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【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于湿法与火法联合冶金工艺,涉及一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,通过试验论证、工艺优化,在技术上实现创新,在铜阳极泥提取碲的过程中,优先采用湿法浸出工艺对铜阳极泥中碲元素进行浸出,选用最优的浸出剂实现碲的高效浸出;然后采用火法冶炼工艺,继续对残留的碲元素进行富集回收。该专利技术可以显著提高碲回收率,具有良好的经济效益,该流程操作简单、效率高,可用于工业化生产。
技术介绍
1、碲是典型稀散金属,是我国战略性新兴产业发展不可或缺的关键金属。碲及其化合物具有优良的光电特性,在太阳能电池、热电材料和半导体器件应用日益重要和广泛,被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。碲受到国内外高度重视,2016年被我国列为“战略性关键金属矿产资源”,2010年被欧盟列入《关键原材料清单》,2018年被列入美国公布的35种关键矿物清单。目前,全球70%的碲被用于cdte薄膜太阳能电池生产,随着光伏产业的快速发展,碲的需求和价格呈持续上升趋势。碲在地壳中丰度仅0.001~0.005g/t,无具工业开采价值的独立矿床,主要以类质同相形式伴生于铜、铅等硫化矿中。目前,碲主要从铜阳极泥冶炼副产品中综合回收(占比超90%),铜阳极泥是由阳极铜在电解精炼过程中不溶于电解液的各种物质所组成,通常含有au、ag、cu、pb、se、te、sn、as等元素。目前,从铜阳极泥中分离提取碲的方法很多,主要分为纯湿法回收工艺和火法-湿法联合回收工艺。其中,纯湿法回收工艺主要分为氯化提取碲法、酸性氧化浸出法、加压碱浸出法等,例如公布号cn10494438
2、针对现有技术存在的问题,本专利技术提供一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,目的是缩短铜阳极泥的处理时间,加大处理量,提高碲的浸出率,使铜阳极泥中其他有价金属走向合理且集中,有利于综合回收,既降低了能耗,又不需要特殊的高压装备,同时具有较快的浸出速度,同时减轻环保压力,实现有价元素的综合回收,创造更好的经济效益和社会效益。
技术实现思路
1、为了克服上述技术中存在的问题,本专利技术的目的是提供一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,本专利技术的技术方案是这样实现的:一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,包括以下步骤:
2、a、铜阳极泥与浓硫酸按照铜阳极泥:浓硫酸=1:0.7~1.0比例进行浆化,浆化后通过定量给料机输送至回转窑进行硫酸化焙烧产出焙砂,焙烧过程中铜阳极泥中硒元素经过氧化-还原反应产出粗硒,实现铜阳极泥中硒、碲的分离;
3、b、焙砂首先利用球磨进行细磨处理,料浆泵入反应釜后按照液固比4~6:1,在45℃~60℃进行水浸脱铜得到脱铜渣与含铜液,焙砂中的铜元素以硫酸铜的形式进入液相中,加入液碱调节含铜液的ph值为5~6,铜以氢氧化铜沉淀析出转入铜冶炼系统回收铜;
4、c、脱铜渣与水按照液固比4~6:1进行浆化,浆化后加入碲浸出剂得到脱碲渣与碲浸出液,在碲浸出剂的强化下,实现脱铜渣中碲高效浸出进入液相中,碲浸出液在温度75℃~80℃范围内,加入硫酸进行酸碱中和,调节ph值在5~6范围内产出二氧化碲,进入碲精炼产出合格碲锭产品;
5、d、步骤c中产出的脱碲渣转入分银炉进行火法精炼,控制炉温在800℃~1250℃范围内,按照脱碲渣:碳酸钠=1:0.05~0.08比例加入碳酸钠,同时进行插吹造碲渣;
6、e、步骤d中产出的碲渣采用球磨进行处理,加入碲还原剂,实现碲渣中碲的浸出,加入硫酸进行酸碱中和,调节ph值在5~6范围内产出二氧化碲,进入碲精炼产出合格碲锭产品;
