专利名称：用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于有色冶金技术领域，涉及湿法冶金过程，特别是ー种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的エ艺。
背景技术：
碲是ー种稀散元素，在自 然界的含量极低。它在地壳中的平均含量约为1X10_7%，很难形成单独矿床，世界金属碲产量400-500吨/年。湖南省永兴县是我国著名的金属回收和循环利用先进县。在多种复杂渣料的综合回收过程中，每年回收的含碲原料的总含碲量超过100吨，相当于世界金属碲产量的20-25%。但在目前，碲主要是从碲多金属矿或银氧化精炼所产生的苏打渣和铋矿精炼所产生的碲渣中提取，生产エ艺比较落后。传统的金属碲生产エ艺，是先将各种含碲原料提炼成纯度较高的ニ氧化碲，然后将它溶解在氢氧化钠溶液中，并经脱重金属杂质后配制成电解液，经电解产出电解碲。电解碲的纯度通常为99.99%。为了制备纯度更高的金属碲，常采用电解-真空蒸馏的エ艺组合来获得99. 999%纯度的碲，或电解碲经真空蒸馏-区域熔炼来得到纯度为99. 9999%的碲。专利文献中有一些用湿法冶金方法从粗ニ氧化碲或电解碲制备高纯度碲的报道。但是，这些エ艺大多需要电解和电积，废液、废渣处理量大，能耗高，对环境污染大。如2000年2月2日，中国发明专利申请公开号CN 1243098A，公开了ー种从碲多金属矿中提取精确的エ艺方法，包括盐酸氧化浸出矿石，浸出液用ニ氧化硫气体还原并沉淀出粗粉碲，该粗碲粉与氧化剂在盐酸溶液中反应，得到中间产品TeO2，然后电解收集精碲产品。2009年10月28日，中国发明专利申请公开号CN101565174A，又公开了ー种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。采用无机酸氧化浸出、铜板置换贵金属、硫化钠沉淀铜、中和沉淀碲、粗TeO2的碱性浸出、Na2S除杂、浓縮、电积。
发明内容
本发明的目的是提供一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的エ艺。该エ艺易操作，设备的通用性强；不使用电解和电积，废液エ艺、废渣处理量小，能耗低，对环境污染小，能处理生产纯度高达99. 995%的金属碲粉。为了达到上述目的，本发明的技术方案是如下设计的一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的エ艺，其特征在于将含碲物料的水氯化浸出、碲离子的中和沉淀、氧化沉淀和还原沉淀先后有机结合，并配合重金属杂质的硫化沉淀，使含碲原料中的杂质逐步去除，最終得到纯度是99. 995%的高纯碲粉产品；具体エ艺如下
①水氯化浸出
先将浓H2SO4, NaCl，NaClO3和水按质量比7:2:4:30配成浸液，按液固比3:1L/KG将含碲物料加入浸液中进行常温，常压水氯化浸出；分离得水氯化渣和氯化浸出液；水氯化渣作为炼银原料出售或处理；
②碲离子的中和沉淀氯化浸出液经常规エ艺除Cu、Sb、Bi和Sn杂后，用氢氧化钠溶液进行中和；得到重量百分含量> 60%的粗ニ氧化碲和中和后液；中和后液作为底水直接返回水氯化浸出用；将粗ニ氧化碲用Imol / L的氢氧化钠水溶液按液固比2 :lL/kg进行碱浸，pH值调整为12. 4，在室温下搅拌反应6小时；固液分离后，即得到亚碲酸钠溶液和粗ニ氧化碲碱溶渣；粗ニ氧化碲碱溶洛返回水氯化浸出回收碲；
③重金属杂质的硫化除杂
向亚碲酸钠溶液中添加硫化钠，在室温下搅拌反应2小吋，除去以铅为主的重金属杂质；之后进行固液分离，得到的硫化后液和硫化钠除杂渣；硫化钠除杂渣作为炼铅原料处理；
④氧化沉淀
