CN112850659B - 一种含硒冶炼渣的提硒方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种含硒冶炼渣的提硒方法，包括：浸出：采用硫酸与盐酸的混合酸在通入空气下浸出含硒冶炼渣，并过滤得到浸出液和浸出渣；还原：向浸出液中分步依次加入铁粉、硫脲和亚硫酸钠进行还原，还原后液经过滤得到粗硒。本发明可充分回收含硒冶炼渣中的硒，提高综合回收率，降低生产成本，提高经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及危废资源化利用技术领域，具体涉及一种含硒冶炼渣的提硒方法。
背景技术
硒是稀散非金属之一，硒产量增长一直较为缓慢，年供应量有限。而硒的用途非常广泛，可应用于冶金、玻璃、陶瓷、电子、太阳能、饲料等众多领域。今年来，随着硒的应用领域日益扩大，对硒的需求也越来越多，造成硒的消费日益增长。
由于，硒在自然原矿中品位较低，大多数提取硒的方法从冶金过程中产生的含硒烟尘、酸泥、冶炼渣中提取。传统的提硒方法，硒的浸出效率低，还原效率低，导致回收率低，生产成本高，且得到的粗硒品位不高，需要经过进一步提纯。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种含硒冶炼渣的提硒方法，该方法可充分回收含硒冶炼渣中的硒，提高综合回收率，降低生产成本，提高经济效益。
本发明公开了一种含硒冶炼渣的提硒方法，包括：
浸出：采用硫酸与盐酸的混合酸在通入空气下浸出含硒冶炼渣，并过滤得到浸出液和浸出渣；
还原：向所述浸出液中分步依次加入铁粉、硫脲和亚硫酸钠进行还原，还原后液经过滤得到粗硒。
作为本发明的进一步改进，所述混合酸由质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为30％的浓盐酸配置而成，所述浓硫酸和浓盐酸的体积比为2:1。
作为本发明的进一步改进，所述混合酸的酸浓度换算成硫酸浓度为300-350g/L。
作为本发明的进一步改进，在所述浸出过程中，鼓入空气压强为0.1-0.2Mpa，浸出温度为85-95℃，浸出时间为3-4h，液固比为(4-6):1。
作为本发明的进一步改进，在所述还原过程中，先加入铁粉进行初步还原，初步还原反应充分后再加入硫脲进行二次还原，二次还原反应充分后再加入亚硫酸钠进行三次还原。
作为本发明的进一步改进，在所述还原过程中，所述铁粉的加入量为所述浸出液中总含硒量的0.2-0.3倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h。
作为本发明的进一步改进，在所述还原过程中，所述硫脲的加入量为所述浸出液中总含硒量的0.4-0.6倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h。
作为本发明的进一步改进，在所述还原过程中，所述亚硫酸钠的加入量为所述浸出液中总含硒量的1.3-1.5倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
本发明通过混酸浸出，提高了硒的浸出率；并进一步利用铁粉、硫脲、亚硫酸钠三种还原剂还原，可将硒的还原率提高至99.5％以上，产出的粗硒品位含硒大于99％，比单一的还原剂还原效率高，产出的粗硒杂质少；同时，通过三种还原剂的有效组合，大大降低了还原剂消耗成本，提高了经济效益。
附图说明
图1为本发明一种实施例公开的含硒冶炼渣的提硒方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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的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。
下面结合附图对本发明做进一步的详细描述：
本发明提供一种含硒冶炼渣的提硒方法，包括：
步骤1、浸出：
采用硫酸与盐酸的混合酸在通入空气下浸出含硒冶炼渣，并过滤得到浸出液和浸出渣，浸出液进入下一步还原工序；
其中，
本发明混合酸由质量分数为98％的浓硫酸和质量分数为30％的浓盐酸配置而成，浓硫酸和浓盐酸的体积比为2:1；单一的硫酸浸出或盐酸浸出，硒的浸出率小于90％；本发明采用混合酸浸出，硒的浸出率可提高至98％。进一步，本发明上述混合酸的酸浓度换算成硫酸浓度为300-350g/L；通过酸浸处理可使硒变成可溶于水的SeO3 2-和SeO4 2-离子，进入溶液中，从而使硒和渣相分离。
本发明通入空气的目的是利用空气中的氧，将冶炼渣中部分不溶于酸的硒单质氧化为高价态，使其进入液相，提高浸出率；同时，采用空气作为氧化剂，既不需要成本，又能通过过量的空气来保证氧化效果，降低生产成本。进一步，鼓入空气压强为0.1-0.2Mpa，浸出温度为85-95℃，浸出时间为3-4h，液固比为(4-6):1。
步骤2、还原：
向浸出液中分步依次加入铁粉、硫脲和亚硫酸钠进行还原(即，先加入铁粉进行初步还原，初步还原反应充分后再加入硫脲进行二次还原，二次还原反应充分后再加入亚硫酸钠进行三次还原)，还原后液经过滤得到粗硒和还原后液；
其中，
