CN101314823A - 一种从含铊渣中提取金属铊的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从含铊渣中提取金属铊的方法，属于真空冶金技术领域。采用含铊渣在真空炉内三步蒸馏提取金属铊，控制真空度为8～40Pa，时间为30～60min，三步蒸馏温度分别为在450℃～600℃、900－1100℃、700－850℃，在真空炉内提取铊的纯度可达99.9％以上，铊回收率可达90％以上。
Description
一.技术领域
本发明涉及一种从含铊渣中提取金属铊的方法，属于真空冶金技术领域。
二.背景技术
铊(Tl)是一种稀散金属，在自然界中含量少且分散，铊常常伴生在金属矿石中。铊也是一种有毒金属元素，其毒性高于汞、镉、铅。近年来，由于矿山开采、金属冶炼等途径导致大量Tl释放入环境，造成了严重的区域性污染。铊的应用较广，深入到国民经济许多领域，随着科学技术的进步其应用范围也在不断扩大。因此，开展Tl的生物可利用性及Tl污染的研究和治理具有重要意义。
公知的金属铊的提取方法主要有：离子交换法、溶剂萃取法、置换沉淀法和吸附法等。其中以周令治等介绍前苏联齐姆肯特铅厂用离子交换法从铅烧结尘中提取铊；此工艺免除铊害，是继萃取提铊的又一种有前途的工艺，但存在铊的污染。在酸浸-萃取法方面，未立清等以炼锌厂的二次海绵为原料，采用酸性浸出二次置换海绵物，再用溴水氧化并络合P204萃取回收铊，提取纯度达99.999％的金属铊。其缺点是直收率低工艺多而复杂，成本高，劳动条件差，另外还需要添加其余成分，需要后续处理。王献科用液膜体系提取(富集)烟尘和含有铊的矿物中的铊，被提取(富集)的含铊水溶液，经加热等处理后，金属铊的纯度在99.5％以上。采用液膜法提取铊需经过繁琐的分离富集才能提取铊，另外需要添加其余的成分。在置换沉淀法方面，周令治等、未立清等、李静存、方元他们都做过这方面的研究，用锌片置换可得金属铊。但是采用这种方法需要经过繁琐的置换工序才能提取铊，中间环节多且存在铊的污染问题。周令治等介绍了日本佐贺关冶炼厂采用电解提铊法，可提取纯度为99.98％的铊。不过，电解提铊法价格昂贵，并且存在铊的污染问题。
三、发明内容
本发明的目的是提供一种从含铊渣中提取金属铊的方法，采用含铊渣在真空炉内三步蒸馏提取金属铊，控制真空度为8～40Pa，时间为30～60min，三步蒸馏温度分别为在450℃～600℃、900-1100℃、700-850℃下，在真空炉内提取铊的纯度可达99.9％以上。
本发明按以下技术方案实现：
1.以含铊渣为原料，采用真空度在8-40Pa、时间30-60min、温度450-600℃进行一级蒸发分离，得到一次富铊物料；
2.以一次富铊物料为原料，在8-40Pa、时间30-60min、温度900-1100℃下二级蒸发分离，使铊富集于蒸发物中；
3.以二次蒸发物为原料，采用真空度在8-40Pa、时间30-60min、温度700-850℃下三级蒸发分离，获得金属铊，纯度达99.9％以上。
与公知技术相比本发明具有的优点及积极效果
设备简单，操作方便，低能耗、生产规模可大可小，金属铊回收率高达90.9％以上，污染小、流程短、提取纯度等级灵活。
四、附图说明：
图1是工艺流程图。
五、具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明。
实施例1：采用含铊渣为原料，其主要成分重量百分比为Cd 60.8％，Cu 2.10％，Ni 3.02％，Pb 1.64％，Zn 0.0056％，Si 0.50％，Tl 24.68％，进行真空一级分离，控制温度500-550℃，加热时间30min，其中在550℃时保温20min，真空8-20Pa。得到含Cd、Zn的一次蒸发物和含Tl的一次残留物，目的是达到在除Cd、Zn的同时，使尽可能多的Tl富集在一次残留物中；
