一种碲渣强化浸出渣活化浸出的方法
【技术领域】 [0001] 本发明设及有色冶金领域中湿法冶金过程，特别是有效地实现蹄渣强 化浸出渣活化浸出的湿法冶金方法。
【背景技术】 [0002] 蹄是元素周期表中第五周期VIB族元素，元素符号Te(英文Tellurium), 蹄是重要的稀散金属之一，由于其特殊的物理化学性质，被广泛应用于冶金、化工、石油、电 子、电气、玻璃陶瓷、颜料和医药等众多领域，尤其是蹄化物具有高的溫差电动势和良好的 光电转换性能，使得蹄在半导体制冷件和太阳能方面的应用有了迅速发展。蹄消费量的80% 是应用于冶金工业，蹄消费量的80%是在冶金工业中应用(周令治.稀散金属手册.中南大学 出版社，1993.):钢和铜合金加入少量蹄，能改善其切削加工性能并增加硬度;在白口铸铁 中蹄被用作碳化物稳定剂，使表面坚固耐磨。
[0003] 蹄的矿床主要有独立矿床和伴生矿床，其中独立矿床中蹄主要W辉蹄祕矿存在， 而伴生矿床中主要有斑岩铜矿、岩铜矿、黄铜矿、方铅矿和贵金属矿等，目前大部分蹄是由 有色金属铜和铅冶炼过程的副产物中提取的。伴生蹄的铜精矿或铅精矿经过火法烙炼-火 法精炼和电解精炼工艺产出阴极铜或阴极铅，同时使蹄富集在电解精炼过程的副产物阳极 泥中（杨天足贵金属冶金及产品深加工.中南大学出版社，2005.)。铜阳极泥和铅阳极泥是 提取蹄的重要原料，铜阳极泥和铅阳极泥中蹄含量分别为0.5~5.09%和0.01~0.9%，可W 看出，铜阳极泥中蹄含量比铅阳极泥中高，而蹄的提取方法根据阳极泥处理工艺不同而有 很大差异。
[0004] 阳极泥的处理工艺主要包括预处理、富集和精炼Ξ个环节，其中蹄的富集物主要 从预处理和富集运两个环节产出，由于采用的处理方法有所不同，蹄的富集产物各有不同 (彭容秋，重金属冶金工厂原料的综合利用.中南大学出版社，2006年）。铜阳极泥中的蹄在 两个部分产出，一是在预处理过程W蹄化铜的形式产出，二是在火法烙炼过程W蹄渣形式 产出，而铅阳极泥中的蹄在火法烙炼工艺中W蹄渣形式产出，所W蹄渣是阳极泥火法处理 工艺过程最重要的蹄富集物，又称苏打渣，主要含有Te、Na、Bi、Cu、Pb、Ag、Se、As和Sb等元 素，蹄渣内含有游离的碳酸钢或氧化钢，使其具有较强的吸水性，蹄主要W可溶于水的亚蹄 酸钢形态存在，其余为不溶于水的蹄酸钢和重金属的亚蹄酸盐。蹄渣中的娃、砸、神、錬、铅 可能存在的形态为：Na2Si〇3，Na2Se〇3，Na3As〇4,化3Sb〇4,化Pb〇2;铜和祕则呈氧化物形态存 在。
[000引目前从蹄渣中分离蹄的方法主要有苏打粉赔烧法、碱性高压浸出法、硫酸化赔烧 法、氧化酸浸法、萃取法、液膜法、微生物法、电解精炼法、真空蒸馈法、区烙精炼法等，已经 广泛应用到工业生产的从蹄渣中提取蹄采用的是水浸-电积工艺（汪立果.祕冶金.冶金工 业出版社，1986年）。该工艺主要包括磨矿、水浸、净化、中和、赔烧、碱溶、电积、洗涂和烙铸 等多个工序，首先先将蹄渣破碎至10~30mm，再经过湿式球磨后揽拌浸出，浸出渣返回贵铅 炉处理，浸出液加入硫化钢和氯化巧W脱除铅、铜和娃等杂质，净化后的溶液用硫酸中和至 pH=5~6得到二氧化蹄;二氧化蹄经过赔烧后溶解于氨氧化钢溶液中进行电积，阴极蹄用稀 的草酸溶液洗涂后烙铸产出蹄锭。另外，粗祕碱性精炼过程产出的蹄渣也是回收蹄的原料 之一，从该蹄渣中提取蹄的生产过程与从苏打渣中提取蹄的工艺过程相似。
