专利名称：一种从铜阳极泥中提取碲的方法
技术领域：
一种从铜阳极泥中提取碲的方法，涉及从含铜碲物料中回收碲，特别是从铜阳极泥中提取碲的方法。
背景技术：
碲属于稀散金属元素，主要是和黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生，与金、银和钼族元素以及铅、铋、铜等重金属元素形成碲化物、碲硫(硒)化物以及碲氧化物等，碲主要是在铜、铅、锌及贵金属等冶炼过程中富集回收，其中铜、铅冶炼过程产出的阳极泥是最重要的含碲富集物。由于阳极泥中通常同时含有较高的铜、硒、碲及金银等，因此，从阳极泥中回收碲的工艺普遍较复杂。碲回收的技术关键是与杂质元素硒、铜等的分离。目前国内外含碲阳极泥处理中回收碲的工艺主要有硫酸化焙烧-碱浸法、熔炼-苏打渣法、氧压酸浸-铜粉置换法等。硫酸化焙烧-碱浸是传统的工艺，目前为国内大多数厂家所采用，其基本流程为 “阳极泥-硫酸化焙烧蒸硒-稀酸分铜-碱浸分碲-电解制备金属碲”，即含碲的阳极泥通过硫酸化焙烧将硒挥发，然后用水或稀硫酸从烧渣中浸出铜，再用氢氧化钠从除铜后的烧渣中浸出碲，得到亚碲酸钠溶液。浸出液用硫酸中和，生成粗氧化碲沉淀，该沉淀物再经过 1-2次碱溶-酸中和净化，再溶解于氢氧化钠溶液中，然后进行电解制备金属碲。缺点是 (1)硫酸化焙烧能耗大，且污染环境；( 两段浸出铜和碲，工艺复杂，而且酸碱交替使用， 导致药剂消耗增加、废水不易处理，且不利于工厂操作管理；C3)硒、碲回收率低。熔炼-苏打渣法是将含碲的铜阳极泥和铅阳极泥混合后进行还原熔炼，使碲和铋进入贵铅，贵铅氧化吹炼产出含碲铋的铋渣。然后以碳酸钠和铁屑为熔剂在1000 1200°C 高温下处理铋渣，可生成粗铋，并碲进入苏打渣中，将含碲苏打渣水浸、浸出液硫酸中和，生成粗氧化碲；用氢氧化钠溶液溶解、硫化钠除杂质铅后，电解得金属碲。氧压酸浸-铜粉置换法的污染少，是近年发展较快的工艺，该工艺采用硫酸氧压直接浸出阳极泥，碲、铜及部分硒进入溶液，然后用铜粉分步沉淀硒和碲，即第一步沉淀硒得到硒化铜渣，第二步沉淀碲得到碲化铜渣；碲化铜渣再经过酸浸铜-碱浸碲或碱浸碲-酸沉碲等工序分离铜、碲，最后电解制备金属碲。缺点是碲经过多次浸出-沉淀-再浸出工序，工艺复杂，并消耗大量铜粉。
发明内容
本发明的目的是针对上述已有技术中存在的不足，提供一种工艺流程简单、碲回收率高的从铜阳极泥中提取碲的方法。本发明目的是通过以下技术方案实现的。一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于其过程的步骤依次包括(1)将铜阳极泥进行加氧、加压硫酸浸出，将铜、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中加入二氧化硫，沉淀分离出硒；
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(3)将沉淀分离出硒的浸出液进行电积，分离出铜；(4)在电积分离出铜的除铜后液中通入二氧化硫进行还原反应，得到沉淀的粗碲。本发明的方法，包括四工序氧压酸浸；二氧化硫沉硒；电积除铜；二氧化硫沉碲。 首先采用氧压硫酸浸铜阳极泥将铜、碲及部分硒同时浸出，然后用二氧化硫还原从浸出液中沉淀得到粗硒。一方面可以实现铜硒分离，另一方面相对于铜粉置换得到硒化铜渣，可以直接作为精硒的原料，同时因无铜粉消耗，不会增加沉硒后液中的铜含量，从而降低后续处理成本。沉硒后液因铜离子浓度高，如果直接加入盐酸或氯化物后，通入二氧化硫还原沉淀，只能得到碲含量低的铜碲渣，不仅消耗大量的二氧化硫气体，同时后续处理这种碲含量低铜碲渣更加困难。因此本发明采用电解沉积法将沉硒后液中的铜除去，然后在加入盐酸或氯化物后，通入二氧化硫还原沉淀得到粗碲。本发明的工艺流程简单，铜、硒、碲分离完全，可一步得到粗硒和粗碲，且碲回收率高，可达90%以上。本发明的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(1)是在加压釜装置内进行氧压硫酸浸出，反应条件为硫酸溶液的浓度为100-400g/l，硫酸溶液与铜阳极泥的重量比是2-10 1 ；温度是120-200°C ；浸出过程中保持加压釜内氧分压压力是 0. 1-0. 5MPa，浸出时间为 l-8h。本发明的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤O)向氧压浸出液内通入二氧化硫气体的重量为2-5Kg/Kg-硒，还原温度为40-90 °C，还原时间是 0.5-4h。本发明的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤C3)沉淀分离出硒的浸出液进行电积除铜至铜含量小于2g/l以下。本发明的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(4)是在除铜后液中加入盐酸或氯化物，使氯根离子含量在5-50g/l后通入二氧化硫还原沉碲，二氧化硫气体的量为3-7Kg/Kg-碲，还原温度40-90°C，还原时间是0. 5_4h。本发明的方法，采用氧压酸浸浸出铜阳极泥中的铜、碲及部分硒，现有的处理技术是通过铜粉置换除硒后再采用铜粉置换沉淀碲化铜而使碲富集，不仅消耗大量铜粉(每沉淀It碲消耗2-3t铜粉)，并且碲富集物含大量铜，给后续的浸出碲和碲铜分离带来困难。 本发明采用二氧化硫还原得到粗硒，沉硒后液因铜离子浓度高，如果直接加入盐酸或氯化物后，通入二氧化硫还原沉淀，只能得到碲含量很低的铜碲渣，不仅消耗大量的二氧化硫气体，同时后续处理这种很低含量碲的铜渣更加困难。本发明的方法采用电积除铜，除铜后液再采用二氧化硫还原沉碲得到粗碲。通过采用二氧化硫分步还原沉硒、沉碲技术，工艺中无铜粉消耗，硒、碲、铜分离效果好且粗碲、粗硒品位高，可大幅降低生产成本，简化工艺流程并为后续的精碲制备提供便利条件。
