从铜阳极泥中回收硒、碲新技术
梁刚舒万艮蔡艳荣郑诗礼
(中南工业大学化学系,长沙410083)
提出了从铜阳极泥中回收硒、碲的新技术:以H2O2作氧化剂,在弱酸性溶液中氧化硒和碲,固液分离后调节pH分离硒和碲,在盐酸酸化下用Na2SO3还原硒和碲。硒和碲回收率分别为99%和98%,纯度均可达99%。
关键词:硒碲回收铜阳极泥
1前言
从铜电解阳极泥中回收提纯硒、碲的方法较多,有苛性碱氧化加压浸出[1]、氧化焙烧高温浸出[2]、低温氧化焙烧、稀硫酸浸出等[3,4],硒、碲还原大都采用二氧化硫还原、铜还原的方法[5,6]。由于采取预先焙烧氧化的方法,存在设备较复杂,动力设备维修费用高,二氧化硫气体对人体和环境危害较大,硒、碲回收率和纯度不高等缺点。经小型试验和工业试验改进了现有工艺,提高了硒、碲的回收率和纯度,降低了生产成本。
2试验
211原料
试验原料为大冶金属公司电解铜阳极泥,其化学成分见表1。
表1铜阳极泥化学成分
元素Au Ag Cu Se Te Pb As 成分/%0.912.0823.4 6.7 3.1 4.3 1.19
212方法
21211硫酸预浸除铜
铜阳极泥中铜含量高对硒、碲和贵金属回收不利。必须首先对阳极泥进行预处理。采用3mol/L H2SO4浸出,浸出温度40e,时间2h,使阳极泥中铜含量降至1%~3%,碲和银部分浸出。银可加入氯化钠或盐酸优先沉淀回收,碲可用铜粉还原。
21212硒、碲氧化
在pH=3~4的H2SO4和NaCl体系中加入10%H2O2(理论计算量的200%),温度75e,氧化时间6h,将硒、碲氧化成亚硒酸盐和亚碲酸盐,贵金属留于渣中,然后固液分离。
21213硒、碲分离
用10%NaOH调至pH6,使碲形成亚碲酸盐沉淀物,过滤分离硒、碲。21214硒、碲还原
将亚硒酸钠溶液以3mol/L H Cl酸化
第21卷第4期稀有金属1997年7月
后,用Na2SO3溶液还原成元素硒。沉淀的硒用水淋洗并干燥。
碲酸沉淀物用011mol/L H Cl和H2SO4溶解,过滤分离后用4mol/L H Cl 酸化,再用Na2SO3溶液还原成元素碲。沉淀的碲用水淋洗并干燥。3结果和讨论
311预浸出时硫酸浓度和温度对金属浸出率的影响
改变硫酸浓度,固定条件:浸出温度40e、固液比1B3、浸出时间2h;改变浸出温度,固定条件:硫酸3mol/L、固液比1B3、浸出时间2h。试验结果见表2、3。
表2硫酸浓度对浸出率的影响
硫酸浓度c mol/L
浸出液成分/mg#ml-1浸出率/%
Ag Au Se T e Cu Ag Au Se T e Cu
4 1.88<0.0050.180.9174.21 4.67<0.20.838.9395.1 3 1.87<0.0050.070.7173.68 4.65<0.20.28 6.9094.
