CN101565174B - 一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。其特征在于包含以下步骤：无机酸氧化浸出、铜板置换贵金属、硫化钠沉淀铜、中和沉淀碲、粗TeO₂的碱性浸出、Na₂S除杂、浓缩、电积。本方法既具有碲回收率高的优点，又可综合有效地回收其它有价金属；适合处理湿法冶金过程中产生的含水分高、粒度小的含碲废渣。

Description

一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法

所属技术领域

本发明涉及一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。

技术背景

52号元素碲在元素周期表中属于第VI族氧族元素，其性质属于半金属，在自然界的含量极低，据相关文献报道，其在地壳中的含量为0.0006ppm，且分散于地壳各处，很难形成矿床，但碲的用途却十分广泛，广泛用于钢铁冶金的添加剂、海底电缆防护套、橡胶工业中的硫化剂、石油化工的催化剂等。近年来，随着科学技术的发展，碲的用途越来越广泛的应用于新能源、新材料中，如新型能源电池镉-碲电池，新型计算机储存材料、电视摄象管的光电变换膜、红外线摄象仪、夜视镜等高科技产品制造、军工和核能等关系到国计民生的重要行业，是一种现代新材料发展的一种重要战略物资。目前，全世界每年碲的产量只有约300多吨。在现阶段，碲主要是在铜、铅、锌等冶金的过程中富集回收，传统的碲提取方法主要是碱浸法。碱浸法就是在一定温度下使用烧碱对含碲物料浸出后经净化中和水解而得到二氧化碲的流程，如铜阳极泥经过硫酸化焙烧的烧渣预处理回收碲的过程中，使用120～160g/L浓度的NaOH溶液，在90～95℃下浸出3～4小时。另在浸出过程中其他杂质如铅、锑、砷、硅等也反应进入溶液，耗碱量大，且需要对溶液进行的净化后再中和使碲水解为二氧化碲沉淀，增加了作业流程，其总体收率一般在50％左右。所述的碱浸法其技术缺陷如下：

一是适用于脉石杂质含量成分比较复杂，杂质含量比较高的粗颗粒物料的处理。对湿法生产产出的含碲副产品，使用此法处理时，碲的挥发量较大，损失率高，且能耗高。

二是耗碱量大。在碱浸过程中，其他杂质如锑、砷、硅等容易与碲一起进入浸出液，不但消耗大量的碱，而且需经净化除杂才能达到生产二氧化碲的要求，增加了作业工序和成本。

三是Te的浸出率低一般为60～70％。未浸出的碲分散于各后续冶炼工序的产物中，因其含量过低而很难回收，且在碱浸出之前的酸浸出脱铜工序已经有一定量的Te损失于酸浸出液中，使碲总回收率低。

因为以上原因，使用传统方法处理含碲物料过程中，碲的的回收率都不高，如铜阳极泥的硫酸化焙烧处理铜阳极泥的工艺，碲的回收率一般在50％左右，大量的碲存在于冶炼厂的处理过程的各种废渣废料中，此类废料中碲存在的形式多样、品位不一，增大了对碲进一步回收的难度目前，因此，开发从碲渣中综合回收碲的工艺具有重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。本方法既具有碲回收率高的优点，又可综合有效地回收其它有价金属；适合处理湿法冶金过程中产生的含水分高、粒度小的含碲废渣。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是如下设计的：

一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法，其特征在于，包含以下步骤：

一、无机酸氧化浸出

将碲渣按液固质量比2～6∶1的比例加入水进行调浆，浆化后加入无机酸和氧化剂进行搅拌浸出；反应完成后，悬浊液经过滤进行液固分离，滤饼为贵金属精矿，转贵金属回收工序；含碲浸出液转下一工序；

无机酸为硫酸和盐酸中的一种或两者的混合物，氧化剂为高锰酸钾、双氧水、氧化锰、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾中的一种或其中两种或两种以上物质的混合物；

控制氢离子浓度为0.7～1.5mol/L，浸出温度70～95℃，浸出时间1～4小时，氧化剂加入量根据原料不同而变化，为碲渣重量的2～20％；

二、铜板置换贵金属

无机酸浸出液根据原料情况含有含量不定的贵金属，把无机酸浸出液放入置换槽中，挂入铜板在20～80℃下置换12～60小时，控制溶液中金Au元素、银Ag元素、铂Pt元素、钯Pd元素分别小于0.0001g/L，沉淀过滤后得贵金属精矿与置换后液，贵金属精矿转贵金属回收工序，置换后液转下一工序；

