećim slikama nacrta prikazuje:

Slika 3: šematski prikaz, odn. izgled postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku, a prvenstveno za dobijanje sirovina iz ruda, odn. ostataka ruda, odnosno za rekuperaciju metala iz šljake pirita, a prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline;

Slika 4: sledeći šematski prikaz, odn. izgled postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku u skladu sa sledećim primerom izvođenja pronalaska.

[0218] Slika 3 i slika 4 šematski prikazuju poželjne primere izvođenja postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku, koje će biti dalje definisano u nastavku:

Slika 3 i slika 4 naročito prikazuju postrojenje A za rekuperaciju prema pronalasku namenjeno za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, te posebno poželjno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu je postrojenje A za rekuperaciju naročito namenjeno za izvođenje prethodno definisanog postupka, pri čemu postrojenje A za rekuperaciju sadrži:

(a) najmanje jedan uređaj 1 za pripremu i/ili preradu namenjen za pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili jednog ostatka rude, a prvenstveno najmanje jedne izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu polazni materijal sadrži gvožđe kao glavni sastojak, najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra, i najmanje jedan drugi metal izabran između bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) najmanje jedan uređaj 2 za oksidaciju i/ili pečenje namenjen za oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje pripremljenog polaznog materijala radi dobijanja gvožđe oksida i oksida drugih metala kao proizvoda oksidacije u rezultujućoj smeši proizvoda;

(c) pri čemu je uređaj 3 za hlorovanje namenjen za hlorovanje proizvoda oksidacije, a naročito oksida, u smeši proizvoda i za primenu najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati za hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i hlorida drugih metala u smeši proizvoda,

pri čemu se hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje,

pri čemu uređaj 3 za hlorovanje sadrži najmanje jedan uređaj 8 za dopremanje namenjen za dopremanje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) i pri čemu se amonijum hlorid reciklira rekuperacijom i/ili odstranjivanjem amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl);

(d) najmanje jedan uređaj 4 za separaciju namenjen za selektivnu separaciju i/ili izolaciju gvožđe hlorida, a prvenstveno gvožđe(III) hlorida, iz smeše proizvoda, pri čemu je uređaj 4 za separaciju izveden kao uređaj za sublimaciju,

pri čemu postrojenje A za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja 4 za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj 14 za desublimaciju namenjen za prihvat i desublimaciju, a naročito sublimiranog gvožđe hlorida i/ili za dobijanje, a naročito čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida, pri čemu je uređaj 14 za desublimaciju naročito povezan sa uređajem 4 za separaciju (zadnje pomenuti naročito za prihvat naročito gasovitog gvožđe hlorida iz uređaja 4 za separaciju), ili

pri čemu postrojenje A za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja 4 za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj 15 za redukciju, koji je naročito namenjen za redukciju sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3) i za dobijanje metalnog gvožđa i/ili dobijanje hlorovodonika (HCl), pri čemu je uređaj 14 za desublimaciju naročito povezan sa uređajem 4 za separaciju (zadnje pomenuti naročito za prihvat naročito gasovitog gvožđe hlorida iz uređaja 4 za separaciju);

pri čemu su svi napred navedeni uređaji 1, 2, 3, 4 raspoređeni nizvodno jedan od drugog po navedenom redosledu u smeru izvođenja postupka i pri čemu su napred navedeni uređaji 14, 15 raspoređeni kao što je definisano gore i

pri čemu postrojenje A sadrži najmanje jedan uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju namenjen za sjedinjavanje i/ili dovođenje u kontakt i reakciju amonijaka, sa jedne strane, i hlorovodonika, sa druge strane, radi dobijanja recikliranog amonijum hlorida.

[0219] Pored toga, uređaj 3 za hlorovanje prema pronalasku može biti izabran iz grupe rotacionih peći i bubanjskih peći.

[0220] Kao što se može videti sa slike 4, uređaj 3 za hlorovanje može sadržati najmanje jedan uređaj 8 za dopremanje namenjen za dopremanje sredstva za hlorovanje, a naročito amonijum hlorida (NH4Cl). Pored toga uređaj 3 za hlorovanje sadrži najmanje jedno sredstvo 9 za otpremanje i/ili odvođenje, a naročito za rekuperaciju i/ili separaciju proizvoda oksidacije koji nastaju od sredstva za hlorovanje pri hlorovanju proizvoda reakcije, a posebno poželjno gasovitog amonijaka (NH3).

[0221] Pored toga se na slici 3 i slici 4 dalje vidi da postrojenje A za rekuperaciju sadrži najmanje jedan uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju. Uređaj za reakciju i kondenzaciju naročito služi za sjedinjavanje, odn. dovođenje u kontakt i naročito za reakciju gasovitog amonijaka (NH3), sa jedne strane, i najmanje jednog neorganskog jedinjenja hlora, a naročito hlorovodonika (HCl), sa druge strane, radi dobijanja recikliranog amonijum hlorida (NH4Cl).

[0222] Uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju je spojen sa uređajem 3 za hlorovanje, a posebno poželjno je da su nezavisni jedan od drugog, pa se gasoviti amonijak iz uređaja 3 za hlorovanje može voditi u uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju, dok se reciklirani amonijum hlorid iz uređaja 10 za reakciju i kondenzaciju može voditi u uređaj 3 za hlorovanje. Pored toga, uređaj 15 za redukciju može biti spojen sa uređajem 10 za reakciju i kondenzaciju, a naročito radi predaje neorganskog jedinjenja hlora, a naročito hlorovodonika (HCl) iz uređaja 15 za redukciju uređaju 10 za reakciju i kondenzaciju.

[0223] Postrojenje A za rekuperaciju prema pronalasku omogućava recikliranje sredstva za hlorovanje, a naročito amonijum hlorida, zahvaljujući specifičnosti aparature za ciljnu primenu uređaja 10 za reakciju, odn. kondenzaciju.

[0224] Generalno uređaj 10 za reakciju, odn. kondenzaciju, kao što je šematski prikazano na slici 3, prihvata neorgansko jedinjenje hlora koje nastaje pri redukciji u uređaju 4 za separaciju smeše proizvoda iz koje je odstranjen gvožđe hlorid, a koje služi za recikliranje sredstva za hlorovanje.

