[发明专利]一种从含砷碲烟尘中回收并制备高纯碲的方法

说明书

技术领域

本发明属于湿法冶金技术领域，具体涉及一种从含砷碲烟尘中回收并制备高纯碲的方法。

背景技术

碲在太阳能电池、光磁盘记录、温差致冷等方面均有广泛的应用，也越来越受到国内外科技工作者的重视和青睐，碲也被认为21世纪高新技术领域的重要支撑材料之一。但是碲在1942年才开始实行大规模工业化生产，而近年来随着高新产业发展迅速，导致碲的需求量急剧增加。所以在碲储量有限的情况下，从废弃物中综合回收金属碲就具有重大意义。在铅、锌的熔炼和焙烧过程中，产出的高砷锑烟尘不仅含有大量的砷、锑，还含有少量的碲。氧压碱浸处理高砷锑烟尘之后，含砷碱浸液中含有部分的碲，如何使其中的稀散金属碲综合回收是目前未能很好解决的难题。

中国发明专利公开号CN104762471A，公开了一种含碲物料强化浸出的方法。在高温高压条件下，将含碲物料按照一定的液固体积质量比加入所配制的溶液中，该溶液是硫化钠、亚硫酸钠和硫代硫酸钠中的二种或三种。在氮气为保护气氛下，将难溶的含碲化合物转化成可溶的碲酸钠，并且将含碲物料中的重金属离子生成沉淀，最后真空过滤，将浸出液里的碲回收，同时回收浸出渣中的其他有价金属，采用硫化浸出，成本高。中国发明专利授权公开号CN101565174B，公开了一种从含碲冶炼渣中提取精碲的方法。含碲冶炼渣利用无机酸氧化浸出、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、电积制备精碲，但是该发明含碲冶炼渣提取精碲工艺流程长，流程冗长复杂，且回收周期长。

中国发明专利公布号CN103468959A，公开了一种氧压处理高砷高硒碲阳极泥的方法，在高温高压碱性条件下通入氧气选择性浸出砷、硒、碲，将硫酸加入到浸出液中，液固分离后，滤液制备臭葱石，硒碲富集在滤渣中。但是，该发明没有对滤渣的后续处理工序做进一步说明，并且滤液没有有效利用，而本发明对含碲滤渣进行氢还原和真空蒸馏两个工序，能够得到99.999％以上的高纯碲，而且滤液可以制备出纯NaAsO₂溶液，用于硫酸锌溶液砷盐净化除钴镍的原料，能够真正做到对有价元素和有害元素的综合利用。

发明内容

为了解决含砷碲烟尘回收率低，工艺流程复杂的难题，本发明提出一种从含砷碲烟尘中回收并制备高纯碲的方法，包括如下步骤：

(1)氧压浸出：将含砷烟尘置于反应釜中，向其中加入苛性碱溶液，通入氧化性气体，于120～300℃，0.1～3.5MPa下进行氧压浸出；氧压浸出结束后，经液固分离，得到含砷浸出液和粗焦锑酸钠；

(2)中和：调节步骤(1)所述浸出液的pH值为4-6，液固分离后，得到中和液和中和渣，其中，中和渣进入后续氢还原工序；

(3)选择性还原：向步骤(2)所得中和液中通入还原性气体进行还原，还原结束后，液固分离得到还原液和还原渣；所述还原液为纯亚砷酸钠溶液，用作硫酸锌溶液砷盐净化除钴镍的原料；

(4)氢还原、真空蒸馏：步骤(3)所得还原渣与步骤(2)所得中和渣进行氢还原后，得到粗碲和铅渣，铅渣作为炼铅原料，粗碲在具有两个冷凝段和一个蒸馏段的真空蒸馏炉中真空蒸馏，得到99.999％以上的高纯碲。

本发明的方案是通过苛性碱氧压浸出，浸出渣为粗焦锑酸钠，浸出液硫酸中和，中和液选择性还原，还原后液为纯亚砷酸钠溶液，用于硫酸锌溶液砷盐净化除钴镍的原料，还原渣和中和渣经氢还原、真空蒸馏获得99.999％以上的高纯碲。本发明将砷、碲从烟尘中浸出，而使锑、铅、铋、锡等尽可能留在浸出渣中，经选择性还原净化获得纯亚砷酸钠溶液并用于湿法炼锌硫酸锌溶液砷盐净化除钴镍原料，实现砷的资源化和无害化，并且回收碲、锑、铅等有价元素。本发明资源综合利用率高，原料适应范围广，解决了传统工艺提取过程中污染问题。

中和工序的化学方程式如下所示：

Na₂TeO₃+H₂SO₄＝TeO₂↓+Na₂SO₄+H₂O

Pb²⁺+SO₄^2—＝PbSO₄↓

这样可以将溶液中的亚碲酸钠转变成二氧化碲从而沉降下来。

还原工序的化学方程式如下所示：