[发明专利]一种还原硒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种还原硒的方法，尤其涉及一种利用亚铁盐和还原剂共同将六价硒还原成硒单质的方法。

背景技术

目前国内铜、镍阳极泥等二次资源中回收硒占硒产量的90％以上。回收技术主要利用硒化合物易被氧化分解的特性，破坏其固有结构使硒以硒单质或氧化硒的形式分离，后经过收集与还原过程产生单质硒。但在氧化分离过程中，硒极易被过氧化成六价的硒化合物，这类高价硒的出现严重降低了现有(以四价硒为处理对象)工艺硒回收率。

对于高价硒(六价硒)回收的研究早在90年就被科学家们广泛关注，Elrashidi M.A.首先提出亚铁离子可以有效的将六价硒还原为硒单质，在1997年，科学(science)杂质刊登了铁-亚铁离子吸附还原六价硒的方法，但到目前为止，铁或亚铁离子对六价硒的吸附-还原研究仍面临着重要的工业应用瓶颈：1、还原反应慢，需要时间普遍在40-60小时以上；2、实验研究中为保证研究效果，六价硒离子浓度均设定在1-5mmol/L以下，这样的实验条件设置对于实际工业生产没有指导意义；3、研究的最终还原产物为铁-硒-氢氧化物的复杂化合物并非硒单质，工业生产上需要进一步处理以产生硒单质回收，这样的研究结果很难应用于大规模产业化的生产，并且得到的产物为复杂化合物需要复杂的后续处理流程也难以发挥其经济价值。

目前高价硒的回收技术除了上述的铁离子吸附还原方法之外还有电积、离子交换、反渗透、光催化还原、浓盐酸蒸煮还原、金属(如铝、锌、铜)置换等。但是采用离子交换、金属置换、反渗透等，在实现六价硒离子与其余杂质分离净化的过程后，仍然需要进一步的还原工序，这类还原工序主要采用浓盐酸还原、蒸发碳还原等工艺，整体来看硒回收过程长、步骤复杂，并且能耗高，产能低；而采用浓盐酸蒸煮还原等，需要2-7天(48小时以上)才能达到硒还原率不低于80％的产率。也就是说目前这些回收高价硒的方法具有工业化生产成本高、反应速度慢、实践要求高等缺点，难以大规模产业化应用，而常见还原剂如二氧化硫、亚硫酸盐、硼氢化钠、葡萄糖等以被研究证实无法用来还原六价硒离子。一种简单高效还原六价硒为单质的方法亟待开发。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种简单、快速、高效的直接将六价硒还原成硒单质的方法，从而降低硒资源浪费、提高硒回收率，解决我国硒资源缺乏的问题。

为解决上述技术问题，本发明提出的技术方案为：

一种还原硒的方法，采用亚铁离子-还原剂共还原的方法将含六价硒溶液中六价硒还原为单质，具体的方法是在含六价硒的溶液中加入亚铁离子和还原剂进行反应，过滤后得到硒单质。

上述的还原硒的方法，优选的，所述还原剂的标准氧化还原电位低于六价硒转化为硒单质的标准氧化还原电位。所述还原剂的加入量为将溶液中硒离子全部还原为单质硒的理论用量的1.2倍以上。

上述的还原硒的方法，优选的，所述还原剂选自二氧化硫、亚硫酸盐、硼氢化钠、葡萄糖中的一种或几种。

上述的还原硒的方法，优选的，所述亚铁离子以可溶性亚铁盐的形式加入，所述可溶性亚铁盐包括但不限于硫酸亚铁或氯化亚铁。

上述的还原硒的方法，优选的，还包括调节所述含六价硒溶液pH值的步骤：通过加入硫酸或盐酸调节含六价硒溶液pH值小于1。

上述的还原硒的方法，优选的，所述含六价硒溶液为含六价硒的硒酸或硒酸盐溶液，包括化工或冶金类科学研究或工业生产中产生的含有六价硒的溶液。

上述的还原硒的方法，优选的，所述含六价硒溶液中还可以含有四价的亚硒酸或亚硒酸盐化合物。

上述的还原硒的方法，优选的，所述反应的温度一般不高于100℃。

本申请人在通过大量文献调研和理论分析后，发现现有技术中亚铁离子还原技术存在反应速率慢、处理能力低、还原产物复杂等问题主要原因在于亚铁离子是一种弱的还原剂，其氧化还原电位仅为-0.477vs HSE；而二氧化硫、亚硫酸盐、水合肼、葡萄糖等还原剂虽然还原能力强，但现有研究表明由于还原动力学阻力等原因，这些强还原剂无法还原六价硒离子。