[发明专利]用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺

说明书

技术领域

本发明属于有色冶金技术领域，涉及湿法冶金过程，特别是一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺。

背景技术

碲是一种稀散元素，在自然界的含量极低。它在地壳中的平均含量约为1×10^-7%，很难形成单独矿床，世界金属碲产量400-500吨/年。湖南省永兴县是我国著名的金属回收和循环利用先进县。在多种复杂渣料的综合回收过程中，每年回收的含碲原料的总含碲量超过100吨，相当于世界金属碲产量的20-25%。但在目前，碲主要是从碲多金属矿或银氧化精炼所产生的苏打渣和铋矿精炼所产生的碲渣中提取，生产工艺比较落后。传统的金属碲生产工艺，是先将各种含碲原料提炼成纯度较高的二氧化碲，然后将它溶解在氢氧化钠溶液中，并经脱重金属杂质后配制成电解液，经电解产出电解碲。电解碲的纯度通常为99.99%。为了制备纯度更高的金属碲，常采用电解–真空蒸馏的工艺组合来获得99.999%纯度的碲，或电解碲经真空蒸馏–区域熔炼来得到纯度为99.9999%的碲。专利文献中有一些用湿法冶金方法从粗二氧化碲或电解碲制备高纯度碲的报道。但是，这些工艺大多需要电解和电积，废液、废渣处理量大，能耗高，对环境污染大。如：2000年2月2日，中国发明专利申请公开号CN 1243098A，公开了一种从碲多金属矿中提取精确的工艺方法，包括盐酸氧化浸出矿石，浸出液用二氧化硫气体还原并沉淀出粗粉碲，该粗碲粉与氧化剂在盐酸溶液中反应，得到中间产品TeO₂，然后电解收集精碲产品。2009年10月28日，中国发明专利申请公开号CN101565174A，又公开了一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。采用无机酸氧化浸出、铜板置换贵金属、硫化钠沉淀铜、中和沉淀碲、粗TeO₂的碱性浸出、Na₂S除杂、浓缩、电积。

发明内容

本发明的目的是提供一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺。该工艺易操作，设备的通用性强；不使用电解和电积，废液工艺、废渣处理量小，能耗低，对环境污染小，能处理生产纯度高达99.995%的金属碲粉。

为了达到上述目的，本发明的技术方案是如下设计的：一种用三沉淀法从含碲物料中提取高纯碲的工艺，其特征在于：将含碲物料的水氯化浸出、碲离子的中和沉淀、氧化沉淀和还原沉淀先后有机结合，并配合重金属杂质的硫化沉淀，使含碲原料中的杂质逐步去除，最终得到纯度是99.995％的高纯碲粉产品；具体工艺如下：

①水氯化浸出

先将浓H₂SO₄，NaCl，NaClO₃和水按质量比7:2:4:30配成浸液，按液固比3:1L/KG将含碲物料加入浸液中进行常温，常压水氯化浸出；分离得水氯化渣和氯化浸出液；水氯化渣作为炼银原料出售或处理；

②碲离子的中和沉淀

氯化浸出液经常规工艺除Cu、Sb、Bi和Sn杂后, 用氢氧化钠溶液进行中和；得到重量百分含量≥60％的粗二氧化碲和中和后液；中和后液作为底水直接返回水氯化浸出用；将粗二氧化碲用1mol／L的氢氧化钠水溶液按液固比2：1L/kg进行碱浸， pH值调整为12.4，在室温下搅拌反应6小时；固液分离后，即得到亚碲酸钠溶液和粗二氧化碲碱溶渣；粗二氧化碲碱溶渣返回水氯化浸出回收碲；

③重金属杂质的硫化除杂

向亚碲酸钠溶液中添加硫化钠, 在室温下搅拌反应2小时，除去以铅为主的重金属杂质；之后进行固液分离，得到的硫化后液和硫化钠除杂渣；硫化钠除杂渣作为炼铅原料处理；

④氧化沉淀

取质量百分比浓度30％的双氧水按摩尔比1:1的比例加人硫化后液中，在常温搅拌下氧化，反应4小时；固液分离后，得到碲酸钠沉淀和碲酸钠沉淀后液；碲酸钠沉淀后液用来中和碲粉的盐酸洗液和洗水；将碲酸钠沉淀与浓度50g/L的乙醇按液固比2:1 L /kg混合，在常温下搅拌洗涤1小时；过滤，得到洗净后的碲酸钠；洗涤液外排；将上述洗净后的碲酸钠放在6mol／L的高纯盐酸中，常温搅拌10min，溶解；得到碲酸钠盐酸溶解液和少量的酸溶残渣；酸溶残渣返回水氯化浸出；

⑤还原沉淀