CN109207733B - 一种从碲铜渣中提取碲的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种从碲铜渣中提取碲的制备方法,适用于碲铜渣中提取碲的制备方法,属于有色金属湿法冶金领域。包括以下步骤:将碲化铜物料先进行预处理后再溶解于硫酸中,通过浸出脱铜得到含碲的浸出渣;浸出渣经煅烧后,用氢氧化钠浸出生成亚碲酸钠;在浸出液中加入硫化钠沉铜、铅、砷等杂质,使杂质生成相应的硫化物沉淀分离,使浸出液净化浓缩;通过电积得到Te9995牌号以上的电碲,含碲99.9830%的电碲产品(达到中华人民共和国有色金属行业标准《碲锭》(YS/T222‑2010)Te9995牌号标准)。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用于含碲和铜占物料成份40%-75%之间碲铜渣提碲制备方法,属于有色金属湿法冶金工程技术领域。
背景技术
碲作为一种稀散金属,被广泛用于冶金、电子、化工等领域。
碲主要和黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等矿物共生,一般从电解精炼铜和铅的阳极泥中或处理金、银矿时回收,当阳极泥经过还原氧化处理回收金银时会产生的碲铜渣,这部分碲渣作为返料返回还原炉熔炼,不仅对金银的回收造成影响,而且金属碲在系统中不断循环,会分散在烟尘和渣中被浪费掉,因此回收碲对提高金银回收率有十分重要的意义。随着精炼铜生产厂家综合回收意识增强,根据某铜冶炼厂产出的碲铜渣物料,碲含量在15%~60%之间,铜含量在10%~40%之间,具有很高的提取回收价值。
目前国内外主要采用传统氧化焙烧、硫酸化焙烧、纯碱焙烧等方法提碲,这些方法普遍存在生产流程长、能耗较高、生产污染环境、局部工艺控制要求高等诸多缺点,因此,从碲铜渣物料中开发一种简单、高效、低成本、环境友好且碲直收率高的工艺方法是目前的研究方向。
发明内容
本发明旨在克服以上碲铜渣中提碲现有技术方面的不足,提供了一种工艺流程简单、生产成本低、节省能源,环境友好,能有效综合回收有价金属资源的方法。
本发明的技术方案为一种从碲铜渣中提取碲的制备方法,包括如下步骤:
(1)低温氧化预处理:先将碲铜渣物料干燥后,破碎至80目以下的粒度,采用热风对其进行氧化预处理,处理条件是:通热风温度200℃-300℃,时间2h-4h,;主要反应如下:
Cu2Te+2O2=2CuO+TeO2 2CuTe+3O2=2Cu0+2TeO2
2Cu+O2=2CuO Te+O2=TeO2
(2)酸浸脱铜脱硒:对预处理料用100g/L-150g/L浓度的硫酸浸出其中的SeO2、Cu等杂质,浸出液浓缩后可产出硫酸铜。硫酸液与预处理料液固比为2.5-5:1,反应温度60℃-80℃,反应时间2h-3h;主要反应如下:
SeO2+H2O=H2SeO3 CuO+H2SO4=CuSO4+H2O
(3)碱浸分离:对上面浸出渣先300℃-450℃煅烧,煅烧时间1h-2h;随后在100g/L-150g/L浓度NaOH、液固比2-3.5:1、浸出温度70℃-80℃、时长3h-4h下,将煅烧渣中的TeO2直接转变为Na2TeO3进入液相,而CuSe、Cu等不参与反应,则留于渣相中,从而再次实现铜、碲分离。主要反应如下:
TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O
(4)硫化钠净化含碲的碱浸液:加入工业硫化钠净化碱浸液,硫化钠占碱浸液的2-5g/L,静置24h-48h,沉淀分离后净化液经过常规电积得到精碲。主要反应如下:
Na2S+CuSO4=Na2SO4+CuS↓Na2S+Na2CuO2+2H2O=CuS↓+4NaOHNa2S+Na2PbO2+2H2O=PbS↓+4NaOH
3Na2S+2Na3AsO3+6H2O=As2S3↓+12NaOH
