一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法技术

一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，包括以下步骤：(1)将含碲物料加入硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)加步骤(1)后的浸出液循环电解槽中进行旋流电解，旋流电解完成后取出阴极产物；(3)对步骤(2)后的阴极产物依次进行草酸溶液煮洗、水洗、干燥，即得到所述高纯碲，纯度达到99.9％以上。本发明专利技术采用硫化钠溶液处理含碲物料，可实现含碲物料中碲的一步选择性分离，且锑、铋和铅等金属富集在浸出渣中，分离效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金领域，尤其涉及一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法。
技术介绍
碲属于稀散元素，是一种冶金工业中广泛使用的合金添加剂，石油化学工业中的催化剂和硫化剂，电子和电器工业中重要的半导体和光学器件原料，是当代高技术新材料的支撑材料。碲以其在现代高科技工业、国防与尖端
中所占的重要地位，越来越受到人们的重视，应用范围也越来越广，对国民经济的发展的影响越来越大。目前，碲主要是从铜精矿和铅精矿中伴生回收的，铜精矿或铅精矿中经过火法熔炼电解精炼工艺处理后，使碲富集在电解精炼过程产出的阳极泥中。由于碲的化学性质比较特殊，具有较明显的两性特征，易分散，回收率较低。从含碲溶液中提取碲主要采用酸化中和→焙烧→溶解→电解等工序制备碲锭，电解精炼是从含碲溶液中回收提纯碲的关键步骤，但对电解液中的杂质元素如Pb、Se等含量要求很高，且电解液中的碲含量和氢氧化钠浓度对电解影响较大，电解周期长，电解效率低。中国专利技术专利公开号CN104762471A，公开了中南大学刘伟锋等人提出的一种含碲物料强化浸出的方法。将硫化钠、亚硫酸钠和硫代硫酸钠中的二种或三种配制成溶液，把含碲物料按一定液固比加入溶液中，通入氮气作为保护气氛，在高温高压下，使MeTeO3和MeTeO4等难溶物转化为可溶的Na2TeO3，并使溶液的重金属离子生成MeS沉淀进入浸出渣，最后采用真空过滤实现固液分离，浸出液碲锭，浸出渣再回收其他有价金属。此专利技术专利在高温高压下浸出碲，存在能耗高、操作危险、对设备以及材质要求高的缺陷。中国专利技术专利公开号CN103264997A，公开了河北工业大学李栋婵提出的一种从低浓度碲液中提取碲的方法。在碲液中加入HCl溶液，使碲液中HCl浓度为4.5mol/L，得到预处理碲液水相；按相比1:1加入磷酸三丁醋/煤油有机相，振荡萃取2～4min，萃取级数一级，静置分层后，得到负载有机相；按相比1:1加入NH4Cl溶液水相进行反萃，振荡萃取0.5～2min，萃取级数三级，静置分离水相；将上述反萃后的含碲水相通过蒸发法或沉淀法，制得碲产品。该专利技术采用萃取→反萃→沉淀工艺流程从含碲溶液中提取碲，工艺流程长，操作复杂，试剂消耗大。中国专利技术专利授权公开号CN101565174B，公开了永兴县鑫泰银业有限责任公司赵秦生等人提出的一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。含碲冶炼渣利用无机酸氧化浸出、铜板置
换贵金属、硫化钠沉淀铜、中和沉淀碲、粗TeO2的碱性浸出、Na2S除杂、浓缩、电积制备精碲，但是该专利技术含碲冶炼渣提取精碲工艺流程长，流程冗长复杂，且回收周期长。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种含碲物料中选择性分离回收碲的方法，该方法可一步选择性分离含碲物料中的碲，使碲全部进入浸出液中，而含碲物料中的锑、铋和铅等金属全部富集于浸出渣中，分离效果好。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，包括以下步骤：(1)将含碲物料加入硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)加步骤(1)后的浸出液循环电解槽中进行旋流电解，旋流电解完成后取出阴极产物；(3)对步骤(2)后的阴极产物依次进行草酸溶液煮洗、水洗、干燥，即得到所述高纯碲，纯度达到99.9％以上。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(2)的旋流电解过程中，浸出液的循环流量为100～400L/h，电流密度为40～80A/m2，电解时间为8～24h。申请人通过无数次的研究和实验发现，将电流密度密度控制在40～80A/m2的范围内，可避免电流密度过小将会导致电解周期长、阴极碲致密难以剥下，也可避免电流密度过大将会导致电解后期杂质元素放电严重、电流效率下降，且可能会电解出碲粉、难以收集的问题。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(1)中，硫化钠浓度为20～50g/L，硫化钠溶液与含碲物料的液固比为(3.5:1)～(8:1)，比值单位为L/Kg。