CN108342580A - 从阳极泥中提取硒、铜的工艺 - Google Patents

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Abstract

一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，包括以下步骤：(1)将阳极泥和酸溶液混合，加入氧化剂I，反应后液固分离，得到含铜滤液和分铜渣；含铜滤液通过溶剂萃取分离出其中的硫酸铜；(2)将步骤(1)得到的分铜渣和酸溶液混合，加入氧化剂II，充分反应后液固分离，得到含硒滤液和分硒渣；向含硒滤液中加入可溶性氯盐，将其中的银离子转化为氯化银沉淀，液固分离后向滤液中加入还原剂，将亚硒酸盐还原成单质硒，固液分离得到粗硒粉。本发明的从阳极泥中提取硒、铜的工艺可以充分回收阳极泥中的硒、铜，且工艺环保、高效，不产生任何有毒、有害气体。

Description

从阳极泥中提取硒、铜的工艺
技术领域
本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺。
背景技术
硒是一种人体必需的微量元素，成人每天需摄入硒10～400ug才能保证机体的正常运行。同时，硒作为一种重要的工业原料，被广泛应用于冶金、玻璃生产、颜料制造、电子行业。目前，硒的主要提取原料为阳极泥，据统计全世界80％以上的硒来源于阳极泥。然而，现有硒的提取工艺普遍存在着高污染、高能耗的问题。
硒提取工艺中，最常用的是火法工艺，包括硫酸盐化焙烧-高温蒸硒流程、苏打焙烧-湿法浸出流程、氧化焙烧-湿法浸出流程。由于各种火法工艺均采用高温操作条件，因此普遍存在能耗大的问题。最成熟的硫酸盐化焙烧-高温蒸硒流程采用浓硫酸作氧化剂，会产生大量的二氧化硫气体，增加环保处理费用。加压浸出工艺是另一类硒提取工艺，包括碱性加压氧化和硝酸加压氧化。然而，加压浸出工艺一次性设备投入成本较大，且由于采用高压条件，增加了操作的难度和危险性。碱性加压流程采用高浓度的碱(一般大于2M)，浸出液需要大量的酸性物质进行中和，产生大量的废盐。硝酸加压氧化流程则会产生大量的氮氧化物废气，增加环保成本。鉴于火法工艺和加压氧化工艺的诸多不足之处，全湿法流程受到了越来越多的重视。
现有湿法工艺包括硝酸浸出流程、氯气或者氯盐浸出流程，均存在环保方面的不足，硝酸浸出流程在浸出过程中会生成污染性的氮氧化物气体，而氯气或者氯盐浸出流程则会生成腐蚀性的氯气，严重恶化工厂环境。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，以便解决上述问题的至少之一。
本发明是通过如下技术方案实现的：
本发明提供一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，包括以下步骤：(1)将阳极泥和酸溶液混合，加入氧化剂I，反应后液固分离，得到含铜滤液和分铜渣；所述含铜滤液通过溶剂萃取分离出其中的硫酸铜；(2)将步骤(1)得到的分铜渣和酸溶液混合，加入氧化剂II，充分反应后液固分离，得到含硒滤液和分硒渣；向所述含硒滤液中加入可溶性氯盐，将其中的银离子转化为氯化银沉淀，液固分离后向滤液中加入还原剂，将亚硒酸盐还原成单质硒，固液分离得到粗硒粉。
优选的，步骤(1)、(2)中，所述酸溶液包括稀硫酸溶液，所述酸溶液浓度为5％～10％。
优选的，步骤(1)中，所述氧化剂I为硫酸铁或氯化铁。
优选的，步骤(1)中，在萃取得到的萃余相中加入空气和双氧水，将其中的Fe2+转化为Fe3+，在步骤(1)中循环使用。
优选的，步骤(2)中，分铜渣和酸溶液以液固比2∶1～4∶1混合。
优选的，步骤(2)中，所述氧化剂II为高锰酸钾或二氧化锰。
优选的，步骤(2)中，分铜渣和酸溶液混合并加入氧化剂II后的反应温度50～90℃。
优选的，步骤(2)中，可溶性氯盐加入量按为银离子含量的1.1～1.3倍。
优选的，步骤(2)中，所述可溶性氯盐选自氯化钠、氯化钾或氯化铵。
