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从铜阳极泥中回收碲研究现状

H2Te()4+Na2S03一Te02+Na2S04+H20。(4)
在氢氧化钠中溶液中,通过电解碲酸钠可获得碲,再 生的碱可返回溶解二氧化碲:
Na2Te03+H20+4e=—一Te+2N820H+02。(5) 2.2 硫酸化焙烧法
世界上约半数的含碲阳极泥系用硫酸化焙烧法处理 的。此法具有1)碲回收率高,达70%~85%;2)简单易 行,经济且无公害;3)可综合回收贵金属等特点,适于处 理Se质量分数3%~28%、Te质量分数O.5%~4%的物 料。Te0。沉淀物可用Na0H溶解得NaTe0:溶液,当溶 液中Te质量浓度200~300 g/L、Na0H质量浓度100 g/L时,在电流密度50 A/m2、槽电压1.6~1.8 V、30℃ 条件下进行不溶阳极电解,可得到金属碲∞]。该工艺的 缺点是:有大量二氧化硫生成,环境污染严重,需增加制 硫酸设备或废气洗涤塔,硒回收操作复杂,渣中贵金属与 碲分离困难。
刘建华等[73采用氧化酸浸法,对某铜冶炼厂铜阳极 泥回收碲过程中产生的碱浸渣、净化渣、碲电积阳极泥的 混合渣料进行了富集提取碲的研究。结果表明:采用氧 化酸浸法,在浸出温度80℃、液固体积质量比10:1、每 50 g物料加氧化剂A l g、残酸浓度3.6 mol/L、浸出时间 5 h条件下,碲浸出率达到90.09%,铜浸出率为97.8l%, 浸出液町进一步提取碲。
氧化为二氧化碲,其反应式为:
N包R+8Kf、n一2Me()+4K20+8N02+1爸02。(7)
二氧化碲比较稳定,但易挥发,所以须在加入硝石的 同时加入苏打,使二氧化碲一经形成就立即与碳酸钠作 用生成亚碲酸盐:
Te()2+Na2 C03===一Na2 Te03+C02十。 (8) 生成的亚碲酸钠进入渣中。苏打造渣技术的关键是 把握好时间并控制好温度。 物料中所含的可溶性碲主要以亚碲酸钠和二氧化碲 形式存在,须用一定浓度的碱溶液溶解。但碱的浓度不 宜过高,否则,杂质铅、二氧化硅等也随之溶解。游离碱 可使溶液保持一定碱度,避免已溶解的亚碲酸钠水解。 浸出液中含有铅、铜、硒、砷、锑等杂质,严重影响电解碲 的质量,必须通过反复中和去除。净化后的溶液送中和 槽加稀硫酸中和沉淀,当pH为5~5.5时即到终点:
(13)
2Au2Te+4H2S04+02——4Au+
2H2Te04+2H20+4S,
(14)
Cu2Te+202+2H2S04—2CuS04+
H2Te03+H20,
(15)
H2Te03+O.502一H2Te04。 (16)
可溶性碲以四价和六价形式存在,六价碲的量随氧
分压、酸度和温度的升高而增大。温度在90℃以上时, 用铜沉淀置换法从溶液中回收碲:
梁刚等【81对大冶金属公司电解铜阳极泥用3 mol/L 的H。S0。溶液,在40℃下浸出2 h,阳极泥中铜质量分 数降至l%~3%。然后,在pH为3~4的H。S04和 NaCl体系中,用10%的H。0:(理论计算量的200%)在 75℃下氧化6 h,将硒、碲氧化成亚硒酸盐和亚碲酸盐,贵 金属留在渣中,然后进行固液分离。用10%的Na0H溶 液调pH至6,碲形成亚碲酸盐沉淀,过滤分离。将亚硒 酸钠溶液以3 mol/L盐酸溶液酸化后,用Na。S0。溶液还 原元素硒。沉淀的硒用水淋洗。碲酸沉淀物用O.1 mol/L HCl和H:S0。溶液溶解,过滤分离后用4 mol/L HCI酸化,再甩Na:S0。溶液还原元素碲。沉淀的碲用水 淋洗并干燥。此过程中,采用硫酸预浸出,将铜阳极泥中 铜的质量分数降至1%~3%,物料量减少50%~60%。 用H:0。在弱酸性体系中氧化硒和碲,省去了氧化焙烧 工序,缩短生产周期。在盐酸酸化条件下,用NazS0。溶 液代替二氧化硫气体还原,易于控制并减少环境污染,硒 和碲的回收率达99.96%和98%,纯度均为99%。 2.4 苏打熔炼法
在此条件下,有少量硒转变为六价,碲完全转变为六 价。六价碲在碱性浸出液中完全不溶解,因此,基本上可 保证与可溶性硒化合物完全分离【l引。工业上常用氧化
加压或氯化加压方法实现碱性浸出。由于氯化铁和碲化 物的反应速度比氯化铁和硒的反应速度更快些,所以要 严格控制,防止四价硒转变为可溶性化合物[1 3‘。加压浸 出工艺的优点在于可以保证碲全部转化为六价形式,实 现其在碱性浸出液中的完全不溶解;另外,还可以使介质
参考文献:
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第29卷第3期(总第115期) 20lO年9月
湿法冶金
Hydrometallurgy of China
V01.29 No.3(Sum.115) Sep.2010