图1为本发明方法的工艺流程图。
具体实施例方式一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其过程依次包括
(1)将铜阳极泥与硫酸、水混合后进行浸出，浸出在加压釜装置内完成，浸出过程向釜内通入空气或氧气进行氧化，浸出结束后进行固液分离，得到含铜、碲及部分硒的浸出液；(2)向上述含铜、碲及部分硒的浸出液中通入二氧化硫气体还原沉淀产出粗硒，固液分离后得到沉硒后液；(3)上述沉硒后所得的溶液进行电解沉积除铜，得到除铜后液；(4)向上述电解沉积除铜后的溶液中加入盐酸或可溶性氯化物，然后通入二氧化硫还原沉碲，固液分离后得到粗碲。具体的操作过程是(1)将铜阳极泥在加压釜中硫酸浓度为100 400g/L的条件下浸出，在浸出过程中通入氧气或空气进行氧化硫酸浸出，通氧气或空气的目的是利用氧将铜阳极泥内的铜迅速氧化成氧化铜，使铜可与硫酸快速反应。控制硫酸溶液与铜阳极泥的重量比是2-10 1， 浸出温度是120°C -200°C，通入氧气或空气氧化浸出时间是1- ；浸出过程中保持加压釜内氧分压压力是0. 1-0. 5MPa0浸出完成后进行固液分离，得到含铜、碲及部分硒的浸出液。(2)向氧压酸浸液中通入二氧化硫气体还原沉硒，在还原温度是40_90°C，二氧化硫消耗量为24Kg/Kg硒，还原时间是0. 5-4h的条件下还原沉硒得到粗硒。(3)沉硒后液进行电积除铜，得到铜含量小于2g/l以下的除铜后液。(4)在除铜后液中加入盐酸或氯化物，在氯根离子含量5_50g/l后通入二氧化硫气体还原沉碲，在还原温度是40-90°C，二氧化硫消耗量为3-7Kg/Kg碲，还原时间是0. 5_4h 的条件下还原得到粗碲，粗碲品位大于75%。用以下非限定性实施例对本发明的方法作进一步的说明，以有助于理解本发明的内容及其优点，而不作为对本发明保护范围的限定。实施例采用铜阳极泥加入到200g/L硫酸溶液中，在加压釜内通氧气氧化浸出，重量比4 1，浸出温度180°C，浸出他，浸出过程中保持加压釜内氧分压压力是0. 3MPa。上述试验条件下固液分离后得到的含铜碲浸出液主要成分见表1。表1氧压酸浸浸出液的化学成分(g/1)
成分TeSeCu浸出液1. 431. 7437. 2实施例1向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度80°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为^(g/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. Olg/Ι。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量ig/ι的除铜后液，然后向除铜后液中加入盐酸，在氯根离子浓度30g/l，还原温度75°C，还原时间lh，二氧化硫消耗量为Ig/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. Olg/Ι，粗碲品位86%。实施例2向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度90°C，还原时间3h，二氧化硫消耗量为Ig/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. 06g/l。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量2g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入氯化钠，氯根离子浓度在10g/l，还原温度80°C，还原时间池，二氧化硫消耗量为6Kg/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 007g/l，粗碲品位84%。实施例3向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度90°C，还原时间0. 5h， 二氧化硫消耗量为4Kg/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. lg/Ι。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量1. 5g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入氯化钾，氯根离子浓度在50g/l，还原温度80°C，还原时间0. 5h, 二氧化硫消耗量为Ig/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 02g/l，粗碲品位75%。实施例4向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度40°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为^(g/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. 02g/l。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量0. 