CN116239142A - 一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,该方法由以下步骤组成:(1)工业含铊固废渣干重与水质量体积比为1g:3ml的比例,在常温下漂洗1h,得到漂洗后工业含铊固废渣;(2)按漂洗后工业含铊固废渣干重与水质量体积比为1g:5ml加入纯净水,然后加入质量浓度30%的浓盐酸在75℃‑85℃下反应2h,控制反应pH=0.5‑1.0;(3)在常温下静置冷却12h,得到氯化铅和氯化铊的混合渣;(4)按混合渣干重与水质量体积比为1g:200ml加入纯净水,在85℃下搅拌反应,待混合渣溶解后,加入硫酸调节pH=1,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到硫酸铅渣和硫酸铊溶液;(5)取硫酸铊溶液按碘离子和铊离子的摩尔比为1:1加入碘化钾或者碘化钠在75℃‑85℃下反应1‑2h,生成黄色碘化亚铊沉淀,趁热过滤,用5倍体积的水洗涤产品2次后,干燥后得到碘化亚铊产品。本发明具有应用性广、工艺简单和铊金属回收率高的优点。
Description
【技术领域】
本发明涉及碘化亚铊产品制备技术领域,具体涉及一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法。
【背景技术】
目前处理含铊废水工艺主要是通过调节pH=12后,再加入硫化剂或者除铊剂进行除铊,含铊工业废水通过除铊后,过滤得到含有铊的工业含铊固废渣。因为铊金属和铊化合物为国家管控的剧毒物质,同时铊为稀有的贵重金属,所以解决工业含铊固废渣的铊金属化合物,已经成为迫在眉睫的问题。
现已有相关的研究,碘化亚铊通常以金属铊为原料,用硝酸溶解-碘化钾沉淀的方法制备(杨桂林,何华强,高纯碘化亚铊的制备及其发光特性,稀有金属,2001年第1期)。金属铊的资源量极其有限,世界年产量大约为十余吨,因此采用该方法制备碘化亚铊成本昂贵。中国专利申请,公开号为CN103818947A公开了一种以铅锌冶炼废水制取碘化亚铊的方法,该方法先往铅锌冶炼废水中加入铅锌矿冶炼废渣和石灰,收集沉淀的底泥,再往底泥中加入铅锌矿冶炼废水和硫酸得到铊提取液,然后往铊提取液加入碘化钾得到沉淀物碘化亚铊。上述专利申请的方案虽然具有“以废治废”的优点,但是铊的回收率偏低。中国专利申请,公开号为CN109607595A公开了一种以含铊污酸废水为原料制备碘化亚铊的方法,该方法是采用阴离子交换树脂在高酸度下直接吸附提取铊,然后再制备碘化亚铊。上述专利申请的方案虽然具有铊的回收率比较高的优点,但是吸附铊条件要求比较高、处理量低,局限性小,只适合应用在含铊污酸废水,不适用在含铊工业盐水和工业含铊固废渣方面的应用。
目前处理工业含铊固废渣的方法主要是找有铊危废处理机制的公司进行处理,随着工业含铊固废渣处理费用越来越高,以及国家环保要求越来越严格,所以研发一条处理工业含铊固废渣制备铊产品的工艺有非常重大的意义。如何解决工业含铊固废渣的问题,不仅是解决工业含铊固废渣带来的环保问题,而且是让工业含铊固废渣得到最大的资源化利用的问题。
【发明内容】
针对目前处理工业含铊废水除铊时得到的工业含铊固废渣带来的环保隐患问题,本发明提供了一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,使含工业含铊固废渣得到最大资源化利用,本发明应用性广,可以在工业含铊废水、工业含铊盐水、工业含铊固废渣等方面都可以应用,并且具有工艺简单、生产成本低,生产流程短、铊回收率高等优点,在解决含铊除重渣带来的环保隐患的同时,又可以得到纯度达到99%的碘化铊产品。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
