专利名称：一种新型环保的碲渣提碲方法
技术领域：
本发明涉及采用更为环保的工艺综合利用碲渣中的碱性物质从碲渣中提取氧化亚碲的方法，尤其是一种新型环保的碲渣提碲方法。
背景技术：
常规的碲渣提碲过程为碲渣通过球磨后，用碱(NaOH)进行浸出；浆料通过过滤， 所得滤液加CaCl2和Na2S净化脱杂；再通过过滤后，滤液用稀硫酸中和沉淀产出氧化亚碲； 氧化亚碲用碱(NaOH)溶解后进行电积产出金属碲。由于在碲渣中存在大量碱性物质，如Na20、Na2CO3,它们在浸出过程中基本进入溶液中；另外，为保证和提高浸出率，一般在球磨过程中或浸出过程中也加入少量NaOHdOg/ L)。因此，在上述流程中用硫酸对浸出净化液进行中和产出氧化亚碲时，将有大量NaOH、 Na2CO3与硫酸反应。这将大量消耗硫酸，而且没有利用其中的NaOH、Na2CO3等碱性物质；而且在体积量控制低时，这些高浓度硫酸钠溶液易形成结晶影响正常的生产过程，导致氧化亚碲的损失；另外，这些溶液还必须送至废水处理环节进行无害化处理，而且这一溶液的体积量较大，通常生产一吨碲在氧化亚碲的生产过程中将产出废水45 55m3。
发明内容
本发明针对以上问题，提供了一种充分利用溶液中的NaOH、Na2CO3等碱性物质的新型环保的碲渣提碲方法，它能大大降低废水产出量，并能充分回收碲。本发明通过以下技术方案实现一种新型环保的碲渣提碲方法，步骤如下(1)将含碲的碲渣在球磨机中磨至200目以下，球磨时加入浓度为30 75g/L的 NaOH溶液；(2)球磨后的浆料按液固质量比为1. 5 2. 5 1，在70 85°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2. 5h ；(3)在浸出浆料中分别加理论量1. 0 1. 5倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0. 5h ；(4)净化后得到的碱浸溶液中加入理论量1. 0 1. 5倍百分比浓度为30%的双氧水，将碱浸溶液中可溶的4价碲氧化为不溶性的6价碲，使碲从碱性溶液中沉淀出来；(5)氧化沉淀浆料通过过滤，过滤所得的滤渣用理论量1. 0 1. 2倍的盐酸或者硫酸和亚硫酸钠进行溶解，使6价碲转化为4价碲，得到含碲的溶液，用NaOH将含碲溶液中和至pH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲。通过氧化沉碲，使浸出过程可采用较低液固比，即1. 0 2. 5 1的液固比；使浸出过程可采用较高浓度的NaOH浓度进行浸出，而不增加硅胶的产出。氧化碲的酸浸中和沉淀过程在浓度100 300g/L的溶液中进行，使生产的废水减少35 60%，回收率提高0. 5%。通过氧化沉碲，避免硅在中和过程中的沉淀，从而提高了碲的质量，使最终的氧化亚碲的质量达98. 5%以上。通过氧化沉淀后的碱性溶液中Na2CO3与NaOH保持原有形态，用于SO2烟气制酸过程中污酸的中和处理过程，从而实现碱性物质的综合利用，并减少中和过程中石膏的产出量和中和剂的使用量。本发明在原有工艺装备和设备配置的条件下，通过有效利用氧化碲在碱性溶液中不溶解，而在酸性溶液中溶解的特点，将碱浸溶液中可溶的4价碲用理论量1. 0 1. 5倍的双氧水氧化，氧化为不溶性的6价碲，使碲从溶液中沉淀；并使浸出液中的Na0H、Na2C03保持原有形态，避免原有传统工艺中用硫酸中和反应而将Na2C03、Na0H无效消耗；从而使沉碲后的这部分溶液可用于SO2烟气制酸过程中污酸的中和处理过程，而实现碱性物质的综合利用，并减少中和过程中石膏的产出量和中和剂的使用量，有效的利用溶液中的Na2C03、NaOH 等碱性物质。由于碱浸过程的浸出液不进行酸碱中和处理，可提高碱浸过程浸出液的NaOH 浓度达20 50g/L，提高了浸出率；并避免传统中和过程形成硅在氧化碲中的硅胶沉淀；也不必担心形成高浓度的Na2SO4溶液而产生Na2SO4结晶，影响碲的回收，也提高了氧化碲质量。另外，浸出过程的液固比可控制在比较低的数值下进行，液固比为1.5 2. 5 1;进而提高了碲的浸出率，提高了碲的质量，并减少产生的废液量。产出的氧化碲沉淀物用理论量1. 0 1. 1倍的盐酸进行溶解和还原，使溶液中的碲浓度控制在100 300g/L ；再用NaOH中和到pH = 5 6之间使之转化为氧化亚碲沉淀， 使氧化亚碲的质量至99. 5%以上，回收率提高了 0. 5 %，废水量减少35 60% ；而沉淀后的溶液可返回铜阳极泥氯化脱硒过程中，以实现循环利用。或者将产出的氧化碲沉淀物用理论量1. 0 1. 2倍硫酸和亚硫酸钠Na2SO3进行溶解和还原后，使溶液中的碲浓度控制在100 300g/L ；再用理论量1. 0 1. 2倍的亚硫酸钠 Na2SO3将6价碲还原为4价碲；然后用NaOH中和到pH = 5 6，使之转化为氧化亚碲沉淀， 使氧化亚碲的质量提高至98. 5%以上，回收率提高了 0. 5%，废水量减少35 60% ；而沉淀后的溶液送到废水站处理。最后，将氧化亚碲进行碱溶、电积后得到金属碲。本发明的优点提高了碲的回收率0.5%，使废液体积量减少了 35 60%，氧化亚碲的质量提高至99. 5%以上；同时可将碲渣中的碱性物质有效的应用于制酸过程中污酸的中和处理过程中，实现有价物质的循环利用。