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(1)中，浸出温度为30～70℃，浸出的时间为1～4h。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(3)中，草酸溶液的浓度为0.05～0.1mol/，煮洗时间为7～10h。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(1)中，浸出渣采用传统还原熔炼工艺回收锑、铋和铅。上述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，优选的，所述步骤(2)电解过程中产生的电解后液进行调整pH后返回循环电解槽中进行循环电解。上述步骤(1)为选择性分离碲的过程，发生的主要化学反应如下：Na6TeO6+Na2S→Na6TeS6+NaOH；PbO+Na2S+H2O→PbS+2NaOH。上述步骤(2)为碲的回收过程，发生的主要化学反应如下：阴极：TeO32-+3H2O+4e→6OH-+Te↓；阳极：4OH-+4e→2H2O+O2↑。本专利技术的基本原理：含碲物料中难溶解的碲与硫化钠生成可溶性的硫代碲酸钠，而含碲物料中的锑酸钠由于被包裹不能与溶液中的硫离子接触，而铋、铅等不溶于硫化钠溶液，因此可一步实现含碲物料中碲的选择性分离，而使锑、铋和铅等金属富集在浸出渣中；浸出渣利用传统还原熔炼实现锑、铋和铅的回收，含碲浸出液由于硫化钠的除杂净化作用，杂质含量低，将含碲浸出液加入循环电解槽中，在高电流密度和一定循环流量的条件下，直接从含碲浸出液中旋流电解制备出单质碲。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：(1)本专利技术采用硫化钠溶液处理含碲物料，可实现含碲物料中碲的一步选择性分离，且锑、铋和铅等金属富集在浸出渣中，分离效果好。(2)本专利技术采用硫化钠溶液处理含碲物料，由于硫化钠的除杂净化作用，浸出液中铜、铅等重金属杂质离子含量低，缩短了传统碲生产过程中的净化除杂工序，缩短了生产周期。(3)本专利技术采用旋流电解法制备阴极碲，避免了传统碲电解过程中溶液缓慢流动而导致电流效率降低、浓差极化增大等对电积不利因素的影响，缩短了碲的电解周期，降低了电解液中杂质元素浓度要求，具有高选择性、高电流密度、高产品纯度等多种优势。(4)本专利技术的电解过程中的电解后液进行调整pH后可返回循环电解槽中进行循环电解，减少废液的排放。附图说明图1为本专利技术实施例使用的含碲物料的XRD图谱。图2为本专利技术的工艺流程图。图3为本专利技术实施例1中得到的浸出渣的XRD图谱。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下文将结合说明书附图和较佳的实施例对本专利技术作更全面、细致地描述，但本专利技术的保护范围并不限于以下具体的实施例。除非另有定义，下文中所使用的所有专业术语与本领域技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的专业术语只是为了描述具体实施例的目的，并不是旨在限制本专利技术的保护范围。除有特别说明，本专利技术中用到的各种试剂、原料均为可以从市场上购买的商品或者可以通过公知的方法制得的产品。下述实施例中所用含碲物料的化学组成见表1所示，其XRD图谱如图1所示。表1含碲物料的化学组成表元素SbTePbNaBiFe含量(ωt％)23.0611.6013.707.165.212.16实施例1：一种本专利技术的选择性分离回收碲的方法，其工艺流程图如图2所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含碲物料加入硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)将步骤(1)后的浸出液加入循环电解槽中进行旋流电解，旋流电解完成后取出阴极产物；(3)对步骤(2)后的阴极产物依次进行草酸溶液煮洗、水洗、干燥，即得到所述高纯碲。

【技术特征摘要】
1.一种从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将含碲物料加入硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)将步骤(1)后的浸出液加入循环电解槽中进行旋流电解，旋流电解完成后取出阴极产物；(3)对步骤(2)后的阴极产物依次进行草酸溶液煮洗、水洗、干燥，即得到所述高纯碲。2.如权利要求1所述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，其特征在于，所述步骤(2)的旋流电解过程中，浸出液的循环流量为100～400L/h，电流密度为40～80A/m2，电解时间为8～24h。3.如权利要求1所述的从含碲物料中选择性分离回收碲的方法，其特征在于，所述步骤(1)中，硫化钠浓度为20～50g/L，硫化钠溶液与含碲物料的液固比为(...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭学益，许志鹏，田庆华，李栋，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43