專利名稱：一種從碲渣中回收碲銅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種從碲渣中回收碲銅的方法。
背景技術(shù)：
碲是重要的稀散元素，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，碲及其化合物的用途愈來愈廣，廣泛應(yīng)用于冶金、橡膠、電子電器、石油、玻璃陶瓷、航天、軍事、醫(yī)藥及太陽能等行業(yè)和領(lǐng)域，如碲的化合物碲化鉛是制冷的良好材料，碲化鉍主要用于制作感光器和溫差發(fā)電的材料，碲化鎘是一種良好的太陽能材料。碲作為一種稀散金屬，在地殼中比較分散，很難形成礦床，其主要從銅、鉛及鉍的電解陽極泥、生產(chǎn)硫酸的酸泥及生產(chǎn)紙漿的洗滌泥中富集成碲渣回收。現(xiàn)階段，在火法處理陽極泥工藝中，加純堿處理的過程中會產(chǎn)生碲渣，碲富集于碲渣中，是提取碲的重要原料。另外，在粗鉍堿性精煉過程中產(chǎn)生的碲渣也是提取碲的重要原料之一。目前，從上述碲渣中提取碲的工藝過程主要為碲渣破碎一球磨一水浸一凈化一沉碲一煅燒一電解一精碲，在該過程中碲的浸出率較低(僅為60-70%)，且銅基本不浸出，導(dǎo)致水浸渣中含碲仍高達 3-7%，含銅約10%。該水浸渣返回轉(zhuǎn)爐與陽極泥重新富集造渣，因此導(dǎo)致碲的回收率低、回收周期延長、且未能直接回收金屬銅。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的從碲渣中提取碲工藝流程所存在的碲回收率低、回收周期延長、且未能直接回收金屬銅的技術(shù)問題。本發(fā)明提供了一種從碲渣中回收碲銅的方法，包括以下步驟
A、水浸將碲渣破碎磨細(xì)至80目以下，用水?dāng)嚢杞觯^濾后得到水浸液和水浸渣；
B、硫酸化焙燒往步驟A得到的水浸渣中加入濃硫酸攪拌均勻，150-250°C下焙燒，冷卻得到焙砂；
C、水洗將步驟B得到的焙砂磨細(xì)至100目以下，用水?dāng)嚢杞?，過濾后得到水洗液和水洗渣，水洗液送去回收銅；
D、堿浸將步驟C得到的水洗渣用堿溶液攪拌浸出，過濾后得到堿浸液和堿浸渣；堿浸液與步驟A得到的水浸液一起經(jīng)凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。本發(fā)明提供的從碲渣中回收碲銅的方法，具有以下優(yōu)點
(1)碲渣經(jīng)水洗后得到的水浸渣再經(jīng)過硫酸化焙燒，并進一步水洗、水洗渣再進行堿浸，所得到的堿浸液與水浸得到的水浸液一起回收制碲，水浸時碲的浸出率為60-70%，水洗渣經(jīng)硫酸化焙燒后再堿浸時碲的浸出率為85%以上，因此可大大提高碲的回收率；
(2)水浸渣經(jīng)過硫酸化焙燒后再水洗，使得銅的浸出率達到93%以上，因此在提高碲回收率的同時銅也得到回收；
(3)水浸渣硫酸化焙燒過程中，有毒氣體Sh產(chǎn)生量很少，對環(huán)境污染影響不大；
(4)與現(xiàn)有技術(shù)中的鹽酸浸出或高壓浸出相比，本發(fā)明提供的方法工藝簡單，所需設(shè)備成本低。


圖1為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式本發(fā)明提供了一種從碲渣中回收碲銅的方法，如圖1所示，包括以下步驟
A、水浸將碲渣破碎磨細(xì)至80目以下，用水?dāng)嚢杞?，過濾后得到水浸液和水浸渣；
B、硫酸化焙燒往步驟A得到的水浸渣中加入濃硫酸攪拌均勻，150-250°C下焙燒，冷卻得到焙砂；
C、水洗將步驟B得到的焙砂磨細(xì)至100目以下，用水?dāng)嚢杞觯^濾后得到水洗液和水洗渣，水洗液送去回收銅；
