一種從銅陽極泥中提取碲的方法

2023-05-30 08:11:31 2

專利名稱：一種從銅陽極泥中提取碲的方法
技術領域：
一種從銅陽極泥中提取碲的方法，涉及從含銅碲物料中回收碲，特別是從銅陽極泥中提取碲的方法。
背景技術：
碲屬於稀散金屬元素，主要是和黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦等共生，與金、銀和鉬族元素以及鉛、鉍、銅等重金屬元素形成碲化物、碲硫(硒)化物以及碲氧化物等，碲主要是在銅、鉛、鋅及貴金屬等冶煉過程中富集回收，其中銅、鉛冶煉過程產出的陽極泥是最重要的含碲富集物。由於陽極泥中通常同時含有較高的銅、硒、碲及金銀等，因此，從陽極泥中回收碲的工藝普遍較複雜。碲回收的技術關鍵是與雜質元素硒、銅等的分離。目前國內外含碲陽極泥處理中回收碲的工藝主要有硫酸化焙燒-鹼浸法、熔煉-蘇打渣法、氧壓酸浸-銅粉置換法等。硫酸化焙燒-鹼浸是傳統的工藝，目前為國內大多數廠家所採用，其基本流程為 「陽極泥-硫酸化焙燒蒸硒-稀酸分銅-鹼浸分碲-電解製備金屬碲」，即含碲的陽極泥通過硫酸化焙燒將硒揮發，然後用水或稀硫酸從燒渣中浸出銅，再用氫氧化鈉從除銅後的燒渣中浸出碲，得到亞碲酸鈉溶液。浸出液用硫酸中和，生成粗氧化碲沉澱，該沉澱物再經過 1-2次鹼溶-酸中和淨化，再溶解於氫氧化鈉溶液中，然後進行電解製備金屬碲。缺點是 (1)硫酸化焙燒能耗大，且汙染環境；( 兩段浸出銅和碲，工藝複雜，而且酸鹼交替使用， 導致藥劑消耗增加、廢水不易處理，且不利於工廠操作管理；C3)硒、碲回收率低。熔煉-蘇打渣法是將含碲的銅陽極泥和鉛陽極泥混合後進行還原熔煉，使碲和鉍進入貴鉛，貴鉛氧化吹煉產出含碲鉍的鉍渣。然後以碳酸鈉和鐵屑為熔劑在1000 1200°C 高溫下處理鉍渣，可生成粗鉍，並碲進入蘇打渣中，將含碲蘇打渣水浸、浸出液硫酸中和，生成粗氧化碲；用氫氧化鈉溶液溶解、硫化鈉除雜質鉛後，電解得金屬碲。氧壓酸浸-銅粉置換法的汙染少，是近年發展較快的工藝，該工藝採用硫酸氧壓直接浸出陽極泥，碲、銅及部分硒進入溶液，然後用銅粉分步沉澱硒和碲，即第一步沉澱硒得到硒化銅渣，第二步沉澱碲得到碲化銅渣；碲化銅渣再經過酸浸銅-鹼浸碲或鹼浸碲-酸沉碲等工序分離銅、碲，最後電解製備金屬碲。缺點是碲經過多次浸出-沉澱-再浸出工序，工藝複雜，並消耗大量銅粉。

發明內容
本發明的目的是針對上述已有技術中存在的不足，提供一種工藝流程簡單、碲回收率高的從銅陽極泥中提取碲的方法。本發明目的是通過以下技術方案實現的。一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於其過程的步驟依次包括(1)將銅陽極泥進行加氧、加壓硫酸浸出，將銅、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中加入二氧化硫，沉澱分離出硒；
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(3)將沉澱分離出硒的浸出液進行電積，分離出銅；(4)在電積分離出銅的除銅後液中通入二氧化硫進行還原反應，得到沉澱的粗碲。本發明的方法，包括四工序氧壓酸浸；二氧化硫沉硒；電積除銅；二氧化硫沉碲。 首先採用氧壓硫酸浸銅陽極泥將銅、碲及部分硒同時浸出，然後用二氧化硫還原從浸出液中沉澱得到粗硒。一方面可以實現銅硒分離，另一方面相對於銅粉置換得到硒化銅渣，可以直接作為精硒的原料，同時因無銅粉消耗，不會增加沉硒後液中的銅含量，從而降低後續處理成本。沉硒後液因銅離子濃度高，如果直接加入鹽酸或氯化物後，通入二氧化硫還原沉澱，只能得到碲含量低的銅碲渣，不僅消耗大量的二氧化硫氣體，同時後續處理這種碲含量低銅碲渣更加困難。因此本發明採用電解沉積法將沉硒後液中的銅除去，然後在加入鹽酸或氯化物後，通入二氧化硫還原沉澱得到粗碲。本發明的工藝流程簡單，銅、硒、碲分離完全，可一步得到粗硒和粗碲，且碲回收率高，可達90%以上。本發明的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(1)是在加壓釜裝置內進行氧壓硫酸浸出，反應條件為硫酸溶液的濃度為100-400g/l，硫酸溶液與銅陽極泥的重量比是2-10 1 ；溫度是120-200°C ；浸出過程中保持加壓釜內氧分壓壓力是 0. 1-0. 5MPa，浸出時間為 l-8h。本發明的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟O)向氧壓浸出液內通入二氧化硫氣體的重量為2-5Kg/Kg-硒，還原溫度為40-90 °C，還原時間是 0.5-4h。本發明的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟C3)沉澱分離出硒的浸出液進行電積除銅至銅含量小於2g/l以下。本發明的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(4)是在除銅後液中加入鹽酸或氯化物，使氯根離子含量在5-50g/l後通入二氧化硫還原沉碲，二氧化硫氣體的量為3-7Kg/Kg-碲，還原溫度40-90°C，還原時間是0. 5_4h。本發明的方法，採用氧壓酸浸浸出銅陽極泥中的銅、碲及部分硒，現有的處理技術是通過銅粉置換除硒後再採用銅粉置換沉澱碲化銅而使碲富集，不僅消耗大量銅粉(每沉澱It碲消耗2-3t銅粉)，並且碲富集物含大量銅，給後續的浸出碲和碲銅分離帶來困難。 本發明採用二氧化硫還原得到粗硒，沉硒後液因銅離子濃度高，如果直接加入鹽酸或氯化物後，通入二氧化硫還原沉澱，只能得到碲含量很低的銅碲渣，不僅消耗大量的二氧化硫氣體，同時後續處理這種很低含量碲的銅渣更加困難。本發明的方法採用電積除銅，除銅後液再採用二氧化硫還原沉碲得到粗碲。通過採用二氧化硫分步還原沉硒、沉碲技術，工藝中無銅粉消耗，硒、碲、銅分離效果好且粗碲、粗硒品位高，可大幅降低生產成本，簡化工藝流程並為後續的精碲製備提供便利條件。