[0006] 蹄渣常规水浸出过程蹄的浸出率只有70%左右，仍然有相当部分的蹄存在于常规 浸出渣中，其在返回烙炼过程时损失严重，该问题是制约该工艺正常运行的瓶颈。由于传统 蹄渣水浸过程蹄的浸出率低，许多人研究了酸性浸出的方法(刘伟锋，杨天足，马辉等.一种 从蹄渣中分离蹄的方法，ZL200910042937.4)，但是由于溶液体系的改变，存在两个主要问 题:一是溶液体系难W与中性浸出直接对接，二是酸性浸出液中杂质含量较高，影响产品质 量。专利申请201510204042.1提出了采用高溫高压和添加剂同时存在条件下蹄渣的强化浸 出方法，使难溶的MeTe化(Me为铜、铅和祕)转化为化2Te〇3溶解，进而提高了蹄渣水浸过程的 浸出率(刘伟锋，肖庆凯，朱鹏春等.一种蹄渣强化浸出的方法，201510204042.1)。虽然该 强化浸出方法大幅度提高了蹄浸出率，但是存在两方面问题，一方面采用高溫高压手段，设 备投资大且操作成本高，另一方面未溶解的蹄富集在强化浸出渣中，导致强化浸出渣中蹄 的含量可W高达10-35%，那么运部分蹄的回收利用是非常有价值的。
【发明内容】
[0007] 为了克服传统蹄渣强化浸出渣处理方法的不足，本发明提供一种采用 球磨活化浸出方法实现强化浸出渣中蹄有效溶解，且蹄浸出率高、操作简单和处理成本低 的湿法冶金方法。
[0008] 为达到上述目的本发明采用的技术方案是:将蹄渣强化浸出渣按照一定液固比浆 化后加入到球磨机中，同时加入要求重量的氨氧化钢和硫化钢，根据控制球料比要求加入 磨球，然后启动球磨机，在规定的球磨制度下反应一定时间，使未溶解的亚蹄酸盐或蹄酸盐 与硫化钢发生反应，生成的化2Te〇3溶解进入溶液，重金属离子生成MeS沉淀进入浸出渣，球 磨结束后混合料浆直接采用真空过滤方式实现固液分离，浸出液按照传统工艺制备蹄锭， 浸出渣再回收其他有价金属。本技术方案的实质是在碱性硫化钢溶液中利用球磨活化方式 使未溶解的亚蹄酸盐或蹄酸盐溶解，球磨促进了溶解反应的进行，提高了蹄的浸出率。
[0009] 具体的工艺过程和参数如下： 在碱性硫化钢溶液中采用球磨活化方式实现蹄渣强化浸出渣的充分溶解。强化浸出渣 和水按固液比(强化浸出渣质量kg与溶液体积L比值)1:2.1~2.9加入到带橡胶内衬的球磨 机中浆化，同时加入强化浸出渣重量11.0~25.0%的氨氧化钢和16.0~30.0%的硫化钢，然 后加入球磨用氧化错球，控制球料比(氧化错球重量Kg与强化浸出渣重量Kg比值)为3~8:1 和两种不同直径氧化错球数量比(直径10mm与直径5mm氧化错球数量比值)为1:3，启动球磨 机并保持球磨机转速为100-20化/min和料浆溫度为50-95°C，控制转动方向调整时间间隔 为0.化条件下球磨4~化，球磨结束后混合料浆直接采用真空过滤方式实现固液分离，浸出 液按照传统工艺制备蹄锭，浸出渣再回收其他有价金属。浸出过程发生的主要化学反应如 下：
所用的氧化错球中Ζ1?2的质量百分含量大于95.0%。
[0010] 本发明适用于处理阳极泥火法烙炼过程产出蹄渣的强化浸出渣，其主要成分范围 W重量百分比计为（％):Te 15.0~35.0、化 5.0~10.0、Bi 15.0~40.0、Agl.5~15.0、Cu 1.5~15.0和?65.0~15.0。
[0011] 本发明与传统的蹄渣浸出及其强化浸出方法比较，有W下优点：1、本发明W蹄渣 强化浸出渣为原料，在碱性硫化钢溶液中采用球磨活化方式使未溶解的亚蹄酸盐或蹄酸盐 继续溶解，具有蹄浸出率高和操作简单的优点，蹄渣强化浸出渣活化浸出时蹄的浸出率可 W达到75% W上;2、本发明将传统蹄提取过程的球磨、浸出和净化Ξ个工序合并在一个球磨 活化浸出过程进行，缩短了工艺流程，实现了蹄渣强化浸出渣中蹄的深度提取，降低了生产 成本，减少了物料积压;3、本发明得到的含蹄浸出液杂质含量低且不影响后续传统提取蹄 的操作流程;4、本发明具有工艺流程短、技术指标稳定和劳动强度低的优点。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明工艺流程示意图。
