Probelesen

James E. Hoffmann: The World’s Most Complex Metallurgy Revisited
The World’s Most Complex Metallurgy Revisited
James E. Hoffmann
In 1962 Dr Albert Phillips, then Director of ASARCO’s
Research Laboratories in South Plainfield, New Jersey,
presented the AIME Extractive Metallurgy Lecture “The
World’s Most Complex Metallurgy (Copper, Lead and
Zinc)”. This lecture provided a description of the treatment of electrolytic copper refinery slimes as practiced at
that time. Using the slimes treatment technology described
in that paper, as well that of other then contemporary
slimes treatment facilities, a comparison will be made with
present slimes treatment techniques to demonstrate the
many advances that have occurred. Areas for discussion
will include: slimes decopperizing, smelting techniques and
total hydrometallurgical alternatives; selenium and tellurium capture recovery and conversion to elemental form,
as well as changes in the recovery of high purity silver, gold
and platinum, palladium, and rhodium.
Keywords:
Copper refinery electrolysis – Anode slime treatment –
Process improvement – Pyrometallurgical process – Hydrometallurgical process – Precious metal recovery
„Die komplexeste Metallurgie in der Welt“ aus heutiger Sicht
Im Jahre 1962 stellte Dr. Albert Phillips, damals Leiter
des ASARCO-Forschungslaboratoriums in South Plainfield, New Jersey, die AIME-Vorlesung über extraktive
Verhüttung mit dem Titel „The World’s Most Complex
Metallurgy (Copper, Lead and Zinc)“ vor. Diese Vorlesung
gab eine Beschreibung der Verarbeitung von Schlämmen
aus der elektrolytischen Kupferraffination, so wie sie damals gehandhabt worden ist. Auf der Basis der darin beschriebenen Schlammverarbeitungstechnologie wie auch
weiterer damals zeitgemäßer Schlammverarbeitungsanlagen erfolgt ein Vergleich mit heutigen Schlammverarbeitungsmethoden – um den inzwischen erreichten großen
Fortschritt darzulegen. Die Diskussionsthemen beinhal-
ten: Schlammentkupferung, Verhüttungsmethoden und
alle hydrometallurgischen Alternativen, Selen- und Tellur-Rückgewinnung und die Rückführung in elementare
Form, wie auch die Möglichkeiten der Rückgewinnung
von hochreinem Silber, Gold und Platin, Palladium und
Rhodium.
Schlüsselwörter:
Kupferraffinationselektrolyse – Anodenschlammbehandlung – Prozessoptimierung – Pyrometallurgische Prozesse
– Hydrometallurgische Prozesse – Edelmetall-Rückgewinnung
„La métallurgie la plus complexe du monde“ vu sous l’angle actuel
Nueva vista a la metalurgia más compleja del mundo
Paper presented on the occasion of the European Metallurgical Conference EMC 2007, June 11 to 14, 2007, in Düsseldorf.
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Introduction
On the occasion of the 1962 Extractive Metallurgy Lecture
of The Metallurgical Society, TMS, of the American Institute of Metallurgical Engineers, the speaker, Dr. Albert
Phillips, provided a brief description of ASARCO’s treatment of their copper refinery slimes. A synopsis of this is
provided below.
• Slimes were leached in dilute refinery electrolyte by air
sparging at elevated temperature to dissolve their copper content.
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• Antimony, arsenic, and bismuth were removed from
the slimes by smelting, in a small reverberatory furnace,
called a Doré Furnace, with an addition of soda ash to
form a low melting point slag of these metal’s oxides. (At
ASARCO, at that time, this was referred to as cupellation, which may have a somewhat different meaning to
a fire assayer.) These slags were subsequently processed
in their lead circuit to recover the significant amounts of
precious metals which inevitably reported in them.
• After slag removal, the melt was oxidized using air lancing and the addition of niter, sodium nitrate, and soda
World of Metallurgy – ERZMETALL 61 (2008) No. 1
Francis Vanbellen et al.: “Extreme Makeover”: UPMR’s Hoboken Plant
“Extreme Makeover”: UPMR’s Hoboken Plant
Francis Vanbellen, Mathias Chintinne
For technology-based companies, continuous improvement has become as natural as evolution itself. On top of
this, innovative breakthroughs are necessary to keep a high
performance in an ever more rapidly changing world. This
paper describes the complete turn-around of Umicore’s
Hoboken plant, from a complex Pb-Cu-Ni concentrate
smelter and refiner, to the world’s largest recycling facility
for precious metals. This turn-around was realised through
a series of drastic improvements, which will be remembered at Umicore Precious Metals Refining as Hoboken’s
“extreme makeover”. The makeover allowed for treatment
of complex recycled materials from the world’s largest
open-pit mine: the consumer world. The European environmental legislation is based on a life-cycle approach,
assessing the sustainability of products through the cycle
of production, use and recycling. The WEEE Directive, the
Battery Directive are examples of the new legislation, setting out collection and recycling targets for valuable scattered waste streams. Based on a long tradition in complex
non-ferrous smelting, UPMR masters the complexity of
many precious metals containing waste streams. The new
flow sheet has great flexibility in terms of physical aspect of
the recycled streams; it is able to treat dry, fine, coarse, wet
or lumpy materials, making it perfectly suited for recycling.