取质量百分比浓度30%的双氧水按摩尔比I: I的比例加人硫化后液中，在常温搅拌下氧化，反应4小时；固液分离后，得到碲酸钠沉淀和碲酸钠沉淀后液；碲酸钠沉淀后液用来中和碲粉的盐酸洗液和洗水；将碲酸钠沉淀与浓度50g/L的こ醇按液固比2:1 L /kg混合，在常温下搅拌洗涤I小时；过滤，得到洗浄后的碲酸钠；洗涤液外排；将上述洗浄后的碲酸钠放在6mol / L的高纯盐酸中，常温搅拌IOmin，溶解；得到碲酸钠盐酸溶解液和少量的酸溶残渣；酸溶残渣返回水氯化浸出；
⑤还原沉淀
加热碲酸钠盐酸溶解液，在75°C的温度下通SO2气体还原4h，得到粉末状的金属碲；SO2还原后液返回碲渣水氯化浸出过程作浸出液用水；得到的碲粉再在2mol / L盐酸中于60°C下搅拌洗涤Ih ;然后用纯水洗净；得到纯度是99. 995%的高纯碲粉产品；碲粉的盐酸洗液和洗水用④步骤所产生的碲酸钠沉淀后液中和，外排。本发明的特点和创新点在于对多种化学浄化方法进行了合理组合，充分利用了元素碲的独特化学性质，将含碲原料的水氯化浸出、碲离子的中和沉淀、氧化沉淀和还原沉淀(简称“三沉淀法”)先后有机结合，并配合重金属杂质的硫化除杂，使含碲原料中的杂质逐步去除，最終得到纯度> 99. 995%的高纯碲粉。与现有技术比较，本发明エ艺易操作，无压カ设备，设备的通用性強；不使用电解和电积エ艺，废液、废渣处理量仅为现有技术的50%以下，能耗为现有技术的20%，所排的废水呈中性，对环境污染小。本发明的主要技术性能指标如下
产品纯度Te > 99. 995% ；
产品直收率〉90.0%;
产品总收率> 97. 0%。
图I是本发明的エ艺示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进ー步详细的说明。一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的エ艺，该エ艺原料碲渣的分析如表I所示；表I原料碲渣的分析
兀素]Te ]Se ]Cu [Bi IPb ISn ISb ]Fe含量 %]44. 46 ]0. 0062 ]4. 40 [5. 85 10. 16 10. 016 10. 15]3. 25①水氯化浸出
先将浓H2SO4, NaCl，NaClO3和水按质量比7:2:4:30配成浸液，按液固比3 :1L/KG将含
碲物料加入浸液中进行常温，常压水氯化浸出；分离得水氯化渣和氯化浸出液；水氯化渣
含有少量银，作为炼银原料出售或处理；
氯化浸出液中，各主要元素的浸出率均在98%以上；浸出液的分析如表2所示；
表2氯化浸出液的分析结果
7U 素 (Te [SeTcu [Bi [Pb ISb !Sn
浓度 g/L J46. 21 [<0. 005 J4. 48 [ll. 96
o. 033②碲离子的中和沉淀
氯化浸出液经常规エ艺除Cu、Sb、Bi和Sn杂后，用氢氧化钠溶液进行中和；得到重量
百分含量> 60%的粗ニ氧化碲和中和后液；中和后液作为底水直接返回水氯化浸出用；将
粗ニ氧化碲用Imol / L的氢氧化钠水溶液按液固比2: lL/kg进行碱浸，pH值调整为12. 4，
在室温下搅拌反应6小时；固液分离后，即得到亚碲酸钠溶液和粗ニ氧化碲碱溶渣；粗ニ氧
化碲碱溶渣的含碲量为20. 48%，返回水氯化浸出回收碲；
粗ニ氧化碲的分析如表2所示，从表3的数据可以看出，粗ニ氧化碲中碲与所检测的
其他金属杂质的重量比为72:28 ;
表3粗ニ氧化碲的分析结果
兀素 lfe ]Se [Cu [Bi [Pb [Sn ISb IFe含量 ％ 150. 00 |o. 049 [3. 08 [6. 87 [o. 22 [o. 021 10. 12 13. 72③重金属杂质的硫化除杂
由于亚碲酸钠溶液中含有铅杂质，向亚碲酸钠溶液中添加硫化钠，在室温下搅拌反
应2小吋，除去以铅为主的重金属杂质；之后进行固液分离，得到的硫化后液和硫化钠除杂
渣；硫化钠除杂渣数量很小，为含铅和其他亲硫元素的硫化物，作为炼铅原料处理；
硫化钠除杂滤液的分析如表4所示；从表4的数据可以看出，溶液中碲与所检测的其
他离子的重量比为99. 8: 0. 2 ;此过程中碲的回收率为99% ；
表4硫化钠除杂滤液的分析结果
