一种从析出碲中精炼脱砷的方法与流程

本发明涉及金属湿法冶金技术领域，具体涉及一种从析出碲中精炼脱砷的方法。

背景技术：

碲属于稀散元素，碲及其化合物应用广泛，可用于冶金工业生产合金、石油化工制备催化剂、氧化碲可以作为玻璃着色剂、碲化镉用作新型太阳能电池关键材料，碲化铋可用作半导体及发电行业等。

目前，国内普遍采用的工艺是将铅阳极泥氧化精炼所得碲渣进行水浸后得到水浸出渣(碲浸出渣)，浸出液经净化、中和和煅烧后得到纯度很高的TeO₂，将TeO₂造液后进行电积，阴极析出碲进行铸型，可得99.99％精碲。但是在生产过程中当碲电解液中砷含量超标时，析出碲中砷将超标，含量最高可达0.0025％，超过砷标准(YS/T 222-2010)含量0.0005％四倍，使得产品不达标。碲渣中砷一般在净化和造液时加入Na₂S进行部分脱除，但碲电解液中砷会在电积过程中积累富集，此时，砷易在阴极以单质砷析出。

专利201210087000.0公开了一种火法脱砷的方法，加入生石灰、碳酸钠与砷发生反应形成白渣，从而达到脱砷的目的。该方法旨在脱除杂铜板中的砷，砷含量高达1～3％，脱除后杂铜板中含砷约为0.2％。采用该方法对于析出碲深度除砷效果不是很明显，因为析出碲中砷含量很低，无法有效将砷从0.0025％降至0.0005％以下。因此，有必要开发一种用作脱除析出碲中砷的方法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种从析出碲中精炼脱砷的方法，以提高砷的去除率。

基于上述目的，本发明提供的从析出碲中精炼脱砷的方法包括以下步骤：将析出碲熔化；

向熔化的析出碲中加入氢氧化钠和氧化剂，使砷形成砷酸钠进入渣中；

待渣上浮至表面时，捞渣；

将捞出的渣进行浇铸。

在本发明的一些实施例中，所述析出碲的熔化温度为450～470℃。

在本发明的一些实施例中，所述氧化剂选自过氧化钠、硝酸钠和臭氧中的至少一种。

在本发明的一些实施例中，所述氧化剂的添加量为理论量的1.2～1.5倍。每脱除1kg砷需要过氧化钠5.2kg，或需硝酸钠0.89kg，或臭氧0.53kg，

在本发明的一些实施例中，所述氢氧化钠的添加量为理论量的2～3倍。在本发明的一些实施例中，所述造渣温度为470～500℃。

在本发明的一些实施例中，在造渣过程中保持搅拌20～40分钟。

在本发明的一些实施例中，所述浇铸温度为500～520℃。

在本发明的一些实施例中，所述析出碲中含砷0.001～0.0025％。

从上面所述可以看出，本发明具有以下有益效果：本发明工艺简单易行，操作简便，脱砷效果好，碲损失少，可以将砷降至0.0005％以下，保证产品砷达标。

附图说明

图1为本发明实施例从析出碲中精炼脱砷的工艺流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

实施例1

参见图1，其为本发明实施例从析出碲中精炼脱砷的工艺流程图。

将50kg析出碲投入到石墨坩埚内，采用中频炉加热，加热至450℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0021％的砷。

将氢氧化钠和硝酸钠继续加入到融化的析出碲中，其中氢氧化钠的加入量为理论量2倍，硝酸钠加入量为理论量1.2倍，搅拌20min，同时控制造渣温度为470℃，然后捞渣。

理论量的计算方式为:采用不同氧化剂氧化砷后，采用硝酸钠作为氧化剂时，脱除1份砷需要氢氧化钠1.07份，硝酸钠0.89份。

将捞出的渣对准铸模，缓慢浇铸，控制浇铸温度500℃，冷却后可获得到4N精碲。取精碲化验，其中砷含量为0.0003％，低于标准中规定的0.0005％，达到产品标准要求。

实施例2

参见图1，其为本发明实施例从析出碲中精炼脱砷的工艺流程图。

将50kg析出碲投入到石墨坩埚内，采用中频炉加热，加热至460℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0022％的砷。

将氢氧化钠和硝酸钠继续加入到融化的析出碲中，其中氢氧化钠的加入量为理论量2.5倍，硝酸钠的加入量为理论量1.3倍，搅拌30min，同时控制造渣温度为485℃，然后捞渣。

理论量的计算方式为:采用不同氧化剂氧化砷后，采用硝酸钠作为氧化剂时，脱除1份砷需要氢氧化钠1.07份，硝酸钠0.89份。

将捞出的渣对准铸模，缓慢浇铸，控制浇铸温度510℃，冷却后可获得到4N精碲。取精碲化验，其中砷含量为0.0001％，低于标准中规定的0.0005％，达到产品标准要求。

实施例3

参见图1，其为本发明实施例从析出碲中精炼脱砷的工艺流程图。

将50kg析出碲投入到石墨坩埚内，采用中频炉加热，加热至470℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0015％的砷。

将氢氧化钠和过氧化钠继续加入到融化的析出碲中，其中氢氧化钠的加入量为理论量3倍，过氧化钠的加入量为理论量1.5倍，搅拌40min，同时控制造渣温度为500℃，然后捞渣。

理论量的计算方式为:采用不同氧化剂氧化砷后，造渣过程中所加氢氧化钠不同，采用过氧化钠作为氧化剂时，脱除1份砷需要氢氧化钠1.07份，过氧化钠5.2份。

将捞出的渣对准铸模，缓慢浇铸，控制浇铸温度520℃，冷却后可获得到4N精碲。取精碲化验，其中砷含量为0.0001％，低于标准中规定的0.0005％，达到产品标准要求。

实施例4

参见图1，其为本发明实施例从析出碲中精炼脱砷的工艺流程图。

将50kg析出碲投入到石墨坩埚内，采用中频炉加热，加热至475℃使析出碲熔化。其中，析出碲中含有0.0017％的砷。

将氢氧化钠和臭氧继续加入到融化的析出碲中，其中氢氧化钠的加入量为理论量2倍，臭氧的加入量为理论量1.4倍，搅拌35min，同时控制造渣温度为498℃，然后捞渣。

理论量的计算方式为:采用不同氧化剂氧化砷后，采用臭氧作为氧化剂时，脱除1份砷需要氢氧化钠1.07份，臭氧0.53份。

将捞出的渣对准铸模，缓慢浇铸，控制浇铸温度518℃，冷却后可获得到4N精碲。取精碲化验，其中砷含量为0.0002％，低于标准中规定的0.0005％，达到产品标准要求。

由此可见，本发明提供的从析出碲中精炼脱砷的方法具有以下有益效果：

1)本发明将析出碲的熔化温度为450～470℃，使析出碲完全熔化，同时减少碲挥发损失；

2)本发明通过添加氢氧化钠和氧化剂，使砷形成砷酸钠进入渣中，以提高砷的去除率，将砷降至0.0005％以下。

所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。