本发明以工业废水除铊后得到的工业含铊固废渣为原料,通过高温盐酸浸出,再进行冷却析出铅铊混合物,加入稀硫酸溶液溶解分离铅铊,得到硫酸铅产品和硫酸铊溶液,再加入碘离子(例如KI或HI)在高温下反应得到碘化亚铊产品。
一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,包括如下步骤:
1)漂洗:按工业含铊固废渣干重与水质量体积比为1g:3ml的比例,在常温下漂洗1h,过滤得到滤液A和滤渣A;
得到的滤渣A为漂洗后含铊固废渣,滤渣A铊含量为0.3%-5.0%;
得到的滤液A中铊含量在0.01ppm以下,滤液A进入结晶系统进行浓缩结晶处理;
2)盐酸高温浸出:取步骤1)得到的滤渣A,按滤渣A干重与水质量体积比为1g:5ml加入步骤3)所得滤液D或者纯净水,然后加入质量浓度30%的浓盐酸在75℃-85℃下反应2h,控制反应pH=0.5-1.0,完成反应后,趁热过滤,得滤渣B和滤液B;
得到的滤渣B为浸出渣,将滤渣B回到步骤2),再次通过质量浓度30%的浓盐酸高温进行浸出;
得到的滤液B为浸出液,进行下一步冷却析出铅和铊;
3)冷却析出:取步骤2)得到的滤液B,在常温下静置冷却12h,过滤,得到滤液C和滤渣C;
得到的滤渣C为氯化铅和氯化铊混合渣,滤渣C中铅含量在10-40%,铊含量在20-40%,滤渣C进行下一步铅铊分离;
得到的滤液C为冷却过滤液,滤液C中的铊含量在0.1ppm以下,滤液C通过调节pH=10-11回收铅、锌、镉重金属,过滤后得到滤液D和滤渣D;
得到的滤液D再回到步骤2)的质量浓度30%的浓盐酸高温浸出工序;
得到的滤渣D作为铅镉精矿产品;
4)混合渣的铅铊分离:取步骤3)得到的滤渣C(氯化铅和氯化铊混合渣),按混合渣干重与水质量体积比为1g:200ml加入纯净水,在85℃下搅拌反应,待滤渣C溶解后,加入硫酸调节pH=1,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到滤渣E和滤液E;
得到的滤渣E为硫酸铅渣,滤渣E的硫酸铅含量在92.06%以上,硫酸铅渣中钙在1%以下,得到的硫酸铅渣作为铅精矿产品;
得到的滤液E为含铊过滤液,铊含量在1-2g/L,进行下一步合成碘化亚铊产品;
5)合成:取步骤4)得到的过滤液E,按碘离子和铊离子的摩尔比为1:1加入碘化钾或者碘化钠在75℃-85℃下反应1-2h,生成黄色碘化亚铊沉淀,趁热过滤,得到滤液F和滤渣F;
得到的滤液F回到步骤3)的调节pH=10-11回收铅、锌、镉重金属工序中;
得到的过滤渣E用5倍体积的水洗涤2次后,干燥后作为碘化亚铊产品,其中碘化亚铊的含量大于99%,碘化亚铊收率达到95%以上。
本发明中:
步骤1)所述的漂洗,工业含铊固废渣通过漂洗后,钾离子漂洗率达到98%以上,钠离子漂洗率达到95%以上。
步骤2)中,优选加入质量浓度30%的浓盐酸在80℃下反应2h。
和现有技术相比,本发明具有如下优点:
1、本发明所述的一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,有如下工艺特点:
(1)含铊工艺废水通过调节pH值后加入硫化剂或者除铊剂进行除铊的工艺得到广泛应用,所以本发明具有应用广、实用性强处理能力强等优点;
(2)盐酸高温浸出时,利用氯化铊和氯化铅可溶于热水的原理进行浸出,铅和铊的浸出率高,反应工艺简单,浸出率可以达到99%以上;
(3)铅铊冷却析出时,利用氯化铊和氯化铅微溶于冷水的原理,进行静置冷却后,得到氯化铊和氯化铅共沉淀渣,铊回收率达到99%以上,并且工艺设备简单,利于操作;