Apart from these technical realisations, UPMR’s strategy
is to sustain its business by being a reliable partner for its
customers, socially responsible towards the community and
caring for the environment.
Keywords:
Pb-Cu-Smelter – Electrowinning – Precious Metals (PM) –
Sampling and assaying – Metals management
„Rundumerneuerung“: UPMR’s Werk Hoboken Plant
Für auf Technologie basierende Unternehmen ist die kontinuierliche Verbesserung so selbstverständlich geworden
wie die Evolution. Innovative Durchbrüche sind erforderlich für hohe Leistungen in einer sich immer rascher
ändernden Welt. Dieser Artikel handelt von der vollständigen Umwandlung des Werkes Hoboken der UPMR
von einer Hütte und Raffination für komplexe Pb-CuNi-Konzentrate in die größte Recyclinganlage der Welt
für Edelmetalle. Diese Umwandlung wurde durch eine
Reihe drastischer Verbesserungen bewirkt, derer man
sich bei der Umicore Edelmetallraffination als „Extreme
Makeover“ erinnert. Diese Umwandlung ermöglichte es,
komplexe Recyclingstoffe aus dem größten Tagebau der
Welt – nämlich der Konsumwelt – aufzuarbeiten. Die europäische Umweltgesetzgebung basiert auf der Lebensdauer
und bewertet die Nachhaltigkeit von Produkten während
des Herstellungsprozesses, des Gebrauchs und des Recyclings. Die WEEE-Richtlinie und die Batterie-Richtlinie
sind Beispiele der neuen Gesetzgebung und setzen Ziele
für die Erfassung und das Recycling wertvoller aber verstreuter Abfallströme. Auf der Grundlage ihrer langen
Tradition in der Verhüttung komplexen NE-Materials ist
die UPMR in der Lage, die Vielzahl komplexer edelmetallhaltiger Abfallströme zu meistern. Das neue Fließschema
ist hinsichtlich der physikalischen Beschaffenheit der zu
recycelnden Ströme sehr flexibel: Trockene, feine, grobe,
nasse oder klumpige Materialien können verarbeitet werden, so dass es für das Recycling voll und ganz geeignet
ist. Abgesehen von diesen technischen Errungenschaften
ist es die Strategie der UPMR ihren Geschäften Dauer zu
geben, indem sie ihren Kunden ein verlässlicher Partner ist,
sozial verantwortlich gegenüber der Gesellschaft, und sich
um die Umwelt sorgt.
Schlüsselwörter:
Blei-Kupfer-Hütte – Gewinnungselektrolyse – Edelmetalle – Probenahme und Untersuchungen – Metall-Management
“Retouche extrême”: le site Hoboken plant d’UPMR
“Cambio radical”: la fábrica Hoboken plant de UPMR
Paper presented on the occasion of the European Metallurgical Conference EMC 2007, June 11 to 14, 2007, in
Düsseldorf.
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World of Metallurgy – ERZMETALL 61 (2008) No. 1
Corby G. Anderson: Metallurgical Process Testing & Plant Optimization with Design of Experimentation Software
Applied Metallurgical Process Testing
and Plant Optimization with
Design of Experimentation Software
Corby G. Anderson
Laboratory testing, interpretation and application of metallurgical technologies can be tedious, time consuming
and costly. This paper outlines the use of proven statistical
design of experimentation software for rapid optimization
of laboratory testing and operating plants with limited
representative sample utilization. This results in less costly
required testing, a more thorough understanding of results
and the ability to simultaneously optimize several variables
and outcomes at once. At the Center for Advanced Mineral
and Metallurgical Processing, this testing methodology has
been used successfully in many metallurgical development
and plant optimization projects thereby confirming its real
world utility and application. Accordingly, several applied
examples in flotation and hydrometallurgy will be outlined
in this paper. This will include flotation testing of a copper
gold ore, flotation testing of a copper, cobalt and gold ore,
optimization of an industrial hydrometallurgical jarosite
circuit and optimization of industrial nitrogen species catalyzed pressure leaching of a copper enargite concentrate.
Keywords:
Modelling – Gold – Copper – Flotation – Hydrometallurgy
Prüfen von metallurgischen Prozessen und Anlagen­optimierung mit „Design of Experimentation“-Software
Laboruntersuchungen, Interpretation und Anwendung metallurgischer Technologien können langwierig, zeitraubend
und teuer sein. Dieser Artikel umreißt die Verwendung
bewährter statistischer Versuchsentwicklungssoftware
für die rasche Optimierung von Laboruntersuchung und
Betriebsanlagen unter Verwendung begrenzter Mengen
repräsentativer Proben. Dies führt zu kostengünstigerer
Erprobung, einem gründlicheren Verständnis der Ergebnisse und der Möglichkeit, gleichzeitig mehrere Variable
und Ziele sofort zu optimieren. Im Center for Advanced
Mineral and Metallurgical Processing wurde diese Prüfmethodologie vielfach für metallurgische Entwicklungs- und
Anlagenoptimierungsprojekte angewandt und hat dabei
ihren Nutzen in der Praxis und Anwendung bewiesen.
