[发明专利]一种处理碲渣的方法

说明书

一种处理碲渣的方法，本发明是将稀硫酸体系碲渣浆料置于浆料槽中，浆料槽中装置机械搅拌桨，保持浆料处于混合均匀状态；浆料经过气动泵按照一定速度进入旋流电解系统，经电解后从电解装置排出继续进入浆料槽，如此循环，一定时间后碲渣中的碲得到高效提取。工艺条件为：浆料中稀硫酸浓度为180‑200g/L，温度为55‑85℃，液固比为6‑12:1，阴极电流密度为100‑200A/m²，浆料进料速度0.5‑4.0 L/min。本发明流程短，反应速度快，反应过程传质均匀，碲的提取率达到99%以上，可实现碲渣中碲的高效提取，提高资源利用率。

技术领域

本发明涉及有色金属湿法冶炼技术领域，特别涉及一种旋流电解浸出直接处理碲渣的方法。

背景技术

碲属于稀散元素，其丰度几乎是所有金属及非金属中最小的。碲与其化合物具有许多优良性能，被广泛用于冶金、化工、医药卫生、电子信息、宇航、能源等工业领域，被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”。工业纯碲广泛用作合金添加剂，以改良钢的机械加工性能；碲的铋或锑的化合物是良好的制冷材料，用于制作雷达、水底导弹等特殊冷却器；碲化铅和碲化铋用于制作感光材料；碲汞镉合金是红外发射体和探测器的最佳材料；碲锑锗是制作可擦写存储光盘的主要材料。

碲虽然用途巨大，但是资源稀缺，大部分的碲伴生在铜、铅、金、银的矿物中，在四川石棉县境内的大水沟发现了世界唯一的一处独立碲矿。碲渣是现今提取碲的主要原料，主要来自于铜、铅阳极泥火法处理过程及粗铋碱性精炼过程。从碲渣中提取碲的方法主要有碱法工艺和酸法工艺，碱法工艺是目前工业上回收碲所采用的方法，其主要步骤为碱浸→净化→中和沉碲→煅烧→造液→电解，该工艺原料适应强，环境污染小，但流程冗长复杂，且碲的回收率低；酸法工艺主要包括酸浸→还原→除杂→造液→电解等步骤，郑雅杰等采用硫酸浸出—二氧化硫还原的方法提取中和渣中的碲，硫酸浸出中和渣，并配合二氧化硫还原，但二氧化硫还原时盐酸浓度达3.2mol/L，设备腐蚀严重，且存在二氧化硫和酸雾污染，操作环境差。CN105862059A公开了一种含碲溶液旋流电解回收碲的方法，但其是从溶液中回收碲，无法处理碲渣。而且其也需要加入浓硫酸。

旋流电解技术是一种新兴的电解技术，在电解过程中由于高速液流的传质作用，能极大地降低浓差极化，能够高效高选择性地完成电解。近年来，旋流电解技术在多金属的提纯与分离方面呈现出明显的技术优势，成为重金属湿法生产与回收的一个重要发展方向。但其研究及应用主要集中在净化阶段，即利用电解过程中阴极的还原作用对金属离子进行沉积，以达到净化提纯作用，而对于其阳极的强氧化作用在现阶段仍没有研究案例。而且在矿物浆料方面，仍然没有采用旋流电解的先例。

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，提供一种处理碲渣的方法，该方法首次将旋流电解技术应用于碲渣浆料的电解过程中，工艺流程短，反应速度快，反应过程中传质均匀。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：

一种处理碲渣的方法，包括以下步骤：

（1）将稀硫酸溶液与碲渣按液固体积质量比为6-12 ml:1g混合均匀，得浆料；

所述稀硫酸浓度优选为180-200g/L；

（2）将浆料置于浆料槽中，浆料通过气动泵（浆料的进料速度优选0.2-4.0 L/min，更优选0.5-2.0 L/min）进入旋流电解系统，进行旋流电解，旋流电解的条件为：温度55-85℃，阴极电流密度为100-200A/m²。经电解后浆料重新进入浆料槽中，如此循环，直至电解浸出完全。碲渣中的碲、铜和铋会在阳极氧化生成离子，阳离子在阴极依次电积，产生金属。

本发明的方法中，所用电解方法为旋流电解，使用一对同心管，而不是平面电极，在高电流密度条件下以目标溶液的高速旋流方式极大的强化传质过程，克服传统电解工艺中易产生“矿浆贫化区”的问题，实现目标金属离子的高效传递。