CN106542507A - 一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法 - Google Patents

一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法 Download PDF

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Abstract

一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，包括以下步骤：含汞酸泥氧压碱浸液加硫酸中和除铅；中和液硫化处理；硫化液吸附深度除铅、汞：向硫化后液中添加0.5~1g/L的吸附剂，室温下吸附0.5~1h后进行固液分离，深度去除硫化后液中的铅和汞；高效选择性还原硒。采用本发明方法处理含汞酸泥氧压碱浸液，可获得硒含量大于98%、且碲、汞、砷含量较低的粗硒；为粗硒后续采用真空蒸馏法进行提纯创造必要条件，进而降低粗硒的提纯成本，提高回收硒的经济价值。

Description

一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法
技术领域
本发明涉及一种稀散金属回收方法，尤其是涉及一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法。
背景技术
有色冶炼酸泥中含有汞、铅、砷、锑、硒、碲、铊 ，氧压碱浸后得到的碱浸液中砷、汞、铅含量往往较高，用中和-硫化法净化后溶液中铅、汞、砷含量仍然较高，需要进行深度净化；然而，目前，还没有好的方法对氧压碱浸液进行深度除铅、汞、砷。
由于碲、汞、砷沸点低于或与硒沸点相近，因此，含碲、汞、砷高的粗硒不适合采用真空蒸馏法提纯。后续粗硒如要采用真空蒸馏法提纯，那降低粗硒中碲、汞、砷的含量就是前提和必要条件。
CN 103526017 A 公开了一种铜冶炼烟气生产硫酸所产酸泥中有价元素的提取方法，通过火法与湿法相结合的流程处理含硒酸泥，其工艺过程为控温固硒重构——氧化浸出——还原沉淀硒，即先把酸泥加石灰焙烧固硒脱汞，脱汞后焙烧渣再酸浸氧化除铅，酸浸液再还原沉淀硒。该方法其处理温度高，能耗大，且由于不能将碲、砷与硒分离，其只能获得碲、汞、砷含量相对较高的粗硒。
CN 104775032 A 公开了一种从金精矿焙烧制酸酸泥中分离硒汞的方法，该方法所获得的粗硒中汞含量介于0.02%至0.08%之间，汞含量相对较高，不便于后续采用真空蒸馏法对粗硒进行提纯。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种获得高纯度粗硒且提纯成本低的用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，得到含碲、汞、砷较低的粗硒，为后续粗硒采用真空蒸馏法进行提纯创造必要条件。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，包括以下步骤：
1）碱浸液加硫酸中和除铅：向含汞酸泥氧压碱浸液中添加硫酸至溶液的pH为7~9，室温下中和反应0.5~1.5h，过滤去除碱浸液中的铅，得到中和液；
2）中和液硫化处理；向步骤1）的中和液中添加硫化钠，室温下进行硫化反应0.5~1.5h，进一步去除中和液中的铅和汞，得到硫化后液；
3）硫化液吸附深度除铅、汞：向硫化后液中添加0.5~1g/L的吸附剂，室温下吸附0.5~1h后进行固液分离，深度去除硫化后液中的铅和汞；
4）高效选择性还原硒：向硫化后液中添加亚硫酸钠，在80~95℃下还原3~4h。
进一步，步骤1）中，所述中和终点最佳pH为7.5。
进一步，步骤2）中，所述硫化钠的用量为酸泥重量的4~7%。
进一步，步骤3）中，所述吸附剂为重金属捕捉剂BC-O5SH吸附剂。
进一步，步骤4）中，溶液中的硫酸浓度大于1.5mol/L，优选，硫酸浓度控制在1.5~2.0mol/L。
进一步，所述含汞酸泥氧压碱浸液的制备方法：将酸泥、氢氧化钠、石灰按重量比为：1:1~1.5:0.10~0.15调至呈液固比为2~5：1的矿浆（优选，液固比为3:1），再加入反应釜，然后，向反应釜内通入富氧气体，增压至0.17~0.22MPa，再加热升温至160~220℃后进行氧压碱浸2～4小时，反应釜尾气经冷凝槽冷凝除汞蒸汽，其冷凝水返回反应釜作为碱浸调浆的配液进行循环利用；氧压碱浸反应结束后，先通冷却水冷却矿浆至100℃以下，再关闭进氧阀，继续通冷却水使矿浆冷却至室温，打开排气阀使反应釜压力降至常压，然后过滤分离得到碱浸渣和碱浸液。