[0225] Što se specijalno tiče uređaja 10 za reakciju, odn. kondenzaciju, prema pronalasku može biti predviđeno da, kao što je prikazano na slici 4, on sadrži sredstvo 11 za dopremanje namenjeno za dopremanje i/ili prihvat naročito gasovitog amonijaka (NH3), odn. najmanje jedno drugo sredstvo 12 za dopremanje koje je namenjeno za dopremanje i/ili prihvat najmanje jednog prvenstveno neorganskog jedinjenja hlora, a naročito hlorovodonika (HCl), i/ili najmanje jedno sredstvo 13 za otpremanje i/ili odvođenje, a naročito za rekuperaciju i/ili separaciju recikliranog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl). Pri tome je prema pronalasku poželjno kada je sredstvo 11 za dopremanje spojeno sa sredstvom 9 za otpremanje i/ili odvođenje uređaja 3 za hlorovanje. Isto tako je poželjno kada je sredstvo 13 za otpremanje i/ili odvođenje spojeno sa uređajem 8 za dopremanje uređaja 3 za hlorovanje. Ovime je omogućen efikasniji i selektivniji transport materije što se tiče reaktanata odn. proizvoda koji su relevantni za sredstvo za hlorovanje.

[0226] Pored toga, slika 4 prikazuje postrojenje A za rekuperaciju koje dalje sadrži najmanje jedan uređaj 14 za desublimaciju, a naročito za prihvat i desublimaciju naročito sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), odn. za dobijanje čvrstog, odn. prečišćenog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3). Uređaj 14 za desublimaciju bi pri tome trebao da bude spojen sa uređajem 4 za separaciju, a još poželjnije sa sredstvom 25 za otpremanje, odn. odvođenje uređaja 4 za separaciju, a naročito gasovitog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3). U ovom kontekstu bi uređaj 14 za desublimaciju trebalo da ima najmanje jedno sredstvo 19 za dopremanje, a još poželjnije naročito za prihvat sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), prvenstveno iz uređaja 4 za separaciju.

[0227] Uređaj za desublimaciju može biti izveden, na primer, kao rashladni i/ili kondenzacioni uređaj.

[0228] Slika 4 dalje prikazuje postrojenje A koje dalje sadrži najmanje jedan uređaj 15 za redukciju, a naročito za redukciju sublimiranog gvožđe hlorida, naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), i za dobijanje metalnog gvožđa. U ovom kontekstu bi uređaj 15 za redukciju trebao da bude spojen sa uređajem 4 za separaciju. Pored toga uređaj 15 za redukciju sadrži najmanje jedan uređaj 16 za dopremanje, a naročito za prihvat naročito sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), prvenstveno iz uređaja 4 za separaciju.

[0229] Uređaj 15 za redukciju naročito može, kao što je prethodno navedeno, da bude spojen sa uređajem 4 za separaciju, a naročito radi prihvata gvožđe hlorida. Pri tome je uređaj 15 za redukciju spojen preko uređaja 16 za dopremanje sa sredstvom 25 za otpremanje, odn. odvođenje naročito sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3).

[0230] Što se dalje tiče uređaja 15 za redukciju, on može sadržati najmanje jedan drugi uređaj 17 za dopremanje namenjen za dopremanje i/ili prihvat sredstva za redukciju, a naročito vodonika ili prirodnog gasa (naročito metana).

[0231] Pored toga, uređaj 15 za redukciju naročito može biti spojen sa uređajem 10 za reakciju i kondenzaciju, a naročito za otpremanje neorganskog jedinjenja hlora nastalog pri redukciji gvožđe hlorida, a naročito hlorovodonika, i za prihvat u uređaju za reakciju i kondenzaciju. U ovom kontekstu uređaj 15 za redukciju može sadržati najmanje jedno sredstvo 18 za otpremanje i/ili odvođenje, a naročito radi rekuperacije i/ili separacije najmanje jednog neorganskog jedinjenja hlora koje nastaje pri redukciji gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, a naročito hlorovodonika (HCl), i/ili za otpremanje najmanje jednog neorganskog jedinjenja hlora, a naročito hlorovodonika (HCl), koje nastaje pri redukciji gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida. Sredstvo 18 za otpremanje bi naročito trebalo da bude spojeno sa sredstvom 12 za dopremanje uređaja 10 za reakciju, odn. kondenzaciju.

[0232] Na ovaj način se može pripremiti i prevesti neorgansko jedinjenje hlora koje je potrebno za recikliranje sredstva za hlorovanje redukcijom gvožđe hlorida iz osnovnog toka postupka na kome je bazirano samo postrojenje za rekuperaciju, pri čemu postrojenje A za rekuperaciju prema pronalasku ispunjava potrebne konstrukcijske zahteve, kao što je prethodno definisano.

[0233] Kao što je detaljno prikazano na slici 4, uređaj 1 za pripremu i/ili preradu može sadržati najmanje jedan uređaj 6 za usitnjavanje, a naročito za usitnjavanje i/ili homogenizaciju polaznog materijala, odn. najmanje jedan uređaj 7 za sušenje, a naročito za sušenje polaznog materijala. Pri tome prema poželjnom primeru izvođenja pronalaska uređaj 7 za sušenje može biti postavljen u smeru izvođenja postupka nizvodno od uređaja 6 za usitnjavanje.

[0234] Što se tiče postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku, uređaj 2 za oksidaciju, odn. pečenje može biti izabran iz grupe rotacionih peći, bubanjskih peći, peći sa fluidizovanim slojem i protočnih reaktora sa slobodnim strujanjem. Uređaj 2 za oksidaciju i/ili pečenje naročito može sadržati najmanje jedan uređaj za dopremanje najmanje jednog oksidansa, a naročito vazduha i/ili kiseonika.

[0235] Što se dalje tiče postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku, može biti predviđeno da uređaj 4 za separaciju bude izveden kao uređaj za sublimaciju. Uređaj 4 za separaciju naročito može biti rotaciona peć, bubanjska peć i/ili peć sa fluidizovanim slojem. Uređaj za separaciju bi isto tako trebalo da sadrži najmanje jedno sredstvo 25 za otpremanje, odn. odvođenje, a naročito gasovitog gvožđe hlorida, prvenstveno gvožđe(III) hlorida.

[0236] Fig. 4 dalje prikazuje jedan primer izvođenja pronalaska prema kome uređaj 3 za hlorovanje i uređaj 4 za separaciju mogu biti kombinovani u jedan zajednički uređaj 24.

