一種從析出碲中精煉脫砷的方法與流程
2023-11-11 02:36:57 2
本發明涉及金屬溼法冶金技術領域，具體涉及一種從析出碲中精煉脫砷的方法。
背景技術：
碲屬於稀散元素，碲及其化合物應用廣泛，可用於冶金工業生產合金、石油化工製備催化劑、氧化碲可以作為玻璃著色劑、碲化鎘用作新型太陽能電池關鍵材料，碲化鉍可用作半導體及發電行業等。
目前，國內普遍採用的工藝是將鉛陽極泥氧化精煉所得碲渣進行水浸後得到水浸出渣(碲浸出渣)，浸出液經淨化、中和和煅燒後得到純度很高的TeO2，將TeO2造液後進行電積，陰極析出碲進行鑄型，可得99.99％精碲。但是在生產過程中當碲電解液中砷含量超標時，析出碲中砷將超標，含量最高可達0.0025％，超過砷標準(YS/T 222-2010)含量0.0005％四倍，使得產品不達標。碲渣中砷一般在淨化和造液時加入Na2S進行部分脫除，但碲電解液中砷會在電積過程中積累富集，此時，砷易在陰極以單質砷析出。
專利201210087000.0公開了一種火法脫砷的方法，加入生石灰、碳酸鈉與砷發生反應形成白渣，從而達到脫砷的目的。該方法旨在脫除雜銅板中的砷，砷含量高達1～3％，脫除後雜銅板中含砷約為0.2％。採用該方法對於析出碲深度除砷效果不是很明顯，因為析出碲中砷含量很低，無法有效將砷從0.0025％降至0.0005％以下。因此，有必要開發一種用作脫除析出碲中砷的方法。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提出一種從析出碲中精煉脫砷的方法，以提高砷的去除率。
基於上述目的，本發明提供的從析出碲中精煉脫砷的方法包括以下步驟：將析出碲熔化；
向熔化的析出碲中加入氫氧化鈉和氧化劑，使砷形成砷酸鈉進入渣中；
待渣上浮至表面時，撈渣；
將撈出的渣進行澆鑄。
在本發明的一些實施例中，所述析出碲的熔化溫度為450～470℃。
在本發明的一些實施例中，所述氧化劑選自過氧化鈉、硝酸鈉和臭氧中的至少一種。
在本發明的一些實施例中，所述氧化劑的添加量為理論量的1.2～1.5倍。每脫除1kg砷需要過氧化鈉5.2kg，或需硝酸鈉0.89kg，或臭氧0.53kg，
在本發明的一些實施例中，所述氫氧化鈉的添加量為理論量的2～3倍。在本發明的一些實施例中，所述造渣溫度為470～500℃。
在本發明的一些實施例中，在造渣過程中保持攪拌20～40分鐘。
在本發明的一些實施例中，所述澆鑄溫度為500～520℃。
在本發明的一些實施例中，所述析出碲中含砷0.001～0.0025％。
從上面所述可以看出，本發明具有以下有益效果：本發明工藝簡單易行，操作簡便，脫砷效果好，碲損失少，可以將砷降至0.0005％以下，保證產品砷達標。
附圖說明
圖1為本發明實施例從析出碲中精煉脫砷的工藝流程圖。
具體實施方式
為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚明白，以下結合具體實施例，並參照附圖，對本發明進一步詳細說明。
實施例1
參見圖1，其為本發明實施例從析出碲中精煉脫砷的工藝流程圖。
將50kg析出碲投入到石墨坩堝內，採用中頻爐加熱，加熱至450℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0021％的砷。
將氫氧化鈉和硝酸鈉繼續加入到融化的析出碲中，其中氫氧化鈉的加入量為理論量2倍，硝酸鈉加入量為理論量1.2倍，攪拌20min，同時控制造渣溫度為470℃，然後撈渣。
理論量的計算方式為:採用不同氧化劑氧化砷後，採用硝酸鈉作為氧化劑時，脫除1份砷需要氫氧化鈉1.07份，硝酸鈉0.89份。
將撈出的渣對準鑄模，緩慢澆鑄，控制澆鑄溫度500℃，冷卻後可獲得到4N精碲。取精碲化驗，其中砷含量為0.0003％，低於標準中規定的0.0005％，達到產品標準要求。
實施例2
參見圖1，其為本發明實施例從析出碲中精煉脫砷的工藝流程圖。
將50kg析出碲投入到石墨坩堝內，採用中頻爐加熱，加熱至460℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0022％的砷。
將氫氧化鈉和硝酸鈉繼續加入到融化的析出碲中，其中氫氧化鈉的加入量為理論量2.5倍，硝酸鈉的加入量為理論量1.3倍，攪拌30min，同時控制造渣溫度為485℃，然後撈渣。
理論量的計算方式為:採用不同氧化劑氧化砷後，採用硝酸鈉作為氧化劑時，脫除1份砷需要氫氧化鈉1.07份，硝酸鈉0.89份。
將撈出的渣對準鑄模，緩慢澆鑄，控制澆鑄溫度510℃，冷卻後可獲得到4N精碲。取精碲化驗，其中砷含量為0.0001％，低於標準中規定的0.0005％，達到產品標準要求。
實施例3
參見圖1，其為本發明實施例從析出碲中精煉脫砷的工藝流程圖。
將50kg析出碲投入到石墨坩堝內，採用中頻爐加熱，加熱至470℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0015％的砷。
將氫氧化鈉和過氧化鈉繼續加入到融化的析出碲中，其中氫氧化鈉的加入量為理論量3倍，過氧化鈉的加入量為理論量1.5倍，攪拌40min，同時控制造渣溫度為500℃，然後撈渣。
理論量的計算方式為:採用不同氧化劑氧化砷後，造渣過程中所加氫氧化鈉不同，採用過氧化鈉作為氧化劑時，脫除1份砷需要氫氧化鈉1.07份，過氧化鈉5.2份。
將撈出的渣對準鑄模，緩慢澆鑄，控制澆鑄溫度520℃，冷卻後可獲得到4N精碲。取精碲化驗，其中砷含量為0.0001％，低於標準中規定的0.0005％，達到產品標準要求。
實施例4
參見圖1，其為本發明實施例從析出碲中精煉脫砷的工藝流程圖。
將50kg析出碲投入到石墨坩堝內，採用中頻爐加熱，加熱至475℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0017％的砷。
將氫氧化鈉和臭氧繼續加入到融化的析出碲中，其中氫氧化鈉的加入量為理論量2倍，臭氧的加入量為理論量1.4倍，攪拌35min，同時控制造渣溫度為498℃，然後撈渣。
理論量的計算方式為:採用不同氧化劑氧化砷後，採用臭氧作為氧化劑時，脫除1份砷需要氫氧化鈉1.07份，臭氧0.53份。
將撈出的渣對準鑄模，緩慢澆鑄，控制澆鑄溫度518℃，冷卻後可獲得到4N精碲。取精碲化驗，其中砷含量為0.0002％，低於標準中規定的0.0005％，達到產品標準要求。
由此可見，本發明提供的從析出碲中精煉脫砷的方法具有以下有益效果：
1)本發明將析出碲的熔化溫度為450～470℃，使析出碲完全熔化，同時減少碲揮發損失；
2)本發明通過添加氫氧化鈉和氧化劑，使砷形成砷酸鈉進入渣中，以提高砷的去除率，將砷降至0.0005％以下。
所屬領域的普通技術人員應當理解：以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。