三、硫化钠沉淀铜

往置换后液中加入饱和的Na₂S溶液沉淀铜，温度40～80℃，控制终点铜离子Cu²⁺浓度在0.1～0.3g/L之间；

过滤后得硫化铜渣与沉铜后液，硫化铜渣转铜回收工序，沉铜后液转入下一工序；

四、中和沉淀碲

沉铜后液中加入Na₂CO₃，中和至pH＝4.5～6.0，水解得到TeO₂沉淀，过滤得粗TeO₂；

五、粗TeO₂的碱性浸出、Na₂S除杂

按水∶粗TeO₂质量比2～4∶1的比例浆化，再按粗TeO₂∶NaOH质量比1∶1比例加入NaOH，在95～100℃下浸出2-4小时；然后往浸出液中按Te∶Na₂S＝1∶0.05的质量比加入Na₂S进行除杂；过滤除去滤渣得到亚碲酸钠溶液。

六、浓缩

把亚碲酸钠溶液转入浓缩槽，加热至105-115℃，浓缩至溶液中碲含量为120-180克/升得到浓亚碲酸钠溶液。

七、电积

浓亚碲酸钠溶液转入电解槽，在槽电压1.5～2.5V，电流密度30～60A/m²，使用不锈钢阴阳极进行电积，电积碲经洗涤干燥后在350-400℃温度条件下煅烧2-5小时，煅烧后的碲粉制成碲锭。

本发明所述的一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法，其技术效果如下：

一、采用氧化浸出，碲的浸出率高，可达到95％以上。

二、与传统工艺相反，本发明采用先分离贵金属，在分离铜，最后回收碲的工艺路径，碲的回收率可达到85％以上。

三、与传统工艺方法相比，本方法减少了一步沉淀碲再造液的过程，减少了酸碱的无效消耗，节约了生产成本。

四、本方法适合工业化生产，特别适合处理湿法冶金过程中产生的含水分高、粒度小的含碲废渣。

具体实施方式

一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法，包含以下步骤：

一、无机酸氧化浸出

将碲渣按液固质量比2～6∶1的比例加入水进行调浆，浆化后加入无机酸和氧化剂进行搅拌浸出；反应完成后，悬浊液经过滤进行液固分离，滤饼为贵金属精矿，可转贵金属回收工序；含碲浸出液转下一工序；

无机酸通常为硫酸和盐酸中的一种或两者的混合物，氧化剂为高锰酸钾、双氧水、氧化锰、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾中的一种或其中两种或两种以上物质的混合物；

控制氢离子浓度为0.7～1.5mol/L，浸出温度70～95℃，浸出时间1～4小时，氧化剂加入量根据原料不同而变化，一般为碲渣重量的2～20％；

二、铜板置换贵金属

无机酸浸出液根据原料情况含有含量不定的贵金属，把无机酸浸出液放入置换槽中，挂入铜板在20～80℃下置换12～60小时，控制溶液中金Au元素、银Ag元素、铂Pt元素、钯Pd元素的浓度分别小于0.0001g/L，沉淀过滤后得贵金属精矿与置换后液，贵金属精矿可转贵金属回收工序，置换后液转下一工序；

三、硫化钠沉淀铜

往置换后液中加入饱和的Na₂S溶液沉淀铜，温度40～80℃，控制终点铜离子Cu²⁺浓度在0.1～0.3g/L之间；

过滤后得硫化铜渣与沉铜后液，硫化铜渣可转铜回收工序，沉铜后液转入下一工序；

四、中和沉淀碲

沉铜后液中加入Na₂CO₃，中和至pH＝4.5～6.0，水解得到TeO₂沉淀，过滤得粗TeO₂；

五、粗TeO₂的碱性浸出、Na₂S除杂

按水∶粗TeO₂质量比2～4∶1的比例浆化，再按粗TeO₂∶NaOH质量比1∶1比例加入NaOH，在95～100℃下浸出2-4小时；然后往浸出液中按Te∶Na₂S＝1∶0.05的质量比加入Na₂S进行除杂；过滤除去滤渣得到亚碲酸钠溶液；