[0237] U ovom kontekstu zajednički uređaj 24 u obliku zajedničke rotacione peći, može biti izveden naročito sa najmanje dve, a prvenstveno sa dve temperaturske sekcije. Naročito u prvoj temperaturskoj sekciji, odn. u prvoj temperaturskoj zoni može vladati temperatura koja je potrebna za hlorovanje metalnih komponenata i može se vršiti hlorovanje metalnih komponenata u materijalu sa prethodno dobijenim proizvodima oksidacije dodavanjem sredstva za hlorovanje, pri čemu tako nastala smeša proizvoda sa hlorovanim metalnim komponentama posle toga može da bude prevedena u drugu temperatursku sekciju, odn. u drugu temperatursku zonu, pri čemu u drugoj temperaturskoj sekciji, odn. u drugoj temperaturskoj zoni vladaju temperature koje su naročito potrebne za sublimaciju gvožđe(III) hlorida. Zajednički uređaj 24 bi u ovom kontekstu trebao da sadrži odgovarajuća sredstva za dopremanje sredstva za hlorovanje, kao i za otpremanje proizvoda reakcije nastalih pri hlorovanju od sredstva za hlorovanje, a naročito amonijaka (NH3), kao i najmanje jedno drugo sredstvo 25 za otpremanje, odn. odvođenje naročito gasovitog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), kao što je onaj koji nastaje pri sublimaciji.

[0238] Slika 4 prikazuje sledeći primer izvođenja postrojenja A prema pronalasku, pri čemu postrojenje A dalje sadrži najmanje jedan uređaj 20 za formiranje mulja, odn. dispergovanje, a naročito radi separacije i/ili izolacije bakar hlorida, naročito bakar(II) hlorida (CuCl2), i/ili cink hlorida, naročito cink(II) hlorida (ZnCl2), i/ili olovo hlorida, naročito olovo(II) hlorida (PbCl2), i/ili kobalt hlorida, naročito kobalt(II) hlorida (CoCl2), iz smeše proizvoda koja je oslobođena gvožđe hlorida, naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3).

[0239] U ovom kontekstu bi uređaj 20 za formiranje mulja, odn. dispergovanje trebao da bude postavljen u smeru izvođenja postupka nizvodno od uređaja 4 za separaciju, odn. u smeru izvođenja postupka uzvodno od uređaja 5 za separaciju, odn. filtriranje. Uređaj 20 za formiranje mulja, odn. dispergovanje služi naročito za formiranje mulja, odn. dispergovanje smeše proizvoda koja je oslobođena od gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), pri čemu se prethodno pomenuti hloridi drugih metala prevode u rastvor, odn. u suspenziju. U vezi toga, uređaj 20 za formiranje mulja, odn. dispergovanje isto tako može sadržati najmanje jedno sredstvo 26 za prihvat sredstva za dispergovanje, odn. rastvarača i/ili sredstva za suspendovanje, a naročito vode, koja služi kako za prevođenje smeše proizvoda u mulj, tako i za prevođenje pomenutih hlorida drugih metala u rastvor, odn. suspenziju. Pored toga bi uređaj 20 za formiranje mulja, odn. dispergovanje trebao da sadrži najmanje jedno sredstvo 27 za otpremanje uređaja namenjeno za otpremanje prvenstveno vodenog rastvora, odn. suspenzije hlorida drugih metala.

[0240] Uređaj 20 za formiranje mulja i/ili dispergovanje naročito može biti mešani sud, odn. mešani reaktor, odn. uređaj sa suprotnosmernim strujanjem, a prvenstveno sa odgovarajućim najmanje jednim sredstvom 27 za otpremanje. Sredstvo za otpremanje služi naročito za odstranjivanje prvenstveno vodenog rastvora, odn. suspenzije hlorida drugih metala odstranjene iz smeše proizvoda.

[0241] Slika 4 dalje prikazuje jedan primer izvođenja pronalaska kod koga postrojenje A takođe sadrži najmanje jedan uređaj 21 za dodavanje i/ili dopremanje, a prvenstveno sa sredstvom 22 za dodavanje, a naročito za dodavanje najmanje jedne komponente za obrazovanje kompleksa radi prevođenja plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, u rastvor i/ili suspenziju, te prvenstveno u rastvor. U ovom kontekstu komponenta za obrazovanje kompleksa može biti izabrana iz grupe cijanidne lužine, rastvora joda/broma i rastvora tiosulfata.

[0242] Što se tiče uređaja 21 za dodavanje, on treba da bude postavljen u smeru izvođenja postupka nizvodno od uređaja 4 za separaciju, a naročito u smeru izvođenja postupka nizvodno od uređaja 20 za formiranje mulja i/ili dispergovanje, i/ili u smeru izvođenja postupka uzvodno od uređaja 5 za separaciju i/ili filtriranje. Uređaj 21 za dodavanje, odn. dopremanje služi naročito za prihvat smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, kao i hlorida drugih metala.

[0243] U uređaju 21 za dodavanje, odn. dopremanje dodavanjem prethodno definisane komponente plemeniti metal koji je prisutan u smeši proizvoda, a naročito zlato i/ili srebro, se prevodi u rastvor, odn. suspenziju, pri čemu se u vezi toga naročito upotrebljava voda kao rastvarač, odn. sredstvo za suspendovanje. U ovom kontekstu uređaj 21 za dodavanje, odn. dopremanje može opciono isto tako sadržati najmanje jedno sredstvo za prihvat rastvarača, odn. sredstva za suspendovanje, a naročito vode.

[0244] Uređaj 21 za dopremanje, odn. dovođenje služi naročito za dopremanje i/ili dovođenje u kontakt komponente za prevođenje plemenitog metala u rastvor i/ili disperziju, odn.

naročito prevođenje u mulj, odn. dispergovanu smešu proizvoda, koja je oslobođena od gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, kao i hlorida drugih metala.

[0245] Na primer, uređaj 21 za dodavanje, odn. dopremanje može biti mešani sud ili slično.

[0246] Dalje, postrojenje A prema pronalasku takođe može sadržati najmanje jedan uređaj 23 za ekstrakciju, a naročito za separaciju i/ili dobijanje plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, iz rastvora i/ili suspenzije. U ovom kontekstu uređaj za ekstrakciju može biti taložni uređaj i/ili sorpcioni uređaj, a naročito adsorpcioni uređaj.