(4)铅铊分离时,利用硫酸铅沉淀法进行铅铊分离;
(5)制备碘化亚铊时,反应过程工艺和设备要求简单,得到的碘化亚铊产品纯度高,碘化亚铊回收率高;
(6)制备的碘化亚铊产品稳定性好,不易分解,在水和稀酸溶液溶解度非常小。
2、本发明所述的一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,和现有生产碘化铊的技术相比,本发明以工业含铊固废渣为原料,通过漂洗方式回收钾钠等可溶性离子,富集工业含铊固废渣铊含量,加入盐酸在高温下浸出工业含铊固废渣的漂洗渣,静置冷却浸出液得到铅铊混合渣,铅铊混合渣再进行铅铊分离,分离过滤液加入碘化钾或者碘化钠反应得到纯度达到99%以上的碘化亚铊产品;本发明工艺和设备简单,生产周期短,并且生产出来的水和渣都可以回到碘化铊产生系统中回收利用,不产生废渣和废水,没有环保方面的压力;本发明不仅解决了工业含铊固废渣带来的环保隐患,同时开创了一种新的制备碘化亚铊产品的方法,使工业含铊固废渣得到重大的经济价值,也让工业含铊固废渣得到了最大的资源化利用。
【附图说明】
图1是本发明所述的一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法的工艺流程图。
【具体实施方式】
以下结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步说明。
实施例1:
本例中所用工业含铊固废渣来自广西冶炼厂,含铊量为0.218%;
一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,包括如下步骤:
步骤1、漂洗:按工业含铊固废渣干重与水质量体积比1g:3ml在常温下进行漂洗1h,过滤得到滤液A和滤渣A;
所得滤渣A为漂洗后含铊固废渣,滤渣A铊含量为0.35%;
所得滤液A铊含量在0.01ppm以下,滤液A的钾离子浓度达到20g/L,钠离子浓度达到5g/L,氯离子浓度达到30g/L;
滤液A进入结晶系统进行浓缩结晶处理,工业含铊固废渣通过漂洗后,钾离子漂洗率达到98%以上,钠离子漂洗率达到95%以上;
步骤2、盐酸高温浸出:盐酸高温浸出:取步骤1滤渣A按滤渣A干重与水质量体积比1g:5ml加入步骤3所得滤液D或者纯净水,然后加入浓度30%的浓盐酸在80℃下进行反应,在加入浓盐酸过程中有硫化氢气体产生,要注意做好硫化氢吸收和防护工作,当反应液的pH值稳定在0.5左右时,说明基本上完成反应,暂停加入盐酸,再搅拌反应2h,在搅拌反应过程中观察反应pH值的变化,如果pH值上升,需要加入盐酸控制反应pH值在0.5左右,完成反应后,快速趁热过滤,得滤渣B和滤液B;
所得滤渣B为浸出渣,通过加入盐酸高温浸出后,浸出渣仅为原来的1%,渣量减少了将近99%,滤渣B回到系统再次通过盐酸高温进行浸出;
所得滤液B为浸出液,进行下一步冷却析出铅和铊处理;
通过盐酸高温浸出后铅浸出率达到99.89%,锌浸出率达到99.96%,镉浸出率达到99.96%,铊浸出率达到99.76%;
步骤3、冷却析出:取步骤2趁热过滤得到的滤液B在常温下静置冷却12h,过滤,得到滤液C和滤渣C;
所得滤液C为冷却过滤液,冷却过滤液的铊含量在0.1ppm以下,铅含量为250ppm,锌离子含量为5g/L,镉离子含量为3g/L,滤液C通过调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属,过滤得到滤液D和滤渣D,滤液D再回到步骤2盐酸高温浸出中,滤渣D作为铅镉精矿进行售卖;
所得滤渣C为氯化铅和氯化铊混合渣,滤渣C铅含量在35%,铊含量在20%,铊回收率达到99.5%以上,滤渣C进行下一步铅铊分离;
