一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]碲屬于稀散元素，主要應(yīng)用于冶金以及電子工業(yè)。在冶金方面，合金中加入少量的碲，可以改善合金性能，例如在鋼中加入0.04%左右的碲，就可以將其切削速度提高三倍，而不影響其機械強度；向鉛基合金加入0.01%~0.5%的碲可以提高其抗腐蝕性、硬度，以及彈性。在電子工業(yè)方面，碲是良好的半導(dǎo)體材料，還可以應(yīng)用于太陽能電池的制作。此外，碲還可應(yīng)用于化工橡膠工業(yè)，催化劑，玻璃工業(yè)以及攝影、印刷的調(diào)色劑等等。近幾年來碲的需求主要有兩個方面:一是國外的Cu-Te合金和太陽能電池；二是Te-Bi系半導(dǎo)體制冷器件及熱電材料。我國碲的凈耗為86~115噸/年，占世界碲需求的30%，其中絕大部分碲用于制備Te-Bi系的半導(dǎo)體致冷器件。隨著碲在Cd-Te太陽能電池、小型電冰箱熱電材料與TeGeSb靶材等領(lǐng)域應(yīng)用越來越多，全球碲的供需矛盾將日趨加劇。
[0003]碲與硫的化學(xué)性質(zhì)相近，屬于典型的親銅元素，在自然界中大多數(shù)情況下以1^2_離子狀態(tài)出現(xiàn)，Te 2_的離子半徑大，變形能力強，可與其他金屬形成極性鍵，乃至共價鍵，屬于典型的類金屬元素，其金屬性很強，易與親銅的金屬，特別是原子序數(shù)高的金、銀、汞、鉛、鉍、銅形成碲化物，出現(xiàn)在含有銅、鉍、鉛的金或銀的多金屬礦床中。碲主要在低溫?zé)嵋弘A段結(jié)晶析出，富集于中低溫?zé)嵋旱募毭}浸染型銅礦中。在銅冶煉的過程中，碲得到了不斷的富集，目前有色冶金工業(yè)中提取碲的原料主要為銅電解陽極泥。銅陽極泥是在銅電解精煉過程中產(chǎn)出的一種副產(chǎn)品。當電解銅時，銅陽極中的碲全部轉(zhuǎn)入陽極泥。在銅陽極泥中碲的存在形態(tài)較復(fù)雜，主要為碲化銀、碲化銅、碲化金以及銅銀砸碲化合物，這也增加了提取碲的難度，因此需要一種創(chuàng)新性的方法，以克服傳統(tǒng)方法的缺點，達到高效、節(jié)能、快速回收碲的效果。
[0004]目前，從銅陽極泥中提取碲的方法主要有兩種，一種是傳統(tǒng)方法，即先進行硫酸化焙燒，焙燒后，再加入苛性鈉浸出體系殘渣中的碲；另一種是氧壓浸煮法，利用高壓釜在氧壓，高溫的條件下浸出碲。傳統(tǒng)的硫酸化焙燒法在操作時產(chǎn)生大量的有害氣體，存在污染大，能耗大的缺點，且碲的回收率不高，有價金屬走向分散；氧壓浸煮法分為酸浸和堿浸兩種，酸浸工藝使用的硫酸濃度高達93%，存在酸耗高和浸出條件惡劣等缺點；而堿浸工藝存在氧和堿消耗過大的缺陷。此外，氧壓浸煮法還存在能耗高、操作危險、設(shè)備以及材質(zhì)要求尚等缺點O

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法。本發(fā)明方法在常壓下進行，具有能耗低、污染小、操作簡單、安全性高、碲浸出率高等優(yōu)點。本發(fā)明目的技術(shù)方案如下:
一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，包括以下工藝步驟: (1)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在漿料中的重量體積比為10~30g/ml，混酸中稀硫酸濃度為0.5-2.0mol/L，稀硝酸濃度為 0.2-1.0mol/L ；
(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為75~90°C，攪拌轉(zhuǎn)速為300~500r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)0.5~2h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0006]所述銅陽極泥的化學(xué)成分按重量百分比為:Te 0.5-1.8%，Ag 3.5-4.8%，Cu10.4-12.5%。
[0007]碲的浸出率為93~99%。
[0008]本方法可能涉及的主要化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
Ag2Te+8HN03 = 2AgN03+H2Te03+6N02+3H20Ag2Te+4HN03 = 2AgN03+H2Te03+2N0+H202AgN03+H2S04 = Ag2S04+2HN03
Cu2Te+12HN03 = Cu (NO3) 2+H2Te03+8N02+5H203Cu2Te+20HN03 = 6Cu (NO3) 2+3H2Te03+8N0+7H20與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明采用常壓混酸浸出銅陽極泥中碲的方法，具有浸出率高，安全可靠，易控制的優(yōu)點，碲的浸出率達到93~99% ;并且本發(fā)明方法能耗低，對反應(yīng)儀器的要求低，可降低生產(chǎn)成本，有利于實現(xiàn)銅陽極泥中元素碲的工業(yè)化回收。
【具體實施方式】
[0009]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案做進一步說明，所舉實施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0010]本發(fā)明實施所采用的銅陽極泥來源于一所大型有色冶金和化工聯(lián)合企業(yè)。
[0011]實施例1
銅陽極泥的成分按重量百分比含Te 0.5%，Ag 3.5%，Cu 10.6%。
[0012](I)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在楽料中的重量體積比為10g/ml，混酸中稀硫酸濃度為0.5mol/L，稀硝酸濃度為0.3mol/L ；
(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為85°C，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)2h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0013]分析結(jié)果可得，碲的浸出率為99%。同樣條件，不加硝酸的情況下，碲的浸出率為