5g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入氯化钠，氯根离子浓度在20g/l，还原温度90°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为7Kg/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 035g/l，粗碲品位90%。实施例5向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度60°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为Ig/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. 25g/l。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量0. 4g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入盐酸，氯根离子浓度在5g/l，还原温度85°C，还原时间3h，二氧化硫消耗量为6. 5Kg/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 015g/l，粗碲品位89%。实施例6向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度70°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为Ig/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. 05g/l。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量0. 3g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入盐酸，氯根离子浓度在25g/l，还原温度40°C，还原时间池，二氧化硫消耗量为4. ^(g/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 05g/l，粗碲品位92%。实施例7向上述氧压酸浸出液中通二氧化硫还原沉硒，在还原温度90°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为Ig/Kg硒的条件下还原沉硒得到粗硒，除硒后液硒含量0. 05g/l。沉硒后液再进行电积除铜，得到铜含量0. 8g/l的除铜后液，然后在除铜后液中加入盐酸，氯根离子浓度在45g/l，还原温度70°C，还原时间4h，二氧化硫消耗量为6. ^(g/Kg碲条件下通入二氧化硫沉碲，沉碲后液中碲含量0. 007g/l，粗碲品位79%。
权利要求
1.一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于其过程的步骤依次包括(1)将铜阳极泥进行加氧、加压硫酸浸出，将铜、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中加入二氧化硫，沉淀分离出硒；(3)将沉淀分离出硒的浸出液进行电积，分离出铜；(4)在电积分离出铜的除铜后液中通入二氧化硫进行还原反应，得到沉淀的碲。
2.根据权利要求1所述的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(1)是在加压釜装置内进行氧压硫酸浸出，反应条件为硫酸溶液的浓度为100-400g/l，硫酸溶液与阳极泥的重量比是2-10 1 ；温度是120-200°C;浸出过程中保持加压釜内氧分压压力是0. 1-0. 5MPa，浸出时间为l-8h。
3.根据权利要求1所述的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(2)向氧压浸出液内通入二氧化硫气体还原沉硒，二氧化硫气体加入量为2^Kg/Kg-硒，还原温度为40-90°C，还原时间是0. 5-4h。
4.根据权利要求1所述的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(3)沉淀分离出硒的浸出液进行电积除铜至铜含量小于2g/l以下。
5.根据权利要求1所述的一种从铜阳极泥中提取碲的方法，其特征在于所述的步骤(4)是在除铜后液中加入盐酸或氯化物，使氯根离子含量在5-50g/l后通入二氧化硫气体还原沉碲，二氧化硫加入量为3-7Kg/Kg-碲，还原温度40-90°C，还原时间是0. 5_4h。
全文摘要
一种从铜阳极泥中提取碲的方法，涉及从含铜碲物料中回收碲，特别是从铜阳极泥中提取碲的方法。其特征在于其过程的步骤依次包括(1)将铜阳极泥进行加氧、加压硫酸浸出，将铜、碲及部分硒浸出；(2)在浸出液中通入二氧化硫气体，沉淀分离出硒；(3)将沉淀分离出硒的除硒后液进行电积，分离出铜；(4)在电积分离出铜的除铜后液中通入二氧化硫气体进行还原反应，得到沉淀的粗碲。本发明的方法，采用二氧化硫分步还原沉硒、沉碲技术，工艺中无铜粉消耗，硒、碲、铜分离效果好且粗碲、粗硒品位高，可大幅降低生产成本，简化工艺流程并为后续的精碲制备提供便利条件。
文档编号C25C1/12GK102220489SQ20101015235
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者冯亚平, 冯林永, 刘巍, 张登高, 汪胜东, 王海北, 范艳青, 蒋伟, 蒋开喜, 蒋训雄, 黄胜 申请人:北京矿冶研究总院