CN104591104B - 一种从低浓度含碲液中回收碲的方法 - Google Patents

一种从低浓度含碲液中回收碲的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种从低浓度含碲液中回收碲的方法，包括混合和沉降步骤：其中所述混合步骤包括：先将含碲液升温，再加入硫酸铁溶液，恒温搅拌后加入砷酸溶液，再恒温搅拌后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌得到混合液；所述沉降步骤包括：将上述得到的混合液加入稀硫酸控制pH值，恒温搅拌，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，恒温搅拌，过滤得到碲富集物。本方法减少了处理时间，降低了对设备的腐蚀，回收率高。

Description

一种从低浓度含碲液中回收碲的方法
技术领域
本发明是从低浓度含碲液中回收碲的一种方法，属于有色金属提取冶金技术领域。
背景技术
碲做为冶金添加剂主要应用有(1)向低碳高速切削钢和高强度钢添加0.04%的碲，可以改善其切削性能，切削速度可以达到195m/min，较一般的高3倍；(2)向展延性铸铁中加入0.01-0.1%的碲可以起到晶粒细化的作用(3)向铜基合金中加入0.5%的碲，除了可以显著提高切削性能外，还可以提高导电、导热和抗疲劳等性能，特别适宜做严格而复杂的电子仪表元件；(4)向铅(锡或铝)基合金中添加0.01-0.5%的碲可以提高其抗腐蚀性、硬度与弹性，特别适合于海底电缆、汽车轴承以及化工设备管道等。
冶金添加剂碲消费量2000年前份额高达60%以上，近年来随着碲在半导体制冷领域份额的上升，有所下降，但消费量仍占主要地位。
碲粉可作橡胶工业的二次硫化剂，改善低硫或无硫橡胶的老化和机械性能；2)碲的氧化物应用于如有机化学过程的氧化、加氢、脱氢等反应做催化剂；3)碲盐可用作消除润滑油中油泥的抗氧剂，也可充作固体润滑剂，还能作定时引爆的雷管。碲在化工领域的消费一直比较平稳，多年稳定在20-25%左右。
碲主要从铜和铅阳极泥中回收，回收碲的主要方法有铜粉置换、碱浸法、高压酸浸法、溶剂萃取法、微生物等方法。铜粉置换法是工业上从浓硫酸溶液中回收碲的主要方法，该法采用铜粉与碲生成碲化铜回收碲，但是，生产铜粉工艺复杂，回收碲时会消耗大量铜粉，且铜粉置换法生产成本高，后续铜碲分离也复杂。溶剂萃取法受酸度影响大，难以适应高浓度硫酸溶液，溶液须经处理方可采用萃取法提碲。中和法消耗大量碱，产生大量盐类，且碲品位低。
目前精碲生产厂家能回收的含碲液浓度基本在1g/l以上，当含碲液碲含量低于1g/l时，铜粉置换、溶剂萃取法、中和及微生物等方法均无法有效回收其中的碲，只能随废水外排，造成碲资源得不到综合利用。
中国专利CN102219193A中公开了一种回收碲的方法，包括：将含铜和碲的混合溶液进行电积，至溶液中含铜2g/L以下，分离出铜；在电积分离出铜的除铜后液中补充氯离子，至溶液含氯0.2-4mol/L；当铜碲混合溶液为硫酸盐体系时，在除铜后液中加入盐酸或氯化物，使氯离子含量在0.5-2mol/L；当铜碲混合溶液为氯化物体系时，直接在除铜后液中通入二氧化硫进行还原沉淀得到粗碲；通入二氧化硫进行还原反应，得到沉淀的粗碲，二氧化硫加入量为2.5-15mol/mol-碲，还原温度25-95℃，还原时间0.5-4h。
如何实现从低浓度含碲废液中回收碲，在国内外均属难题。此方法可对含碲废液中碲进行深度回收，处理后溶液中碲含量降至10mg/l以下，得到含碲达质量百分比50%以上碲富集物。
发明内容
本发明的目的是提供一种常规冶金方法，对有色冶炼企业中低浓度含碲液中碲进行深度回收。
本发明所述方法的技术方案具体为：
一种从低浓度含碲液中回收碲的方法，所述方法包括混合和沉降步骤：
其中所述混合步骤包括：先将含碲液升温，再加入硫酸铁溶液，恒温搅拌后加入砷酸溶液，再恒温搅拌后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌得到混合液；
所述沉降步骤包括：将上述得到的混合液加入稀硫酸控制pH值，恒温搅拌，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，恒温搅拌，过滤得到碲富集物。
其中所述低浓度含碲液中碲含量在0.10-1.0g/l。
优选地，所述混合步骤中先将含碲液升温至50-90℃，加入硫酸铁溶液后恒温搅拌0.5-1.5h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，控制混合液中Fe:0.10-1.0 g/l、As:5.0-20 g/l、Cu:0.10-1.0 g/l。
优选地，所述沉降步骤中，将混合步骤中得到的混合液加入稀硫酸，其中按体积比水：浓硫酸=4:1，调控混合液pH值为0.5-2.5，恒温搅拌0.5-1.5h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为5-50 g/l，恒温搅拌1-5h，过滤，得到含碲达50%以上碲富集物。
其中，所述低浓度含碲液处理后碲含量降至10mg/l以下。
更优选地，本发明的方法包括下述步骤：
1、混合工序
铜冶炼企业中产生的低浓度含碲液中碲含量在0.10-1.0g/l 时，直接按传统方法难以有效回收，直接随废水外排造成碲资源浪费。在低浓度含碲液处理过程中，先升温至50-90℃，加入硫酸铁溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，控制混合液中Fe:0.10-1.0 g/l、As:5.0-20 g/l、Cu:0.10-1.0 g/l。
2、沉降工序
将1步骤得到的混合液加入稀硫酸(水：浓硫酸=4:1)调控混合液PH值为0.5-2.5，恒温搅拌0.5-1.5h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为5-50 g/l，恒温搅拌1-5h，过滤，可将混合液中碲大部分沉积得到含碲达50%以上碲富集物，混合液处理后碲含量降至10mg/l以下。
本发明的优势在于：
1、本方法中无电积沉铜工序，电积工序要求时间较长；
2、氯离子对设备腐蚀性大，本方法无需引入氯离子，仅需单一硫酸弱酸体系，对设备材料要求低，实用性强；
3、本方法能用于低浓度含碲液中碲含量在0.10-1.0g/l之间，直接按传统方法难以有效回收；
4、经本方法处理后得到的废液碲含量可降至10mg/l以下，废水无需再次处理；
5、铜、碲物料由于性质相似，分离较复杂，经本方法处理后得到的碲富集物含碲达质量百分比50%以上，含铜低于0.1%，杂质低，碲含量高度富集，便于进一步回收。
具体实施方式
本发明根据下述实施例做进一步的描述，本领域技术人员可以明了的是，下述实施例对本发明仅仅起到说明的作用。在不背离本发明精神的前提下，对本发明所做的任意改进和替代均在本发明保护的范围之内。所述
实施例 1 ：
1、混合工序
将铜冶炼企业中产生的低浓度含碲液1.0 g/l，先升温至50℃，加入硫酸铁溶液，恒温搅拌0.5h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌0.5h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌0.5h，控制混合液中Fe:0.10 g/l、As:5.0 g/l、Cu:0.10 g/l。
2、沉降工序
将1步骤得到的混合液加入稀硫酸(V水：V浓硫酸=4:1)调控混合液PH值为0.5，恒温搅拌0.5h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为5 g/l，恒温搅拌1h，过滤，可将混合液中碲大部分沉积得到含碲达质量百分比55.36%的碲富集物，混合液处理后碲含量降至9.6 mg/l。
TeO3 2-+2H+——TeO2↓+H2O
2H++TeO3 2-+2Na2SO3——2Te↓+ 2Na2SO4+H2O
实施例 2 ：
1、混合工序
铜冶炼企业中产生的低浓度含碲液0.5 g/l，先升温至70℃，加入硫酸铁溶液，恒温搅拌1.0h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌1.0h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌1.0h，控制混合液中Fe:0.5 g/l、As:10 g/l、Cu:0.5 g/l。
2、沉降工序
将1步骤得到的混合液加入稀硫酸(V水：V浓硫酸=4:1)调控混合液PH值为1.5，恒温搅拌1.0h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为20 g/l，恒温搅拌2.5h，过滤，可将混合液中碲大部分沉积得到含碲达质量百分比53.51%的碲富集物，混合液处理后碲含量降至8.9m g/l。
TeO3 2-+2H+——TeO2↓+H2O
2H++TeO3 2-+2Na2SO3——2Te↓+ 2Na2SO4+H2O
实施例 3 ：
1、混合工序
铜冶炼企业中产生的低浓度含碲液0.1 g/l，先升温至90℃，加入硫酸铁溶液，恒温搅拌1.5h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌1.5h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌1.5h，控制混合液中Fe: 1.0 g/l、As: 20 g/l、Cu: 1.0 g/l。
2、沉降工序
将1步骤得到的混合液加入稀硫酸(V水：V浓硫酸=4:1)调控混合液PH值为2.5，恒温搅拌1.5h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为50 g/l，恒温搅拌5h，过滤，可将混合液中碲大部分沉积得到含碲达质量百分比51.09%的碲富集物，混合液处理后碲含量降至7.6 mg/l。
TeO3 2-+2H+——TeO2↓+H2O
2H++TeO3 2-+2Na2SO3——2Te↓+ 2Na2SO4+H2O 。