7、优选的,步骤c中涉及的碲浸出剂为碳酸钠或者氢氧化钠与硫化钠的混合物,混合物的比例为碳酸钠或氢氧化钠:硫化钠=5:1,浸出液的碱浓为4%~6%,增加硫化钠的作用是na2teo4几乎不溶于水溶液和碱性溶液,但是在na2s的作用下,na2teo4能生成具有溶解性的na2tes4,碲对于硫本身具有良好的亲和性,碲化物、te、teo2,在浸出过程中也能与na2s反应形成na2tes3,反应原理如下:
8、me2te+na2s+3s=na2tes3+me2s
9、teo2+3na2s+2h2o=na2tes3+4naoh
10、te+na2s+2s=na2tes3
11、na2teo4+4na2s+4h2o=na2tes4+8naoh;
12、优选的,步骤d中脱碲渣在分银炉进行火法精炼,加入碳酸钠插吹造碲渣的过程中,插吹用气为氮气,压力为0.1mpa,使用氮气的目的首先是起到搅拌的作用,碳酸钠更容易与碲结合,最重要的作用是削弱分银炉中氧化氛围,避免在高温条件下,脱碲渣中碲元素发生过氧化反应形成+6价碲,增加后续碲渣湿法浸出的负担;
13、优选的,步骤e中所述的碲还原剂为亚硫酸钠和氢氧化钠的混合物,混合的比例为亚硫酸钠:氢氧化钠=1:3,添加方式为进行球磨的同时添加碲还原剂,利用球磨的作用强化碲还原剂的还原作用,提高碲的浸出率;
14、优选的,步骤b中通过加入液碱调节含铜液的ph值的过程中,酸碱中和产生的废水回用于焙砂球磨;步骤c中通过加入硫酸进行酸碱中和,产生的中和后液回用于步骤b的水浸脱铜,通过两步废水回用减少该流程中废水产生量,减轻废水处理环保压力。
15、为了充分验证本专利技术所涉及的硫化本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤c中涉及的碲浸出剂为碳酸钠或者氢氧化钠与硫化钠的混合物,混合物的比例为碳酸钠或氢氧化钠:硫化钠=5:1,浸出液的碱浓为4%~6%,反应原理如下:
3.根据权利要求1或2所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤d中脱碲渣在分银炉进行火法精炼,加入碳酸钠插吹造碲渣的过程中,插吹用气为氮气,压力为0.1Mpa。
4.根据权利要求1或2所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤e中所述的碲还原剂为亚硫酸钠和氢氧化钠的混合物,混合的比例为亚硫酸钠:氢氧化钠=1:3,添加方式为进行球磨的同时添加碲还原剂,利用球磨的作用强化碲还原剂的还原作用,提高碲的浸出率。
5.根据权利要求1或2所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤b中通过加入液碱调节含铜液的pH值的过程中,酸碱中和产生的废水回用于焙砂球磨;步骤c中通过加入硫酸进行酸碱中
...【技术特征摘要】
1.一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:
2.根据权利要求1所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤c中涉及的碲浸出剂为碳酸钠或者氢氧化钠与硫化钠的混合物,混合物的比例为碳酸钠或氢氧化钠:硫化钠=5:1,浸出液的碱浓为4%~6%,反应原理如下:
3.根据权利要求1或2所述的一种铜阳极泥强化硫化浸出提高碲回收率的方法,其特征在于:步骤d中脱碲渣在分银炉进行火法精炼,加入碳酸钠插吹造碲渣的过程中,插吹用气为氮气,压力为0.1mpa。
4.根据权利要求1或2所述的一种铜...
【专利技术属性】
技术研发人员:崔家友,秦良奇,张腾,张善辉,赵祝鹏,张浩,贺东晓,杨晓宇,王雷,陈景云,
申请(专利权)人:山东恒邦冶炼股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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