本发明一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法的机理：含汞酸泥氧压碱浸液加石灰氧压碱浸过程中，使碲转化成溶解度较低的碲酸钠、汞大部分转化为固体物质氧化汞、砷大部分形成砷酸钙，固液分离后大部分碲、汞、砷留在碱浸渣中；而大部分铅以铅酸钠的形态、几乎全部的硒以硒酸钠的形态进入碱浸液中，含汞酸泥氧压碱浸液通过加硫酸中和去除其中99%以上的铅，中和后液再经硫化除汞及进一步除铅，硫化后液再用重金属捕捉剂BC-O5SH深度吸附汞和铅，以确保吸附后液中汞、铅的低含量，然后再在高酸条件下选择性还原吸附后液中的硒，得到碲、汞、砷含量低的粗硒产品。
本发明一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法的有益效果：
采用本发明方法处理含汞酸泥氧压碱浸液，可获得硒含量大于98%、且碲、汞、砷含量较低的粗硒；为粗硒后续采用真空蒸馏法进行提纯创造必要条件，进而降低粗硒的提纯成本，提高回收硒的经济价值。
附图说明
图1—为一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法的工艺流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
本发明以下实施例所处理的铜铅锌冶炼硫酸系统酸泥，其化学成分为：Se：65.48~70.22%；Hg：8.18~12.5%；Pb：0.16~7.32%；As：0.91~2.48%；Sb：0.05~0.20；Te：0.3~1.0。每个实施例均设有3个试验平行样，其相应的结果为3个平行样的平均值。
本发明以下实施例中采用的反应釜为能够符合国家特种压力设备相关规定要求，满足技术控制条件需要，并能正确按照操作规范进行作业的设备。
实施例1
参照图1，本实施例的一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，包括以下步骤：
富氧气体
1）碱浸液加硫酸中和除铅：向含汞酸泥氧压碱浸液中添加硫酸至溶液的pH为9.0，室温下中和反应0.5h至终点pH为7.5时，过滤去除碱浸液中的铅，得到中和液；
2）中和液硫化处理；向步骤1）的中和液中添加酸泥重量的5%的硫化钠，室温下进行硫化还原反应1.0h，进一步去除中和液中的铅和汞，得到硫化后液；
3）硫化液吸附深度除铅、汞：向硫化后液中添加1g/L的重金属捕捉剂BC-O5SH吸附剂，室温下吸附0.5h后进行固液分离，深度去除硫化后液中的铅和汞；
4）高效选择性还原硒：向硫化后液中添加亚硫酸钠，在90℃下还原3h。
步骤6）中，添加亚硫酸钠前，将硫化后液中的硫酸浓度调至1.5~2.0mol/L。
步骤1）中，所述含汞酸泥氧压碱浸液的制备方法：将酸泥、氢氧化钠、石灰按重量比为：1:1.21:0.13调至呈液固比为4:1的矿浆并加入反应釜，然后，向反应釜内通入富氧气体，增压至0.18MPa（即18个大气压），再加热升温至200℃后进行氧压碱浸4小时，反应釜尾气经冷凝槽冷凝除汞蒸汽，其冷凝水返回反应釜作为碱浸调浆的配液进行循环利用；氧压碱浸反应结束后，先通冷却水冷却矿浆至100℃以下，再关闭进氧阀，继续通冷却水使矿浆冷却至室温，打开排气阀使反应釜压力降至常压，然后过滤分离得到碱浸渣和碱浸液，冷凝后的气体依次进入三个串联的高锰酸钾或次氯酸钙溶液吸附槽吸附，吸附后的气体向大气中排放。
实施例2~6
与实施例1相比，本实施例的一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其具体操作条件如下表所示：
采用实施例1~6所示方法处理的含汞酸泥氧压碱浸液，其得到的中和液、硫化液、吸附液及粗硒产品中各种金属元素的含量如表2所示。
表2 实施例1~6处理的含汞酸泥氧压碱浸液对应的中和液、硫化液、吸附液及粗硒产品中各种金属元素的含量
由表2可知，采用本发明的一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其处理含汞酸泥氧压碱浸液得到的粗硒产品中硒的含量大于98%，高达99.29%；粗硒产品中碲、汞的含量均低于0.01%，砷的含量低于0.017%，可有效避免粗硒产品采用真空蒸馏提纯时因碲、汞、砷等杂质的沸点低于或与硒（684.9℃）沸点相近，导致精硒的纯度降低的现象， 有利于粗硒产品采用真空蒸馏法进行提纯处理，有效提高了硒的经济价值。
本发明对含碲相对较低的酸泥氧压碱浸液进行中和、硫化、吸附三段净化处理，降低碱浸液中汞和铅的含量，最后经选择性还原得到含碲、汞、砷较低的粗硒，为后续粗硒采用真空蒸馏法进行提纯创造了必要条件。
含汞酸泥氧压碱浸液，快速将汞、碲、砷和硒酸钠、铅酸钠进行分离，且汞挥发进入反应釜尾气中的量较少，且经多级吸附处理后汞含量符合国家铅、锌行业废气的排放标准；然后再对碱浸液进行深度净化处理，降低碱浸液中汞和铅的含量，提高粗硒的纯度，为后续粗硒采用真空蒸馏法进行提纯创造了必要条件。