优选的，步骤(2)中，所述还原剂选自草酸、铜粉、铁粉、锌粉、亚硫酸钠或二氧化硫。
从上述技术方案可以看出，本发明的从阳极泥中提取硒、铜的工艺具有以下有益效果：
(1)本发明可以将阳极泥中的铜、硒充分回收，铜、硒的直收率均可大90％以上，且工艺环保，不产生任何有害气体；
(2)本发明使用一种廉价易得的氧化剂铁盐与阳极泥混合，在较低的硫酸浓度下，可以有效脱除阳极泥中的，而且通过空气氧化或者双氧水氧化后，铁盐还可以循环使用，有效节约了成本。
附图说明
图1为本发明实施例1中从阳极泥中提取硒的方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，包括以下步骤：(1)将阳极泥和酸溶液混合，加入氧化剂I，反应后液固分离，得到含铜滤液和分铜渣；含铜滤液通过溶剂萃取分离出其中的硫酸铜；(2)将步骤(1)得到的分铜渣和酸溶液混合，加入氧化剂II，充分反应后液固分离，得到含硒滤液和分硒渣；向含硒滤液中加入可溶性氯盐，将其中的银离子转化为氯化银沉淀，液固分离后向滤液中加入还原剂，将亚硒酸盐还原成单质硒，固液分离得到粗硒粉。本发明的从阳极泥中提取硒、铜的工艺可以充分回收阳极泥中的硒、铜，且工艺环保、高效，不产生任何有毒、有害气体。
具体地，本发明提供一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，包括以下步骤：(1)将阳极泥和酸溶液混合，加入氧化剂I，反应后液固分离，得到含铜滤液和分铜渣；所述含铜滤液通过溶剂萃取分离出其中的硫酸铜；(2)将步骤(1)得到的分铜渣和酸溶液混合，加入氧化剂II，充分反应后液固分离，得到含硒滤液和分硒渣；向所述含硒滤液中加入可溶性氯盐，将其中的银离子转化为氯化银沉淀，液固分离后向滤液中加入还原剂，将亚硒酸盐还原成单质硒，固液分离得到粗硒粉。
步骤(1)、(2)中，所述酸溶液包括稀硫酸溶液，所述酸溶液浓度为5％～10％。
步骤(1)中，所述氧化剂I为硫酸铁或氯化铁。
步骤(1)中，在萃取得到的萃余相中加入空气和双氧水，将其中的Fe2+转化为Fe3+，在步骤(1)中循环使用。
步骤(2)中，分铜渣和酸溶液以液固比2∶1～4∶1混合。
步骤(2)中，所述氧化剂II为高锰酸钾或二氧化锰。
步骤(2)中，分铜渣和酸溶液混合并加入氧化剂II后的反应温度50～90℃。
步骤(2)中，可溶性氯盐加入量按为银离子含量的1.1～1.3倍。
步骤(2)中，所述可溶性氯盐选自氯化钠、氯化钾或氯化铵。
步骤(2)中，所述还原剂选自草酸、铜粉、铁粉、锌粉、亚硫酸钠或二氧化硫。
以下结合具体实施例和附图，对本发明的从阳极泥中提取硒、铜的工艺作进一步的详细说明。
本发明实施例的具体工艺流程如图1所示，三个实施例中三种不同的来源的阳极泥元素含量如下表1：
表1三种阳极泥部分元素含量(％)
实施例1
(1)铁盐脱铜：取阳极泥50g，加入5％稀硫酸中，按液固比3∶1配制成矿浆，硫酸铁加入量为31.46g，搅拌转速设定为400rpm，温度90℃，浸出时间1h。反应结束后，固液分离得到含铜滤液和滤渣。含铜滤液采用萃取剂分离硫酸铜，萃余液通过加入理论量的过氧化氢15.92g，充分氧化Fe2+为Fe3+，再生后的含铁盐溶液循环用于脱铜。
(2)分硒：将脱铜后的阳极泥与稀酸混合，稀酸浓度为10％，液固比按4：1，高锰酸钾的加入量为10g，占阳极泥干重的20％，反应温度设定为温度90℃，浸出时间3h。反应结束后，液固分离，向滤液中加入理论量1.2倍的氯化钠0.33g，生成氯化银沉淀。过滤后，向剩余滤液中加入理论量1.2倍左右的铜粉1.49g，将溶液中的亚硒酸根充分还原，过滤得到硒单质。实验结果如表2所示。
实施例2
(1)铁盐脱铜：取阳极泥50g，加入5％稀硫酸中，按液固比3∶1配制成矿浆，氯化铁加入量为31.46g，搅拌转速设定为400rpm，温度90℃，浸出时间1h。反应结束后，固液分离得到含铜滤液和滤渣。含铜滤液采用萃取剂分离硫酸铜，萃余液通过加入理论量的过氧化氢15.92g，充分氧化Fe2+为Fe3+，再生后的含铁盐溶液循环用于脱铜。