从铜阳极泥中回收碲研究现状
谢红艳1,王吉坤h2,路辉1
(1.昆明理工大学冶金与能源工程学院,云南昆明 650093) (2.云南冶金集团总公司,云南昆明 650031)
苏打熔炼法是一种广泛用于从阳极泥中回收硒、碲 的方法。此法的特点是:1)简单易行,设备易于制造;2) 苏打可再生;3)尤其适用于处理金、银含量高的物料;4) 产品纯度高,硒的纯度可达99.5%~99.925%,碲的纯度 达99%~99.99%。王玉林等[93采用苏打造渣法从铜阳 极泥中提取碲,贵铅熔体中加入氧化剂硝石,碲开始急剧
用盐酸町从硫酸化焙烧后的渣中浸出碲。盐酸可溶 解六价碲和四价碲,但2个原因小推荐这种方法:1)盐酸 会使银全部转变为难溶的氯化银,使后面银的回收更困 难;2)如果有六价碲存在,它可使盐酸氧化,释放出氯气, 又会使阳极泥中的金溶解,这会对下一步碲和金的分离 有影响。而用碱浸出硫酸化焙烧后的渣,碲的总浸出率 通常只有60%~80%。因此,酸浸和碱浸都不能获得满 意的碲回收率¨j。 2.3氧化酸浸法
l碲在铜阳极泥中的分布
在铜冶炼厂,由于铜原料的差异,铜电解过程产出的 铜阳极泥中碲质量分数差别较大,高的达5%~6%,低的 仅O.5%~0.8%,甚至更低,大多数在1%左右。碲的化 学性质比较特殊,具有较明显的两性特征,易分散,所以 回收率较低。因此,从经济角度考虑,回收碲的工艺流程 也差异较大。碲在铜阳极泥中绝大多数以Ag。Te、 Cu2 Te、Au2 Te等形式存在[引。
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2.6碱性高压浸出法 通常情况下,反应温度200℃左右,氢氧化钠质量浓
度loo~500 g/L,这与阳极泥浆浓度和阳极泥含硒量有
关;氧分压o.172~1.724 MPa(表压力);反应时间4~20
h。反应式如下:
Se+1.502+2Na0H—Na2Se()4+H20, (10) Te+1.502+2Na0H—Ne04+5Cu+3HzS04一Cu2Te+
3CuS0。+4H20。
(17)
上述已被提取和离析的碲可以通过碱浸和电积将其转化
成工业纯度的元素碲。该工艺可在较短时间。较少量试
剂消耗及备配置比较合理条件下,获得99%以上的铜浸
出率和较高的碲浸出率。
3 结语
从铜阳极泥中回收碲有多种方法,但目前认为加压 酸浸法更有优势。它不仅实现了对碲的脱除,还解决了 其他方法中碲走向分散,需经过反复酸浸、置换、碱浸、酸 转化(中和)沉淀、碱熔电解等工序,过程及设备复杂。回 收率不高,而且过程中产生的二氧化硫气体对人体及环 境造成严重危害的问题。用加压酸浸工艺处理铜阳极 泥,控制一定的条件,可达到较高的脱铜率和一定的碲浸 出率。阳极泥中的有价金属走向较为集中,Au、Ag、Se等 稀贵金属元素基本上集中于脱铜碲渣中,并有较大程度 的富集。碲和铜集中在同一道工序中进行脱除,可以大 幅度简化加压浸出工艺,降低工艺能耗,降低作业成本。
无腐蚀性,硒无挥发损失,无洗涤或气体净化工序,并且 基本上可定量实现碲的提取。但是,不足之处也很明显, 整个工艺消耗的氧气和氢氧化钠的量较大,不仅碲的氧 化需要氧,硒的氧化以及精炼铜过程中用附加物作为生
长调节剂而引入的有机物的氧化也需要氧[1引。 2.7高压酸浸造碲铜法
张博亚等[1 5。16]采用目前先进的加压酸浸技术分别对 某公司电解铜阳极泥进行预处理。阳极泥中Au品位
收稿日期:2009—10一27 作者简介:谢红艳(1984一),女。内蒙古赤峰人,博士研究生,主要研究方向为湿法冶金。
万方数据
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湿法冶金
2010年9月
硫酸化焙烧足用硫酸作氧化剂将硒或硒化物和碲或 碲化物转化成四价氧化物,其中碲的氧化反应为:
Cu2 R+6H2 S04=;一2C议)4+1×)2+4Sq+6Hz 0。(6)
文章编号:1009—2617(2010)03一0143一04
上世纪90年代以前,人们普遍认为世界可回收碲都 伴生于铜矿床中,所以美国矿业局以铜资源为基础,按每 吨铜可回收o.065 kg碲计算,推算出全球碲储量在 22 000 t左右,储量基础38 000 t,主要分布在美国、加拿 大、秘鲁、智利、赞比亚、扎伊尔、菲律宾、澳大利亚、日本、 欧洲等国家和地区[1]。然而,我国现已探明伴生碲储量 在世界处于第3位,资源较为丰富,保有储量近14 000 t, 主要伴生于铜、铅、锌等金属矿产中,据主矿产储量推算, 我国还有未计入储量的碲矿资源约10 ooO t[2]。
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