图1为本发明的工艺流程示意图。
具体实施例方式实施例1 将含碲11. 05%的碲渣在球磨机中进行湿式球磨，使碲渣球磨至200 目以下，球磨时加入浓度为32g/L的NaOH溶液。球磨后的浆料按液固质量比为L S = 1.6 1，在70 75°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2.证。在浸出浆料中分别加理论量1. 05倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0.证。净化后得到含碲为68. 30g/L的碱浸溶液；加入理论量1. 05倍百分比浓度为30%的双氧水，4价碲氧化为6价碲，使碲从碱性溶液中沉淀出来。氧化沉淀浆料通过过滤，得到浓度为Na2C03312. 50g/L、Na0H23g/L的溶液，此过滤溶CN 102502531 A
说明书
3/4页 液直接送污酸处理过程进行污酸的中和至达标水。过滤所得的滤渣用理论量1. 05倍的盐酸进行溶解，同时使6价碲转化为4价碲，得到含碲198. 09g/L的溶液。然后，用NaOH将溶液中和至PH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲； 中和后液返回铜阳极泥的氯化浸硒过程。最后，得到纯度为98.的氧化亚碲，回收率为 95. 93%，产出废液量为19. 95m3/tTe，产出的碱性溶液可中和H2SO4浓度100g/L的污酸60m3。实施例2 将含碲12. 63%的碲渣在球磨机中进行湿式球磨，使碲渣球磨至200 目以下，球磨时加入浓度为45g/L的NaOH溶液。球磨后的浆料按液固质量比为L S = 1.5 1，在75 80°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2.证。在浸出浆料中分别加理论量1. 05倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0.证。净化后得到在含碲为83. 32g/L的碱浸溶液；加入理论量1. 26倍百分比浓度为30%的双氧水，4价碲氧化为6价碲，使其从碱性溶液中沉淀出来。氧化沉淀浆料通过过滤，得到浓度为Na2C03333. 15g/L、Na0H33. 50g/L的溶液，此溶液可直接送污酸处理过程进行污酸的中和至达标水。过滤所得的滤渣用理论量1. 15倍的盐酸进行溶解，同时使6价碲转化为4价碲，得到含碲196. 83g/L的溶液。然后，用NaOH 将溶液中和至PH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲；中和后液返回铜阳极泥的氯化浸硒过程。最后，得到纯度为98. 69%的氧化亚碲，回收率为96. 31 %，产出废液量为17. 31m3/tTe，产出的碱性溶液可中和H2SO4浓度100g/L的污酸 57m3。实施例3 将含碲14. 52%的碲渣在球磨机中进行湿式球磨，使碲渣球磨至200 目以下，球磨时加入浓度为65g/L的NaOH溶液。球磨后的浆料按液固质量比为L S = 1.5 1，在80 85°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2.证。在浸出浆料中分别加理论量1. 25倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0.证。净化后得到在含碲为95. 82g/L的碱浸溶液；加入理论量1. 35倍百分比浓度为30%的双氧水，4价碲氧化为6价碲，使其从碱性溶液中沉淀出来。氧化沉淀浆料通过过滤，得到浓度为Na2C03320. 05g/L、Na0H56. 32g/L的溶液，此溶液可直接送污酸处理过程进行污酸的中和至达标水。过滤所得的滤渣用理论量1. 25倍的盐酸进行溶解，同时使6价碲转化为4价碲，得到含碲四7. 62g/L的溶液。