步骤4、混合渣的铅铊分离:取步骤3滤渣C即氯化铅和氯化铊混合渣按混合渣干重与水质量体积比1g:200ml加入纯净水在85℃下搅拌反应,待滤渣C溶解后,加入硫酸调节pH=1左右,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到滤渣E和滤液E;
所得滤渣E为硫酸铅渣,滤渣E的硫酸铅含量可以达到92.06%,铅回收率达到99.19%,硫酸铅渣中钙在1%以下,滤渣E作为铅精矿售卖;
所得滤液E为含铊过滤液,铊含量在1g/L,进行下一步合成碘化亚铊产品;
步骤5、合成:取步骤4滤液E溶液按碘离子和铊离子的摩尔比是1:1加入碘化钾固体在80℃下反应1h,刚开始加入碘化钾时,溶液变为深黄色,10min左右溶液有黄色颗粒产生,随着进行反应黄色颗粒慢慢变大,30min后溶液底部有黄色颗粒沉淀,1h后完全生成黄色碘化亚铊颗粒沉淀,快速趁热过滤,得到滤液F和滤渣F;
所得滤液F铊含量在10ppm左右,铅含量在10ppm左右,所得滤液F回到调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属工序中;
所得滤渣F为碘化亚铊产品,所述滤渣F用5倍体积的水洗涤2次后;
所述碘化亚铊产品中碘化亚铊的各项数据指标如下:
碘化亚铊含量大于99.5%,钙离子含量低于500ppm,镁含量在10ppm以下,钾含量在10ppm以下,钠含量在100ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在10ppm以下,铅和铁含量在100ppm以下,氯离子含量在50ppm以下,硫酸根离子含量在1000ppm以下;
采用该工艺碘化亚铊收率为95.56%。
实施例2
本例中所用工业含铊固废渣来自湖南冶炼厂,含铊量为3.53%;
一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,包括如下步骤:
步骤1、漂洗:按工业含铊固废渣干重与水质量体积比1g:3ml在常温下进行漂洗1h,过滤得到滤液A和滤渣A;
所得滤渣A为漂洗后含铊固废渣,滤渣A铊含量为4.73%;
所得滤液A铊含量在0.01ppm以下,滤液A的钾离子浓度2g/L,钠离子浓度达到0.5g/L,滤液A进入结晶系统进行浓缩结晶处理;工业含铊固废渣通过漂洗后,钾离子漂洗率达到99%以上,钠离子漂洗率达到97%以上;
步骤2、盐酸高温浸出:盐酸高温浸出:取步骤1滤渣A按滤渣A干重与水质量体积比1g:5ml加入步骤3所得滤液D或者纯净水,然后加入浓度30%的浓盐酸在80℃下进行反应,在加入浓盐酸过程中有硫化氢气体产生,要注意做好硫化氢吸收和防护工作,当反应液的pH值稳定在0.5左右时,说明基本上完成反应,暂停加入盐酸,再搅拌反应2h,在搅拌反应过程中观察反应pH值的变化,如果pH值上升,需要加入盐酸控制反应pH值在0.5左右,完成反应后,快速趁热过滤,得滤渣B和滤液B;
所得滤渣B为浸出渣,通过加入盐酸高温浸出后,浸出渣仅为原来的0.3%,渣量减少了将近99.7%,滤渣B回到系统再次通过盐酸高温进行浸出;
所得滤液B为浸出液,进行下一步冷却析出铅和铊处理;通过盐酸高温浸出后铅浸出率达到99.99%,锌浸出率达到99.98%,镉浸出率达到99.98%,铊浸出率达到99.92%;
步骤3、冷却析出:取步骤2趁热过滤得到的滤液B在常温下静置冷却12h,过滤,得到滤液C和滤渣C;
所得滤液C为冷却过滤液,冷却过滤液的铊含量在0.05ppm以下,铅含量为348ppm,锌离子含量为1g/L,镉离子含量为0.5g/L,滤液C通过调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属,过滤得到滤液D和滤渣D,滤液D再回到步骤2盐酸高温浸出中,滤渣D作为铅镉精矿进行售卖;
