从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用技术

本发明专利技术提供了一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用，该方法包括：将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸，得到碱浸后物和含铊浸出液，碱浸液中包括氢氧根离子。将碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物和含铊气体。含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。上述方法中，碱浸使硫酸锌结构转变为氢氧化锌结构，实现铊的释放。碱浸后渣中的铊主要以简单化合物形式存在，在700℃～800℃时铊挥发较快，而碱浸后渣中的铅、锌、镉对应的化合物基本不挥发，从而可以将铊与含铊高氟氯烟尘中其他物质选择性分离。物质选择性分离。物质选择性分离。

【技术实现步骤摘要】
从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用


[0001]本专利技术涉及含铊物料的综合利用和处理
，尤其涉及一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用。

技术介绍

[0002]铊是自然界存在的典型稀有分散元素，广泛存在于原生金属矿产中。铊具有提高合金强度、改善合金硬度、增强合金抗腐蚀性能等多种特性，含铊合金在光导纤维、超导材料、红外光学材料、辐射屏蔽材料、催化剂等方面都具有潜在应用价值。但全球每年铊的使用量不到30吨，导致铊的生产企业缺乏积极性。有色冶金、钢铁冶金及化工生产过程中，含铊废水的排放及大量含铊废渣处理与资源化的状况给生态环境中铊污染带来了巨大的风险。
[0003]目前，对含铊物料中铊的分离和富集的研究主要集中在含铊矿物和含铊废渣中，对含铊高氟氯烟尘研究较少。并且上述分离和富集方法普遍存在步骤长，步骤繁琐的问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法及应用，以解决从含铊高氟氯烟尘高效分离铊的技术问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法，包括：
[0006]将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸至含铊高氟氯烟尘中的硫酸锌变成氢氧化锌，得到碱浸后物和含铊浸出液，碱浸液中包括氢氧根离子。
[0007]将碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物和含铊气体。
[0008]含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。
[0009]根据本申请的实施方式，碱浸液与含铊高氟氯烟尘的液固比大于10:1。
[0010]根据本申请的实施方式，碱浸液中的氢氧根离子的浓度为0.3mol/L～0.5mol/L。
[0011]根据本申请的实施方式，碱浸液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
[0012]根据本申请的实施方式，将含铊高氟氯烟尘在碱浸液的反应温度为50～80℃，反应时间为2h以上。
[0013]根据本申请的实施方式，将碱浸后物在非还原性气氛条件下焙烧，且保温时间≥30min。
[0014]根据本申请的实施方式，含铊高氟氯烟尘在碱浸之前还包括：
[0015]将含铊高氟氯烟尘干燥后进行研磨。
[0016]根据本申请的实施方式，将含铊高氟氯烟尘干燥后进行研磨的步骤包括：
[0017]将含铊高氟氯烟尘在60～90℃的条件下干燥至恒重，并研磨至100～400目。
[0018]根据本申请的实施方式，还包括将焙后物进行冶炼。
[0019]本专利技术第二方面提供一种上述的方法在从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊中的应用。
[0020]上述的从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法中，由于含铊高氟氯烟尘中铊与硫酸锌存在较强的相关性，碱浸使硫酸锌结构转变为氢氧化锌结构，实现铊的释放，得到含铊浸出液。碱浸后渣中的铊主要以简单化合物形式存在，在700℃～800℃时铊挥发较快，而碱浸后渣中的铅、锌、镉对应的化合物基本不挥发，从而可以将铊与含铊高氟氯烟尘中其他物质选择性分离。上述的从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法工艺简单，分离效果好。
附图说明
[0021]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0022]图1为本专利技术实施例1中含铊高氟氯烟尘的XRD图；
[0023]图2为本专利技术实施例2中水溶态锌和氧化态锌随焙烧温度变化的化学物相分析结果、以及铊挥发率的变化规律图；
[0024]图3为本专利技术实施例2中氯化态铅、硫酸态铅和氧化态铅随焙烧温度变化的化学物相分析结果、以及铊挥发率的变化规律图；
[0025]图4为本专利技术实施例3中水溶态锌和氧化态锌随氧气浓度变化的化学物相分析结果、以及铊挥发率的变化规律图；
[0026]图5为本专利技术实施例3中氯化态铅、硫酸态铅和氧化态铅随氧气浓度变化的化学物相分析结果、以及铊挥发率的变化规律图；
[0027]图6为本专利技术一实施例中碱浸后渣的XRD图。
[0028]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施方式，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施方式中的附图，对本专利技术实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本专利技术的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本专利技术中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明，本专利技术实施方式中所有方向性指示(诸如上、下
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
[0031]另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。
[0032]并且，本专利技术各个实施方式之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。
[0033]本专利技术第一方面提供一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法，包括：
[0034]S100:将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸至含铊高氟氯烟尘中的硫酸锌变成氢氧化锌，得到碱浸后物(也可称为碱浸后渣)和含铊浸出液，碱浸液中包括氢氧根离子。含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。
[0035]S200:将碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物(也可以称为焙后渣)和含铊气体。
[0036]含铊高氟氯烟尘主要是收集自铅锌冶炼企业次氧化锌除氟氯工序中。含铊高氟氯烟尘中铊的含量为0.5～0.7wt％，铊主要以一价铊的形式存在。为了实现铊的选择性分离，需在热力学和动力学上满足铊化合物挥发的条件，因此考虑碱浸
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中温焙烧相结合的方式实现铊的选择性分离。
[0037]选择碱浸处理有如下以下几个原因：1)研究发现含铊高氟氯烟尘中铊与硫酸锌存在较强的相关性，破坏硫酸锌结构即可实现铊的分离，碱浸使用的碱浸液包括氢氧根离子，例如，碱浸液可以是氢氧化钠、氢氧化钾等其中的一种或几种物质配制而成。因而碱浸可使硫酸锌结构转变为氢氧化锌结构，实现铊的释放。
[0038]2)碱浸过程中，铅、锌、镉均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含铊高氟氯烟尘中选择性分离铊的方法，其特征在于，包括：将含铊高氟氯烟尘在碱浸液中进行碱浸至所述含铊高氟氯烟尘中的硫酸锌变成氢氧化锌，得到碱浸后物和含铊浸出液，所述碱浸液中包括氢氧根离子；将所述碱浸后物在700～800℃的条件下进行焙烧，得到焙后物和含铊气体；所述含铊高氟氯烟尘中铊主要以一价铊的形式存在，所述含铊高氟氯烟尘中的成分包括铅锌硫酸盐、铅锌氧化物以及铅锌氟氯化合物。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液与所述含铊高氟氯烟尘的液固比大于10:1。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液中的氢氧根离子的浓度为0.3mol/L～0.5mol/L。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述碱浸液为氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵小波，柴立元，伍莞澜，柯勇，彭聪，李云，王云燕，刘朗明，刘卫平，林璋，李青竹，林文军，王浩宇，
申请(专利权)人：株洲冶炼集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：