CN105271134A - 一种粗硒精炼过程中分离碲的方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体的说是一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，在粗硒里加入一定量的碳酸钠，氧化时硒、碲均能与碳酸钠反应生成相对应的盐类，在一定的温度下硒盐因受热快速分解挥发，与氧气生成相应的二氧化硒，被水吸收生成亚硒酸溶液，但碲盐类不易挥发，多富集氧化渣中。提高氧化炉一段氧化温度，使碲、硒则充分分离，同时在还原前用硫酸提高亚硒酸溶液的酸度，降低SO₂对碲的还原率，使亚硒酸溶液中的碲尽量留在液中，从而使硒、碲进一步分离，确保产品精硒粉的质量。本发明所述的方法使氧气氧化法的工艺得到优化，并缩短了生产周期，减少了试剂用量，降低了生产成本，硒的直收率由原来的92.6%提高到94%，具有较好的推广价值和经济效益。

Description

一种粗硒精炼过程中分离碲的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体的说是一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，能有效实现碲杂质高的粗硒物料的提纯。

背景技术

氧气氧化法是上世纪70年代末国内自主开发成功、经长期应用于实践的一种处理回转窑硫酸化焙烧产出的粗硒（品位为94~98%，碲含量为0.005%）精炼最佳工艺，具有流程短、成本低、收率高、操作简单等优点。但随着铜阳极泥处理工艺的改造，产出的粗硒品位及杂质也不同，如铜阳极泥加压浸出得到的沉硒渣（品位85%，碲含量为2~7%）、加压浸出-合金炉吹炼得到的合金粗硒（品位为85%，碲含量在1~4%之间）、合金吹炼酸泥浸出得到的硒料（品位只有80%，碲含量在3~6%之间），如果仍采用原来的氧化法，净化后得到的精硒产品杂质碲含量往往大于0.1%，合格率非常低。

用原有的氧气氧化法处理含碲杂质高的粗硒，得到的亚硒酸溶液，无论怎样控制净化的终点，都不能有效去其中的杂质碲，使精硒产品质量不合格。

发明内容

本发明目的是提供一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，以解决氧气氧化法处理含碲杂质较高的粗硒产品时，杂质去除效果不好，精硒粉质量不能够满足要求的问题。

为了解决以上技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，所述粗硒中杂质碲的质量百分比含量为2~10%，它包括以下步骤：

步骤一、称量粗硒中所含杂质碲质量的50%碳酸钠粉末，将碳酸钠粉末与粗硒均匀混合后加入氧化炉内；

步骤二、开启氧化炉加热，当炉温升至100℃时，通入氧气，氧气的流量控制在15-25Nm³/h，当一段氧化温度升到500℃后，将氧气流量增加到25Nm³/h，氧化炉内的负压为30Kpa，同时在氧化炉吸收罐内及时补水，确保炉内负压平稳，控制氧化炉一段内的温度为550-570℃，氧化炉熔化罐处理60kg粗硒，下料时间大于4h，氧化炉运行12h后，关闭氧气，打开吸收罐将溶液进行过滤，收集亚硒酸溶液；

步骤三、检测步骤二所制备的亚硒酸溶液中碲的含量，碲的质量体积含量小于0.03g/L时，将亚硒酸溶液泵入还原釜，加入稀硫酸调整亚硒酸溶液的pH=1.5~2.2，利用蒸汽加热到80℃，再通入二氧化硫进行还原，以还原后液中加入硫脲呈微红色为还原终点标准，还原硒粉经压滤洗涤得到碲的质量百分比含量小于0.007%的精硒粉。

作为本发明的进一步改进，当所述粗硒元两种杂质碲的质量分百含量高于5%时，在所述步骤一中加入的碳酸钠粉末的质量应多增加1%。。

作为本发明的更进一步改进，所述步骤三中所得精硒粉中金属硒的质量百分比含量为99.9%，精硒粉的直收率为94.20-94.30%，产品极率为95%-100%。

本发明中所述的粗硒包括由铜阳极泥经加压浸出-合金吹炼得到的合金粗硒、合金吹炼的酸泥浸出得到的粗硒、铜阳极泥加压浸出的沉硒渣、回转窑硫酸化焙烧得到的粗硒等各种含碲量高的复杂粗硒，此技术不仅能有效地除去其中的碲，而且氧化吸收得到的亚硒酸溶液不需要净化，用硫酸调整后直接通入二氧化硫可进行还原，在缩短工艺周期的同时，减少氨水、硫酸等试剂的用量，具有节约成本，提高硒的直收率的作用。