圖1為本發明方法的工藝流程圖。
具體實施例方式一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其過程依次包括
(1)將銅陽極泥與硫酸、水混合後進行浸出，浸出在加壓釜裝置內完成，浸出過程向釜內通入空氣或氧氣進行氧化，浸出結束後進行固液分離，得到含銅、碲及部分硒的浸出液；(2)向上述含銅、碲及部分硒的浸出液中通入二氧化硫氣體還原沉澱產出粗硒，固液分離後得到沉硒後液；(3)上述沉硒後所得的溶液進行電解沉積除銅，得到除銅後液；(4)向上述電解沉積除銅後的溶液中加入鹽酸或可溶性氯化物，然後通入二氧化硫還原沉碲，固液分離後得到粗碲。具體的操作過程是(1)將銅陽極泥在加壓釜中硫酸濃度為100 400g/L的條件下浸出，在浸出過程中通入氧氣或空氣進行氧化硫酸浸出，通氧氣或空氣的目的是利用氧將銅陽極泥內的銅迅速氧化成氧化銅，使銅可與硫酸快速反應。控制硫酸溶液與銅陽極泥的重量比是2-10 1， 浸出溫度是120°C -200°C，通入氧氣或空氣氧化浸出時間是1- ；浸出過程中保持加壓釜內氧分壓壓力是0. 1-0. 5MPa0浸出完成後進行固液分離，得到含銅、碲及部分硒的浸出液。(2)向氧壓酸浸液中通入二氧化硫氣體還原沉硒，在還原溫度是40_90°C，二氧化硫消耗量為24Kg/Kg硒，還原時間是0. 5-4h的條件下還原沉硒得到粗硒。(3)沉硒後液進行電積除銅，得到銅含量小於2g/l以下的除銅後液。(4)在除銅後液中加入鹽酸或氯化物，在氯根離子含量5_50g/l後通入二氧化硫氣體還原沉碲，在還原溫度是40-90°C，二氧化硫消耗量為3-7Kg/Kg碲，還原時間是0. 5_4h 的條件下還原得到粗碲，粗碲品位大於75%。用以下非限定性實施例對本發明的方法作進一步的說明，以有助於理解本發明的內容及其優點，而不作為對本發明保護範圍的限定。實施例採用銅陽極泥加入到200g/L硫酸溶液中，在加壓釜內通氧氣氧化浸出，重量比4 1，浸出溫度180°C，浸出他，浸出過程中保持加壓釜內氧分壓壓力是0. 3MPa。上述試驗條件下固液分離後得到的含銅碲浸出液主要成分見表1。表1氧壓酸浸浸出液的化學成分(g/1)
成分TeSeCu浸出液1. 431. 7437. 2實施例1向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度80°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為^(g/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. Olg/Ι。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量ig/ι的除銅後液，然後向除銅後液中加入鹽酸，在氯根離子濃度30g/l，還原溫度75°C，還原時間lh，二氧化硫消耗量為Ig/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. Olg/Ι，粗碲品位86%。實施例2向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度90°C，還原時間3h，二氧化硫消耗量為Ig/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. 06g/l。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量2g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入氯化鈉，氯根離子濃度在10g/l，還原溫度80°C，還原時間池，二氧化硫消耗量為6Kg/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 007g/l，粗碲品位84%。實施例3向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度90°C，還原時間0. 5h， 二氧化硫消耗量為4Kg/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. lg/Ι。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量1. 5g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入氯化鉀，氯根離子濃度在50g/l，還原溫度80°C，還原時間0. 5h, 二氧化硫消耗量為Ig/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 02g/l，粗碲品位75%。實施例4向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度40°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為^(g/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. 02g/l。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量0. 