Claims (3)

1.一种从低浓度含碲液中回收碲的方法，所述方法包括混合和沉降步骤：
其中所述混合步骤包括：先将含碲液升温，再加入硫酸铁溶液，恒温搅拌后加入砷酸溶液，再恒温搅拌后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌得到混合液；
所述沉降步骤包括：将上述得到的混合液加入稀硫酸控制pH值，恒温搅拌，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，恒温搅拌，过滤得到碲富集物；所述低浓度含碲液中碲含量在0.10-1.0g/l；
其中，所述混合步骤中先将含碲液升温至50-90℃，加入硫酸铁溶液后恒温搅拌0.5-1.5h，再加入砷酸溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，最后加入硫酸铜溶液，恒温搅拌0.5-1.5h，控制混合液中Fe:0.10-1.0g/l、As:5.0-20g/l、Cu:0.10-1.0g/l。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述沉降步骤中，将混合步骤中得到的混合液加入稀硫酸，其中按体积比水：浓硫酸＝4:1，调控混合液pH值为0.5-2.5，恒温搅拌0.5-1.5h，缓慢加入亚硫酸钠沉降剂，控制沉降剂溶度为5-50g/l，恒温搅拌1-5h，过滤，得到含碲达质量百分比50％以上碲富集物。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述低浓度含碲液处理后碲含量降至10mg/l以下。
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