(2)分硒：将脱铜后的阳极泥与稀酸混合，稀酸浓度为5％，液固比按2∶1，二氧化锰的加入量为10g，占阳极泥干重的20％，反应温度设定为温度80℃，浸出时间3h。反应结束后，液固分离，向滤液中加入理论量1.2倍的氯化钾0.27g，生成氯化银沉淀。过滤后，向剩余滤液中加入理论量1.2倍左右的锌粉1.3g，将溶液中的亚硒酸根充分还原，过滤得到硒单质。实验结果如表2所示。
实施例3
(1)铁盐脱铜：取阳极泥50g，加入5％稀硫酸中，按液固比3∶1配制成矿浆，硫酸铁加入量为31.46g，搅拌转速设定为400rpm，温度90℃，浸出时间1h。反应结束后，固液分离得到含铜滤液和滤渣。含铜滤液采用萃取剂分离硫酸铜，萃余液通过加入理论量的过氧化氢15.92g，充分氧化Fe2+为Fe3+，再生后的含铁盐溶液循环用于脱铜。
(2)分硒：将脱铜后的阳极泥与稀酸混合，稀酸浓度为7.5％，，液固比按3∶1，高锰酸钾的加入量为10g，占阳极泥干重的20％，反应温度设定为温度50℃，浸出时间3h。反应结束后，液固分离，向滤液中加入理论量1.2倍的氯化铵0.25g，生成氯化银沉淀。过滤后，向剩余滤液中加入理论量1.2倍左右的亚硫酸钠1.40g，将溶液中的亚硒酸根充分还原，过滤得到硒单质。实验结果如表2所示。
表2三种阳极泥硒、铜的浸出率(％)
综上所述，本发明可以将阳极泥中的铜、硒充分回收，铜、硒的直收率均可大90％以上，且工艺环保，不产生任何有害气体，并且有效节约了成本。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将阳极泥和酸溶液混合，加入氧化剂I，反应后液固分离，得到含铜滤液和分铜渣；所述含铜滤液通过溶剂萃取分离出其中的硫酸铜；
(2)将步骤(1)得到的分铜渣和酸溶液混合，加入氧化剂II，充分反应后液固分离，得到含硒滤液和分硒渣；向所述含硒滤液中加入可溶性氯盐，将其中的银离子转化为氯化银沉淀，液固分离后向滤液中加入还原剂，将亚硒酸盐还原成单质硒，固液分离得到粗硒粉。
2.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(1)、(2)中，所述酸溶液包括稀硫酸溶液，所述酸溶液浓度为5％～10％。
3.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(1)中，所述氧化剂I为硫酸铁或氯化铁。
4.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(1)中，在萃取得到的萃余相中加入空气和双氧水，将其中的Fe2+转化为Fe3+，在步骤(1)中循环使用。
5.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，分铜渣和酸溶液以液固比2∶1～4∶1混合。
6.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述氧化剂II为高锰酸钾或二氧化锰。
7.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，分铜渣和酸溶液混合并加入氧化剂II后的反应温度50～90℃。
8.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，可溶性氯盐加入量按为银离子含量的1.1～1.3倍。
9.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述可溶性氯盐选自氯化钠、氯化钾或氯化铵。
10.根据权利要求1所述的从阳极泥中提取硒、铜的工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述还原剂选自草酸、铜粉、铁粉、锌粉、亚硫酸钠或二氧化硫。
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