一种从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法技术

本发明专利技术公开了一种从碲渣中分离回收碲和锑的方法，包括以下步骤：(1)将碲渣加入到硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)向步骤(1)所得浸出液中加入亚硫酸钠进行反应，反应结束后过滤，得到粗碲和沉碲后液；(3)向步骤(2)所得沉碲后液中加入双氧水进行反应，反应完成后过滤，得到焦锑酸钠和沉锑后液。该方法分离效果好、选择性好、工艺简单、对设备要求低。

Method for selective separation and recovery of tellurium and antimony from tellurium slag

The invention discloses a method for separating and recovering tellurium from antimony and tellurium slag, which comprises the following steps: (1) will be added to the tellurium slag sodium sulfide solution, stirring leaching after filtration by leaching solution and leaching slag; (2) to step (1) adding sodium sulfite in the resultant leachate reaction, reaction after filtration, crude tellurium and tellurium solution; (3) to step (2) hydrogen peroxide from tellurium in solution after reaction, after the reaction by filtration of sodium pyroantimonate and antimony precipitation after liquid. The method has the advantages of good separation effect, good selectivity, simple process and low requirement for equipment.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法。
技术介绍
碲属于稀散元素，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”，是当代高技术新材料的支撑材料。碲及其化合物广泛应用于电子技术、冶金、通讯、航天、能源、医药等领域，如碲化铅是制冷的良好材料；碲化铅和碲化铋是用于制作感光器和温差发电的主要材料；工业纯碲广泛用作合金添加剂，以改良钢的机械加工性能；另外，碲的化合物还可以制成各种触媒，用于石油裂化、煤氢化、脱氯等过程，还可用于医药杀菌剂、玻璃着色剂、陶瓷等。碲渣主要来源于铜、铅阳极泥火法处理过程及粗铋碱性精炼过程。从碲渣中回收碲的方法主要有碱浸法、加压碱浸、酸浸、加压酸浸、铜粉置换、氯化法和溶剂萃取法等。碲的化学性质比较特殊，具有明显的两性特征，易分散，故其回收率低，并且存在操作危险、对设备以及材质要求高。目前，工业上主要采用破碎→球磨→水浸→中和沉碲→煅烧→电解的方法回收碲，但该过程碲的浸出率仅为70％左右，且工艺冗长复杂。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碲渣强化浸出的方法。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，把碲渣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CN1821060A，云南冶金集团总公司王吉坤提出的采用加压酸浸工艺从铜阳极泥中浸出碲的方法。该方法主要是将调浆好的铜阳极泥在高压釜中控温100-180℃，通入气体氧化介质，维持压力0.5-1.6MPa直接进行硫酸浸出回收碲。此专利技术专利采用酸性气氛，在高温高压下浸出碲，存在操作危险、对设备以及材质要求高的缺陷。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，克服以上
技术介绍
中提到的不足和缺陷，提供一种分离效果好、选择性好、工艺简单、对设备要求不高的从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案为：一种从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，包括以下步骤：(1)将碲渣加入到硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)向步骤(1)所得浸出液中加入亚硫酸钠进行反应，反应结束后过滤，得到粗碲和沉碲后液；(3)向步骤(2)所得沉碲后液中加入双氧水进行反应，反应完成后过滤，得到焦锑酸钠和沉锑后液。先将碲渣加入到硫化钠溶液中搅拌浸出，碲渣中不溶性的碲酸钠和锑酸钠可与硫化钠反应生成可溶性的硫代碲酸钠和硫代锑酸钠进入浸出液中；而铅、铋等则生成硫化沉淀富集于浸出渣中，实现了碲渣中碲和锑的高效浸出。该步骤发生的主要化学反应如下：Na2TeO4+4Na2S+4H2O→Na2TeS4+8NaOHNaSb(OH)6+4Na2S→Na3SbS4+6NaOHPbO+Na2S+H2O→PbS+2NaOH浸出渣可利用传统还原熔炼方法实现铅和铋的回收。向含碲和锑的浸出液中加入亚硫酸钠，浸出液中的硫代碲酸钠能被亚硫酸钠快速还原，生成碲单质，经过滤后得到粗碲和沉碲后液，实现了碲的选择性还原回收。