D、堿浸將步驟C得到的水洗渣用堿溶液攪拌浸出，過濾后得到堿浸液和堿浸渣；堿浸液與步驟A得到的水浸液一起經(jīng)凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。目前，從碲渣提取碲的主要工藝是先水浸，然后再從浸出液中回收碲，水浸渣返回轉(zhuǎn)爐與陽極泥重新富集造渣，在回收過程中，碲的浸出率僅達60-70%，Cu基本不浸出(Cu浸出率低于0. 5%)，水浸渣中仍含Te3-7%、含Cu約10%，導(dǎo)致碲回收率不高，銅未直接得到回收利用。本發(fā)明的發(fā)明人通過大量實驗發(fā)現(xiàn)為了提高碲的回收率，并使銅也能得到回收利用，本發(fā)明中水浸后得到的水浸渣不直接返回轉(zhuǎn)爐，而是經(jīng)硫酸化焙燒處理，得到的焙砂再水洗、堿浸，使富含于渣中的銅和碲先后浸出，從而可大大提高碲、銅的回收率。具體地，根據(jù)本發(fā)明的方法，先對碲渣進行水浸處理。所述水浸處理的步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，即將碲渣破碎磨細(xì)至80目以下，然后用水?dāng)嚢杞觯磻?yīng)完全后過濾，得到水浸液和水浸渣。水浸液即可用于回收碲，而水浸渣進入下一工序。本步驟A中， 水與碲渣的質(zhì)量比為3 1-5 :1，浸出溫度為80-90°C，浸出時間為2-4h。為提高水浸過程中碲的浸出率，優(yōu)選情況下，步驟A中攪拌的速度為100-300r/min。本發(fā)明中，水浸處理后過濾得到的水浸渣無需干燥處理，即可送入下一工序進行硫酸化焙燒處理。所述水浸渣中的含水量為20-25%。而若要計算水浸渣中Te、Cu成分的含量，可將其干燥形成干燥渣后進行計算，本發(fā)明沒有特殊限定。根據(jù)本發(fā)明的方法，往步驟A得到的水浸渣中加入濃硫酸攪拌均勻，并進行低溫焙燒處理，冷卻后得到焙砂。本步驟B中，對水浸渣進行硫酸化焙燒的目的是強化水浸渣中各組分的動力學(xué)條件，使水浸渣中難溶于酸堿溶液的金屬碲及碲化物氧化分解成易溶的碲氧化物，涉及的化學(xué)反應(yīng)有
Te + 2H2S04 = TeO2 + 2S02 + 2H20 Cu2Te + 2H2S04 + O2 = TeO2 + 2CuS04 + 2H20
由于水浸渣中的碲的含量僅為3-7%，因此步驟B中濃硫酸的用量無需過多。優(yōu)選情況下，步驟B中，以1克水浸渣為基準(zhǔn)，濃硫酸的用量為0. 2-0. 4mL。為保證水浸渣中的碲化物能被濃硫酸充分氧化分解，優(yōu)選情況下，加入濃硫酸后的攪拌速度為100-200r/min。攪拌均勻后，然后進行低溫焙燒處理。所述低溫焙燒的溫度為150-250°C。優(yōu)選情況下，焙燒的時間為4H
4
根據(jù)本發(fā)明的方法，水洗渣硫酸化焙燒后得到焙砂，然后對焙砂進行水洗處理。所述水洗處理的步驟為將焙砂磨細(xì)至100目以下，用水?dāng)嚢杞觯磻?yīng)完全后過濾，得到水洗液和水洗渣。由于硫酸化焙燒過程中金屬銅已轉(zhuǎn)化為水溶性銅鹽，而碲轉(zhuǎn)化為不溶于水、易溶于酸堿的碲氧化物，因此，水洗過程中銅鹽會溶解于水中，即水洗液中為含有銅鹽的溶液，而水洗渣中含有碲氧化物。因此，水洗處理后得到的水洗液用于回收銅，而水洗渣進行下一步工序。優(yōu)選情況下，本步驟C中，水與焙砂的質(zhì)量比為5 1-7 :1，浸出溫度為60_75°C， 浸出時間為1.5-池。為提高水洗過程中銅的浸出率，優(yōu)選情況下，步驟C中攪拌的速度為 100-300r/min。根據(jù)本發(fā)明的方法，由于水洗渣硫酸化焙燒后碲化物已轉(zhuǎn)化為碲氧化物，該碲氧化物易溶于酸堿。因此，本發(fā)明中，將步驟C的水洗渣進行堿浸處理。所述堿浸處理的步驟為將水洗渣用堿溶液攪拌浸出，待反應(yīng)完全后過濾，得到堿浸液和堿浸渣。堿浸過程中涉及的化學(xué)反應(yīng)為
