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    冶金百科 | 硒碲冶金主要方法 - 從銅陽極泥提取硒碲

    2024-03-15 09:55:15 來源:中冶有色技術網
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    簡介:提取硒、碲的原料主要來自有色金屬冶煉過程中的副產物,包括銅、鉛、鎳電解精煉產出的陽極泥,有色冶煉與化工廠的酸泥,含硒廢料,富硒石煤以及鉤確礦等。硒、碲冶金的主要方法包括銅陽極泥綜合回收,碲鉍礦的處理以及其他原料提取硒、碲。
    提取硒、碲的原料主要來自有色金屬冶煉過程中的副產物,包括、、電解精煉產出的陽極泥,有色冶煉與化工廠的酸泥,含硒廢料,富硒石煤以及鉤確礦等。硒、碲冶金的主要方法包括銅陽極泥綜合回收,碲鉍礦的處理以及其他原料提取硒、碲。

    從銅陽極泥提取硒碲

    提取硒、碲的原料90%以上來源于銅電解精煉產生的陽極泥,主要提取流程為銅陽極泥經過提硒工序、提碲工序和提純工序后分別得到純硒和純碲。提硒工序中,包含硫酸化焙燒法、蘇打法、氧化焙燒法等,使硒氧化揮發進入煙塵再經水吸收——SO還原得到粗硒;焙砂中的碲經過氧化、浸出、電解等工序得到粗碲。由于銅陽極泥原料成分和賦存狀態存在差異,不同的處理工藝都有各自的優缺點,因而不同的銅冶煉企業會視具體情況和需求,選擇相應工藝來綜合回收銅陽極泥中的硒和碲。銅陽極泥中綜合回收硒、碲的原則工藝流程如圖16-1所示。




    硫酸化焙燒法

    會球約半數的陽極泥采用硫酸化焙燒法處理。陽極泥配以料重80%~110%的確酸,在350~500℃溫度下焙燒,95%以上的硒以SeO形式揮發進人水吸收增生成HSeO,進而被煙氣中的SO還原成單質硒而沉淀,經過濾、洗滌和干渠得到95%~98%的粗硒。碲以氧化物形式留存于熔砂中,經浸出脫銅后,浸出普再經過蘇打熔煉,確富集于堿渣中再經水浸、電解或還原等工序得到金屬碲。硫酸化焙燒法的優點:(1)焙燒工序硒回收率高于93%;(2)碲回收率高于70%;(3)間接焙燒煙氣量少,污染少;(4)貴金屬及銅、鎳、鉛、鉍等的綜合利用好。碲分散,提取工藝流程冗長是其主要不足。

    蘇打法

    蘇打法又分為蘇打熔煉法與蘇打燒結法。


    A 蘇打熔煉法


    脫銅陽極泥配以料重40%~50%的蘇打,混合均勻并投入電爐在450~650℃下熔煉,硒與碲轉變為易溶于水的硒(碲)酸鹽或亞硒(碲)酸鹽。蘇打熔煉渣用熱水浸出,硒和碲轉入溶液。從水浸出液中直接加入亞硫酸鈉還原沉淀碲,或用硫酸中和沉淀出氧化碲,經堿溶電解回收碲。中和后液與濕式電收塵的洗滌液合并后,通入二氧化硫以析出硒。

    B 蘇打燒結法

    蘇打燒結法適于處理貧碲高硒的陽極泥物料。

    將陽極泥(約含Se 20%、Te1%)配入料重9%的蘇打,加水制粒、烘干后投入燒結爐內,450~650℃下通入空氣燒結,硒(碲)轉化為硒(碲)酸鈉或亞曬(碲)酸鈉。燒結料用熱水通空氣攪拌浸出,得到亞硒(碲)酸鹽溶液。浸出液濃縮烘干、配炭后在600~625℃的電爐內還原熔煉產出硒化鈉,水溶解硒化鈉,過濾得到的殘渣返回利用。向濾液鼓入空氣氧化,90%硒自溶液中析出,水洗得到粗硒,硒總回收率93%~95%。沉硒后液通入二氧化碳調整酸度,并再次鼓入空氣氧化沉出余硒后,再冷卻結晶得到蘇打返回燒結再利用。燒結料經熱水浸出后得到的含碲約2%及銅、金、銀的浸出渣,再配以蘇打、硼砂及二氧化硅等進行蘇打熔煉產出蘇打渣,蘇打渣再經水浸、中和、堿溶和電解回收碲。

    氧化焙燒法

    氧化焙燒法分為低溫氧化焙燒法和高溫氧化焙燒法。低溫氧化焙燒是在350~500℃之間用空氣氧化銅陽極泥中的硒單質或硒化物,使硒氧化成硒酸鹽或亞硒酸鹽,然后用硫酸溶解。低溫氧化焙燒在電爐中進行,加入氧化鈣固化硒,以提高硒回收率;焙燒溫度需嚴格控制,否則會使硒氧化不足或揮發從而降低硒回收率。高溫氧化焙燒則在700℃以上采用空氣氧化銅陽極泥中的硒,使其轉化

    為二氧化硒揮發進入煙塵,再在吸收塔內和二氧化硫還原下產出99%的粗硒。高

    溫氧化焙燒通常在回轉窯內進行,焙燒溫度700~800℃,焙燒時間19~20h,~揮發率80%~90%。高溫氧化焙燒法存在的主要問題是焙燒過程易燒結,導致謝

    揮發率降低,并影響后續銅和碲的浸出。

    加壓氧浸法

    將銅陽極泥加入高壓釜中,在溫度160~180℃、氧壓250~350kPa的條件下進行浸出,碲以Te**或Te*的形態轉入溶液,碲與銅的浸出率接近100%。浸出

    渣經過制粒焙燒,陽極泥中的硒被氧化為二氧化硒揮發,經水吸收后又被還原為

    單質硒。含碲浸出液用二氧化硫還原處理后,在80℃以上溫度下加入銅屑(固

    定床)或銅粒(轉鼓設備內)產出碲化銅,用氫氧化鈉將碲化銅溶解,濾液經過電解得到碲。進加壓氧浸法浸出率高,置換過程碲與銅共同轉入置換物,省去脫銅工序;確提取過程不存在硒的揮發損失,硒、碲分離較徹底,污染小。

    選冶聯合法

    銅陽極泥粒度較細、含鉛等金屬量高,采用相應的選礦捕收劑,通過浮選

    硒、碲精礦;然后從精礦中回收硒、碲,這種方法已被多國采用。前蘇聯莫斯科

    銅廠先將陽極泥脫銅,再調料漿濃度達200g/L,加入丁基銨黑藥250g/L進行浮選,獲得含硒9.23%~14.35%的硒精礦,硒回收率大于94%。

    日本大阪銅廠先用硫酸溶液脫銅,再加水調礦漿濃度至100g/L、pH=2,加208號黑藥50g/L進行浮選。99.7%以上的硒、金、銀進入精礦,精礦含硒31.2%、碲4.6%、金1.61%及銀35.15%,93%以上的鉛進入尾礦,硒回收率大于94%。

    選冶聯合法的優點在于:脫鉛良好,可減少后續冶煉的一半處理料量;硒、碲以及貴金屬的選礦回收率均高,脫銅與濕磨陽極泥合二為一,簡化了工藝。
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