该步骤发生的主要化学反应如下：Na2TeS4+3Na2SO3→3Na2S2O3+Na2S+Te↓沉碲后液中含有锑，再向沉碲后液中加入双氧水，沉碲后液中的硫代锑酸钠在双氧水的氧化作用下，生成焦锑酸钠。该步骤发生的主要化学反应如下：Na3SbS4+16H2O2+6NaOH→NaSb(OH)6↓+4Na2SO4+16H2O该方法可选择性分离回收碲渣中的碲和锑，使碲和锑大部分进入浸出液中，而铅和铋等有价金属全部富集于浸出渣中，分离效果好，且无需在高温高压下进行浸出，能耗低、危险性小、对设备的要求较低。硫化钠浸出液中的碲利用亚硫酸钠在碱性条件下进行选择性一步还原制备粗碲产品，反应快速高效，选择性良好，有效避免了传统碲生产过程中净化、中和沉淀、煅烧、造液等工序，大大缩短了碲的工艺流程。而沉碲后液利用双氧水氧化，得到锑酸钠产品，实现了碲和锑的选择性分离。采用该方法，在步骤(1)中碲选择性浸出过程，碲浸出率达94％以上，锑的浸出率达95％以上；在步骤(2)中碲的选择性还原过程中，碲的还原率达98％以上，所得粗碲的纯度达99％以上。作为对上述技术方案的进一步优化：优选的，步骤(1)中，将碲渣加入到硫化钠溶液中之前，先将碲渣磨细，然后过孔径为75-150μm的筛网；步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中，所述过滤均为真空抽滤。在加硫化钠浸出之前，先将碲渣磨细、过筛，有利于提高碲和锑的浸出率。所有过滤均采用真空抽滤方式，可提高过滤效率，缩短过滤时间。更优选的，将步骤(3)所得沉锑后液进行蒸发结晶，得到硫酸钠，提高了资源利用率，并降低了后续处理难度。优选的，步骤(1)中，所述硫化钠溶液的浓度为100-200g/L，硫化钠的浓度对碲和锑的浸出效果有很大影响，当硫化钠浓度为0＜C(Na2S)＜40g/L时，碲的浸出率由18％快速升高至95％，而锑的浸出率几乎为零；当40g/L＜C(Na2S)＜100g/L时锑的浸出率由零升高至96％，当C(Na2S)＞200g/L时，碲和锑的浸出率维持不变，而硫化钠浓度过高会导致生产成本升高。因此，将硫化钠溶液的浓度控制在100-200g/L，可在步骤(1)中将碲渣中的碲和锑进行高效浸出。所述硫化钠溶液的体积与碲渣的质量的液固比为4.5-10L/kg。液固比过小时，浸出效果不好，碲和锑的浸出率偏低，而液固比过高则会导致废水量增加，不利于生产。优选固液比为4.5-10L/kg既可以保证浸出效果，又不至于增加过多废水。更优选的，步骤(1)中，浸出的温度控制在80-95℃，浸出的温度对锑的浸出效果影响很大，而对碲的浸出效果影响很小。当浸出温度为常温时，碲的浸出率可达到92％，随着温度的升高，碲的浸出率增加不明显；而对于锑，当浸出温度为常温时，锑的浸出率几乎为零，随着温度升高至80-95℃，锑的浸出率达到95％左右。因此，本专利技术将浸出的温度控制在80-95℃，可以确保在步骤(1)中同时将碲和锑高效浸出。浸出的时间控制在60-120min，一般地，浸出时间越长，反应越彻底，但是，当反应完成后再继续浸出会大大延长生产周期，不利于提高生产效率。优选的，步骤(2)中，所述亚硫酸钠的过量系数为1.5-2.0。该过量系数由化学方程式：Na2TeS4+3Na2SO3→3Na2S2O3+Na2S+Te↓计算得到，由溶液中碲的浓度和体积算出需要消耗的亚硫酸钠的理论量。过量系数即为理论量的倍数。亚硫酸钠的过量系数过低时碲的还原不彻底，反应不完全，而过量系数过高，则会造成试剂的浪费，生产成本过高。综合考虑，选择过量系数为1.5-2.0较为合适。更优选的，步骤(2)中，所述反应的温度控制在25℃-90℃，反应的时间控制在15-120min。优选的，步骤(3)中，所述双氧水的过量系数为1.8-2.2。双氧水的过量系数由以下化学方程式计算得到：Na3SbS4+16H2O2+6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，包括以下步骤：(1)将碲渣加入到硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)向步骤(1)所得浸出液中加入亚硫酸钠进行反应，反应结束后过滤，得到粗碲和沉碲后液；(3)向步骤(2)所得沉碲后液中加入双氧水进行反应，反应完成后过滤，得到焦锑酸钠和沉锑后液。

【技术特征摘要】
1.一种从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，包括以下步骤：(1)将碲渣加入到硫化钠溶液中，搅拌浸出后过滤，得到浸出液和浸出渣；(2)向步骤(1)所得浸出液中加入亚硫酸钠进行反应，反应结束后过滤，得到粗碲和沉碲后液；(3)向步骤(2)所得沉碲后液中加入双氧水进行反应，反应完成后过滤，得到焦锑酸钠和沉锑后液。2.根据权利要求1所述的从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，其特征在于：步骤(1)中，将碲渣加入到硫化钠溶液中之前，先将碲渣磨细，然后过孔径为75-150μm的筛网；步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)中，所述过滤均为真空抽滤。3.根据权利要求2所述的从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，其特征在于：将步骤(3)所得沉锑后液进行蒸发结晶，得到硫酸钠。4.根据权利要求1所述的从碲渣中选择性分离回收碲和锑的方法，其特征在于：步骤(1)中，所述硫化钠溶液的浓度为100-200g/L；所述硫化钠溶液的体积与碲渣的质量的液固比为4.5-10L/kg。5.根据权利要求4所...

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