TeO2 + 2Na0H = Na2TeO3 + H2O
即堿浸過程中，碲氧化物轉(zhuǎn)化為碲鹽，得到所述堿浸液。而不溶于堿溶液的金屬鉍、銻則會仍存在于渣中，即為堿浸渣。此時，即可將得到的堿浸液與步驟A得到的水浸液一起經(jīng)凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。所述凈化、沉碲、煅燒、電解的步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明中不再贅述。本發(fā)明中，所述堿浸所采用的堿溶液為現(xiàn)有技術(shù)中常用的各種堿溶液，例如可以選自Na2C03、NaOH或氨水溶液，但不局限于此。優(yōu)選情況下，所述堿溶液的濃度為4-5mol/ L0堿浸過程中，優(yōu)選情況下，所述堿溶液與水洗渣的質(zhì)量比為3 1-5 :1，浸出溫度為 80-90°C，浸出時間為3- ！。為保證水洗渣中的碲氧化物被充分溶解，優(yōu)選情況下，步驟D 中，攪拌的速度為200-500 r/min。本發(fā)明中，堿浸處理后得到的堿浸渣中富含金屬鉍、銻，因此該堿浸渣可返回轉(zhuǎn)爐中進行鉍銻回收處理。所述鉍銻回收處理的步驟為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，本發(fā)明中不再贅述。綜上，本發(fā)明提供的從碲渣中回收碲銅的方法，具有以下優(yōu)點
(1)碲渣經(jīng)水洗后得到的水浸渣再經(jīng)過硫酸化焙燒，并進一步水洗、水洗渣再進行堿浸，所得到的堿浸液與水浸得到的水浸液一起回收制碲，水浸時碲的浸出率為60-70%，水洗渣經(jīng)硫酸化焙燒后再堿浸時碲的浸出率為85%以上，因此可大大提高碲的回收率；
(2)水浸渣經(jīng)過硫酸化焙燒后再水洗，使得銅的浸出率達到93%以上，因此在提高碲回收率的同時銅也得到回收；
(3)水浸渣硫酸化焙燒過程中，有毒氣體Sh產(chǎn)生量很少，對環(huán)境污染影響不大；
(4)與現(xiàn)有技術(shù)中的鹽酸浸出或高壓浸出相比，本發(fā)明提供的方法工藝簡單，所需設(shè)備成本低。為了使本發(fā)明所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，以下結(jié)合實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。實施例及對比例中所采用原料均通過商購得到。
實施例1
(1)取含iTe 12. 4wt%, Cu 7. 31wt%碲渣200g，磨細(xì)至粒度100%為80目以下，加入水 (水與碲渣的質(zhì)量比5 :1)，浸出溫度為90°C、攪拌速度為300r/min下水浸池；過濾，得到水浸液1. 2L和含水25%的水浸渣210. 7g。水浸液中Te含量為13. 43g/L，Cu含量為0. 05 g/ L0含水25%的水浸渣干燥后得到的干渣中Te、Cu組成為含Te 5. 49wt%、Cu 9. 2#t%。即水浸時，Te的浸出率為65%，Cu基本不浸出(Cu浸出率為0. 41%)。(2)取步驟(1)得到的含水25%的水浸渣200g，加入70mL的濃硫酸攪拌均勻(攪拌速度為lOOr/min)，然后轉(zhuǎn)入溫度為200°C的焙燒爐中，焙燒4h，冷卻后得到M2. Ig焙砂， 其Te、Cu成分為含Te 3. 38wt%、Cu5. 72wt%。焙燒過程中刺鼻煙霧很少。(3)取步驟(2)得到的焙砂232. lg，磨細(xì)至粒度100%為80目以下后，加入水(水與焙砂的質(zhì)量比7 :1)，浸出溫度為70°C、攪拌速度為200r/min下水浸池；過濾，得到水洗液 U4L，其中Te含量為0.025 g/L、Cu含量為8. 