用一次残留物为原料，进行真空二级分离，控制温度900-1000℃，加热时间35min，其中在1000℃时保温20min，真空度保持在8-20Pa。得到含Tl的二次蒸发物和含Fe、Cu、Ni、Si的二次残留物，目的是达到在除Fe、Cu、Ni、Si等元素的同时，尽可能多的Tl富集在二次蒸发物中。
再以二次蒸发物为原料，进行真空三级分离，控制温度750-800℃，加热30min，其中在800℃保温25min，真空度保持在8-20Pa。得到三次蒸发物和三次残留物，三次残留物作为提取Pb的原料，而三次蒸发物即为品位99.9％以上的Tl产品。铊回收率可达90％以上。
实施例2：含铊渣原料主要成分重量百分比为Cd 59.2％，Cu 2.50％，Ni 2.82％，Pb 1.24％，Zn 0.015％，Si 0.60％，Tl 20.68％，真空一级分离，控制温度550-600℃，加热时间30min，其中在580℃时保温20min，真空8-40Pa。得到含Cd、Zn的一次蒸发物和含Tl的一次残留物，目的是达到在除Cd、Zn的同时，使尽可能多的Tl富集在一次残留物中；
用一次残留物为原料，进行真空二级分离，控制温度1050-1100℃，加热时间35min，其中在1100℃时保温20min，真空度保持在8-40Pa。得到含Tl的二次蒸发物和含Fe、Cu、Ni、Si的二次残留物，目的是达到在除Fe、Cu、Ni、Si等元素的同时，尽可能多的Tl富集在二次蒸发物中。
再以二次蒸发物为原料，进行真空三级分离，控制温度750-800℃，加热30min，其中在800℃保温25min，真空度保持在8-40Pa。得到三次蒸发物和三次残留物，三次残留物作为提取Pb的原料，而三次蒸发物即为品位99.9％以上的Tl产品。
三次蒸发物经四、五级蒸发就可分别得到99.99％和99.999％的Tl产品。铊回收率可达90％以上。
Claims (3)
1、一种从含铊渣中提取金属铊的方法，其特征在于：按以下技术方案实现，
1).以含铊渣为原料，采用真空度在8-40Pa，时间30-60min，温度450-600℃进行一级蒸发分离，得到一次富铊物料；
2).以一次富铊物料为原料，在8-40Pa，时间30-60min，温度900-1100℃下二级蒸发分离，使铊富集于蒸发物中；
3).以二次蒸发物为原料，采用真空度在8-40Pa，时间30-60min，温度700-850℃下三级蒸发分离，获得金属铊。
2、根据权利要求1所述的从含铊渣中提取金属铊的方法，其特征在于：所述含铊渣原料化学成分重量百分比为Cd 60.8％，Cu 2.10％，Ni 3.02％，Pb 1.64％，Zn0.0056％，Si 0.50％，Tl 24.68％，进行真空一级分离，控制温度500-550℃，加热时间30min，在550℃时保温20min，真空度为8-20Pa，一次蒸发物和一次残留物；用一次残留物为原料，进行真空二级分离，控制温度900-1000℃，加热时间35min，在1000℃时保温20min，真空度度为8-20Pa，得到二次蒸发物和二次残留物，再以二次蒸发物为原料，进行真空三级分离，控制温度750-800℃，加热30min，在800℃保温25min，真空度为8-20Pa，得到的三次蒸发物即为Tl产品。
3、根据权利要求1所述的从含铊渣中提取金属铊的方法，其特征在于：所述含铊渣原料主要成分重量百分比为Cd 59.2％，Cu 2.50％，Ni 2.82％，Pb 1.24％，Zn0.015％，Si 0.60％，Tl 20.68％，真空一级分离，控制温度550-600℃，加热时间30min，在580℃时保温20min，真空度为8-40Pa；真空二级分离，控制温度1050-1100℃，加热时间35min，在1100℃时保温20min，真空度度为8-40Pa；真空三级分离，控制温度750-800℃，加热30min，在800℃保温25min，真空度为8-40Pa，三次蒸发物经四、五级蒸发分别得到99.99％和99.999％的Tl产品。
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