[0247] Uređaj 23 za ekstrakciju naročito može biti postavljen nizvodno u smeru izvođenja postupka u odnosu na uređaj 5 za separaciju i/ili filtriranje.

[0248] Na primer, uređaj 23 za ekstrakciju može biti izveden tako da ima najmanje jedno sredstvo 28 za prihvat sredstva za taloženje, kao što su naročito cink ili aluminijum u obliku čestica. Zlato istaloženo na ovaj način se može izdvojiti i izolovati pomoću odgovarajućih uređaja za filtriranje ili uređaja za sedimentaciju.

[0249] U toku izdvajanja plemenitog metala generalno se takođe mogu primeniti i uređaji sa mešanjem, uređaji sa zgušnjavanjem, kao i uređaji za filtriranje, na primer, na bazi bubanjskih filtera, a naročito vakuumskih bubanjskih filtera.

[0250] Odgovarajući uređaj, odn. sredstva postrojenja A za rekuperaciju prema pronalasku mogu biti međusobno povezani radi obezbeđivanja osnovnog transporta materija, odn. materijala pomoću transportnih sredstava koja su stručnjaku poznata kao takva, na primer, na bazi beskonačnih i/ili trakastih transportnih sredstava namenjenih za transport materijala u čvrstoj fazi i/ili sredstava u obliku cevovoda namenjenih za transport materija koje se nalaze u gasovitoj fazi.

[0251] Pored toga, postrojenje za rekuperaciju prema pronalasku opciono može sadržati jedan drugi uređaj za dalju preradu smeše proizvoda koja ostaje posle odstranjivanja plemenitog metala, a naročito zlata i/ili srebra, i koja je naročito čvrsta smeša proizvoda. Postrojenje prema pronalasku naročito može sadržati jedan uređaj za separaciju silicijum dioksida i/ili najmanje jedan uređaj za redukciju silicijum dioksida radi dobijanja elementarnog silicijuma.

[0252] Generalno je u okviru predmetnog pronalaska postrojenjem A za rekuperaciju realizovan efikasan sistem za preradu naročito šljake pirita, kao što je izgoretina pirita, koji omogućava selektivnu separaciju, odn. izolaciju različitih privredno-industrijski relevantnih sirovina. Postrojenje A za rekuperaciju prema pronalasku naročito omogućava izvođenje postupka prema pronalasku, a naročito u pogledu recikliranja sredstva za hlorovanje uz generalno smanjenu upotrebu hemikalija i energije.

[0253] Predmetni pronalazak se naročito odnosi na postrojenje A za rekuperaciju, a prvenstveno kao što je prethodno definisano, za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, posebno poželjno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, a naročito na postrojenje A za rekuperaciju namenjeno za izvođenje prethodno definisanog postupka, pri čemu postrojenje A za rekuperaciju sadrži:

(a) najmanje jedan uređaj 1 za pripremu i/ili preradu namenjen za pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili jednog ostatka rude, a prvenstveno najmanje jedne izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, pri čemu polazni materijal sadrži gvožđe kao glavni sastojak, najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra, i najmanje jedan drugi metal izabran između bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) najmanje jedan uređaj 2 za oksidaciju i/ili pečenje namenjen za oksidacioni tretman, a naročito za kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje pripremljenog polaznog materijala radi dobijanja gvožđe oksida i oksida drugih metala kao proizvoda oksidacije u rezultujućoj smeši proizvoda;

(c) pri čemu je najmanje jedan uređaj 3 za hlorovanje namenjen za hlorovanje proizvoda oksidacije, a naročito oksida, u smeši proizvoda i uz primenu najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati za hlorovanje gvožđe i drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida, i hlorida drugih metala u smeši proizvoda, pri čemu se hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, pri čemu uređaj za hlorovanje sadrži najmanje jedan uređaj za dopremanje namenjen za dopremanje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) i pri čemu se amonijum hlorid reciklira rekuperacijom amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl);

pri čemu postrojenje A za rekuperaciju sadrži najmanje jedan uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju namenjen za sjedinjavanje i/ili dovođenje u kontakt i reakciju naročito gasovitog amonijaka (NH3), sa jedne strane, i najmanje jednog, prvenstveno neorganskog jedinjenja hlora, a naročito u obliku hlorovodonika (HCl), sa druge strane, radi dobijanja recikliranog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl), pri čemu je uređaj 10 za reakciju i kondenzaciju naročito spojen sa uređajem 3 za hlorovanje (zadnje pomenuti naročito za prihvat amonijaka (NH3) iz uređaja 3 za hlorovanje i naročito za odvođenje recikliranog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida u uređaj 3 za hlorovanje);

(d) najmanje jedan uređaj 4 za selektivnu separaciju namenjen za separaciju gvožđe hlorida, a prvenstveno gvožđe(III) hlorida, iz smeše proizvoda, pri čemu je uređaj 4 za separaciju izveden kao uređaj za sublimaciju,

pri čemu postrojenje A za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja 4 za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj 14 za desublimaciju namenjen za prihvat i desublimaciju naročito sublimiranog gvožđe hlorida i/ili za dobijanje naročito čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida, pri čemu je uređaj 14 za desublimaciju naročito povezan sa uređajem 4 za separaciju (zadnje pomenuti naročito za prihvat naročito gasovitog gvožđe hlorida iz uređaja 4 za separaciju), ili

pri čemu postrojenje A za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja 4 za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj 15 za redukciju, koji je naročito namenjen za redukciju sublimiranog gvožđe hlorida, a naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3), i za dobijanje metalnog gvožđa i/ili dobijanje hlorovodonika (HCl), pri čemu je uređaj 14 za desublimaciju naročito povezan sa uređajem 4 za separaciju (zadnje pomenuti naročito za prihvat naročito gasovitog gvožđe hlorida iz uređaja 4 za separaciju) i/ili pri čemu je naročito uređaj 15 za redukciju spojen sa uređajem 10 za reakciju i kondenzaciju (zadnje pomenuti naročito za predaju jednog neorganskog jedinjenja hlora uređaju 10 za reakciju i kondenzaciju);

(e) opciono najmanje jedan uređaj 20 za formiranje mulja i/ili dispergovanje, a naročito radi sledstvene separacije i/ili izolacije hlorida drugih metala, a naročito bakar hlorida, naročito bakar(II) hlorida (CuCl2), i/ili cink hlorida, a naročito cink(II) hlorida (ZnCl2), i/ili olovo hlorida, a naročito olovo(II) hlorida (PbCl2), i/ili kobalt hlorida, a naročito kobalt(II) hlorida (CoCl2), iz smeše proizvoda koja je oslobođena gvožđe hlorida, naročito gvožđe(III) hlorida (FeCl3).

pri čemu su svi napred navedeni uređaji 1, 2, 3, 4, 20 raspoređeni nizvodno jedan od drugog po navedenom redosledu u smeru izvođenja postupka i pri čemu su napred navedeni uređaji 10, 14, 15 raspoređeni kao što je prethodno definisano.