电积反应:Na2TeO3+H2O=Te↓+2NaOH+O2↑
阳极:4OH--4e=2H2O+O2↑
阴极:Te03 2-+3H2O+4e=Te↓+6OH-
本发明的优点在于:根据碲铜渣物料的特点,利用预处理、酸浸、碱浸、净化、最后电积的工艺,充分实现碲和铜、硒等杂质的完全分离:酸浸铜浸出率大于90%;碲一次浸出率大于90%;碲的回收率大于98%;电积液含碲大于160g/l;产出Te9995牌号以上的电碲。该流程简单实用、环保及资源综合回收效果较好。
附图说明:
图1为本发明为工艺流程图
具体实施方式:
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明,但本发明不仅限于以下实施例。
实施例1:
A.取某冶炼厂碲铜渣1000g,其主要成分(质量百分比)为:Te 16.26%,Cu32.38%,Se 5.64%,H2O 5.63%,静置干燥水分至3%后,将物料磨碎到粒度80目以下。破碎料装盘,放进电炉恒温鼓风干燥箱采用200℃热风对物料进行风热氧化预处理,处理时间4h。得到预处理料910g,其主要成分(质量百分比)为:Te 16.82%,Cu 33.57%,Se 1.83%;
B.取步骤A所得预处理料800g,加入浓度100g/l的硫酸溶液,液固比为4:1,加热温度至60℃,时间3h。冷却后得到415g浸出渣,其成分为:Te32.10%,Cu 4.51%,Se 1.12%;即酸浸时Cu的浸出率为93.03%,浸出液返其它流程浓缩制备硫酸铜和硒;
C.取步骤B得到的浸出渣410g,放入电炉内煅烧2h,煅烧温度300℃,煅烧完称重为380g;
D.取煅烧渣380g,采用浓度为100g/l的氢氧化钠溶液加入到煅烧渣中,液固比2:1,加热温度70℃,时间4h,得到740ml的碱浸液,其中Te含量为168g/l,即碱浸时Te的浸出率94.46%;
E.加入3.7g工业硫化钠进步骤D所得的碱浸液中,静置48h后,沉淀分离,所得735ml净化液,其中Te含量为168.4g/l。净化液经过常规电积得到含碲99.9830%的电碲产品(达到中华人民共和国有色金属行业标准《碲锭》(YS/T222-2010)Te9995牌号标准);
实施例2:
A.取某冶炼厂碲铜渣1000g,其主要成分(质量百分比)为:Te 24.56%,Cu38.15%,Se 1.12%,H2O 7.08%,静置干燥水分至3%后,将物料磨碎到粒度80目以下。破碎料装盘,放进电炉恒温鼓风干燥箱采用250℃热风对物料进行风热氧化预处理,处理时间3h。得到预处理料886g,其主要成分(质量百分比)为:Te 25.75%,Cu 40.00%,Se 1.10%;
B.取步骤A所得预处理料800g,加入浓度100g/l硫酸溶液,液固比为5:1,加热温度至70℃,时间2.5h。冷却后得到402g浸出渣,其成分为:Te 50.12%,Cu 5.10%,Se 0.33%;即酸浸时Cu的浸出率为93.59%,浸出液返其它流程浓缩制备硫酸铜和硒;
C.取步骤B得到的浸出渣395g,放入电炉内煅烧1.5h,煅烧温度375℃,煅烧完称重为360g;
D.取煅烧渣360g,采用浓度100g/l的氢氧化钠溶液加入其中,液固比3:1,加热温度75℃,时间3.5h,得到1020ml的碱浸液,其中Te含量为190g/l,即碱浸时Te的浸出率97.89%;
E.加入3.57g工业硫化钠进步骤D所得的碱浸液中,静置24h后,沉淀分离,所得1010ml净化液,其中Te含量为194g/l。净化液经过常规电积得到含碲99.9848%的电碲产品(达到中华人民共和国有色金属行业标准《碲锭》(YS/T222-2010)Te9995牌号标准);
实施例3:
A.取某冶炼厂碲铜渣1000g,其主要成分(质量百分比)为:Te 57.26%,Cu10.88%,Se2.16%,H2O 10.86%,静置干燥水分至4%后,将物料磨碎到粒度80目以下。破碎料装盘,放进电炉恒温鼓风干燥箱采用300℃热风对物料进行风热氧化预处理,处理时间2h。得到预处理料849g,其主要成分(质量百分比)为:Te 60.02%,Cu 11.40%,Se 0.89%;
B.取步骤A所得预处理料800g,加入浓度100g/l的硫酸溶液,液固比为2.5:1,加热温度至80℃,时间2h。冷却后得到663g浸出渣,其成分为:Te 72.01%,Cu 1.02%,Se0.56%;即酸浸时Cu的浸出率为92.59%,浸出液返其它流程浓缩制备硫酸铜和硒;
C.取步骤B得到的浸出渣600g,放入电炉内煅烧1h,煅烧温度450℃,煅烧完称重为590g;
D.取煅烧渣590g,采用浓度为100g/l的氢氧化钠溶液加入其中,液固比3.5:1,加热温度80℃,时间3h,得到2035ml的碱浸液,其中Te含量为208g/l,即碱浸时Te的浸出率97.97%;
E.加入4.07g工业硫化钠进步骤D所得的碱浸液中,静置36h后,沉淀分离,所得2030ml净化液,其中Te含量为210g/l。净化液经过常规电积得到含碲99.9841%的电碲产品(达到中华人民共和国有色金属行业标准《碲锭》(YS/T222-2010)Te9995牌号标准)。
Claims (1)
1.一种从碲铜渣中提取碲的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1) 低温氧化预处理:先将物料破碎至粒度小于80目,装盘进行热风氧化处理,处理条件是:通热风温度200℃-300℃,时间2h-4h,
(2) 酸浸脱铜脱硒:用100g/L浓度的硫酸溶液对(1)中预处理料浸出,浸出液与预处理料液固比为2.5-5:1, 反应温度60℃-80℃,反应时间2h-3h,得到脱出铜和硒杂质的浸出渣;
(3) 煅烧:对(2)的浸出渣300℃-450℃煅烧,煅烧时间1h-2h;
(4) 碱浸分离:采用100 g /L浓度的氢氧化钠溶液进行碱浸,所述碱液与煅烧渣液固比为2-3.5:1,反应温度70℃-80℃,反应时间3h-4h,得到含碲的碱浸液;
(5) 硫化钠净化含碲的碱浸液:加入工业硫化钠净化碱浸液,硫化钠占碱浸液的2-5g/L,静置 24h-48h,沉淀分离后净化液常规方法电积得到精碲;
具体步骤是:以质量百分比计,
A.取某冶炼厂碲铜渣1000g,其主要成分为Te 16.26%,Cu 32.38%,Se 5.64%,H2O5.63%,静置干燥水分至3%后,将物料磨碎到粒度80目以下,破碎料装盘,放进电炉恒温鼓风干燥箱采用200℃热风对物料进行风热氧化预处理,处理时间4h,得到预处理料 910 g, 其主要成分的质量百分比为:Te 16.82%,Cu 33.57%,Se 1.83%;
B.取步骤A所得预处理料800 g,加入浓度100g/l 的硫酸溶液,液固比为4:1,加热温度至60℃,时间3h;冷却后得到 415g浸出渣,其成分为: Te32.10 %,Cu 4.51%,Se 1.12%; 即酸浸时Cu的浸出率为93.03%,浸出液返其它流程浓缩制备硫酸铜和硒;
C.取步骤B得到的浸出渣 410g,放入电炉内煅烧2h,煅烧温度300℃,煅烧完称重为380g;
D.取煅烧渣380g,采用浓度为100g/l的氢氧化钠溶液加入到煅烧渣中,液固比2:1,加热温度70℃,时间4 h,得到 740 ml的碱浸液,其中Te含量为168g/l,即碱浸时Te的浸出率94.46%;
E.加入 3.7 g工业硫化钠进步骤D所得的碱浸液中,静置48h后,沉淀分离,所得 735ml净化液,其中Te含量为168.4g/l,净化液经过常规电积得到含碲99.9830%的电碲产品。
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