5% ο
[0014]實施例2
銅陽極泥的成分按重量百分比含Te 0.9%，Ag 3.7%，Cu 11.5%。
[0015](I)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在楽料中的重量體積比為25g/ml，混酸中稀硫酸濃度為1.5mol/L，稀硝酸濃度為
0.8mol/L ；(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為75°C，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)1.5h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0016]分析結(jié)果可得，碲的浸出率為98%。同樣條件，不加硝酸的情況下，碲的浸出率為
8% ο
[0017]實施例3
銅陽極泥的成分按重量百分比含Te 1.2%，Ag 4.4%，Cu 12.5%。
[0018](I)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在楽料中的重量體積比為20g/ml，混酸中稀硫酸濃度為2.0mol/L，稀硝酸濃度為0.2mol/L ；
(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為90°C，攪拌轉(zhuǎn)速為300r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)2h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0019]分析結(jié)果可得，碲的浸出率為93%。同樣條件，不加硝酸的情況下，碲的浸出率為
9% ο
[0020]實施例4
銅陽極泥的成分按重量百分比含Te 1.8%，Ag 4.8%，Cu 11.8%。
[0021](I)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在楽料中的重量體積比為15g/ml，混酸中稀硫酸濃度為1.0mol/L，稀硝酸濃度為
0.4mol/L；
(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為85°C，攪拌轉(zhuǎn)速為400r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)0.5h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0022]分析結(jié)果可得，碲的浸出率為95%。同樣條件，不加硝酸的情況下，碲的浸出率為
7% ο
[0023]實施例5
銅陽極泥的成分按重量百分比含Te 0.6%，Ag 3.9%，Cu 12.1%。
[0024]( I)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料，控制銅陽極泥在楽料中的重量體積比為30g/ml，混酸中稀硫酸濃度為2.0mol/L，稀硝酸濃度為
1.0mol/L ；
(2)將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為90°C，攪拌轉(zhuǎn)速為500r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)Ih后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
[0025]分析結(jié)果可得，碲的浸出率為97%。同樣條件，不加硝酸的情況下，碲的浸出率為
9% ο
【主權(quán)項】
1.一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，其特征在于包括以下工藝步驟: (1)向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸進行調(diào)漿，得到銅陽極泥漿料； (2)將裝有銅陽極泥料漿的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，其特征在于所述步驟Cl)的稀硫酸濃度為0.5-2.0mol/L，稀硝酸濃度為0.2-1.0mol/L，銅陽極泥漿料中銅陽極泥的重量體積比為10~30g/ml。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，其特征在于所述步驟(2)的反應(yīng)溫度為75~90°C，反應(yīng)時間為0.5~2h，攪拌速度為300~500r/min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，其特征在于碲的浸出率為 93~99%。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種常壓浸出銅陽極泥中碲的方法，具體步驟為：向銅陽極泥中加入稀硫酸和稀硝酸的混酸進行調(diào)漿，控制銅陽極泥在漿料中的重量體積比為10~30g/ml，混酸中稀硫酸濃度為0.5~2.0mol/L，稀硝酸濃度為0.2~1.0mol/L；將裝有銅陽極泥漿料的容器置于水浴鍋中，開啟攪拌，控制水浴溫度為75~90℃，攪拌轉(zhuǎn)速為300~500r/min，常壓下進行硝硫混酸浸出反應(yīng)0.5~2h后出料，進行固液分離，得到含碲的浸出液。本發(fā)明方法具有浸出率高，安全可靠，易控制的優(yōu)點，碲的浸出率達到93~99%；并且本發(fā)明方法能耗低，對反應(yīng)儀器的要求低，可降低生產(chǎn)成本，有利于實現(xiàn)銅陽極泥中元素碲的工業(yè)化回收。
【IPC分類】C01B19-02
【公開號】CN104860271
【申請?zhí)枴緾N201510307763
【發(fā)明人】楊洪英, 李雪嬌, 佟琳琳, 馬致遠, 趙鶴飛
【申請人】東北大學(xué)
【公開日】2015年8月26日
【申請日】2015年6月8日