有色金属（冶炼部分）２０１１年６期
ＤＯＩ：１０．３９６９／Ｊ．ｉｓｓｎ．１００７－－７５４５．２０１ １．０６．００１
铜阳极泥渣中浸出碲的试验研究
康立武 ，闵昌松 ，彭樟成。
（１．江西稀有稀土金属钨业有限公司，南昌３３００４６；２．江西铜业集团公司贵溪冶炼厂，江西贵溪３３５４２４）
摘要：以铜阳极泥渣为原料，探讨了碲的浸出条件。通过正交试验与单因素试验考察了浸出时间、温度、 ｐＨ及高锰酸钾加入量对碲浸出率的影响。结果表明，最佳浸出工艺条件为：时间４ ｈ、温度７Ｏ℃、高锰 酸钾用量０．８ 、ｐＨ １．６左右。在最佳浸出条件下，碲浸出率达９２．１５ 。 关键词：铜阳极泥渣；碲；浸出；正交试验 中图分类号：ＴＦ８４３．５；ＴＮ３０４．１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１Ｏ０７—７５４５（２０１１）０６－－０００３—０４
Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｌｅａｃｈｉｎｇ ｏｆ Ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｆｒｏｍ Ｒｅｓｉｄｕｅ ｏｆ
Ｃｏｐｐｅｒ Ａｎｏｄｅ Ｓｌｉｍｅ
ＫＡＮＧ Ｌｉ—ＷＵ ，ＭＩＮ Ｃｈａｎｇ—ｓｏｎｇ。，ＰＥＮＧ Ｚｈａｎｇ—ｃｈｅｎｇ （１．Ｊｉａｎｇｘｉ Ｒａｒｅ Ｅａｒｔｈ＆Ｒａｒｅ Ｍｅｔａｌｓ Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｇｒｏｕｐ Ｃｏ Ｌｔｄ．，Ｎａｎｅｈａｎｇ ３３００４６。Ｃｈｉｎａ； ２．Ｇｕｉｘｉ Ｓｍｅｌｔｅｒ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｃｏｐｐｅｒ Ｇｒｏｕｐ，Ｇｕｉｘｉ ３３５４２４，Ｊｉａｎｇｘｉ。Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｗｅｒｅ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｗｉｔｈ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ—ｂｅａｒｉｎｇ ｒｅｓｉｄｕｅ ｆｒｏｍ ｃｏｐｐｅｒ
ａｎｏｄｅ ｓｌｉｍｅ ａｓ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｉｍｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ，ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ａｎｄ ｐＨ ｏｎ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｎｇ ｒａｔｅ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ ａｎｄ ｆａｃｔｏｒ ｅｘｐｅｒｉ—
ｍｅｎｔ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｆ ４ ｈ，ｔｅｍ—
ｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｆ ７０℃，ｔｈｅ ｄｏｓａｇｅ ｏｆ ｐｏｔａｓｓｉｕｍ ｐｅｒｍａｎｇａｎａｔｅ ｏｆ ０．８ ａｎｄ ｐＨ １．６，ｔｈｅ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ ｗａｓ ９２．１５ ． ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｒｅｓｉｄｕｅ ｏｆ ｃｏｐｐｅｒ ａｎｏｄｅ ｓｌｉｍｅ；ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ；ｌｅａｃｈｉｎｇ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
碲作为一种稀散元素，常伴生于铜、铅、铋等矿 中，并在这些金属冶炼副产物中得以富集［１ ］。目
前８Ｏ ９／６的碲是从铜电解精炼产生的阳极泥经提取
稀贵金属后的含碲阳极泥中提取，铜阳极泥中碲在
组分上绝大多数是以Ａｇ。Ｔｅ、Ｃｕ Ｔｅ、Ａｕ Ｔｅ等形式 存在［３ ］。我国铜冶炼厂主要采用预处理脱铜一回
转窑蒸硒一水浸分铜一分铜渣碱浸一电解的工艺流 程提取碲，生产中产生的含碲渣含量高低不一，成分 复杂，碲回收困难Ｌ８ 。该含碲渣呈弱碱性，为充
分回收废渣中的碲，并降低生产成本，本文拟对氧化 酸浸条件进行研究，以期得到较高的浸出率。
作者简介：康立武（１９８２一），男，江西吉安人，硕士研究生 １ 试验
１．１原料及仪器设备 含碲渣原料来源于某铜冶炼厂，其主要化学成 分（ ）：Ｐｂ １１．４７，Ｓｉ ８．２２，Ｃｕ ５．９７，Ｎａ ５．３５，Ｔｅ ４．８０，Ｓｅ ４．２８，Ｂｉ ２．７３，Ａｓ ２．４８，Ｓｂ ２．１４，粒度分布 ＜１．８ ｍ ０．９２ ，１．８～１Ｏ ｍ ３．２０％，１０～１９ ｍ
６．２６ ，１９～３６肚ｍ ７７．９７ ，３６～５５ ｍ ８．０２ ，＞ ５４．９ ｍ ４．６３ ，粒径小于７５ ｍ的颗粒占９５ 以 上。化学试剂主要有分析纯高锰酸钾和硫酸。
主要仪器：ＪＨＳ一１电子恒速搅拌机、ＰＨＴ—Ｐ酸
度计、ＳＨＢ－３循环水真空泵、ＤＦ－１集热式恒温磁力 搅拌器、ＰＥ－４０００原子吸收分光光度计。
・ ４ ・ 有色金属（冶炼部分）２０１１年６期
１．２试验方法及原理 按液固比５：１量取一定量的硫酸到１ Ｉ 反应
烧瓶中，在水浴上加热至一定温度，加入４０ ｇ含碲
渣和一定量的高锰酸钾，控制温度和反应时间，在一 定的搅拌速度下进行反应。反应结束后过滤，浸出
液用原子吸收分光光度法分析碲的浓度，并由此计
算碲的浸出率。 碲渣在强氧化性酸性体系下进入液相的主要化 合物有Ｃｕ２Ｔｅ、ＣｕＳＯ４、Ｃｕ２Ｓｅ、Ｃｕ２Ｓ，其主要反应
为： Ｃｕ２Ｔｅ＋２ＭｎＯ４一＋８Ｈ 一２Ｃｕ ＋ＴｅＯ４ 一＋
２Ｍｎ。 ＋４Ｈ２Ｏ （１）
Ｃｕ Ｓｅ＋２ＭｎＯ４一＋８Ｈ 一２Ｃｕ ＋Ｓｅ０４ ＋ ２Ｍｎ ＋４Ｈ ２Ｏ （２） Ｃｕ，Ｓ＋２ＭｎＯ４ ＋８Ｈ 一２Ｃｕ ＋ＳＯ４。一＋
２Ｍｎ ＋４Ｈ２Ｏ （３）
１．３正交试验设计 在前期探索性试验的基础上，以碲浸出率为主 要参考指标，进行Ｌ （３ ）正交试验，因子选择和水
平分别为：Ａ一浸出时间（４ ｈ，５ ｈ，６ ｈ）、Ｂ一浸出温
度（５０℃，６０℃，７０℃）、Ｃ一氧化剂高锰酸钾用量 （Ｏ．４ ，０．５ ，０．６ ）Ｄ一浸出ｐＨ（１．２，１．６，２．Ｏ）。
２试验结果及讨论
２．１ 正交试验结果及极差分析
正交试验及极差分析结果见表１。
表１正交试验结果
Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
序号 １ ２ ３ ４ Ａ一时间／ｈ
４
由表１可知，４个因素主次关系依次是Ｃ，Ｂ，Ａ，
Ｄ，即高锰酸钾用量、温度、时间、ｐＨ。最佳条件是
Ａ。 Ｃ。Ｄ。。但由于Ａ因素的影响较小，从节能和
生产率方面考虑浸出时间选４ ｈ较合理，较合理的