Dieser Artikel behandelt daher Anwendungsbeispiele
bei der Flotation und Hydrometallurgie. Dies umfasst die
Flotationserprobung eines Kupfer-Gold-Erzes und eines
Kupfer-Kobalt-Gold-Erzes, die Optimierung eines industriellen hydrometallurgischen Jarosit-Kreislaufs und die
Optimierung der katalytischen Drucklaugung eines Kupfer-Enargit-Konzentrats mittels Stickstoff.
Schlüsselwörter:
Modellierung – Gold – Kupfer – Flotation – Hydrometallurgie
Examen de procédés métallurgiques et optimisation d’installations moyennant “Design of Experimentation” software
Ensayo de procesos metalúrgicos y optimización de instalaciones con el software “Design of Experimentation”
Paper presented on the occasion of the European Metallurgical Conference EMC 2007, June 11 to 14, 2007, in
Düsseldorf.
1
Introduction
While flotation technology is now 100 years old, the testing,
interpretation and application of lab results can be tedious,
costly and time consuming requiring extensive sample collection and preparation. In addition, recent applications
like hydrometallurgical pressure leaching and associated
unit operations, such as precipitation, still remain more of
20
an art than a quantifiable science. This paper will elucidate
the application of Stat-Ease Design Expert software to
minimize required laboratory testing while rapidly optimizing multiple results and outcomes in a statistically valid
manner. The Stat-Ease program is based on proven design
of experiment fundamentals. In this paper, the real world
application of this methodology for lab testing, plant optimization and process development will be elucidated.
World of Metallurgy – ERZMETALL 61 (2008) No. 1
Funsho Ojebuoboh: Selenium and Tellurium from Copper Refinery Slimes and their Changing Applications
Selenium and Tellurium from Copper Refinery
Slimes and their Changing Applications
Funsho Ojebuoboh
Nearly all the selenium and tellurium traded and consumed commercially is derived from the copper industry
in refinery slimes. Invariably, these minor metals which are
byproducts of refined copper must be recovered because of
their association with precious metals in the anode slimes.
In their own right, selenium and tellurium winning is also
justifiable because of the favorable economics, when properly conducted, and because of the interesting demand
patterns. The first part of this paper examines the supply
side of the metals within the framework of copper refinery
data. A second part of the paper examines the applications
of the metals.
Keywords:
Selenium – Tellurium – Anode slime – Se applications – Te
applications
Selen und Tellur aus Kupferraffinationsschlämmen und deren unterschiedliche Anwendungen
Nahezu alles gehandelte und kommerziell genutzte Se- Nachfragesituation. Im ersten Teil dieses Artikels wird die
len und Tellur stammt aus den Raffinationsschlämmen Versorgungsseite der Metalle basierend auf Daten aus der
der Kupferindustrie. Selbstverständlich müssen diese Ne- Kupferraffination untersucht. Ein zweiter Teil behandelt
benmetalle, die bei der Raffination von Kupfer anfallen, die Anwendungen der Metalle.
wegen ihrer Verbindung mit Edelmetallen aus den Anodenschlämmen rückgewonnen werden. Die Selen- und
Tellurgewinnung als solche ist aber auch gerechtfertigt auf Schlüsselwörter
Grund der günstigen Wirtschaftlichkeit – bei sachgerechten Selen – Tellur – Anodenschlamm – Anwendungen von Se
Produktionsverfahren – wie auch wegen der interessanten – Anwendungen von Te
Le sélénium et le tellurium gagués des bones de raffination du cuivre et leurs différentes applications
Selenio y teluro recuperados de los lodos del refino de cobre y diferentes aplicaciones
Paper presented on the occasion of the European Metallurgical Conference EMC 2007, June 11 to 14, 2007, in Düsseldorf.
Introduction
End-users of selenium and tellurium, concerned about
an unusual rise in market prices and an apparent shortage, have reasonably queried the sources, process conditions, and near-term availability of the metals for their
respective applications. The rapid escalation of the price
of selenium in 2003 to 2005 compared to long-run price
(Figure 1) and a lagging, but similar, escalation of the price
of tellurium in 2004 and 2005 created anxiety amongst users and potential users for new applications. On the other
hand, suppliers made up of primary copper producers,
“captive processors,” and “toll processors” scrambled to
meet increased demand and assuage end-user concerns.
As evident from Figure 1, the history of the commercial
trade of selenium and tellurium is marked by long periods
of relative price stability and occasional periods of supply
tightness and higher prices. It is against this framework of
recent changes in the selenium and tellurium market that
this paper examines the commercial source of the metals,
World of Metallurgy – ERZMETALL 61 (2008) No. 1
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Price
Tellurium
Price
of of
Tellurium
Price
Selenium
Price
of of
Selenium
150
Price [US-$]
1
100
50
1915
1925
1935
1945
1955
1965
1975
1985
1955
2005
Fig. 1: Long run price in US-$ of selenium and tellurium [1]
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