从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用

本发明涉及含铊物料的综合利用和处理，尤其涉及一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用。

背景技术：

1、铊是自然界存在的典型稀有分散元素，广泛存在于原生金属矿产中。铊具有提高合金强度、改善合金硬度、增强合金抗腐蚀性能等多种特性，含铊合金在光导纤维、超导材料、红外光学材料、辐射屏蔽材料、催化剂等方面都具有潜在应用价值。但全球每年铊的使用量不到30吨，导致铊的生产企业缺乏积极性。有色冶金、钢铁冶金及化工生产过程中，含铊废水的排放及大量含铊废渣处理与资源化的状况给生态环境中铊污染带来了巨大的风险。

2、目前，对含铊物料中铊的分离和富集的研究主要集中在含铊矿物和含铊废渣中，对含铊高氟氯烟尘研究较少。并且上述分离和富集方法普遍存在步骤长，步骤繁琐的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提供一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用，以解决从含铊高氟氯烟尘高效分离铊的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明第一方面提供一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法，包括：

3、将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸至含铊高氟氯烟尘中的硫酸锌变成氢氧化锌，得到碱浸后物和含铊浸出液，碱浸液中包括氢氧根离子。

4、将碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物和含铊气体。

5、含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。

6、根据本申请的实施方式，碱浸液与含铊高氟氯烟尘的液固比大于10:1。

7、根据本申请的实施方式，碱浸液中的氢氧根离子的浓度为0.3mol/l～0.5mol/l。

8、根据本申请的实施方式，碱浸液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。

9、根据本申请的实施方式，将含铊高氟氯烟尘在碱浸液的反应温度为50～80℃，反应时间为2h以上。

10、根据本申请的实施方式，将碱浸后物在非还原性气氛条件下焙烧，且保温时间≥30min。

11、根据本申请的实施方式，含铊高氟氯烟尘在碱浸之前还包括：

12、将含铊高氟氯烟尘干燥后进行研磨。

13、根据本申请的实施方式，将含铊高氟氯烟尘干燥后进行研磨的步骤包括：

14、将含铊高氟氯烟尘在60～90℃的条件下干燥至恒重，并研磨至100～400目。

15、根据本申请的实施方式，还包括将焙后物进行冶炼。

16、本发明第二方面提供一种上述的方法在从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊中的应用。

17、上述的从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法中，由于含铊高氟氯烟尘中铊与硫酸锌存在较强的相关性，碱浸使硫酸锌结构转变为氢氧化锌结构，实现铊的释放，得到含铊浸出液。碱浸后渣中的铊主要以简单化合物形式存在，在700℃～800℃时铊挥发较快，而碱浸后渣中的铅、锌、镉对应的化合物基本不挥发，从而可以将铊与含铊高氟氯烟尘中其他物质选择性分离。上述的从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法工艺简单，分离效果好。

技术特征：

1.一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液与所述含铊高氟氯烟尘的液固比大于10:1。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液中的氢氧根离子的浓度为0.3mol/l～0.5mol/l。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将含铊高氟氯烟尘在碱浸液的反应温度为50～80℃，反应时间为2h以上。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述碱浸后物在非还原性气氛条件下焙烧，且保温时间≥30min。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含铊高氟氯烟尘在碱浸之前还包括：

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述将含铊高氟氯烟尘干燥后进行研磨的步骤包括：

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将焙后物进行冶炼。

10.一种权利要求1～9中任一项的方法在从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊中的应用。

技术总结
本发明提供了一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用，该方法包括：将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸，得到碱浸后物和含铊浸出液，碱浸液中包括氢氧根离子。将碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物和含铊气体。含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。上述方法中，碱浸使硫酸锌结构转变为氢氧化锌结构，实现铊的释放。碱浸后渣中的铊主要以简单化合物形式存在，在700℃～800℃时铊挥发较快，而碱浸后渣中的铅、锌、镉对应的化合物基本不挥发，从而可以将铊与含铊高氟氯烟尘中其他物质选择性分离。

技术研发人员：闵小波,柴立元,伍莞澜,柯勇,彭聪,李云,王云燕,刘朗明,刘卫平,林璋,李青竹,林文军,王浩宇
受保护的技术使用者：中南大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13