[發明專利]一種從含砷堿浸液中獲得高純碲的方法

有效

• 申請號: 201611192834.2
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106868319B
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 劉智勇;劉志宏;李啟厚;周亞明;李玉虎;張建鑫
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C22B30/04
• 分類號: C22B30/04;C01B19/02;C22B13/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君

一種從含砷堿浸液中獲得高純碲的方法，本發明涉及一種含砷碲鉛錫的堿浸液，該堿浸液是氧壓堿浸處理高砷銻煙塵之后的浸出液。通過硫酸將堿浸液中和，中和液選擇性還原，還原后液為純亞砷酸鈉溶液，用于硫酸鋅溶液砷鹽凈化除鈷鎳的原料，還原渣和中和渣經氫還原、真空蒸餾獲得99.999％以上的高純碲。本發明將從高砷溶液中回收碲，并獲得純亞砷酸鈉溶液用于濕法煉鋅硫酸鋅溶液砷鹽凈化除鈷鎳原料。本發明工藝流程短，回收率高，解決了傳統工藝提取過程中污染問題。

技術領域

本發明屬于濕法冶金技術領域，具體涉及一種從含砷堿浸液中獲得高純碲的方法。

背景技術

碲在太陽能電池、光磁盤記錄、溫差致冷等方面均有廣泛的應用，也越來越受到國內外科技工作者的重視和青睞，碲也被認為21世紀高新技術領域的重要支撐材料之一。但是碲在1942年才開始實行大規模工業化生產，而近年來隨著高新產業發展迅速，導致碲的需求量急劇增加。所以在碲儲量有限的情況下，從廢棄物中綜合回收金屬碲就具有重大意義。在鉛、鋅的熔煉和焙燒過程中，產出的高砷銻煙塵不僅含有大量的砷、銻，還含有少量的碲。氧壓堿浸處理高砷銻煙塵之后，含砷堿浸液中含有部分的碲，如何使其中的稀散金屬碲綜合回收是目前未能很好解決的難題。

中國發明專利公開號CN103264997A，公開了一種從低濃度碲液中提取碲的方法。在低濃度碲液中加入HCl溶液，得到預處理碲液水相，其中HCl濃度為4.5mol/L；按相比1:1加入磷酸三丁醋/煤油有機相，振蕩萃取2～4min，萃取級數一級，靜置分層后，得到負載有機相；按相比1:1加入NH₄Cl溶液水相進行反萃，振蕩萃取0.5～2min，萃取級數三級，靜置分離水相；將上述反萃后的含碲水相通過蒸發法或沉淀法，制得碲產品。該發明采用萃取→反萃→沉淀工藝流程從含碲溶液中提取碲，工藝流程長，操作復雜，同時試劑消耗大。

中國發明專利公開號CN101844750A，公開了一種含碲物料制備高純碲的方法。該方法是采用化學方法處理制備得到高純碲。將含碲物料經過氧化、酸浸、過濾得到粗碲；在氧化劑作用下酸性溶液浸出粗碲，經過濾得到含碲溶液；在含碲溶液中加入還原劑，反應后加熱過濾，在濾液中再次加入還原劑，在加熱下反應后過濾得到碲粉；在氧化劑作用下酸性溶液溶解碲粉后加入還原劑得到精碲；在200℃～800℃下，氫氣處理精碲得到高純碲。該發明含碲冶煉渣提取精碲工藝流程長，流程冗長復雜，回收周期長。

發明內容

為了解決含碲堿浸液中碲回收率低，工藝流程復雜的難題，本發明提出一種從含砷堿浸液中獲得高純碲的方法，包括如下步驟：

(1)中和：取含砷堿浸液，調節所述含砷堿浸液的pH值為4-6，液固分離后，得中和液和中和渣，其中，中和渣進入后續氫還原工序；

(2)選擇性還原：向步驟(1)所得中和液中通入還原性氣體進行還原，還原結束后，液固分離后得到還原液和還原渣；所述還原液為純亞砷酸鈉溶液，用作硫酸鋅溶液砷鹽凈化除鈷鎳的原料；

(3)氫還原、真空蒸餾：步驟(2)所得還原渣與步驟(1)所得中和渣進行氫還原，得到粗碲和鉛渣，鉛渣作為煉鉛原料，粗碲在具有兩個冷凝段和一個蒸餾段的真空蒸餾爐中真空蒸餾，得到99.999％以上的高純碲。

本發明的方案是通過硫酸中和，脫除堿浸液中的鉛和一部分的碲，中和液選擇性還原，還原后液為純亞砷酸鈉溶液，用于硫酸鋅溶液砷鹽凈化除鈷鎳的原料，還原渣和中和渣經氫還原、真空蒸餾獲得99.999％以上的高純碲，從而實現了含砷堿浸液中各有價金屬之間的分離，并且有效地實現了資源化和無害化。本發明資源綜合利用率高，原料適應范圍廣，解決了傳統提取工藝過程中的污染問題。

中和工序的化學方程式如下所示：

Na₂TeO₃+H₂SO₄＝TeO₂↓+Na₂SO₄+H₂O