CN106044726B - 低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法，它根据碲在硫酸体系的溶解性能，在低温低压条件下，采用水洗后铜阳极泥通过逆流浸出工艺控制性浸出脱碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收铜碲后开路的工艺。该方法可明显提高在卡尔多炉熔炼入炉之前铜阳极泥预处理过程中脱铜碲的效果，在保证脱铜率前提下，强化碲的浸出，使铜脱除率大于99%，碲脱除率可达70%‑85%；减少了碲在系统的循环累积，削弱或避免了碲对后序贵金属回收的影响，集中处理为企业增加了经济效益。

Description

低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法

技术领域

本发明涉及矿产资源二次回收利用方法，特别涉及一种强化铜阳极泥中碲浸出的方法，具体涉及根据碲在酸性溶液中的溶解性能来改变浸出条件和作业方式从而强化碲浸出的方法。

背景技术

稀散金属碲具有许多良好的物理性能，是制造光电、半导、制冷等元件不可缺少的关键材料，并广泛应用于航空航天、军事、电气等高科技领域。随着市场对碲的量和质的需求越来越大，如何从含碲物料中提取碲就成为一个重要的研究方向。

在地壳中碲主要以伴生的形式存在于金银铜铅镍等矿物中，几乎不存在单一的可直接提取的碲矿物，因此，工业上碲产品的来源主要集中在铜阳极泥、铅阳极泥和镍副产品中，据有关报道，全球碲量的90%来自于铜阳极泥。

目前，从铜阳极泥中富集回收碲的方法取决于阳极泥的处理量及其中贵金属的量。现行铜阳极泥处理主流工艺有硫酸化焙烧--湿法浸出法和卡尔多炉熔炼法两种，前者硫酸化焙烧工艺是在焙烧后，采用碱浸分碲，该方法对后续的稀贵金属回收有利，工艺、药剂制度也较简单，但成本相对较高，试剂量消耗大，能耗大，适用于碲产量大的情况；后者卡尔多炉熔炼法，多是在入炉之前采用硫酸浸出的方法对阳极泥进行预处理脱铜碲，进而回收碲，该法目前情况下碲回收率不高，为30-40%，适用于处理含碲低的阳极泥，综合成本较低。

王吉坤等（CN 1821060 A）提出采用加压酸浸工艺从阳极泥中浸出碲的方法，通过控制反应酸度、温度、氧分压和反应时间等条件，在较短时间内，实现铜阳极泥中碲的快速浸出。采用该方法铜的浸出率在99%以上，碲浸出率40-50%，但是该工艺没有涉及硫酸体系下碲的溶解性能对浸出率的影响，碲浸出率不高。

杨洪英等（CN 104860271 A）提出采用常压混酸浸出铜阳极泥里碲的方法，通过控制阳极泥在矿浆中的重量体积比、混酸浓度、温度、转速、时间等条件，碲的浸出率可达到93%-99%。工艺采用硝酸和硫酸混酸，对设备的耐腐蚀能力要求过高，且操作条件恶劣，推广应用受限。

在卡尔多炉处理铜阳极泥工艺实践中，铜阳极泥先进行预处理脱铜后，碲只作为附加产物回收，所以碲的回收率不高。而含碲的卡尔多炉熔炼渣又返回熔炼大系统，造成碲的循环累积，所以寻找一种可高效回收碲的方法对卡尔多炉法处理铜阳极泥意义重大。

发明内容

本发明人立足于卡尔多炉生产实际，通过对热压预处理脱铜碲工艺进行多次试验研究发现：在硫酸体系下，铜阳极泥中的碲在溶液中最多可富集至3-5g/L，且反应速率受液固比影响较大。

本发明的目的是提供一种低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法，以提高在卡尔多炉熔炼入炉之前铜阳极泥预处理过程中脱铜碲的效果，在保证脱铜率前提下，强化碲的浸出，减少碲在系统的循环累积，削弱或避免碲对后序贵金属回收的影响。