本发明的铁粉粒径小于30微米，加入量为浸出液中总含硒量的0.2-0.3倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h；本发明利用铁粉的还原性将溶液中的SeO3 2-和SeO4 2-离子还原，得到硒单质；反应过程温度控制在40-50℃为宜，温度过高时产生的硒单质会粘结至反应槽壁，无法脱落；同时，铁粉加入量不能太高，防止少量未反应铁粉进入硒单质中，导致硒品位降低。
本发明的硫脲的加入量为浸出液中总含硒量的0.4-0.6倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h；在铁粉一次还原的基础上，利用硫脲的还原性进一步还原硒。
本发明的亚硫酸钠的加入量为浸出液中总含硒量的1.3-1.5倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h；在硫脲二次还原的基础上，利用亚硫酸钠进一步提高还原效果及还原率。
基于此，本发明通过混酸浸出，提高了硒的浸出率；并进一步利用铁粉、硫脲、亚硫酸钠三种还原剂还原，可将硒的还原率提高至99.5％以上，产出的粗硒品位含硒大于99％，比单一的还原剂还原效率高，产出的粗硒杂质少；同时，通过三种还原剂的有效组合，大大降低了还原剂消耗成本，提高了经济效益。
实施例：
采用同一含硒冶炼渣，其主要成分为：
Se:10.55％，H2O:17.16％，Zn:0.31％，Cd:0.09％，Cu:0.12％，In:20g/t，Ge:64g/t。
实施例1
步骤1、将质量分数为98％的浓硫酸和30％的浓盐酸，按体积比2:1配置成初始酸浓度为300g/L(换算成硫酸浓度)的混合酸。
步骤2、按液固比4:1浸出含硒冶炼渣，浸出温度85℃，浸出时间3h，通入空气压力0.1Mpa；浸出完成后，过滤溶液，得到的浸出液中含Se 21.78g/L，Se浸出率为98.2％。
步骤3、将上述浸出液中加入硒含量0.2倍铁粉，反应温度40℃，反应时间2h；然后，加入硒含量0.4倍的硫脲，反应温度40℃，反应时间2h；最后，加入硒含量1.3倍的亚硫酸钠，反应温度40℃，反应时间2h。过滤溶液，得到还原后的粗硒中含Se 25mg/L，粗硒品位为99.8％。
实施例2
步骤1、将质量分数为98％的浓硫酸和30％的浓盐酸，按体积比2:1配置成初始酸浓度为330g/L(换算成硫酸浓度)的混合酸。
步骤2、按液固比5:1浸出含硒冶炼渣，浸出温度90℃，浸出时间3.5h，通入空气压力0.15Mpa。浸出完成后，过滤溶液，得到的浸出液中含Se 18.42g/L，Se浸出率为98.8％。
步骤3、将上述浸出液中加入硒含量0.25倍铁粉，反应温度45℃，反应时间2.5h；然后，加入硒含量0.5倍的硫脲，反应温度45℃，反应时间2.5h；最后，加入硒含量1.4倍的亚硫酸钠，反应温度45℃，反应时间2.5h；过滤溶液，得到还原后的粗硒中含Se 8mg/L，粗硒品位为99.3％。
实施例3
步骤1、将质量分数为98％的浓硫酸和30％的浓盐酸，按体积比2:1配置成初始酸浓度为350g/L(换算成硫酸浓度)的混合酸。
步骤2、按液固比6:1浸出含硒冶炼渣，浸出温度95℃，浸出时间4h，通入空气压力0.2Mpa；浸出完成后，过滤溶液，得到的浸出液中含Se 14.62g/L，Se浸出率99％。
步骤3、将上述浸出液中加入硒含量0.3倍铁粉，反应温度50℃，反应时间3h。然后，加入硒含量0.6倍的硫脲，反应温度50℃，反应时间3h。最后，加入硒含量1.5倍的亚硫酸钠，反应温度50℃，反应时间3h。过滤溶液，得到还原后含Se 3mg/L，粗硒品位为99.1％。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种含硒冶炼渣的提硒方法，其特征在于，包括：
浸出：采用硫酸与盐酸的混合酸在通入空气下浸出含硒冶炼渣，并过滤得到浸出液和浸出渣；其中，所述混合酸由质量分数为98%的浓硫酸和质量分数为30%的浓盐酸配置而成，所述浓硫酸和浓盐酸的体积比为2:1；鼓入空气压强为0.1-0.2Mpa，浸出温度为85-95℃，浸出时间为3-4h，液固比为(4-6):1；
还原：向所述浸出液中分步依次加入铁粉、硫脲和亚硫酸钠进行还原，还原后液经过滤得到粗硒；其中，所述铁粉的加入量为所述浸出液中总含硒量的0.2-0.3倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h；所述硫脲的加入量为所述浸出液中总含硒量的0.4-0.6倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h；所述亚硫酸钠的加入量为所述浸出液中总含硒量的1.3-1.5倍，反应温度为40-50℃，反应时间为2-3h。
2.如权利要求1所述的提硒方法，其特征在于，所述混合酸的酸浓度换算成硫酸浓度为300-350g/L。
3.如权利要求1所述的提硒方法，其特征在于，在所述还原过程中，先加入铁粉进行初步还原，初步还原反应充分后再加入硫脲进行二次还原，二次还原反应充分后再加入亚硫酸钠进行三次还原。
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| Title |
|---|
| 硒资源及其提取技术研究进展;李栋等;《有色金属科学与工程》;20150228;第6卷(第1期);第18-23页 * |
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