本发明的工作原理为：在粗硒里加入一定量的碳酸钠，氧化时硒、碲均能与碳酸钠反应生成相对应的盐类，但硒、碲的盐类沸点不同，在一定的温度下硒盐因受热快速分解挥发，与氧气生成相应的二氧化硒，被水吸收生成亚硒酸溶液，但碲盐类不易挥发，多富集氧化渣中。提高氧化炉一段氧化温度，使碲、硒则充分分离，同时在还原前用硫酸提高亚硒酸溶液的酸度，降低SO₂对碲的还原率，使亚硒酸溶液中的碲尽量留在液中，从而使硒、碲进一步分离，确保产品精硒粉的质量。

本发明所述步骤中的化学反应方程式为：

本发明具有以下有益效果：

通过本发明所述的方法可使含碲量较高的粗硒在通过氧气氧化法后，硒、碲能充分有效分离；硒挥发与氧气反应被水吸收生成的亚硒酸溶液，不需净化，用硫酸调整亚硒酸溶液的酸度后就直接通入SO₂还原，可降低对碲的还原率，使亚硒酸溶液中的碲留在液中，从而使Se、Te进一步分离，确保产品精硒粉的质量。本发明所述的方法使氧气氧化法的工艺得到优化，并缩短的生产周期，大幅度的减少了试剂用量，生产成本降低，硒的直收率由原来的92.6%提高到94%，具有很好的推广价值和经济效益。

附图说明

图1是本发明所述方法的流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

实施例1

一种高含碲复杂粗硒（合金粗硒）精炼过程中分离碲的方法，所述粗硒中杂质碲的质量百分比含量为3.56%，它包括以下步骤：

步骤一、称量粗硒中所含杂质碲质量的45%碳酸钠粉末，将碳酸钠粉末与粗硒均匀混合后加入氧化炉内；

步骤二、氧化炉进行加热，当炉温升至100℃时，通入氧气，氧气的流量控制在15Nm³/h，当温度升到500℃后，将氧气流量增加到25Nm³/h，氧化炉内的压力为-29Mpa，同时在氧化炉吸收罐内及时补水，确保炉内负压平稳，控制氧化炉一段内的温度为560℃左右，氧化炉熔化罐处理60kg粗硒下料时间为4.21h，生产平稳，氧气利用率高，氧化效果好。氧化炉运行12h后，关闭氧气，打开吸收罐将吸收液进行过滤，收集亚硒酸溶液。

步骤三、检测步骤二所制备的亚硒酸溶液中，碲含量为0.013g/L，泵入还原釜后，加入稀硫酸调整亚硒酸溶液的pH=1.3，利用蒸汽加热到85℃，通入二氧化硫进行还原，以还原后液加入硫脲呈微红色为还原终点标准。还原硒粉经压滤洗涤得到碲含量为0.0023%的2#精硒粉，其产品的合格率为100%，硒的直收率为94.35%。

实施例2

一种高含碲复杂粗硒（合金吹炼酸泥浸出得到的硒料）精炼过程中分离碲的方法，所述粗硒中杂质碲的质量百分比含量为8.11%，它包括以下步骤：

步骤一、称量粗硒中所含杂质碲质量的55%碳酸钠粉末，将碳酸钠粉末与粗硒均匀混合后加入氧化炉内；

步骤二、氧化炉进行加热，当炉温升至100℃时，通入氧气，氧气的流量控制在20Nm³/h，当温度升到500℃后，将氧气流量增加到25Nm³/h，氧化炉内的压力为-30Mpa，同时在氧化炉吸收罐内及时补水，确保炉内负压平稳，控制氧化炉一段内的温度为570℃左右，氧化炉熔化罐处理60kg粗硒，下料时间为5h，氧化炉运行12h后，关闭氧气，打开吸收罐将吸收液进行过滤，收集亚硒酸溶液。