然后，用NaOH 将溶液中和至PH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲；中和后液返回铜阳极泥的氯化浸硒过程。最后，得到纯度为99. 13%的氧化亚碲，回收率为96. 52%，产出废液量为14. 71m3/tTe，产出的碱性溶液可中和H2SO4浓度100g/L的污酸 5 an3。实施例4 将含碲15. 92%的碲渣在球磨机中进行湿式球磨，使碲渣球磨至200 目以下，球磨时加入浓度为60g/L的NaOH溶液。球磨后的浆料按液固质量比为L S = 2 1，在80 85°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2.证。在浸出浆料中分别加理论量1. 30倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0.证。净化后得到含碲为78. 41g/L的碱浸溶液；碱浸溶液中加入理论量1. 40倍百分比浓度为30%的双氧水，4价碲氧化为6价碲，使碲从碱性溶液中沉淀出来。氧化沉淀浆料通过过滤，得到浓度为Na2C03253. 63g/L、Na0H31. 06g/L的溶液，此溶液可直接送污酸处理过程进行污酸的中和至达标水。沉淀物用理论量1. 15倍的硫
5酸进行溶解，用理论量1. 2倍的Na2SO3进行还原，使6价碲转化为4价碲，得到含碲四6. 14g/ L的溶液。然后，用NaOH将溶液中和至pH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲；中和后液返回废水处理过程。最后，得到纯度为98. 81%的氧化亚碲，回收率为96. 04%，产出废液量为15. 23m3/tTe,产出的碱性溶液可中和浓度 100g/L 的污酸 36m3。
权利要求
1.一种新型环保的碲渣提碲方法，其特征在于步骤如下(1)将含碲的碲渣在球磨机中磨至200目以下，球磨时加入浓度为30 75g/L的NaOH 溶液；(2)球磨后的浆料按液固质量比为1.5 2.5 1，在70 85°C下对浆料进行浸出，浸出过程采用60r/min的机械搅拌，浸出搅拌时间为2. 5h ；(3)在浸出浆料中分别加理论量1.0 1. 5倍的CaCl2和Na2S净化脱杂，脱除浸出液中的硅、铜、铅等杂质，搅拌净化时间为0. 5h ；(4)净化后得到的碱浸溶液中加入理论量1.0 1. 5倍百分比浓度为30%的双氧水， 将碱浸溶液中可溶的4价碲氧化为不溶性的6价碲，使碲从碱性溶液中沉淀出来；(5)氧化沉淀浆料通过过滤，过滤所得的滤渣用理论量1.0 1. 2倍的盐酸或者硫酸和亚硫酸钠进行溶解，使6价碲转化为4价碲，得到含碲的溶液，用NaOH将含碲溶液中和至 pH = 5 6，沉淀出氧化亚碲，氧化亚碲按常规工艺进行碱溶、电积得到金属碲。
2.根据权利要求1所述的碲渣提碲方法，其特征在于通过氧化沉碲，使浸出过程可采用较低液固比，即1.0 2. 5 1的液固比；使浸出过程可采用较高浓度的NaOH浓度进行浸出，而不增加硅胶的产出。
3.根据权利要求1所述的碲渣提碲方法，其特征在于氧化碲的酸浸中和沉淀过程在浓度100 300g/L的溶液中进行，使生产的废水减少35 60%，回收率提高0. 5%。
4.根据权利要求1或2所述的碲渣提碲方法，其特征在于通过氧化沉碲，避免硅在中和过程中的沉淀，从而提高了碲的质量，使最终的氧化亚碲的质量达98. 5%以上。
5.根据权利要求1所述的碲渣提碲方法，其特征在于通过氧化沉淀后的碱性溶液中 Na2CO3与NaOH保持原有形态，用于烟气制酸过程中污酸的中和处理过程，从而实现碱性物质的综合利用，并减少中和过程中石膏的产出量和中和剂的使用量。
全文摘要
一种新型环保的碲渣提碲方法，通过在碲渣碱浸净化液中加入双氧水，将在碱性溶液中可溶的4价碲，氧化为不溶性的6价碲；从而使碲浸出液中的Na2CO3、NaOH保持原有形态，避免原有传统工艺中用硫酸中和反应而将Na2CO3、NaOH无效消耗；从而使这部分溶液可用于SO2烟气制酸过程中污酸的中和处理过程，而实现碱性物质的综合利用。由于不采用酸碱中和，可提高碱浸过程的NaOH浓度，而提高了浸出率；并避免硅在氧化碲中的沉淀，从而提高氧化碲质量。6价碲通过盐酸，或用硫酸与亚硫酸钠进行溶解和还原，再用NaOH中和到pH=5~6得到氧化亚碲，将氧化亚碲进行碱溶、电积后得到金属碲。
文档编号C01B19/02GK102502531SQ20111034476
公开日2012年6月20日 申请日期2011年11月3日 优先权日2011年11月3日
发明者代红坤, 华宏全, 张豫, 杨坤彬, 杨堃, 王冲, 许周谦 申请人:云南铜业股份有限公司