为实现以上目的，本发明低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法根据碲在硫酸体系的溶解性能，在温度小于180℃，氧分压低于1.5MPa的低温低压条件下，采用水洗后铜阳极泥通过逆流浸出工艺控制性浸出脱碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收铜碲后开路的工艺，具体操作步骤和工艺参数如下：

第一步、将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为3-5:1，温度30-50℃，时间0.5h-1h；

第二步、将步骤一所得水洗后铜阳极泥置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，浸出条件为液固比按体积质量比L/Kg 为5-10:1、硫酸酸度100g/L-200g/L，温度100℃-130℃，氧分压0.5MPa-1.2MPa，时间0.5h-1.5h；

第三步、将步骤二所得一次浸出渣进行二次氧压控制性浸出碲，浸出条件为液固比按体积质量比L/Kg 为8-15:1，硫酸酸度150-250g/L，温度120℃-180℃，氧分压0.8MPa-1.5MPa，时间0.5-1.5h。

上述低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法具有以下技术特点：

（1）、提出根据碲在硫酸体系下溶解性能，采用低温低压控制性浸出法脱碲，在铜阳极泥预处理领域尚属首次；

（2）、对现有工艺进行改进，首次提出采用两次氧压酸浸工艺预处理铜阳极泥，强化脱铜碲效果，铜脱除率大99%以上，碲脱除率可达70%-85%以上。

本发明低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法针对铜阳极泥氧压酸浸预处理工序提供了一种强化碲浸出的方法，其有以下有益效果：

（1）采用控制性浸出和逆流二次氧压酸浸处理铜阳极泥，铜脱除率大于99%，碲脱除率可达70%-85%；

（2）本发明针对铜阳极泥氧压酸浸预处理工序首次提出一种强化浸出碲的方法，在低温低氧分压条件下，通过采用控制性浸出和逆流浸出的方式，在保证脱铜率前提下，强化碲的浸出，解决了现有铜阳极泥预处理工艺碲脱除率低的问题，削弱或避免了碲对后序贵金属回收的影响，减少了碲在系统的循环累积，集中处理为企业增加经济效益。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法做进一步的详细说明。

本发明低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法的工艺路线为水洗后铜阳极泥采用逆流浸出工艺控制性浸出碲，工艺包含两次浸出。

一次浸出条件：液固比按体积质量比L/Kg 为5-10:1，硫酸酸度100g/L-200g/L，温度100℃-130℃，氧分压0.5MPa-1.2MPa，时间0.5h-1.5h；

二次浸出条件：液固比按体积质量比L/Kg 为8-15:1，硫酸酸度150-250g/L，温度120℃-180℃，氧分压0.8MPa-1.5MPa，时间0.5-1.5h。

实施例1

本实例中所处理铜阳极泥中含Cu20.26%、Te2.01%，处理工艺和处理效果如下：

（1）将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为4:1，温度30℃，时间0.8h；水洗渣含铜14.5%，含碲2.25%。

（2）将水洗渣置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，控制液固比按体积质量比L/Kg 为5:1，硫酸酸度200g/L，温度100℃，氧分压1.2MPa，时间0.5h；一次浸出渣含铜5.22%，含碲1.85%。

（3）将一次浸出渣置于高压釜进行二次浸出，控制液固比按体积质量比L/Kg 为10:1，硫酸酸度200g/L，温度180℃，氧分压0.8MPa，时间1.5h；二次浸出渣含铜0.11%，含碲0.57%。

本实施例的预处理脱铜率达99.7%，碲脱除率达78.4%。

实施例2

本实例中所处理铜阳极泥中含Cu20.26%、Te2.01%，处理工艺和处理效果如下：

（1）将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为5:1，温度40℃，时间0.5h；水洗渣含铜12.91%，含碲2.41%。

（2）将水洗渣置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，控制液固比按体积质量比L/Kg 为7:1，硫酸酸度150g/L，温度120℃，氧分压1MPa，时间1h；一次浸出渣含铜4.18%，含碲1.97%。

