CN106006572B - 一种从碲阳极泥回收回用碲的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种从碲阳极泥回收回用碲方法，采用的技术方案是：先用蒸馏水洗涤碲阳极泥，并用双氧水将未洗净的Na₂TeO₃全部氧化为Na₂TeO₄，然后向碲阳极泥中缓慢加入稀硫酸浸出碲，过滤得碲浸出液，再用Na₂SO₃将Te⁶⁺还原粗碲粉，再采用硝酸溶液溶解粗碲粉，溶液加入碲电积定期排放的废液或碲阳极泥洗水进行中和，控制反应终点pH值5~6，碲全部转化为二氧化碲，从中和后液排除杂质，最后将二氧化碲用碲电积废液溶解，调整溶液成分至电积新液成分要求，返回电积流程生产精碲。本发明能够将碲电积生产产出的阳极泥中的碲及时的补充进行流程生产精碲，提高了资源的利用效率，工艺合理，易于操作实施，且碲的回收率高。

Description

一种从碲阳极泥回收回用碲的方法

技术领域

本发明涉及一种从碲阳极泥回收回用碲的方法，具体的说，是一种将碲电积产出的阳极泥中的六价碲回收回流程产出精碲的方法，属于化工技术领域。

背景技术

目前精碲的生产均采用电积工艺，先将质量合格二氧化碲用氢氧化钠来溶解，配置成Na₂TeO₃电积液，以不锈钢板为阴阳极板，然后进行电积。阴极析出金属碲片，碲片经水洗、干燥、铸锭得到精碲；阳极反应析出氧气。但是电积液中的部分四价碲也会在阳极发生副反应被氧化为六价碲形成Na₂TeO₄，Na₂TeO₄难溶于碱性溶液，成为阳极沉于电解槽底部。因电积液中的杂质含量已非常低，故产出的碲阳极纯度也较高，其中碲含量在40~45%，可进行碲的回收回用。

碲阳极泥常规的处理方法为：先用硫酸浸出，再加入盐酸或氯化钠，在高酸高氯体系下用亚硫酸钠将六价碲转化为四价碲，然后中和成二氧化碲，此方法的缺点是四价碲的转化率低，还有部分碲因过反应转化为单质碲，且采用高酸高氯化，劳动条件恶劣，设备腐蚀大，成本高。专利CN 105399062 A中提到硫酸浸出—利用铁粉还原四价碲—碱中和的碲阳极泥处理方法，将碲回收成为二氧化碲，此方法虽然可以提高二氧化碲的转化率，但引入了杂质铁，回收后还需再次净化才能达到产品纯度要求。

发明内容

为了克服背景技术中存在的问题，本发明针对以上方法处理碲阳极泥的缺陷，提出一种新的处理方法，使碲在充分回收后可返回生产流程回用，且工艺简单，可操作性强，碲的回收率高。

为实现上述目的,本发明是通过如下技术方案实现的：

一种从碲阳极泥回收回用碲方法，包括以下步骤：

1）氧化：先用蒸馏水洗涤碲阳极泥2~3遍，过滤后滤液储存备用，经洗过的碲阳极泥中加入少量双氧水，将未洗净的Na₂TeO₃全部氧化为Na₂TeO₄，以确保硫酸浸出的时候碲完全进入溶液。

2）硫酸浸出：向碲阳极泥中缓慢加入稀硫酸，升温至70℃左右，浸出2~3h，控制浸出终点pH值1~1.5，碲基本浸出完毕，过滤得滤液。

3）还原：80℃以上，加入Na₂SO₃搅拌反应6h，过滤得粗碲粉。

4）硝酸转化：将粗碲粉置于反应釜中，再向反应釜中缓慢加入质量分数25%左右的硝酸溶液，反应生成的气体经酸雾吸收塔吸收后排空，至黑色的碲粉完全溶解消失，停止加入硝酸溶液。

