CN109704295A

CN109704295A - 一种制取精碲的方法

Info

Publication number: CN109704295A
Application number: CN201910193579.0A
Authority: CN
Inventors: 谢祥添; 赵宁宁; 余华清; 左东平; 胡鹏举; 韩义忠; 常运
Original assignee: Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Current assignee: Yanggu Xiangguang Copper Co Ltd
Priority date: 2019-03-14
Filing date: 2019-03-14
Publication date: 2019-05-03
Anticipated expiration: 2039-03-14
Also published as: CN109704295B

Abstract

本发明提供了一种制取精碲的方法，包括：将粗二氧化碲在酸性物质中溶解，得到溶解物；将所述溶解物进行过滤，得到溶液和不溶渣；将所述溶液和第一还原剂反应进行脱杂，得到脱杂后溶液；将所述脱杂后溶液和第二还原剂反应，将得到的反应产物过滤，得到精制碲。本发明提供的方法制备得到的产品纯度高，杂质少，操作简便，碲回收率在99％以上，制备得到的碲产品品位在99.99％以上。

Description

一种制取精碲的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，尤其涉及一种制备碲粉的方法，更进一步涉及一种制取精碲的方法，尤其是一种二氧化碲制取精碲的不饱和还原工艺方法。

背景技术

碲是现代工业和高科技产业不可缺少的材料之一，被称为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”，广泛应用于化工、冶金、医药、电子电器、国防领域。碲资源缺乏，价值高，矿物中的碲多与金、银、铜、铅等共生，从矿物中提取碲尚无工业实践，主要从金属废料中提取，产品有氧化碲和精碲两种形式，而用氧化碲生产精碲利润空间大，可提高产品附加值。可采用中和法生产精碲，中和法是通过调节溶液pH，使溶液中的碲以TeO2形式沉淀出来，获得含碲中和渣，该工艺方法碲的沉淀率一般只有75％左右，所得中和渣成分复杂，碲的回收效果并不理想。传统制备精碲的方法为碱性浸出造液，溶液净化除重金属，中和沉淀纯氧化碲，火法煅烧除硒，纯氧化碲碱性造液，电积，铸型。这种方法流程复杂，能耗高，碲损失较大，除硒工艺复杂。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种制取精碲的方法，本发明提供的方法制备精碲的收率高，产品纯度高，而且方法操作简单。

本发明提供了一种制取精碲的方法，包括：

将粗二氧化碲在酸性物质中溶解，得到溶解物；

将所述溶解物进行过滤，得到溶液和不溶渣；

将所述溶液和第一还原剂反应进行脱杂，得到脱杂后溶液；

将所述脱杂后溶液和第二还原剂进行还原反应，将得到的反应产物过滤，得到精制碲。

在本发明中，所述粗二氧化碲优选从碲铜渣或碲硒渣中提取，主要成分为二氧化碲，同时还含有As和Se等杂质；所述粗二氧化碲中杂质的质量含量优选为0.3～0.7％，更优选为0.5％。在本发明中，所述粗二氧化碲优选包括：

91.5～94wt％的Te；

0.021～0.03wt％的Cu；

0.053～0.057wt％的Pb；

0.01～0.013wt％的Bi；

0.2～0.25wt％的As；

0.52～0.55wt％的Se；

0.07～0.1wt％的Sb；

5～7.5wt％的水。

在本发明中，所述Te的质量含量优选为92～93％。

在本发明中，所述Cu的质量含量优选为0.023～0.027％，更优选为0.025～0.026％。

在本发明中，所述Pb的质量含量优选为0.054～0.056％，更优选为0.055％。

在本发明中，所述Bi的质量含量优选为0.011～0.0012％。

在本发明中，所述As的质量含量优选为0.21～0.24％，更优选为0.22～0.23％。

在本发明中，所述Se的质量含量优选为0.53～0.54％。

在本发明中，所述Sb的质量含量优选为0.08～0.09％。

在本发明中，所述水的质量含量优选为5.5～7％，更优选为6～6.5％。

在本发明中，所述酸性物质优选包括含酸混合物或酸；所述含酸混合物优选为硫酸和氯化钠的混合物；所述硫酸和氯化钠的质量比优选为1：(1～2)，更优选为1：(1.2～1.8)，最优选为1：(1.4～1.6)；所述酸优选为盐酸。