步骤三、检测步骤二所制备的亚硒酸溶液中的碲的含量，金属碲的质量/体积含量为0.013g/L时，泵入还原釜后，加入稀硫酸调整亚硒酸溶液的pH=1.3，利用蒸汽加热到85℃，通入二氧化硫进行还原，以还原后液加入硫脲呈微红色为还原终点标准。还原硒粉经压滤洗涤得到碲含量为0.0047%的2#精硒粉，其产品的合格率为100%，硒的直收率为94.31%。

对沉硒渣进行提炼得到精硒粉，精硒粉的直收率为94.31%，产品极率为100%。

实施例3

一种高含碲复杂粗硒（沉硒渣）精炼过程中分离碲的方法，所述粗硒中杂质碲的质量百分比含量为5.11%，它包括以下步骤：

步骤一、称量粗硒中所含杂质碲质量的50%碳酸钠粉末，将碳酸钠粉末与粗硒均匀混合后加入氧化炉内；

步骤二、氧化炉进行加热，当炉温升至100℃时，通入氧气，氧气的流量控制在18Nm3/h，当温度升到500℃后，将氧气流量增加到25Nm3/h，氧化炉内的压力为-32Mpa，同时在氧化炉吸收罐内及时补水，确保炉内负压平稳，控制氧化炉一段内的温度为550℃左右，氧化炉熔化罐处理60kg粗硒，下料时间4.5h，氧化炉运行12h后，关闭氧气，打开吸收罐将吸收液进行过滤，收集亚硒酸溶液。

步骤三、检测步骤二所制备的亚硒酸溶液中的碲的含量，金属碲的质量/体积含量为0.008g/L时，泵入还原釜后，加入稀硫酸调整亚硒酸溶液的pH=1.2，利用蒸汽加热到86℃，通入二氧化硫进行还原，以还原后液加入硫脲呈微红色为还原终点标准。还原硒粉经压滤洗涤得到碲含量为0.0018%的2#精硒粉，其产品的合格率为100%，硒的直收率为94.58%。

本发明所述的方法已成功应用于某公司的加压浸出、合金吹炼银硒生产线，成功处理铜阳极泥加压浸出得到的沉硒渣、加压浸出-合金炉吹炼得到的合金粗硒、合金吹炼酸泥浸出得到的硒料。

Claims (3)

1.一种粗硒精炼过程中分离碲的方法，所述粗硒中杂质碲的质量百分比含量为2~10%，其特征在于：它包括以下步骤：

步骤一、称量粗硒中所含杂质碲质量的50%碳酸钠粉末，将碳酸钠粉末与粗硒均匀混合后加入氧化炉内；

步骤二、开启氧化炉加热，当炉温升至100℃时，通入氧气，氧气的流量控制在15-25Nm³/h，当一段氧化温度升到500℃后，将氧气流量增加到25Nm³/h，氧化炉内的负压为30Kpa，同时在氧化炉吸收罐内及时补水，确保炉内负压平稳，控制氧化炉一段内的温度为550-570℃，氧化炉熔化罐处理60kg粗硒，下料时间大于4h，氧化炉运行12h后，关闭氧气，打开吸收罐将溶液进行过滤，收集亚硒酸溶液；

步骤三、检测步骤二所制备的亚硒酸溶液中碲的含量，碲的质量体积含量小于0.03g/L时，将亚硒酸溶液泵入还原釜，加入稀硫酸调整亚硒酸溶液的pH=1.5~2.2，利用蒸汽加热到80℃，再通入二氧化硫进行还原，以还原后液中加入硫脲呈微红色为还原终点标准，还原硒粉经压滤洗涤得到碲的质量百分比含量小于0.007%的精硒粉。

2.根据权利要求1所述的一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，其特征在于：当所述粗硒元两种杂质碲的质量分百含量高于5%时，在所述步骤一中加入的碳酸钠粉末的质量应多增加1%。

3.根据权利要求1或2所述的一种高含碲复杂粗硒精炼过程中分离碲的方法，其特征在于：所述步骤三中所得精硒粉中金属硒的质量百分比含量为99.9%，精硒粉的直收率为94.10-94.60%，产品极率为95%-100%。