5）中和：将溶解液温度升至70℃左右，加入中和剂进行中和反应，控制反应终点pH值5~6，过滤得到二氧化碲固体，滤液外排至污水处理站处理。

6）造液：将二氧化碲用碲电积废液溶解，调整溶液成分至电积新液成分要求，作为电积新液返流程生产精碲。

进一步，作为优选，在步骤3）还原过程中，加入Na₂SO₃的量为 Te⁶⁺还原为单质碲理论消耗量的1.2~1.5倍。

进一步，作为优选，在步骤5）中和过程中，所述中和剂为碲电积定期排放的废液或碲阳极泥洗水，其成分为Na₂TeO₃和过量的NaOH。

本发明的有益效果：

1、本发明能够将碲电积生产产出的阳极泥中的碲及时的补充进行流程生产精碲，提高了资源的利用效率，工艺合理，易于操作实施，且碲的回收率高。

2、碲电积生产过程中，电积液Te⁴⁺不断频化，并不断产生NaOH，需定期外排处理，碲电积阳极泥的过程中可以不断地利用碲电积废液，平衡部分NaOH及Te⁴⁺，并作为新液补充进生产流程，循环程度高，生产实用性强。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例和附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

取碲电积产出的阳极泥120kg置于不锈钢反应釜中，先用蒸馏水洗涤3遍，过滤分离，滤液储存备用，滤渣中加入10L双氧水氧化2h。分析其成分为：Te42.2%、Pb0.004%、Cu0.002%、Si0.1%，Se0.07%，Bi0.002%。开启搅拌并升温至70℃左右，往碲阳极泥中缓慢均匀加入稀硫酸，浸出3h，控制浸出终点pH值1.5，浸出完毕，过滤得浸出液，碲离子浓度为41.08g/L。将滤液升温至80~85℃，按还原为Te⁶⁺理论消耗量1.25倍数加入Na₂SO₃固体，搅拌反应6h过滤得碲粉。

再将粗碲粉置于不锈钢反应釜中，并缓慢加入质量分数25%的硝酸将碲粉溶解，反应为放热反应，产生的气体经酸雾吸收塔吸收后排空，待碲粉溶解完毕，再将阳极泥洗水和碲电积废液泵入反应釜进行中和，控制反应终点pH值为5，过滤洗涤，得到二氧化碲。将二氧化碲用碲电积废液溶解，配置成溶液成分Te⁴⁺为195g/L，NaOH浓度为80g/L。再加入1g/L的Na₂S净化、过滤除去杂质，溶液作为电积新液补充进流程生产精碲。碲回收率95.54%。

实施例2

取碲电积产出的阳极泥150kg置于不锈钢反应釜中，先用蒸馏水洗涤3遍，过滤分离，滤液储存备用，滤渣中加入15L双氧水氧化2h。分析其成分为：Te44.6%、Pb0.003%、Cu0.001%、Si0.2%，Se0.08%，Bi0.001%。开启搅拌并升温至70℃左右，往碲阳极泥中缓慢均匀加入稀硫酸，浸出3h，控制浸出终点pH值1，浸出完毕，过滤得浸出液，碲离子浓度为43.12g/L。将滤液升温至80~85℃，按还原为Te⁶⁺理论消耗量1.4倍数加入Na₂SO₃固体，搅拌反应6h过滤得碲粉。

再将粗碲粉置于不锈钢反应釜中，并缓慢加入质量分数28%的硝酸将碲粉溶解，反应为放热反应，产生的气体经酸雾吸收塔吸收后排空，待碲粉溶解完毕，再将阳极泥洗水和碲电积废液泵入反应釜进行中和，控制反应终点pH值为5.4，过滤洗涤，得到二氧化碲固体。将二氧化碲用碲电积废液溶解，配置成溶液成分Te⁴⁺为210g/L，NaOH浓度为85g/L。再加入1g/L的Na₂S净化、过滤除去杂质，溶液作为电积新液补充进流程生产精碲。碲回收率93.87%。

实施例3

取碲电积产出的阳极泥130kg置于不锈钢反应釜中，先用蒸馏水洗涤3遍，过滤分离，滤液储存备用，滤渣中加入15L双氧水氧化2h。分析其成分为：Te40.5%、Pb0.002%、Cu0.001%、Si0.16%，Se0.06%，Bi0.001%。开启搅拌并升温至70℃左右，往碲阳极泥中缓慢均匀加入稀硫酸，浸出3h，控制浸出终点pH值1，浸出完毕，过滤得浸出液，碲离子浓度为38.23g/L。将滤液升温至80~85℃，按还原为Te⁶⁺理论消耗量1.5倍数加入Na₂SO₃固体，搅拌反应6h过滤得碲粉。

