本发明专利技术公开了一种催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钼矿冶炼烟尘中硒的方法，包括以下步骤：将经过预处理后的镍钼矿冶炼烟尘加入酸性浸出体系中，采用FeCl3作为催化剂，以过氧化氢、氧气、富氧空气、氯气或氯酸钾等作为氧化剂，通过催化氧化浸出镍钼矿冶炼烟尘中的硒，使其中的硒元素进入浸出液中；然后在酸性条件下，将浸出液作为控制电位还原的反应液，采用草酸、甲酸、乙酸、甲醛或联胺等作为还原剂，进行控制电位下的还原反应，使浸出液中的硒与其它离子高度分离，得到高纯度硒粉。本发明专利技术的方法具有流程短、操作简单、能耗低、金属的回收率高、生产成本低、清洁节能、环境友好等优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种硒的湿法冶金工艺，尤其涉及一种从具有高污染性废弃镍钥矿冶炼烟尘中提取硒的方法。
技术介绍
伴随着硫化镍矿和钥矿的大量开采，其矿产储量大幅减少，矿石中镍、钥的含量也大幅下降，寻求可利用、替代提取镍、钥的有价资源，为世界冶金工作者高度关注。近年来， 许多地区纷纷建厂，掀起了开发、利用镍钥矿中镍、钥资源的热潮。镍钥矿为我国特有的一种多金属复合矿，主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、 湖北都昌和浙江富阳等华南地区的沉积型镍钥钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带。该矿物除含有高含量的有价金属镍、钥外，还含有丰富的钼族金属及稀有金属。因此， 镍钥矿具有很大的开采和综合利用价值。硒(Se)是一种重要的有价资源，广泛应用于化学与石油工业、电子和电器工业、 玻璃陶瓷工业、冶金、医药工业等领域，并逐渐渗透到其他高科技领域。硒是现代工业高度发展，尤其是未来高端科技发展不可缺少的物质。此外，硒也是人体和动物生命活动所必须的微量元素，硒缺乏会导致多种疾病；但过量摄入硒也会产生硒的中毒。硒为镍钥矿中一种重要的稀有金属元素，在镍钥矿中，硒的含量在O. 15% O. 29%的范围内，其平均含量达到O. 208%，硒在镍钥矿中的富集趋势特别明显。在镍钥矿冶炼过程中，硒在冶炼烟尘中进一步得到富集，其含量较高。由于镍钥矿储量巨大，因此，镍钥矿为未来提取、开发硒的重要资源之一。因此，从资源的综合利用、资源的发展战略看，镍钥矿将是未来一个可充分利用的重要硒资源。目前，工业生产上，镍钥矿的处理工艺主要采用火法冶金与湿法冶金相结合的生产工艺。在镍钥矿氧化焙烧过程中，其中的硒和砷分别被氧化为二氧化硒和砷的氧化物 (As2O5或As2O3)，此类氧化物挥发进入烟气。在高温烟气中，部分二氧化硒被烟气中高浓度的二氧化硫还原为单质硒。在收尘过程中，单质硒及少部分固态二氧化硒被收集于收尘设施中，成为镍钥矿的冶炼烟尘。该烟尘中有价元素硒的含量在3. 0% 8. 0%的范围内，有害元素砷的含量高达18%。多年来，这些生产厂家缺乏有效的处理镍钥矿冶炼烟尘的工艺， 导致这些冶炼烟尘多年堆积，常年经受风吹雨淋，有价元素硒大量流失，没有得到综合回收利用；更为重要的是该烟尘中高含量的砷和硒溶解于水体中，这类高浓度污染物的废水流入江河湖泊或渗透进入土壤，对当地环境将造成毁灭性破坏。目前，提取硒的主要原料包括电解精炼铜、镍、铅的阳极泥，硫酸和纸浆生产中产生的酸泥等。传统提取硒的工艺为氧化焙烧含硒原料，采用水多级吸收二氧化硒，二氧化硫还原吸收液中亚硒酸得到硒粉。传统的氧化焙烧或硫酸化焙烧工艺中，硒的回收率较低；生产过程中，能耗高；易于产生S02、SeO2和As2O3等有毒气，有毒气体易于泄露；存在粉尘飞扬、污染环境等弊端。迄今为止，对于如何处理镍钥矿冶炼过程中产生的高砷、高硒镍钥矿冶炼烟尘，尚未见有研究报道。
技术实现思路
