一种高碲粗硒原料分离硒碲方法及设备技术

本发明专利技术提供一种高碲粗硒原料分离硒碲方法及设备，该方法通过在碱性溶液中加入硫磺，形成的多硫化钠溶液可选择性将粗硒中的碲形成多硫化碲，金属碲转化为离子进入溶液中，主金属硒依然留在渣中，从而硒

【技术实现步骤摘要】
一种高碲粗硒原料分离硒碲方法及设备


[0001]本专利技术涉及冶金
，尤其涉及一种高碲粗硒原料分离硒碲方法及设备
。

技术介绍

[0002]硒常用于传感器和红外光学材料
、
颜料及高科技产业如半导体器材
、
光电器材
、
硒太阳能电池等行业，在国民经济中的重要地位越来越突出，市场需求有增无减
。
[0003]国内外公开报道的硒碲分离方法主要有氧气氧化法
、
真空蒸馏法
、
区域熔炼法
。
[0004]主流传统工艺为氧气氧化法，具体是通过对粗硒原料进行氧化燃烧制得二氧化硒，二氧化硒水溶为亚硒酸，氨水调
pH4
～5除碲，该工艺路线湿法流程长，对设备要求较高，成本高，且中间成品二氧化硒为危险化学品，环境不友好；真空蒸馏法是利用硒
、
碲与杂质元素在同一温度下蒸汽压和蒸发速度不同，控制一定的温度和真空度，使硒
、
碲以及部分杂质挥发和选择性冷凝，以此将硒
、
碲与杂质元素分离并最终获得精硒，但主要问题在于硒
、
碲元素冷凝系数相近，较难分离，且对于高碲粗硒原料，真空蒸馏得到的硒碲分离效率不高
。
区域熔炼法是根据硒
、
碲的凝固态和熔融态中溶解度的差别，在狭长固体锭料的局部加热形成狭窄熔区缓慢移动熔区
。
在硒锭局部熔化和凝固过程中控制杂质的分布以达到除杂目的，但该方法效率低且硒
、
碲易高温挥发，针对高碲粗硒原料更难以分离
。
因此现有的硒碲工艺分离效率低
、
硒碲混合物难以分离
。
[0005]专利号为
CN105236362A
中国专利技术专利公开了一种从硒碲混合物中分离提纯硒
、
碲的方法，具体是在硒碲混合物加入盐酸
、
双氧水调浆，对浸出液进行多段二氧化硫还原分段制备硒粉和粗碲，但该工艺缺点在于，硒碲同时被浸出进入溶液，在后续的还原过程硒
、
碲易被同时还原进入产品，因此导致制备的硒粉纯度低，纯度仅为
95
％，粗碲品位只有
90
％
。
[0006]专利号为
CN103172038B
中国专利技术专利公开了硒碲分离提纯方法，主要是通过真空蒸馏除提纯硒，但该设备及工艺对粗硒原料适应性不强，尤其针对粗硒原料来自卡尔多炉工艺其含杂质
Te
含量
(0.28
％～
0.32
％
)
，相较于铜阳极泥硫酸化焙烧工艺生产所得的粗硒原料
(Te
～
0.02
％
)
相差
16
倍，面对工业级粗硒直接生产出精硒的技术诉求，要解决硒碲分离比较困难
。
[0007]中国专利
CN110745789 A
公开了一种粗硒提纯方法，对粗硒渣氧化调浆再真空蒸馏，但该工艺产品直收率不高，因硒同时易被氧化成化合物因而难以被蒸馏挥发导致直收率低
。
[0008]中国专利
CN104743526A
公开了一种粗硒精制的工艺，它是将粗硒原料与水按重量比为
1:1
洗涤2‑3次后，向过滤后的每吨滤渣中加入3‑
8m3浓度为
150
‑
300g/l
的亚硫酸钠溶液，将溶液加热至
95
‑
100℃
后反应2‑
3h
，再向溶液中加入硫化铵至无沉淀产生，过滤后弃去滤渣，滤液在常温下冷却
48h
后，精硒从亚硫酸钠溶液中析出，向每立方米析出精硒后的溶液中加入
15
‑
20Kg
洗涤后的滤渣继续循环浸出，析出的精硒经洗涤至洗出液
pH
＝
7.0
‑
7.5
，烘干后铸成品位为
99.99
％的硒锭，工艺过程中循环使用5‑7次后的亚硫酸钠溶液加入浓硫酸酸解后能够酸解再生和循环利用；本专利技术工艺流程简单，原材料消耗少，生产成本低，对