所得滤渣C为氯化铅和氯化铊混合渣,滤渣C铅含量在21.4%,铊含量在40.0%,铊回收率达到99.7%以上,滤渣C进行下一步铅铊分离;
步骤4、混合渣的铅铊分离:取步骤3滤渣C即氯化铅和氯化铊混合渣按混合渣干重与水质量体积比1g:200ml加入纯净水在85℃下搅拌反应,待滤渣C溶解后,加入硫酸调节pH=1左右,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到滤渣E和滤液E;
所得滤渣E为硫酸铅渣,滤渣E的硫酸铅含量可以达到87.8%,铅回收率达到99.33%,硫酸铅渣中钙在3.52%,滤渣E作为铅精矿售卖;所得滤液E为含铊过滤液,铊含量在2g/L,进行下一步合成碘化亚铊产品;
步骤5、合成:取步骤4滤液E溶液按碘离子和铊离子的摩尔比是1:1加入碘化钾固体在80℃下反应1h,刚开始加入碘化钾时,溶液变为深黄色,10min左右溶液有黄色颗粒产生,随着进行反应黄色颗粒慢慢变大,30min后溶液底部有黄色颗粒沉淀,1h后完全生成黄色碘化亚铊颗粒沉淀,快速趁热过滤,得到滤液F和滤渣F;
所得滤液F铊含量在15ppm,铅含量在5ppm,所得滤液F回到调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属工序中;
所得滤渣F为碘化亚铊产品,所述滤渣F用5倍体积的水洗涤2次后;
所述碘化亚铊产品中碘化亚铊的各项数据指标如下:
碘化亚铊含量为99.4%,钙离子含量低于1000ppm,镁含量在20ppm以下,钾含量在5ppm以下,钠含量在10ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在5ppm以下,铅和铁含量在30ppm以下,氯离子含量在20ppm以下,硫酸根离子含量在2000ppm以下;
采用该工艺碘化亚铊收率达到96.2%。
实施例3:
本例中所用工业含铊固废渣来自广东冶炼厂,含铊量为1.53%;
一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,包括如下步骤:
步骤1、漂洗:按工业含铊固废渣干重与水质量体积比1g:3ml在常温下进行漂洗1h,过滤得到滤液A和滤渣A;
所得滤渣A为漂洗后含铊固废渣,滤渣A铊含量为2.17%;
所得滤液A铊含量在0.01ppm以下,滤液A的钾离子浓度达到8.7g/L,钠离子浓度达到3.21g/L,氯离子浓度达到12.35g/L;
滤液A进入结晶系统进行浓缩结晶处理,工业含铊固废渣通过漂洗后,钾离子漂洗率达到98.8%以上,钠离子漂洗率达到96%以上;
步骤2、盐酸高温浸出:盐酸高温浸出:取步骤1滤渣A按滤渣A干重与水质量体积比1g:5ml加入步骤3所得滤液D或者纯净水,然后加入浓度30%的浓盐酸在80℃下进行反应,在加入浓盐酸过程中有硫化氢气体产生,要注意做好硫化氢吸收和防护工作,当反应液的pH值稳定在0.5左右时,说明基本上完成反应,暂停加入盐酸,再搅拌反应2h,在搅拌反应过程中观察反应pH值的变化,如果pH值上升,需要加入盐酸控制反应pH值在0.5左右,完成反应后,快速趁热过滤,得滤渣B和滤液B;
所得滤渣B为浸出渣,通过加入盐酸高温浸出后,浸出渣仅为原来的0.5%,渣量减少了将近99.5%,滤渣B回到系统再次通过盐酸高温进行浸出;
所得滤液B为浸出液,进行下一步冷却析出铅和铊处理;
通过盐酸高温浸出后铅浸出率达到99.93%,锌浸出率达到99.98%,镉浸出率达到99.94%,铊浸出率达到99.88%;