[0254] Konačno, predmetni pronalazak - prema jednom sledećem aspektu predmetnog pronalaska - se odnosi na primenu postrojenja A za rekuperaciju, a naročito kao što je prethodno definisano, u postupku za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda, odn. ostataka ruda u obliku šljake pirita, a prvenstveno iz izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline, naročito kao što je prethodno definisano.

[0255] Na osnovu čitanja opisa stručnjak iz odgovarajuće oblasti može bez daljeg da shvati i da realizuje druga izvođenja, adaptacije, varijacije, modifikacije, specifičnosti i prednosti predmetnog pronalaska, a da pri tome ne izađe iz okvira predmetnog pronalaska.

[0256] Predmetni pronalazak je prikazan na osnovu sledećeg primera izvođenja, ali koji ni u kom slučaju ne treba da ograničava predmetni pronalazak.

Primer izvođenja:

Izvođenje postupka prema pronalasku prema jednom poželjnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska:

[0257] Postupak prema pronalasku može biti izveden prema jednom specifičnom primeru izvođenja predmetnog pronalaska kao što je opisano u nastavku:

1. Priprema sirovog materijala:

[0258] Kao sirovi materijal se upotrebljava šljaka pirita u obliku izgoretine pirita koja se dobija pri proizvodnji sumporne kiseline u količini od 1.000 kg. Upotrebljeni sirovi materijal se prvo podvrgava sušenju na 120 °C. Uzorak sirovog materijala se analizira korišćenjem masenog spektrometra sa induktivno kuplovanom plazmom (ICP; ELAN Modell DRC) radi određivanja njegove elementarne kompozicije. Polazni materijal sadrži sledeće elementarne sastojke, pri čemu su odgovarajući maseni udeli na bazi odgovarajućeg elementa:

[0259] Sledeća sprovedena analiza upotrebljenog polaznog materijala pokazuje da se 65 % gvožđa nalazi u obliku gvožđe(II, III) oksida (Fe3O4), kao i 35 % gvožđa u obliku gvožđe(II) oksida (Fe2O3). Pored toga, silicijum se nalazi u obliku silicijum oksida, kao i kalcijum u obliku kalcijum sulfata. Drugi metali, sa izuzetkom zlata, nalaze se u obliku svojih oksida.

[0260] Polazni materijal dobijen sušenjem se dalje prerađuje kao što sledi.

2. Oksidacioni tretman polaznih materijala:

[0261] Posle toga se osušeni polazni materijal podvrgava oksidacionom tretmanu, odn. kalcinaciji (oksidacionom pečenju). Za ove svrhe se polazni materijal zagreva na temperaturu od 700 °C. Pečenjem se naročito ostvaruje prevođenje gvožđa u trovalentni oblik uz dobijanje gvožđe(III) oksida (Fe2O3). Dobijena smeša proizvoda se dalje analizira radi određivanja njene kompozicije. Smeša proizvoda dobijena posle oksidacionog tretmana sadrži gvožđe bar u suštini potpuno u obliku gvožđe(III) oksida (Fe2O3). Ostali metali, uz izuzetak zlata i kalcijuma, se nalaze u obliku oksida, a naročito u najvišem oksidacionom stanju odgovarajućih metala.

3. Hlorovanje gvožđa, kao i drugih metala:

[0262] Prethodno dobijeni proizvodi oksidacije, a naročito na bazi gvožđe(III) oksida, kao i oksida drugih metala, kao što su bakar, cink, olovo i kobalt, kao i srebro, podvrgavaju se hlorovanju, pri čemu se za ove svrhe dobijenoj smeši proizvoda dodaje čvrsti, odn. praškasti amonijum hlorid (NH4Cl). Rezultujuća smeša se zagreva na temperaturu od 300 °C. Pri tome se gvožđe(III) oksid pretvara u gvožđe(III) hlorid (FeCl3) uz oslobađanje amonijaka i vode. Rezultujući gasoviti amonijak se odstranjuje, odn. odvodi i upotrebljava za recikliranje sredstva za hlorovanje, kao što je opisano u odeljku 6.).

[0263] Pri hlorovanju isto tako nastaju i hloridi drugih metala, a naročito bakar hlorid, cink hlorid, olovo hlorid i kobalt hlorid, kao i eventualno srebro hlorid (bar delimično).

4. Odstranjivanje gvožđe hlorida, kao i hlorida drugih metala iz smeše proizvoda:

[0264] Smeša proizvoda dobijena posle hlorovanja se zagreva radi selektivne sublimacije gvožđe(III) hlorida (FeCl3) na temperaturu od 350 °C, pri čemu se gvožđe(III) hlorid prevodi u gasovitu fazu i može se odvesti, odn. odstraniti radi dalje prerade. Zbog različitih temperatura sublimacije u odnosu na gvožđe(III) hlorid, hloridi drugih metala inicijalno ostaju bar u suštini u čvrstoj smeši proizvoda. U smeši proizvoda pored toga ostaju odgovarajući plemeniti metali, kao i silicijum dioksid i kalcijum sulfat.

[0265] Hloridi drugih metala se zatim odstranjuju iz preostale smeše proizvoda prevođenjem u mulj, odn. dispergovanjem smeše proizvoda u vodi, pri čemu hloridi drugih metala (u suštini sa izuzetkom srebro hlorida) zbog njihovih dobrih svojstava rastvorljivosti u vodi prelaze u rastvor i na ovaj način se odvajaju, odn. izoluju. Tako izolovani hloridi drugih metala mogu se dalje izdvojiti, na primer, selektivnom sedimentacijom, odn. taloženjem ili na bazi elektrohemijskih ili sorptivnih, a naročito adsorptivnih postupaka. Iz tako izolovanih hlorida se naročito mogu dobiti metali kao takvi (npr. redukcijom). Na ovaj način se naročito mogu izdvojiti metali bakar, cink, kobalt i olovo, dok plemeniti metali (zlato i srebro) ostaju u čvrstom ostatku zbog svoje nerastvorljivosti.