（3）将一次浸出渣置于高压釜进行二次浸出，控制液固比按体积质量比L/Kg 为15:1，硫酸酸度250g/L，温度160℃，氧分压1.2MPa，时间1h；二次浸出渣含铜0.14%，含碲0.43%。

本实施例的预处理脱铜率达99.5%，碲脱除率达83.9%。

实施例3

本实例中所处理铜阳极泥中含Cu20.26%、Te2.01%，处理工艺和处理效果如下：

（1）将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为3:1，温度50℃，时间1h；水洗渣含铜15.27%，含碲2.17%。

（2）将水洗渣置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，控制液固比按体积质量比L/Kg 为10:1，硫酸酸度100g/L，温度130℃，氧分压0.5MPa，时间1.5h；一次浸出渣含铜4.76%，含碲1.59%。

（3）将一次浸出渣置于高压釜进行二次浸出，控制液固比按体积质量比L/Kg 为8:1，硫酸酸度150g/L，温度120℃，氧分压1.5MPa，时间0.5h；二次浸出渣含铜0.21%，含碲0.65%。

本实施例的预处理脱铜率达99.1%，碲脱除率达74.6%。

实施例4

本实例中所处理铜阳极泥中含Cu25.18%、Te3.34%，处理工艺和处理效果如下：

（1）将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为5:1，温度40℃，时间1h；水洗渣含铜15.73%，含碲4.75%。

（2）将水洗渣置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，控制液固比按体积质量比L/Kg 为7:1，硫酸酸度150g/L，温度120℃，氧分压1MPa，时间1h；一次浸出渣含铜5.14%，含碲3.24%。

（3）将一次浸出渣置于高压釜进行二次浸出，控制液固比按体积质量比L/Kg 为15:1，硫酸酸度250g/L，温度160℃，氧分压1.2MPa，时间1h；二次浸出渣含铜0.15%，含碲0.58%。

本实施例的预处理脱铜率达99.6%，碲脱除率达86.8%。

本发明低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法中氧压酸浸主要影响因素为液固比、温度和酸度。当低于上述液固比下限时，碲的浸出速率变慢，浸出率变低，而高于上述液固比下限时，高压釜处理能力受限；当低于上述温度下限时，物料反应不充分，铜碲脱除率受影响，而高于上述温度上限时，反应剧烈，设备压力大；当低于上述酸度下限时，铜碲浸出速率变慢，浸出率变低，而高于上限时，设备压力大，不经济。

以上四个实施例的处理效果对比见表1，从表1可见实施例4的参数指标最佳，为最佳实施例。

表1 各实施例效果对比表

应当指出的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以根据上述说明加以改进或修饰，所有这些改进或修饰都应落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (1)

1.一种低温低压逆流浸出铜阳极泥中碲的方法，其特征是：根据碲在硫酸体系的溶解性能，在温度≤180℃，氧分压≤1.5MPa的低温低压条件下，采用水洗后铜阳极泥通过逆流浸出工艺控制性浸出脱碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收铜碲后开路的工艺，具体操作步骤和工艺参数如下：

第一步、将铜阳极泥置于水洗槽水洗，液固比按体积质量比L/Kg 为3-5:1，温度30-50℃，时间0.5h-1h；

第二步、将步骤一所得水洗后铜阳极泥置于反应釜中进行一次氧压酸浸脱铜，浸出条件为液固比按体积质量比L/Kg 为5-10:1、硫酸酸度100g/L-200g/L，温度100℃-130℃，氧分压0.5MPa-1.2MPa，时间0.5h-1.5h；

第三步、将步骤二所得一次浸出渣进行二次氧压控制性浸出碲，浸出条件为液固比按体积质量比L/Kg 为8-15:1，硫酸酸度150-250g/L，温度120℃-180℃，氧分压0.8MPa-1.5MPa，时间0.5-1.5h。