步骤3、冷却析出:取步骤2趁热过滤得到的滤液B在常温下静置冷却12h,过滤,得到滤液C和滤渣C;
所得滤液C为冷却过滤液,冷却过滤液的铊含量在0.1ppm以下,铅含量为328ppm,锌离子含量为1.5g/L,镉离子含量为0.7g/L,滤液C通过调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属,过滤得到滤液D和滤渣D,滤液D再回到步骤2盐酸高温浸出中,滤渣D作为铅镉精矿进行售卖;
所得滤渣C为氯化铅和氯化铊混合渣,滤渣C铅含量在17.1%,铊含量在34.5%,铊回收率达到99.2%以上,滤渣C进行下一步铅铊分离;
步骤4、混合渣的铅铊分离:取步骤3滤渣C即氯化铅和氯化铊混合渣按混合渣干重与水质量体积比1g:200ml加入纯净水在85℃下搅拌反应,待滤渣C溶解后,加入硫酸调节pH=1左右,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到滤渣E和滤液E;
所得滤渣E为硫酸铅渣,滤渣E的硫酸铅含量可以达到90.33%,铅回收率达到99.18%,硫酸铅渣中钙在1%以下,滤渣E作为铅精矿售卖;
所得滤液E为含铊过滤液,铊含量在1.72g/L,进行下一步合成碘化亚铊产品;
步骤5、合成:取步骤4滤液E溶液按碘离子和铊离子的摩尔比是1:1加入碘化钾固体在80℃下反应1h,刚开始加入碘化钾时,溶液变为深黄色,10min左右溶液有黄色颗粒产生,随着进行反应黄色颗粒慢慢变大,30min后溶液底部有黄色颗粒沉淀,1h后完全生成黄色碘化亚铊颗粒沉淀,快速趁热过滤,得到滤液F和滤渣F;
所得滤液F铊含量在10ppm左右,铅含量在10ppm左右,所得滤液F回到调节pH=10-11回收铅、锌、镉等重金属工序中;
所得滤渣F为碘化亚铊产品,所述滤渣F用5倍体积的水洗涤2次后;
所述碘化亚铊产品中碘化亚铊的各项数据指标如下:
碘化亚铊含量大于99.4%,钙离子含量低于1000ppm,镁含量在30ppm以下,钾含量在20ppm以下,钠含量在200ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在20ppm以下,铅和铁含量在100ppm以下,氯离子含量在100ppm以下,硫酸根离子含量在1000ppm以下;
采用该工艺碘化亚铊收率为95.88%。
对比例1:
对比试验结果显示:同样取来自广西冶炼厂含铊固废渣,按公开号为CN115124071A的发明专利申请所述方法得到碘化亚铊含量为99.4%,钙离子含量低于1000ppm,镁含量在100ppm以下,钾含量在100ppm以下,钠含量在200ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在30ppm以下,铅和铁含量在100ppm以下,氯离子含量在100ppm以下,硫酸根离子含量在2000ppm以下;铊的回收率为66.7%。
而实施例1中,碘化亚铊含量为99.5%,钙离子含量低于500ppm,镁含量在10ppm以下,钾含量在10ppm以下,钠含量在100ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在10ppm以下,铅和铁含量在100ppm以下,氯离子含量在50ppm以下,硫酸根离子含量在1000ppm以下;铊的回收率为95.56%。
对比例2:
对比试验结果显示:
同样取来自湖南冶炼厂含铊固废渣,按公开号为CN103818947A的发明专利申请所述方法得到碘化亚铊含量为99.2%,钙离子含量低于2000ppm,镁含量在100ppm以下,钾含量在100ppm以下,钠含量在200ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在50ppm以下,铅和铁含量在100ppm以下,氯离子含量在100ppm以下,硫酸根离子含量在2000ppm以下;铊的回收率为64.5%。