在本发明中，所述溶解物中碲含量优选为50～200g/L，更优选为60～180g/L，更优选为80～160g/L，最优选为100～140g/L。本发明可根据粗二氧化碲和酸性物质的用量使获得的溶解物中碲含量在上述范围内，这种碲含量的溶解物既可以保证后续的高还原速率也能节省盐酸或酸性物质的用量。

在本发明中，所述溶解的温度优选为70～80℃，更优选为72～78℃，最优选为74～76℃。

在本发明中，所述第一还原剂优选选自含硫化合物或活泼金属；所述含硫化合物优选选自亚硫酸钠、焦亚硫酸钠或二氧化硫；所述活泼性金属优选为Zn。

在本发明中，所述粗二氧化碲和第一还原剂的质量比优选为1:(0.02～0.05)，更优选为1:(0.03～0.04)。本发明将第一还原剂用量控制在上述范围内既可以达到脱杂的效果也可以保证碲在较小损失范围内。

在本发明中，所述溶液和第一还原剂反应的温度优选为70～80℃，更优选为72～78℃，最优选为74～76℃；所述溶液和第一还原剂反应的时间优选为60～90分钟，更优选为65～85分钟，最优选为70～80分钟。

在本发明中，所述粗二氧化碲和第二还原剂的质量比优选为1：(0.3～0.6)，更优选为1:(0.4～0.5)。

在本发明中，所述还原反应的时间优选为30～60分钟，更优选为40～50分钟，最优选为45分钟。

在本发明中，所述还原反应的温度优选为60～80℃，更优选为65～75℃，最优选为70℃。本发明将还原反应温度控制在上述范围内既保证了还原反应速度也降低了反应能耗。

在本发明中，将得到的反应产物过滤后优选还包括：

将过滤后的产物进行洗涤和烘干，得到精制碲。

在本发明中，所述洗涤的试剂优选为水或草酸；所述洗涤的温度优选为70～80℃，更优选为72～78℃，最优选为74～76℃。在本发明中，所述洗涤优选为多次洗涤。

本发明对所述烘干的具体方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的烘干操作将洗涤后的产物烘干即可。

本发明实施例提供的制取精碲的方法工艺流程如图1所示，包括：

将粗二氧化碲在酸性物质中溶解(酸溶)，得到酸溶渣和酸溶液；

将所述酸溶液和第一还原剂反应进行预脱杂，得到脱杂渣和不饱和沉碲(脱杂后溶液)；

将所述不饱和沉碲和第二还原剂进行还原反应，得到碲粉和还原后液；

将所述还原后液加入到酸溶液中循环脱杂；

将所述碲粉制备成铸锭，即可得到精碲产品。

在本发明中，所述还原后液中还含有部分的碲元素，本发明优选将还原后液加入到酸溶液中再次进行预脱杂以及还原，最大限度的进行碲元素的回收，适用于大规模的工业生产。

本发明通过先将粗二氧化碲在酸性物质中溶解，再与第一还原剂进行脱杂，最后与第二还原剂进行还原获得精碲，由于不饱和还原使杂质进入精碲含量少纯度高，此外还原后液还可循环使用，使本发明提供的精碲制备方法碲的回收率较高而且纯度较高。与现有技术相比，本发明提供的制取精碲的方法优点在于：流程短，能耗低，操作简便，适用于工业化生产；碲回收率99％以上，脱杂率97％以上，获得的碲产品品位99.99％以上；碲的损失小，节约资源。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的制取精碲的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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

将100g的粗二氧化碲溶于盐酸中，用水稀释至1000mL，在70℃加热溶解，得到碲含量为100g/L左右的溶解物(酸溶液)；向溶解物中加入5g的亚硫酸钠在70℃进行60分钟的脱杂，将得到的脱杂产物进行过滤，得到脱杂渣和滤液(脱杂后溶液)；向得到的滤液(脱杂后溶液)中加入30g焦亚硫酸钠在65℃进行40分钟的还原反应，将得到的反应产物过滤后用水在70℃洗涤后烘干，得到精碲。

采用ICP光谱仪，测试粗二氧化碲中As、Se和Te的质量含量；采用ICP光谱仪，测试酸溶液中As、Se和Te的质量含量；采用ICP光谱仪，测试脱杂后液中As、Se和Te的质量含量；按照下式计算脱杂率：