Claims (6)

1.一种用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1) 碱浸液加硫酸中和除铅：向含汞酸泥氧压碱浸液中添加硫酸至溶液的pH为7~9，室温下中和反应0.5~1.5h，过滤去除碱浸液中的铅，得到中和液；
2) 中和液硫化处理；向步骤1）的中和液中添加硫化钠，室温下进行硫化反应0.5~1.5h，进一步去除中和液中的铅和汞，得到硫化后液；
3) 硫化液吸附深度除铅、汞：向硫化后液中添加0.5~1g/L的吸附剂，室温下吸附0.5~1h后进行固液分离，深度去除硫化后液中的铅和汞；
4) 高效选择性还原硒：向硫化后液中添加亚硫酸钠，在80~95℃下还原3~4h。
2.如权利要求1所述用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，步骤1）中，终点pH值控制为7.5。
3.如权利要求1或2所述用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，步骤2）中，所述硫化钠的用量为酸泥重量的4~7%。
4.如权利要求1或2所述用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，步骤3）中，所述吸附剂为重金属捕捉剂BC-O5SH吸附剂。
5.如权利要求1或2所述用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，步骤4）中，溶液中的硫酸浓度大于1.5mol/L。
6.如权利要求1或2所述用含汞酸泥氧压碱浸液生产低杂质粗硒的方法，其特征在于，所述含汞酸泥氧压碱浸液的制备方法：将酸泥、氢氧化钠、石灰按比例调浆加入反应釜，然后，向反应釜内通入富氧气体，增压至0.17~0.22MPa，再加热升温至160~220℃后进行氧压碱浸2～4小时，反应釜尾气经冷凝槽冷凝除汞蒸汽，其冷凝水返回反应釜作为碱浸调浆的配液进行循环利用；氧压碱浸反应结束后，先通冷却水冷却矿浆至100℃以下，再关闭进氧阀，继续通冷却水使矿浆冷却至室温，打开排气阀使反应釜压力降至常压，然后过滤分离得到碱浸渣和碱浸液。
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