兀素 せ e Is e ICu IBi IPb {Sn ISb 浓度 g/L I35. 22 I<0. 005 KO. 005 J<0. 005 KO. 005 Jo. 014 10. 036④氧化沉淀
取质量百分比浓度30%的双氧水按摩尔比I: I的比例加人硫化后液中，在常温搅拌下氧化，反应4小时；得到白色结晶状的碲酸钠；发生下列反应
Na2TeO3 + H2O2 — Na2TeO4 I + H2ONa2TeO3 + HClO3 — Na2TeO4 I + O2 t + HCl ；
固液分离后，得到碲酸钠沉淀和碲酸钠沉淀后液；
碲酸钠沉淀的分析如表5所示从表5的数据可以看出，溶液中碲与所检测的其他离子的重量比为99. 83 : 0. 17;此过程的的沉淀母液的碲含量可降至〈O. 2g/L，所以直收率高达99% ；
表5碲酸钠的分析结果
权利要求
1.一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺，其特征在于将含碲物料的水氯化浸出、碲离子的中和沉淀、氧化沉淀和还原沉淀先后有机结合，并配合重金属杂质的硫化沉淀，使含碲原料中的杂质逐步去除，最终得到纯度是99. 995 %的高纯碲粉产品；具体工艺如下 ①水氯化浸出 先将浓H2SO4, NaCl，NaClO3和水按质量比7:2:4:30配成浸液，按液固比3:1L/KG将含碲物料加入浸液中进行常温，常压水氯化浸出；分离得水氯化渣和氯化浸出液；水氯化渣作为炼银原料出售或处理； ②碲离子的中和沉淀 氯化浸出液经常规工艺除Cu、Sb、Bi和Sn杂后，用氢氧化钠溶液进行中和；得到重量百分含量> 60%的粗二氧化碲和中和后液；中和后液作为底水直接返回水氯化浸出用；将粗二氧化碲用Imol / L的氢氧化钠水溶液按液固比2: lL/kg进行碱浸，pH值调整为12. 4，在室温下搅拌反应6小时；固液分离后，即得到亚碲酸钠溶液和粗二氧化碲碱溶渣；粗二氧化碲碱溶洛返回水氯化浸出回收碲； ③重金属杂质的硫化除杂 向亚碲酸钠溶液中添加硫化钠，在室温下搅拌反应2小时，除去以铅为主的重金属杂质；之后进行固液分离，得到的硫化后液和硫化钠除杂渣；硫化钠除杂渣作为炼铅原料处理； ④氧化沉淀 取质量百分比浓度30 %的双氧水按摩尔比I: I的比例加人硫化后液中，在常温搅拌下氧化，反应4小时；固液分离后，得到碲酸钠沉淀和碲酸钠沉淀后液；碲酸钠沉淀后液用来中和碲粉的盐酸洗液和洗水； 将碲酸钠沉淀与浓度50g/L的乙醇按液固比2:1 L /kg混合，在常温下搅拌洗涤I小时；过滤，得到洗净后的碲酸钠；洗涤液外排；将上述洗净后的碲酸钠放在6mol / L的高纯盐酸中，常温搅拌lOmin，溶解；得到碲酸钠盐酸溶解液和少量的酸溶残渣；酸溶残渣返回水氯化浸出； ⑤还原沉淀 加热碲酸钠盐酸溶解液，在75°C的温度下通SO2气体还原4h，得到粉末状的金属碲；SO2还原后液返回碲渣水氯化浸出过程作浸出液用水；得到的碲粉再在2mol / L盐酸中于60°C下搅拌洗涤Ih ;然后用纯水洗净；得到纯度是99. 995%的高纯碲粉产品；碲粉的盐酸洗液和洗水用④步骤所产生的碲酸钠沉淀后液中和，外排。
全文摘要
本发明涉及一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺，属于有色冶金技术领域。主要工艺是将含碲物料的水氯化浸出、碲离子的中和沉淀、氧化沉淀和还原沉淀先后有机结合，并配合重金属杂质的硫化沉淀，使含碲原料中的杂质逐步去除，最终得到纯度是99.995％的高纯碲粉产品；本发明该工艺易操作，设备的通用性强；不使用电解和电积，废液工艺、废渣处理量小，能耗低，对环境污染小。
文档编号C01B19/02GK102765703SQ20121028621
公开日2012年11月7日 申请日期2012年8月13日 优先权日2012年8月13日
发明者侯千驹, 李荣鹏, 王青柏, 赵秦生 申请人:永兴县荣鹏金属有限公司