【具体实施方式】
[0013] 实施例1: 阳极泥火法烙炼过程产出的蹄渣其主要成分W重量百分比计为（％):Te29.97、 化13.54、818.76、4旨0.68、化2.92和饥1.02，该渣强化浸出时的工艺参数:硫化钢用量为蹄 渣重量的15%、液固比3:1、溫度90°C和时间化，蹄的浸出率可W达到95.42%，产出的强化浸 出渣中蹄的质量百分含量为22.37%。该蹄渣强化浸出渣在碱性硫化钢溶液中采用球磨活化 方式溶解。强化浸出渣和水按固液比（强化浸出渣质量kg与溶液体积L比值）1:2.5加入到带 橡胶内衬的球磨机中浆化，同时加入强化浸出渣重量15.0%的氨氧化钢和20.0%的硫化钢， 然后加入球磨用氧化错球(其中Zr化的质量百分含量大于95.0%)，控制球料比(氧化错球重 量Kg与强化浸出渣重量Kg比值）为6:1和两种不同直径氧化错球数量比（直径10mm与直径 5mm氧化错球数量比值)为1: 3，启动球磨机并保持球磨机转速为18化/min和料浆溫度为75 °C，控制转动方向调整时间间隔为0.化条件下球磨5.化，球磨结束后混合料浆直接采用真 空过滤方式实现固液分离，浸出液按照传统工艺制备蹄锭，浸出渣再回收其他有价金属，蹄 渣强化浸出渣活化浸出时蹄的浸出率为76.32%。
【主权项】
1. 一种碲渣强化浸出渣活化浸出的方法，其特征在于包括以下过程：强化浸出渣和水 按固液比1:2.1~2.9加入到带橡胶内衬的球磨机中浆化，强化浸出渣单位是kg，水的体积 是L，同时分别加入强化浸出渣重量11.0~25.0%的氢氧化钠和16.0~30.0%的硫化钠，然后 加入球磨用氧化锆球，控制球料比为3~8:1，直径为10_与直径为5_的氧化锆球数量比是 1:3，启动球磨机并保持球磨机转速为100-200r/min和料浆温度为50-95°C，每隔0.5h调整 一次球磨的转动方向，球磨4~6h，球磨结束后混合料浆直接采用真空过滤方式实现固液分 离，浸出液制备碲锭，浸出渣再回收其他有价金属;所述的强化浸出渣，是处理阳极泥火法 熔炼过程产出碲渣的强化浸出渣，主要成分范围以重量百分比计为：Te 15.0~35.0、Na 5.0~10.0、Bi 15.0~40.0、Agl.5~15.0、Cu 1.5~15.0和Pb5.0~15.0。2. 如权利要求1所述的碲渣强化浸出渣活化浸出的方法，其特征在于:所用的氧化锆球 中Zr〇2的质量百分含量大于95.0%。
【专利摘要】一种碲渣强化浸出渣活化浸出的方法，将碲渣强化浸出渣按照一定液固比浆化后加入到球磨机中，同时加入要求重量的氢氧化钠和硫化钠，根据控制球料比要求加入磨球，然后启动球磨机，在规定的球磨制度下反应一定时间，使未溶解的亚碲酸盐或碲酸盐与硫化钠发生反应，生成的Na2TeO3溶解进入溶液，重金属离子生成MeS沉淀进入浸出渣，球磨结束后混合料浆直接采用真空过滤方式实现固液分离，浸出液按照传统工艺制备碲锭，浸出渣再回收其他有价金属。本发明在碱性硫化钠溶液中采用球磨活化方式实现碲渣强化浸出渣的充分溶解，碲渣强化浸出渣中碲的浸出率可以提高至75.0%以上，具有浸出率高和操作简单的优点。
【IPC分类】C22B3/12, C01B19/00
【公开号】CN105506280
【申请号】CN201510984362
【发明人】刘伟锋, 朱鹏春, 张新望, 傅新欣, 邓循博, 张杜超, 陈霖, 杨天足
【申请人】中南大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年12月25日