[0266] Analiza sprovedena na preostaloj smeši proizvoda otkriva da zahvaljujući izvođenju postupka prema pronalasku sadržaj gvožđa, kao i drugih metala u preostaloj smeši metala, odn. ostatku može biti smanjen više od 90 %. Ovo istovremeno rezultuje koncentrovanjem, odn. obogaćivanjem komponentama plemenitih metala, a naročito zlatom i/ili srebrom, u preostaloj smeši proizvoda. Tako se u preostaloj smeši proizvoda koja je oslobođena kako od gvožđe hlorida, tako i od hlorida drugih metala, može ostvariti sadržaj zlata od oko 6 g/t i srebra od oko 30 g/t (dok polazni materijal sadrži oko 2 g/t zlata i 10 g/t srebra).

5. Prerada gvožđe(III) hlorida (FeCl3):

[0267] Gvožđe hlorid koji je prethodno odstranjen sublimacijom prema prvoj varijanti postupka prema pronalasku se desublimira uz hlađenje radi dobijanja čvrstog gvožđe(III) hlorida (FeCl3). Tako dobijen gvožđe(III) hlorid (FeCl3) ima veoma visoku čistoću i može se plasirati kao odgovarajući komercijalni proizvod.

[0268] Prema drugoj varijanti postupka prema pronalasku sublimirano gvožđe(III) hlorid se može podvrgnuti redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa. Za ove svrhe gvožđe(III) hlorid (FeCl3) reaguje na temperaturi od 600 °C sa sredstvom za redukciju u obliku vodonika u gasovitoj fazi. Ovo rezultuje metalnim gvožđem, kao i hlorovodonikom. Rezultujući hlorovodonik se odstranjuje, odn. odvaja radi recikliranja sredstva za hlorovanje, kao što je opisano u odeljku 6.).

[0269] Gvožđe dobijeno redukcijom se dalje analizira postupcima rentgenske fluorescencije. Metalno gvožđe dobijeno na gore opisani način ima čistoću od najmanje 99,9%. Prema ovoj varijanti pronalaska se zato dobija metalno gvožđe visoke čistoće kao odgovarajući komercijalni proizvod.

6. Recikliranje sredstva za hlorovanje:

[0270] Gasoviti amonijak koji nastaje pri hlorovanju gvožđe oksida, odn. oksida drugih metala (upor. napomene u odeljku 3.)) i koji se odvodi se sjedinjuje sa hlorovodonikom koji nastaje pri redukciji gvožđe(III) hlorida (upor. napomene u odeljku 5.)) i reaguje u gasnoj fazi, tako da se na ovaj način dobija reciklirani amonijum hlorid (NH4Cl), koji se može ponovo dovesti u proces hlorovanja prema odeljku 3.).

7. Rekuperacija plemenitih metala:

[0271] Što se tiče preostale smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida, kao i hlorida drugih metala i u čvrstom, odn. nerastvornom obliku, ista se onda podvrgava daljem prečišćavanju, a naročito radi dobijanja plemenitih metala. Tako se preostala smeša proizvoda, koja se opciono može ponovo razložiti, odn. dispergovati, sjedinjuje sa cijanidnom lužinom, čime se plemeniti metali sadržani u smeši proizvoda putem reakcije obrazovanja kompleksa prevode u vodorastvorni oblik. Preostala smeša proizvoda se odvaja filtriranjem od ovog rastvora. Komponente plemenitih metala u obliku zlata i/ili srebra se mogu dobiti iz rastvora postupcima taloženja, na primer, uz korišćenje cinkovog praha ili sličnog, tako da se dobije prečišćeno, odn. izolovano zlato, odn. srebro. Pri tome prinos zlata, u odnosu na polazni materijal, iznosi najmanje 90 %.

8. Rekuperacija silicijuma i kalcijum sulfata:

[0272] Preostala smeša proizvoda sadrži silicijum dioksid, koji se može podvrgnuti redukciji radi dobijanja silicijuma, kao i kalcijum sulfat, koji se može dobiti na isti način.

[0273] Na bazi postupka prema pronalasku se može dobiti, ekstrapolirano na 100.000 t sirovog materijala u obliku izgoretine pirita, pored plemenitih metala zlata i srebra takođe i oko 50.000 t metalnog gvožđa, kao i oko 30.000 t smeše na bazi silicijum dioksida i kalcijum karbonata. Postupkom prema pronalasku je naročito moguće dobiti komercijalne proizvode, kako u obliku metalnog gvožđa, tako i u obliku gvožđe(III) hlorida. Pored toga se mogu dobiti proizvodi na bazi hlorida drugih metala, kao što je gore navedeno, odn. metali kao takvi (naročito redukcijom). Dobijene supstance se naročito odlikuju visokom čistoćom. Shodno tome, postupak prema pronalasku omogućava opsežnu i selektivnu preradu izgoretine pirita. Konačno, zbog recikliranja prema pronalasku upotrebljenog sredstva za hlorovanje postupak prema pronalasku ima visoku opštu ekonomičnost, a takođe i poboljšana ekološka svojstva.

Spisak pozivnih oznaka:

[0274]

A postrojenje za rekuperaciju

1 uređaj za pripremu i/ili preradu

2 uređaj za oksidaciju i/ili pečenje

3 uređaj za hlorovanje

4 uređaj za separaciju

5 uređaj za separaciju i/ili filtriranje

6 uređaj za usitnjavanje

7 uređaj za sušenje

8 uređaj za dopremanje uređaja za hlorovanje

9 sredstvo za otpremanje i/ili odvođenje uređaja za hlorovanje

10 uređaj za reakciju i kondenzaciju

11 uređaj za dopremanje uređaja za reakciju i kondenzaciju

12 drugi uređaj za dopremanje uređaja za reakciju i kondenzaciju

13 sredstvo za otpremanje i/ili odvođenje uređaja za reakciju i kondenzaciju

14 uređaj za desublimaciju

15 uređaj za redukciju

16 uređaj za dopremanje uređaja za redukciju

drugi uređaj za dopremanje uređaja za redukciju

sredstvo za otpremanje i/ili odvođenje uređaja za redukciju

uređaj za dopremanje uređaja za desublimaciju

uređaj za formiranje mulja i/ili dispergovanje

uređaj za dodavanje i/ili dopremanje

sredstvo za dodavanje uređaja za dodavanje i/ili dopremanje

uređaj za ekstrakciju

zajednički uređaj

sredstvo za otpremanje gvožđe hlorida uređaja za separaciju

sredstvo za prihvat sredstva za rastvaranje i/ili suspendovanje uređaja za formiranje mulja i/ili dispergovanje

sredstvo za otpremanje uređaja za formiranje mulja i/ili dispergovanje

sredstvo za prihvat istaloženog sredstva uređaja za ekstrakciju

Claims (15)