环境友好，原料的适应性强，具有很好的经济和社会效益
。
该方案的缺点是粗硒原料与亚硫酸钠溶液浸出反应，硒粉很难溶解，浸出率不高，且对于高碲粗硒原料，通过湿法分离效果一般，原料适应性不强
。
[0009]公开号为
CN111517290A
的中国专利技术专利申请，公开了一种两步法制备精硒的方法，所述的两步法制备精硒的方法包括浸出和分解步骤，具体包括：将原料粗硒溶解于
Na2SO3溶液中，在温度
70
～
100℃
反应，经固液分离后得到滤液
a
；将滤液
a
经固液分离得到不溶物
b
，不溶物
b
经水洗后得到目标物纯度
99.9
％以上的精硒
。
本专利技术方法的工艺流程短
、
操作简单，过程引入的杂质少，获得的硒纯度在
99.9
％以上，本专利技术制备方法中使用的设备简单且无污染物产生
、
能耗低，具有综合经济效益好及有利于环境保护等优势
。
该方案的缺点是浸出过程效率低，且对于高碲粗硒原料，杂质碲也易被浸出进入浸出液，后固液分离后杂质碲也易进入产品，该工艺适应含碲较低粗硒原料
。
[0010]公开号为
CN113353895A
的中国专利技术专利申请，公开了一种粗硒提纯方法，具体为向粗硒渣中加入体积比为
1:1
～
1:3
的
H2O2溶液和
Na2CO3溶液调浆至
pH
值为
6.5
～
7.0
，后浆液过滤得到粗硒滤饼再进行真空蒸馏，蒸馏温度为
270℃
，保温时间为
1h
，压强为
50
～
100Pa
，冷凝得到
99
％精硒产品
。
本专利技术工艺流程简单，对环境友好，原料的适应性强，具有很好的经济和社会效益
。
该方案的缺点是硒的直收率不高，调浆过滤液还含有
Se 5.6g/L
，氧化调浆过滤后的粗硒滤饼直接蒸馏得到的精硒产品纯度未达到
4N
标准
,
说明常温调浆氧化粗硒渣中的杂质元素发生氧化反应不彻底，氧化效果一般
。
调浆用的是
15
％质量分数的
H2O2，根据
《2015
年危险化学品名录
》
超过8％
H2O本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高碲粗硒原料分离硒碲方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1
，将粉末状含碲高的粗硒原料加入碱性溶液；
S2
，向碱性粗硒调浆溶液中加入硫磺粉末，调节
pH
值至9以上；
S3
，水浴充分搅拌；
S4
，将
S3
中的浆液进行真空抽滤，过滤制得粗硒；
S5
，将碱性水洗后的粗硒进行真空蒸馏，将硒
、
碲进行分离
。2.
根据权利要求1所述的一种高碲粗硒原料分离硒碲方法，其特征在于，步骤
S1
中碱性溶液包括氢氧化钠溶液
、
碳酸钠溶液
、
氢氧化钾溶液
、
碳酸氢钠溶液；其中，碱性溶液的浓度为
0.5mol/L
‑
5mol/L。3.
根据权利要求1所述的一种高碲粗硒原料分离硒碲方法，其特征在于，步骤
S2
中，硫磺的加入量为粗硒质量的5％～
30
％
。4.
根据权利要求1所述的一种高碲粗硒原料分离硒碲方法及设备，其特征在于，步骤
S3
中，水浴加热温度为
30℃
‑
90℃。5.
根据权利要求1所述的一种高碲粗硒原料分离硒碲...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱俊杰，潘荣选，俞鹰，方支灵，蔡晨龙，戴超，陈诚，黄河，朱伟松，方愈，王璨，
申请(专利权)人：安徽铜冠产业技术研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：