本专利技术解决了传统提硒工艺中硒回收率低、能耗高、易于产生S02、SeO2, As2O5和 As2O3等有毒气体及有毒气体易于泄露、粉尘飞扬、污染环境等关键技术问题，提出了一种催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，该方法具有流程短、操作简单、能耗低、金属的回收率高、生产成本低等特点，能实现清洁节能、环境友好的冶金目的。为解决上述技术问题，本专利技术提出了一种催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，该方法为全湿法冶炼工艺，具体包括以下步骤(I)催化氧化浸出将经过预处理后的镍钥矿冶炼烟尘加入酸性浸出体系中，采用FeCl3作为催化剂，以过氧化氢、氧气、富氧空气、氯气或氯酸钾作为氧化剂，通过催化氧化反应，浸出所述镍钥矿冶炼烟尘中的硒，将该烟尘中的硒高效浸出，使之以亚硒酸的形式进入浸出液中；(2)控制电位还原在酸性条件下，将上述步骤⑴所得的浸出液作为控制电位还原的反应液，采用草酸、甲酸、乙酸、甲醛或联胺作为还原剂，进行控制电位下的还原反应， 使所述浸出液中的硒与其它离子高度分离，得到高纯度(例如纯度大于99. 5% )硒粉。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤 (I)中，所述酸性浸出体系优选为H2S04、HC1、HN03中的至少一种(最优选采用H2SO4作为浸出体系)，所述酸性浸出体系中优选在I. Omol/L IOmol/L的范围内。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤 (I)中，所述催化剂为FeCl3,FeCl3溶于所述酸性浸出体系中后的起始浓度优选为O. Olmol/ L O. 8mol/L (即起始在 O. Olmol/L O. 8mol/L 的范围内，起始在 O. 03mol/ L 2. 4mol/L)。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤(I)中，所述氧化剂优选为过氧化氢或氯酸钾，所述过氧化氢或氯酸钾加入的摩尔数与所述镍钥矿冶炼烟尘中硒元素的摩尔数之比优选为(3 10) I。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤(1)中，催化氧化浸出的工艺参数优选为浸出温度控制在50°c 115°C，浸出时液、固比控制为(2 8) : I,搅拌速度为150r/min 650r/min,浸出时间控制在30min 240min。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤(2)中，所述控制电位还原的反应液中的起始浓度在O.lmol/L 5mol/L的范围。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤(2)中，所述还原剂优选为草酸，所述草酸的添加量与浸出液中硒元素的摩尔比控制在 (2. O 6. O) I。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述步骤 ⑵中，控制电位还原的工艺参数优选为还原电位控制在-50mv IOOmv(通过控制加入的还原剂的量)，还原温度控制在50°C 100°C，还原时间控制在60min 150min。上述的催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钥矿冶炼烟尘中硒的方法，所述预处理包括对镍钥矿冶炼烟尘的破碎、球磨和筛分步骤，经预处理后的干基镍钥矿冶炼烟尘的粒度优选在80目 250目范围内。上述各技术方案中，催化氧化浸出过程的反应原理为在氧化剂的作用下，通过加入FeCl3，使浸出体系存在有Fe3YFe2+和C12/C1_电偶对，在一定的浸出条件下，浸出体系中发生复杂的氧化还原反应，相关反应的标准电极电位为H202+2H++2e = 2H20I. 77VC103_+6H++6e = C1_+3H20 I. 45VFe3++e = Fe2+0. 77VCl2+2e = 2C1_I. 36VSe+3H20-4e = H2Se03+4H. 0. 74V由于H202/H20、C103_/C1_、Fe3VFe2+和C12/C1_的标准电极电位均大于单质硒氧化的标准电极电位，因此，H2O2, ClO3' Fe3+、Cl2均能将单质硒氧化。在催化氧化浸出过程中， Fe3+、Cl2分别被还原为Fe2+和Cl_，由于浸出体系中添加有氧化剂，在过氧化氢或氯酸钾等氧化剂的作用下，还原所得的Fe2+和Cl—进一步被氧化本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：侯晓川，彭俊，
申请(专利权)人：长沙矿冶研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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