六、浓缩

把亚碲酸钠溶液转入浓缩槽，加热至105-115℃，浓缩至溶液中碲含量为120-180克/升得到浓亚碲酸钠溶液；

七、电积

浓亚碲酸钠溶液转入电解槽，在槽电压1.5～2.5V，电流密度30～60A/m2，使用不锈钢阴阳极进行电积，电积碲经洗涤干燥后在350-400℃温度条件下煅烧2-5小时，煅烧后的碲粉制成碲锭。

处理某批含碲冶炼渣的有关数据如下：

原料含碲冶炼渣48.6吨，分析结果如下

Te	Cu	Au g/t	Ag g/t	Pd g/t	Pt g/t	H2O
							7.86	12.13	103.00	76.00	63.00	9.00	73.90

原料中，共含有碲0.997吨，铜1.538吨，金1306.5克，银964.0克，钯799.1克，铂114.2克。

此物料经过硫酸和氯酸钠浸出，浸出率为：Te：98.25％ Cu：99.23％Au：43.11％ Ag：58.36％ Pt23.66％ Pd：44.93％铜板置换后，共得贵金属精矿742kg，其中，Au1319.6g、Ag768g、Pd764g、Pt112.4g。

沉铜后液水解沉碲、造液电积铸锭后，得精碲876.5kg，Te的回收率为87.92％，对精碲取样分析后，结果如下表：

Claims (1)

1.一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法，其特征在于包含以下步骤：

一、无机酸氧化浸出

将碲渣按液固质量比2～6∶1的比例加入水进行调浆，浆化后加入无机酸和氧化剂进行搅拌浸出；反应完成后，悬浊液经过滤进行液固分离，滤饼为贵金属精矿，转贵金属回收工序；含碲浸出液转下一工序；

无机酸为硫酸和盐酸中的一种或两者的混合物，氧化剂为高锰酸钾、双氧水、氧化锰、过硫酸钠、过硫酸钾、过硫酸铵、氯酸钠、氯酸钾、次氯酸钠、次氯酸钾中的一种或其中两种以上物质的混合物；

控制氢离子浓度为0.7～1.5mol/L，浸出温度70～95℃，浸出时间1～4小时，氧化剂加入量根据原料不同而变化，为碲渣重量的2～20％；

二、铜板置换贵金属

无机酸浸出液根据原料情况含有含量不定的贵金属，把无机酸浸出液放入置换槽中，挂入铜板在20～80℃下置换12～60小时，控制溶液中金Au元素、银Ag元素、铂Pt元素、钯Pd元素的浓度分别小于0.0001g/L，沉淀过滤后得贵金属精矿与置换后液，贵金属精矿转贵金属回收工序，置换后液转下一工序；

三、硫化钠沉淀铜

往置换后液中加入饱和的Na₂S溶液沉淀铜，温度40～80℃，控制终点铜离子Cu²⁺浓度在0.1～0.3g/L之间；

过滤后得硫化铜渣与沉铜后液，硫化铜渣转铜回收工序，沉铜后液转入下一工序；

四、中和沉淀碲

沉铜后液中加入Na₂CO₃，中和至pH＝4.5～6.0，水解得到TeO₂沉淀，过滤得粗TeO₂；

五、粗TeO₂的碱性浸出、Na₂S除杂

按水∶粗TeO₂质量比2～4∶1的比例浆化，再按粗TeO₂∶NaOH质量比1∶1比例加入NaOH，在95～100℃下浸出2-4小时；然后往浸出液中按Te∶Na₂S＝1∶0.05的质量比加入Na₂S进行除杂；过滤除去滤渣得到亚碲酸钠溶液；

六、浓缩

把亚碲酸钠溶液转入浓缩槽，加热至105-115℃，浓缩至溶液中碲含量为120-180克/升得到浓亚碲酸钠溶液；

七、电积

浓亚碲酸钠溶液转入电解槽，在槽电压1.5～2.5V，电流密度30～60A/m²，使用不锈钢阴阳极进行电积，电积碲经洗涤干燥后在350-400℃温度条件下煅烧2-5小时，煅烧后的碲粉制成碲锭。