08 g/L。即水洗時Te的浸出率為0. 49%，Cu 的浸出率為93. 7% ；將水洗液送去回收銅。水洗渣烘干后稱重為146. 4g，其Te、Cu成分為 含 Te 5. 34wt%、Cu 0. 57wt%。(4)取步驟(3)得到的水洗渣140. 4g，加入濃度為5mol/L的氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉與水洗渣的質(zhì)量比5 :1)，浸出溫度為80°C、攪拌速度為500r/min下浸泡證；過濾，得到堿浸液850mL，其中Te含量為7. 80 g/L。即堿浸時Te浸出率為88. 4% ；將步驟(1)的水浸液和本步驟的堿浸液一起凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。堿浸渣烘干后稱重為90. Og, Te含量為0. 986wt% ；堿浸渣返回轉(zhuǎn)爐回收鉍、銻。實施例2
(1)取含iTe 15. 51wt%、Cu 6. 77wt%碲渣200g，磨細(xì)至粒度100%為80目以下，加入水 (水與碲渣的質(zhì)量比3 :1)，浸出溫度為90°C、攪拌速度為250r/min下水浸池；過濾，得到水浸液850mL和含水25%的水浸渣205. 6g。水浸液中Te含量為24. 82g/L，Cu含量為0. 062g/ L0含水25%的水浸渣干燥后得到的干渣中Te、Cu組成為含Te 6. 77wt%、Cu 8.75%。即水浸時，Te的浸出率為68%，Cu基本不浸出(Cu浸出率為0. 39%)。(2)取步驟(1)得到的含水25%的水浸渣200g，加入65mL的濃硫酸攪拌均勻(攪拌速度為150r/min)，然后轉(zhuǎn)入溫度為220°C的焙燒爐中，焙燒他，冷卻后得到239. Ig焙砂， 其Te、Cu成分為含Te 4. 22wt%、Cu 5. 48wt%。焙燒過程中刺鼻煙霧很少。(3)取步驟(2)得到的焙砂232. 8g，磨細(xì)至粒度100%為100目以下后，加入水(水與焙砂的質(zhì)量比5 :1)，浸出溫度為90°C、攪拌速度為200r/min下水浸池；過濾，得到水洗液1.4L，其中1Te含量為0.061 8/1、01含量為9.028/1。即水洗時，Te的浸出率為0. 87%， Cu的浸出率為99. 0% ；將水洗液送去回收銅。水洗渣烘干后稱重為137g，其Te、Cu成分為 含 Te 7. 12wt%、Cu 0. 095wt%o(4)取步驟(3)得到的水洗渣130g，加入濃度為4mol/L的氫氧化鈉溶液(氫氧化鈉與水洗渣的質(zhì)量比3 :1)，浸出溫度為90°C、攪拌速度為300r/min下浸泡4h ；過濾，得到堿浸液550mL，其中Te含量為14. 43g/L。即堿浸時Te浸出率85. 7% ；將步驟(1)的水浸液和本步驟的堿浸液一起凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。堿浸渣烘干后稱重為75g，Te含量為1. 74wt% ；堿浸渣返回轉(zhuǎn)爐回收鉍、銻。對比例1取含Te 12. 4wt%,Cu 7. 31wt%碲渣200g，磨細(xì)至粒度100%為80目以下，加入水(水與碲渣的質(zhì)量比5 :1)，浸出溫度為90°C、攪拌速度為300r/min下水浸池；過濾，得到水浸液 1.2L，其中Te含量為13. 43g/L，Cu含量為0. 5 g/L。即水浸時，Te的浸出率為65%，Cu幾乎不浸出(Cu浸出率為0.41%)。將水浸液凈化、電解后制精碲。水浸渣干燥后得到的干渣稱重為158g，其Te、Cu成分為含Te 5. 49wt%、Cu 9. 2#t%。水浸渣返回轉(zhuǎn)爐重新富集造渣。