Patentni zahtevi

1. Postupak za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, pri čemu taj postupak sadrži sledeće korake postupka:

(a) pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili ostatka rude, pri čemu polazni materijal sadrži:

(i) gvožđe kao glavni sastojak, i

(ii) najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra; kao i (iii) najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje polaznog materijala pripremljenog u koraku postupka (a) uz korišćenje najmanje jednog oksidansa za dobijanje gvožđe oksida i oksida drugih metala;

(c) hlorovanje proizvoda oksidacije dobijenih u koraku postupka (b), uz korišćenje najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati, koje sadrži hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida i hlorida drugih metala;

(d) selektivnu separaciju gvožđe hlorida iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c) i sledstvenu separaciju hlorida drugih metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida, pri čemu se selektivna separacija gvožđe hlorida vrši sublimacijom gvožđe hlorida i na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid kao takvo se dobija sledstvenom desublimacijom ili se na ovaj način selektivno izdvojeno gvožđe hlorid podvrgava redukciji radi dobijanja metalnog gvožđa;

pri čemu se u koraku postupka (c) hlorovanje vrši kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, pri čemu se amonijum hlorid koji je upotrebljen kao sredstvo za hlorovanje u koraku postupka (c) reciklira rekuperacijom amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl) i pri čemu se recikliranje amonijum hlorida vrši u uređaju za reakciju i kondenzaciju, i pri čemu se napred navedeni koraci postupka (a) do (d) izvode po gore navedenom redosledu.

2. Postupak prema zahtevu 1,

pri čemu amonijak (NH3) i hlorovodonik (HCl) reaguju u gasnoj fazi da bi se dobio amonijum hlorid (NH4Cl); i/ili

pri čemu se reciklirani amonijum hlorid (NH4Cl) ponovo upotrebljava u koraku postupka (c); i/ili

pri čemu se hlorovodonik (HCl) dobija redukcijom gvožđe hlorida koja se vrši u koraku postupka (d); i/ili

pri čemu se hlorovodonik (HCl) dobija pri redukciji gvožđe hlorida u koraku postupka (d), pri čemu se amonijak (NH3) dobijen pri hlorovanju u koraku postupka (c), sa jedne strane, i hlorovodonik (HCl) dobijen u koraku postupka (d), sa druge strane, sjedinjavaju i reaguju da bi se dobilo reciklirano sredstvo za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl).

3. Postupak prema zahtevu 1 ili 2,

pri čemu metalno gvožđe dobijeno u koraku postupka (d) ima čistoću od najmanje 90 tež. %, računato kao element i uvek na bazi dobijenog metalnog gvožđa; i

pri čemu polazni materijal sadrži gvožđe u obliku najmanje jednog gvožđe oksida; i pri čemu polazni materijal sadrži zlato u obliku metalnog zlata; i

pri čemu polazni materijal sadrži srebro u obliku metalnog srebra i/ili u obliku srebro oksida.

4. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu se u koraku postupka (a) i/ili pre izvođenja koraka postupka (b) vrši usitnjavanje i/ili homogenizacija polaznog materijala, a naročito pri čemu se podešava srednja veličina čestica polaznog materijala D50u opsegu od 0,1 µm do 10 cm; i/ili

pri čemu se u koraku postupka (b) oksidacioni tretman izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi i/ili pri čemu se oksidacioni tretman izvodi na temperaturama u opsegu od 500 °C do 1000 °C, i/ili

pri čemu se pri oksidacionom tretmanu u koraku postupka (b) gvožđe u potpunosti prevodi u gvožđe(III) oksid; i/ili

pri čemu smeša proizvoda dobijena pri oksidacionom tretmanu u koraku postupka (b) sadrži gvožđe(III) oksid u količinama u opsegu od 10 tež. % do 95 tež. %, na bazi suve težine smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (b).

5. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,

pri čemu se u koraku postupka (c) izvodi hlorovanje na temperaturama u opsegu od 100 °C do 320 °C; i/ili

pri čemu se u koraku postupka (d) vrši sublimacija gvožđe hlorida iz smeše proizvoda dobijene u koraku postupka (c) na temperaturama u opsegu od 200 °C do 400 °C.

6. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu se korak postupka (c) i korak postupka (d), a naročito separacija gvožđe hlorida, izvode kontinualno u zajedničkom uređaju; i/ili

pri čemu u koraku postupka (d) desublimacija dovodi do dobijanja čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida; i/ili

pri čemu se u koraku postupka (d) vrši redukcija gvožđe hlorida u gasnoj fazi, a naročito na temperaturama u opsegu od 400 °C do 800 °C; i/ili

pri čemu smeša proizvoda oslobođena od gvožđe hlorida dobijena u koraku postupka (d) ima sadržaj gvožđa manji od 10 tež. %, računato kao element i na bazi suve težine smeše proizvoda; i/ili

pri čemu se u koraku postupka (d) vrši sledstvena separacija hlorida drugih metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida.

7. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu se u koraku postupka (d) izvodi sledstvena separacija hlorida drugih metala tako da se smeša proizvoda oslobođena gvožđe hlorida apsorbuje u tečnoj fazi i/ili u tečnom medijumu.

8. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d), a naročito smeša proizvoda oslobođena od gvožđe hlorida i hlorida drugih metala, računato kao element i uvek na bazi suve težine smeše proizvoda, sadrži:

- zlato, a naročito u količinama u opsegu od 1 g/t do 50 g/t;

- srebro, a naročito u količinama u opsegu od 2 g/t do 600 g/t.

9. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva,

pri čemu se korak postupka (e) izvodi posle koraka postupka (d), pri čemu se u koraku postupka (e) vrši separacija plemenitog metala dobijenog u koraku postupka (d) i/ili smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida i hlorida drugih metala.