5g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入氯化鈉，氯根離子濃度在20g/l，還原溫度90°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為7Kg/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 035g/l，粗碲品位90%。實施例5向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度60°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為Ig/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. 25g/l。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量0. 4g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入鹽酸，氯根離子濃度在5g/l，還原溫度85°C，還原時間3h，二氧化硫消耗量為6. 5Kg/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 015g/l，粗碲品位89%。實施例6向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度70°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為Ig/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. 05g/l。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量0. 3g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入鹽酸，氯根離子濃度在25g/l，還原溫度40°C，還原時間池，二氧化硫消耗量為4. ^(g/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 05g/l，粗碲品位92%。實施例7向上述氧壓酸浸出液中通二氧化硫還原沉硒，在還原溫度90°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為Ig/Kg硒的條件下還原沉硒得到粗硒，除硒後液硒含量0. 05g/l。沉硒後液再進行電積除銅，得到銅含量0. 8g/l的除銅後液，然後在除銅後液中加入鹽酸，氯根離子濃度在45g/l，還原溫度70°C，還原時間4h，二氧化硫消耗量為6. ^(g/Kg碲條件下通入二氧化硫沉碲，沉碲後液中碲含量0. 007g/l，粗碲品位79%。
權利要求
1.一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於其過程的步驟依次包括(1)將銅陽極泥進行加氧、加壓硫酸浸出，將銅、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中加入二氧化硫，沉澱分離出硒；(3)將沉澱分離出硒的浸出液進行電積，分離出銅；(4)在電積分離出銅的除銅後液中通入二氧化硫進行還原反應，得到沉澱的碲。
2.根據權利要求1所述的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(1)是在加壓釜裝置內進行氧壓硫酸浸出，反應條件為硫酸溶液的濃度為100-400g/l，硫酸溶液與陽極泥的重量比是2-10 1 ；溫度是120-200°C;浸出過程中保持加壓釜內氧分壓壓力是0. 1-0. 5MPa，浸出時間為l-8h。
3.根據權利要求1所述的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(2)向氧壓浸出液內通入二氧化硫氣體還原沉硒，二氧化硫氣體加入量為2^Kg/Kg-硒，還原溫度為40-90°C，還原時間是0. 5-4h。
4.根據權利要求1所述的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(3)沉澱分離出硒的浸出液進行電積除銅至銅含量小於2g/l以下。
5.根據權利要求1所述的一種從銅陽極泥中提取碲的方法，其特徵在於所述的步驟(4)是在除銅後液中加入鹽酸或氯化物，使氯根離子含量在5-50g/l後通入二氧化硫氣體還原沉碲，二氧化硫加入量為3-7Kg/Kg-碲，還原溫度40-90°C，還原時間是0. 5_4h。
全文摘要
一種從銅陽極泥中提取碲的方法，涉及從含銅碲物料中回收碲，特別是從銅陽極泥中提取碲的方法。其特徵在於其過程的步驟依次包括(1)將銅陽極泥進行加氧、加壓硫酸浸出，將銅、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中通入二氧化硫氣體，沉澱分離出硒；(3)將沉澱分離出硒的除硒後液進行電積，分離出銅；(4)在電積分離出銅的除銅後液中通入二氧化硫氣體進行還原反應，得到沉澱的粗碲。本發明的方法，採用二氧化硫分步還原沉硒、沉碲技術，工藝中無銅粉消耗，硒、碲、銅分離效果好且粗碲、粗硒品位高，可大幅降低生產成本，簡化工藝流程並為後續的精碲製備提供便利條件。
文檔編號C25C1/12GK102220489SQ20101015235
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優先權日2010年4月16日
發明者馮亞平, 馮林永, 劉巍, 張登高, 汪勝東, 王海北, 範豔青, 蔣偉, 蔣開喜, 蔣訓雄, 黃勝 申請人:北京礦冶研究總院