以上實施例僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，所作出的若干改進，也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種從碲渣中回收碲銅的方法，其特征在于，包括以下步驟A、水浸將碲渣破碎磨細(xì)至80目以下，用水?dāng)嚢杞?，過濾后得到水浸液和水浸渣；B、硫酸化焙燒往步驟A得到的水浸渣中加入濃硫酸攪拌均勻，150-250°C下焙燒，冷卻得到焙砂；C、水洗將步驟B得到的焙砂磨細(xì)至100目以下，用水?dāng)嚢杞?，過濾后得到水洗液和水洗渣，水洗液送去回收銅；D、堿浸將步驟C得到的水洗渣用堿溶液攪拌浸出，過濾后得到堿浸液和堿浸渣；堿浸液與步驟A得到的水浸液一起經(jīng)凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中，水與碲渣的質(zhì)量比為3:1-5 :1， 浸出溫度為80-90°C，浸出時間為2-4h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟B中，以1克水浸渣為基準(zhǔn)，濃硫酸的用量為 0. 2-0. 4mL。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項所述的方法，其特征在于，步驟B中，所述焙燒的時間為 4-6h0
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟C中，水與焙砂的質(zhì)量比為5:1-7 1, 浸出溫度為60-75°C，浸出時間為1. 5-池。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述堿溶液選自Na2C03、NaOH 或氨水溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述堿溶液的濃度為 4-5mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述堿溶液與水洗渣的質(zhì)量比為3 1-5 :1，浸出溫度為80-90°C，浸出時間為3_5h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的方法，其特征在于，步驟D中，所述堿浸渣返回轉(zhuǎn)爐后用于回收鉍銻。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟A中攪拌的速度為100-300r/min， 步驟B中攪拌的速度為100-200r/min，步驟C中攪拌的速度為100-300r/min，步驟D中，攪拌的速度為200-500 r/min。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種從碲渣中回收碲銅的方法，包括以下步驟A、水浸將碲渣破碎磨細(xì)至80目以下，用水?dāng)嚢杞?，過濾后得到水浸液和水浸渣；B、硫酸化焙燒往水浸渣中加入濃硫酸后焙燒，冷卻得到焙砂；C、水洗將焙砂磨細(xì)至100目以下，用水?dāng)嚢杞觯^濾后得到水洗液和水洗渣，水洗液送去回收銅；D、堿浸將水洗渣用堿溶液攪拌浸出，過濾后得到堿浸液和堿浸渣；堿浸液與水浸液一起經(jīng)凈化、沉碲、煅燒、電解后制精碲。本發(fā)明提供的方法，碲的回收率高，同時銅也得到回收，對環(huán)境污染小、工藝簡單、所需設(shè)備成本低。
文檔編號C01B19/02GK102517451SQ20111044960
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者向鳳, 唐愛勇, 張記東 申請人:株洲冶煉集團股份有限公司