10. Postupak prema jednom od prethodnih zahteva, pri čemu smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d) i/ili u koraku postupka (e) sadrži silicijum i/ili pri čemu smeša proizvoda dobijena u koraku postupka (d) i/ili u koraku postupka (e) sadrži najmanje jedan alkalni i/ili zemnoalkalni metal.

11. Postrojenje (A) za rekuperaciju namenjeno za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a naročito postrojenje (A) za rekuperaciju namenjeno za izvođenje postupka prema jednom od zahteva 1 do 10, pri čemu postrojenje (A) za rekuperaciju sadrži:

(a) najmanje jedan uređaj (1) za pripremu i/ili preradu namenjen za pripremu, a naročito preradu polaznog materijala u obliku najmanje jedne rude i/ili jednog ostatka rude, pri čemu polazni materijal sadrži gvožđe kao glavni sastojak, najmanje jedan plemeniti metal izabran između zlata i/ili srebra, i najmanje jedan drugi metal izabran iz grupe bakra, cinka, olova, kobalta, titanijuma, mangana, vanadijuma i hroma;

(b) najmanje jedan uređaj (2) za oksidaciju i/ili pečenje namenjen za oksidacioni tretman, a naročito kalcinaciju i/ili oksidaciono pečenje pripremljenog polaznog materijala radi dobijanja gvožđe oksida i opciono oksida drugih metala kao proizvoda oksidacije u rezultujućoj smeši proizvoda;

(c) pri čemu je uređaj (3) za hlorovanje namenjen za hlorovanje proizvoda oksidacije u smeši proizvoda i za primenu najmanje jednog sredstva za hlorovanje koje se može reciklirati za hlorovanje gvožđe oksida i oksida drugih metala radi dobijanja gvožđe hlorida i hlorida drugih metala u smeši proizvoda, pri čemu se hlorovanje izvodi kao reakcija u čvrstoj fazi i uz upotrebu amonijum hlorida (NH4Cl) kao sredstva za hlorovanje, pri čemu uređaj (3) za hlorovanje sadrži najmanje jedan uređaj (8) za dopremanje namenjen za dopremanje sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl) i pri čemu se amonijum hlorid reciklira rekuperacijom amonijaka (NH3) nastalog od sredstva za hlorovanje hlorovanjem proizvoda oksidacije, i sledstvenom reakcijom amonijaka sa hlorovodonikom (HCl);

(d) najmanje jedan uređaj (4) za separaciju namenjen za separaciju gvožđe hlorida iz smeše proizvoda, pri čemu je uređaj (4) za separaciju izveden kao uređaj za sublimaciju,

pri čemu postrojenje (A) za rekuperaciju, koje je locirano nizvodno od uređaja (4) za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka, sadrži najmanje jedan uređaj (14) za desublimaciju namenjen za prihvat i desublimaciju, a naročito sublimiranog gvožđe hlorida i/ili za dobijanje, a naročito čvrstog i/ili prečišćenog gvožđe hlorida, ili

pri čemu je postrojenje (A) za rekuperaciju, koje sadrži najmanje jedan uređaj (15) za redukciju, koji je naročito namenjen za redukciju sublimiranog gvožđe hlorida i/ili dobijanje hlorovodonika (HCl), locirano nizvodno od uređaja (4) za separaciju i/ili nizvodno u smeru izvođenja postupka,

pri čemu su svi napred navedeni uređaji (1, 2, 3, 4) raspoređeni nizvodno jedan od drugog po navedenom redosledu u smeru izvođenja postupka i pri čemu su napred navedeni uređaji (14, 15) raspoređeni kao što je definisano gore i

pri čemu postrojenje (A) sadrži najmanje jedan uređaj (10) za reakciju i kondenzaciju namenjen za sjedinjavanje i/ili dovođenje u kontakt i reakciju amonijaka, sa jedne strane, i hlorovodonika, sa druge strane, radi dobijanja recikliranog amonijum hlorida.

12. Postrojenje prema zahtevu 11,

pri čemu uređaj (3) za hlorovanje sadrži najmanje jedan uređaj (9) za otpremanje i/ili odvođenje namenjen za rekuperaciju proizvoda reakcije nastalih pri hlorovanju proizvoda oksidacije pomoću sredstva za hlorovanje, a posebno poželjno u obliku amonijaka (NH3); i/ili

pri čemu uređaj (10) za reakciju i kondenzaciju sadrži najmanje jedan uređaj (11) za dopremanje naročito amonijaka (NH3) i/ili najmanje jedan drugi uređaj (12) za dopremanje i/ili apsorpciju hlorovodonika (HCl) i/ili najmanje jedan uređaj (13) za otpremanje i/ili odvođenje namenjen za rekuperaciju recikliranog sredstva za hlorovanje u obliku amonijum hlorida (NH4Cl).

13. Postrojenje prema zahtevu 11 ili 12, pri čemu su uređaj (3) za hlorovanje i uređaj (4) za separaciju kombinovani u jedan zajednički uređaj (24).

14. Postrojenje prema jednom od zahteva 11 do 13,

pri čemu pored toga postrojenje (A) sadrži najmanje jedan uređaj (20) za formiranje mulja i/ili dispergovanje, a naročito radi sledstvene separacije hlorida drugih metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida; i/ili

pri čemu postrojenje (A) dalje sadrži najmanje jedan uređaj (21) za dodavanje i/ili dopremanje, a naročito za dodavanje najmanje jedne komponente za formiranje kompleksa radi prevođenja plemenitog metala u rastvor i/ili suspenziju i/ili pri čemu postrojenje (A) sadrži najmanje jedan najmanje jedan uređaj (5) za separaciju i/ili filtriranje, a naročito namenjen za separaciju plemenitog metala iz smeše proizvoda oslobođene od gvožđe hlorida i opciono od hlorida drugih metala; i/ili

pri čemu postrojenje (A) pored toga sadrži najmanje jedan uređaj (23) za ekstrakciju, a naročito namenjen za dobijanje plemenitog metala iz rastvora i/ili suspenzije.

15. Primena postrojenja za rekuperaciju definisanog kao u jednom od zahteva 11 do 14 u postupku za rekuperaciju/dobijanje metalnog gvožđa i/ili gvožđe hlorida iz ruda i/ili ostataka ruda u obliku šljake pirita, a naročito definisanog kao u jednom od zahteva 1 do 10.