脱杂率：粗二氧化碲中杂质质量-脱杂后液中杂质质量

粗二氧化碲中杂质质量

(脱杂率中的杂质质量为主要杂质As和Se的总质量)

按照下式计算回收率：

回收率：粗二氧化碲中二氧化碲质量-脱杂渣中二氧化碲质量

粗二氧化碲中二氧化碲质量

(采用ICP光谱仪测试粗二氧化碲和脱杂渣中碲元素的质量，然后根据碲元素的质量计算二氧化碲的质量)

检测结果如表1所示。

表1 本发明实施例1制备精碲过程中的检测结果

名称	As	Se	Te
				粗二氧化碲(wt％)	0.011	0.016	92.22
酸溶液(mg/L)	22	32	92080
				脱杂后液(mg/L)	<0.50	<0.50	92080
脱杂率(％)	97	97.96	---
				回收率(％)	---	---	98.2

对本发明实施例1制备得到的精碲按照YST926-2013《高纯二氧化碲》的标准进行成分检测，检测结果如表2所示。

表2 本发明实施例1制备的精碲成分

实施例2

将100g的粗二氧化碲溶于盐酸中，用水稀释至500mL，在75℃加热溶解，得到碲含量为150g/L左右的溶解物；向溶解物中加入2.5g的亚硫酸钠在75℃进行75分钟的脱杂，将得到的脱杂产物进行过滤，向得到的滤液(脱杂后溶液)中加入40g焦亚硫酸钠在70℃进行45分钟的还原反应，将得到的反应产物过滤后用水在75℃洗涤后烘干，得到精碲。

按照实施例1的方法，对本发明实施例2制备精碲过程中的成分进行检测，检测结果如表3所示。

表3 本发明实施例2制备精碲过程中的检测结果

名称	As	Se	Te
				粗二氧化碲(wt％)	0.014	0.020	94.34
酸溶液(mg/L)	28	40	188585
				脱杂后液(mg/L)	<0.50	<0.50	188585
脱杂率(％)	98.21	98.75	---
				回收率(％)	---	---	99.2

按照实施例1的方法，对本发明实施例2制备得到的精碲成分进行检测，检测结果如表4所示。

表4 本发明实施例2制备的精碲的成分

由以上实施例可知，本发明提供了一种制取精碲的方法，包括：将粗二氧化碲在酸性质物质中溶解，得到溶解物；将所述溶解物进行过滤，得到溶液和不溶渣；将所述溶液和第一还原剂反应进行脱杂，得到脱杂后溶液；将所述脱杂后溶液和第二还原剂反应，将得到的反应产物过滤，得到精制碲。本发明提供的方法制备得到的产品纯度高，杂质少，操作简便，碲回收率在99％以上，制备得到的碲产品品位在99.99％以上。

Claims

1.一种制取精碲的方法，包括：

将粗二氧化碲在酸性物质中溶解，得到溶解物；

将所述溶解物进行过滤，得到溶液和不溶渣；

将所述溶液和第一还原剂反应进行脱杂，得到脱杂后溶液；

将所述脱杂后溶液和第二还原剂反应，将得到的反应产物过滤，得到精制碲。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗二氧化碲包括：

91.5～94wt％的Te；

0.021～0.03wt％的Cu；

0.053～0.057wt％的Pb；

0.01～0.013wt％的Bi；

0.2～0.25wt％的As；

0.52～0.55wt％的Se；

0.07～0.1wt％的Sb；

5～7.5wt％的水。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述酸性物质包括：

含酸混合物或酸；

所述含酸混合物为硫酸和氯化钠的混合物；

所述酸为盐酸。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述硫酸和氯化钠的质量比为1：(1～2)。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解物中碲含量为50～200g/L。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶解的温度为70～80℃。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一还原剂和第二还原剂独立的选自含硫化合物或活泼金属；

所述含硫化合物选自亚硫酸钠、焦亚硫酸钠或二氧化硫；

所述活泼性金属为Zn。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗二氧化碲和第一还原剂的质量比为1:(0.02～0.05)。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗二氧化碲和第二还原剂的质量比为1:(0.3～0.6)。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述还原反应的时间为30～60分钟；所述还原反应的温度为60～80℃。