再将粗碲粉置于不锈钢反应釜中，并缓慢加入质量分数20%的硝酸将碲粉溶解，反应为放热反应，产生的气体经酸雾吸收塔吸收后排空，待碲粉溶解完毕，再将阳极泥洗水和碲电积废液泵入反应釜进行中和，控制反应终点pH值为5.8，过滤洗涤，得到二氧化碲固体。将二氧化碲用碲电积废液溶解，配置成溶液成分Te⁴⁺为202g/L，NaOH浓度为82g/L。再加入1g/L的Na₂S净化、过滤除去杂质，溶液作为电积新液补充进流程生产精碲。碲回收率94.13%。

原理分析

本发明的技术方案原理为用蒸馏水多次洗涤碲阳极泥先将其中Na₂TeO₃溶液分离出去，加入少量H₂O₂彻底氧化未洗净的Na₂TeO₃，利用稀硫酸浸出碲阳极泥，浸出液再加入还原剂将Te⁶⁺还原成碲粉，碲粉经硝酸溶解，再利用碲电积废液或洗水中的NaOH中和过量的酸，并将Te全部转化为二氧化碲沉淀，从中和后液排除杂质，继续添加碲电积废液将二氧化碲溶解造碲电积新液返回电积流程回用，其化学方程式如下：

Na₂TeO₃ +H₂O₂= Na₂TeO₄↓+H₂O

Na₂TeO₄+H₂SO₄=H₂TeO₄+Na₂SO₄

H₂TeO₄+ 3Na₂SO₃=Te↓+ 3Na₂SO₄+H₂O

Te+4HNO₃+H₂O=3H₂TeO₃+4NO↑

HNO₃+NaOH=NaNO₃+H₂O

H₂TeO₃ =TeO₂↓+H₂O

TeO₂+2NaOH=Na₂TeO₃+H₂O

本发明能够将碲电积生产产出的阳极泥中的碲及时的补充进行流程生产精碲，提高了资源的利用效率，工艺合理，易于操作实施，且碲的回收率高。在碲电积生产过程中，电积液Te⁴⁺不断频化，并不断产生NaOH，需定期外排处理，碲电积阳极泥的过程中可以不断地利用碲电积废液，平衡部分NaOH及Te⁴⁺，并作为新液补充进生产流程，循环程度高，生产实用性强。

最后说明的是，以上优选实施例及附图仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种从碲阳极泥回收回用碲方法，其特征在于，包括以下步骤：

1）氧化：先用蒸馏水洗涤碲阳极泥2~3遍，过滤后滤液储存备用，经洗过的碲阳极泥中加入双氧水，将未洗净的Na₂TeO₃全部氧化为Na₂TeO₄，以确保硫酸浸出的时候碲完全进入溶液；

2）硫酸浸出：向碲阳极泥中缓慢加入稀硫酸，升温至70℃，浸出2~3h，控制浸出终点pH值为1~1.5，待碲浸出完毕，过滤得滤液；

3）还原：80℃以下，加入固体Na₂SO₃搅拌反应6h，过滤得粗碲粉；

4）硝酸转化：将粗碲粉置于反应釜中，再向反应釜中缓慢加入质量分数为20~30%的硝酸溶液，反应生成的气体经酸雾吸收塔吸收后排空，至黑色的碲粉完全溶解消失，停止加入硝酸溶液；

5）中和：将溶解液温度升至70℃，加入中和剂，进行中和反应，控制反应终点pH值为5~6，过滤得到二氧化碲固体，滤液外排至污水处理站处理；

6）造液：将二氧化碲用碲电积废液溶解，调整溶液成分至电积新液成分要求，作为电积新液返流程生产精碲。

2.根据权利要求1所述的一种从碲阳极泥回收回用碲方法，其特征在于：在步骤3）还原过程中，加入Na₂SO₃的量为 Te⁶⁺还原为单质碲理论消耗量的1.2~1.5倍。

3.根据权利要求1所述的一种从碲阳极泥回收回用碲方法，其特征在于：在步骤5）中和过程中，所述中和剂为碲电积定期排放的废液或碲阳极泥洗水。