浸出条件为Ａ Ｃ。Ｄ ，即浸出时间４ ｈ、浸出温度
７Ｏ℃、高锰酸钾用量０．８ 、ｐＨ一１．６。
为验证正交试验结果，进行了单因素补充试验。
进行单因素试验时，其他因素为正交试验确立的最
佳条件。
２．２浸出时间对碲浸出率的影响
在浸出温度７０℃、高锰酸钾用量０．８ ９／６及ｐＨ
一１．６的条件下，浸出时间对碲浸出率的影响试验
结果见图１。
从图１可看出，碲浸出率随浸出时间的增加而
增加，当浸出时间达到４ ｈ时，碲浸出率达９２．０８ ， 随时间的延长，溶出率并没明显增加，这是由于反应
初期，随着时间的延长，浸出剂的浓度比较高，反应 生成物层没有完全愈合，固体反应物的活性质点能
够充分与浸出剂接触，从而浸出率会迅速升高，但当
反应界面愈合后，内扩散速度缓慢，且浸出剂的浓度
下降，从而导致浸出率升高不显著。因此，浸出时间 选择４ ｈ较为合理。
２．３浸出温度对碲浸出率的影响
从图２可看出，碲浸出率随浸出温度的增加而
增加，这是因为阳极泥渣的浸出是液相与固相之间
的反应，当温度升高时，由于分子运动速度加快，溶
液黏度减小，扩散系数增大，利于加快反应速度，因
此促进了碲的浸出。当浸出温度达到７０℃，碲浸出
率达９１．９２ ，再升高温度碲的浸出率变化不大。
与上述极差分析相符。
２．４ ＫＭｎＯ 用量对碲浸出率的影响
从图３可知，碲浸出率随高锰酸钾用量的增加
而增加，高锰酸钾用量的增加，溶液中氧化气氛越
强，氧化过程驱动力越大，更能使固相中＋４价的碲 有色金属（冶炼部分）２０１１年６期 ・ ５ ・
堡 褂 丑
图１ 浸出时间对碲浸出率的影响
Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｉｍｅ ｏｎ
ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ
温度ｆＣ
图２浸出温度对碲浸出率的影响
Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ
ｏｎ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ
转变为＋６价进入液相，当高锰酸钾用量达到
０．８ ，碲浸出率达到９１．７８ ，继续增加用量对碲 的浸出率作用不大，因此，高锰酸钾用量选择０．８％
较为合理。 ２．５ ｐＨ对碲浸出率的影响
从图４可知，ｐＨ一１．６时，碲浸出率达到 ９１．４５ ，之前变化不大，再增加ｐＨ，碲的浸出率下
降。由于溶液ｐＨ越小，高锰酸钾的氧化能力越强，
碲浸出率就越高，但是酸度增加，对设备的腐蚀也加
大，而且对后续工艺也带来一定的麻烦。综合极差
分析和单因素试验结果，选ｐＨ＝＝＝１．６较为合理。 ９５
９０
８５ 堡 斛 蔼 ８０
７５
７０
高锰酸钾用量，％
图３ ＫＭｎＯ 用量对碲浸出率的影响
Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ＫＭｎＯ４ ｄｏｓａｇｅ ｏｎ
ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ
图４ ｐＨ对碲浸出率的影响 Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｐＨ ｏｎ ｔｅｌｌｕｒｉｕｍ
ｌｅａｃｈｉｎｇ ｒａｔｅ
３ 结论
氧化酸浸浸出碲渣的最佳浸出条件为：高锰酸 钾用量０．８％、温度７０℃、时间４ ｈ、ｐＨ一１．６，此
时，碲渣中碲浸出率达到９２．１５ ；
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