5 2 1.02<0.0050.010.3060.93 2.65<0.20.05 2.8578.1
表3浸出温度对浸出率的影响
浸出温度t
e
浸出液成分/mg#ml-1浸出率/%
Ag Au Se T e Cu Ag Au Se T e Cu
30 1.81<0.0050.020.7067.91 4.58<0.20.08 6.8387.1 40 1.87<0.0050.070.7173.68 4.63<0.20.28 6.9094.5 50 2.38<0.0050.170.9174.93 5.90<0.20.648.7396.1 80 5.47<0.005 2.40 1.7876.9513.61<0.28.717.398.7
由表2看出,随着硫酸浓度增大,铜、硒、碲和银浸出率都增大。为了减少硒的损失,选择硫酸浓度3mol/ L,此时铜浸出率9415%,硒浸出率0128%,阳极泥中铜含量降至214%,物料量减少到53%。
由表3看出,温度高于40e,铜浸出率增加较小,而硒、碲和银浸出率增加较大。故选择浸出温度40e,此时铜浸出率9415%、硒浸出率0128%。
液固比和浸出时间对铜、硒、碲和银浸出率影响不大。
选择在硫酸浓度3mol/L、浸出温度40e、固液比1B3和浸出时间2h条件下进行综合验证试验,获得铜浸出率为9417%,银、硒和碲浸出率分别为4155%、0127%和4175%,基本上达到了除铜和预先部分回收银和碲的目的。312硒、碲氧化时pH对浸出率的影响改变pH值,固定其它条件:浸出温度75e、浸出时间6h、在硫酸和氯化钠体系中添加10%H2O2(理论量的200%)溶液作氧化剂。试验结果见表4。由表可知,在pH=3时硒、碲浸出率为100%,而贵金属则留在渣中,实现了分离的目的。
313pH对硒和碲分离的影响
用10%NaOH溶液调节pH。pH值对硒和碲分离的影响见表5。由表可知:在pH=6时硒、碲浓度比为542,达到较
255
4期梁刚等从铜阳极泥中回收硒、碲新技术
表4 pH 对硒和碲浸出率的影响
pH 浸出液成分/mg #m l -1浸出率/%
S e T e Pb S e Te Pb 1113.430.1 1.46101100 1.82113.030.30.1410010.10.173113.031.30.031001040.064112.829.4<0.00510096.1<0.015119.710.2<0.00510333.5<0.016
113.0
0.2
<0.005
100
0.7
<0.01
表5 pH 对硒和碲分离的影响
pH 硒浓度c Se mg/ml 碲浓度c Te mg/ml S e/Te 4.5112.629.4 3.85111.510.210.95.5110.7 1.861.56
108.4
0.2
542
好的分离。
314 盐酸浓度对硒、碲还原率的影响
变化盐酸酸化浓度,固定其它条件:Na 2SO 3溶液(理论值的150%)、还原温度25e 、还原时间2h 。试验结果见图1。由图可知,盐酸浓度为3mol/L 时硒还原率为100%;浓度为4mol/L 碲还原率100%。故硒和碲还原的最佳盐酸浓度分别为3mol/L 和4mol/L
。
图1 盐酸浓度对硒、碲还原率的影响
4 结 论
11采用硫酸预浸出除铜,使阳极泥中铜含量降至1%~3%,物料量减少
50%~60%,对下一步贵金属回收有利,既能缩小设备规模,又能减少材料消耗和降低成本。
21用H 2O 2在弱酸性体系中氧化硒和碲,避免了氧化焙烧工序,缩短工艺流程和生产周期,有利于提高金属的回收率。31在盐酸酸化条件下使用Na 2SO 3溶液代替二氧化硫气体进行还原,易于控制和减少环境污染,硒和碲的回收率可分别达到99%和98%,纯度均为99%。金和银损失少于011%。
5 参考文献
1 INCO.Ltd.U.S.Patent 4163046,
1978.
2 Sumitomo M etal M ining Co.Ltd.Jpn.Ko kao T okkyo Koho JP.5773179.
3 夏徽君1贵金属,1993,14(3):611
4 陈昌禄,冯学良1第四届全国金银选冶学术会议论文集,郑州,1993:1601
5 Haffman J E.有色冶炼,1990,18(5):291
6 Hyv ar inen Olli,Lindr oos L eo and Yllo Erkki.T he Journal of the M iner als,M etals and M aterial Society ,1989,41(7):42.
(1996年10月21日收稿)
256 稀 有 金 属
21卷