而实施例2中,碘化亚铊含量为99.4%,钙离子含量低于1000ppm,镁含量在20ppm以下,钾含量在5ppm以下,钠含量在10ppm以下,铜、锌、镉、钴、镍、铬等重金属含量在5ppm以下,铅和铁含量在30ppm以下,氯离子含量在20ppm以下,硫酸根离子含量在2000ppm以下;铊回收率达到96.2%。
以上所述仅为本发明的优选实施方式,应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明创造构思的前提下,做出若干改进和变化,这些都属于本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,其特征在于:包括如下步骤:
1)漂洗:按工业含铊固废渣干重与水质量体积比为1g:3ml的比例,在常温下漂洗1h,过滤得到滤液A和滤渣A;
得到的滤渣A为漂洗后含铊固废渣,滤渣A铊含量为0.3%-5.0%;
得到的滤液A中铊含量在0.01ppm以下,滤液A进入结晶系统进行浓缩结晶处理;
2)盐酸高温浸出:取步骤1)得到的滤渣A,按滤渣A干重与水质量体积比为1g:5ml加入步骤3)所得滤液D或者纯净水,然后加入质量浓度30%的浓盐酸在75℃-85℃下反应2h,控制反应pH=0.5-1.0,完成反应后,趁热过滤,得滤渣B和滤液B;
得到的滤渣B为浸出渣,将滤渣B回到步骤2),再次通过质量浓度30%的浓盐酸高温进行浸出;
得到的滤液B为浸出液,进行下一步冷却析出铅和铊;
3)冷却析出:取步骤2)得到的滤液B,在常温下静置冷却12h,过滤,得到滤液C和滤渣C;
得到的滤渣C为氯化铅和氯化铊混合渣,滤渣C中铅含量在10-40%,铊含量在20-40%,滤渣C进行下一步铅铊分离;
得到的滤液C为冷却过滤液,滤液C中的铊含量在0.1ppm以下,滤液C通过调节pH=10-11回收铅、锌、镉重金属,过滤后得到滤液D和滤渣D;
得到的滤液D再回到步骤2)的质量浓度30%的浓盐酸高温浸出工序;
得到的滤渣D作为铅镉精矿产品;
4)混合渣的铅铊分离:取步骤3)得到的滤渣C,即氯化铅和氯化铊混合渣,按混合渣干重与水质量体积比为1g:200ml加入纯净水,在85℃下搅拌反应,待滤渣C溶解后,加入硫酸调节pH=1,按硫酸根离子和铅离子的摩尔比4:1加入硫酸钠生成硫酸铅沉淀,趁热过滤得到滤渣E和滤液E;
得到的滤渣E为硫酸铅渣,滤渣E的硫酸铅含量在92.06%以上,硫酸铅渣中钙在1%以下,得到的硫酸铅渣作为铅精矿产品;
得到的滤液E为含铊过滤液,铊含量在1-2g/L,进行下一步合成碘化亚铊产品;
5)合成:取步骤4)得到的过滤液E,按碘离子和铊离子的摩尔比为1:1加入碘化钾或者碘化钠在75℃-85℃下反应1-2h,生成黄色碘化亚铊沉淀,趁热过滤,得到滤液F和滤渣F;
得到的滤液F回到步骤3)的调节pH=10-11回收铅、锌、镉重金属工序中;
得到的过滤渣E用5倍体积的水洗涤2次后,干燥后作为碘化亚铊产品,其中碘化亚铊的含量大于99%,碘化亚铊收率达到95%以上。
2.根据权利要求1所述的一种以工业含铊固废渣为原料制备碘化亚铊的方法,其特征在于:步骤2)中,加入质量浓度30%的浓盐酸在80℃下反应2h。
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GR01 | Patent grant | ||
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