碲銅復(fù)雜原料中碲回收工藝研究

祝志兵

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

碲銅復(fù)雜原料中碲回收工藝研究

祝志兵

(江西銅業(yè)集團(tuán)公司貴溪冶煉廠,江西貴溪 335424)

對(duì)碲銅復(fù)雜原料中碲貴金屬采用了加壓浸出工藝處理,研究了游離NaOH濃度、固液比、浸出時(shí)間、浸出壓力、浸出溫度對(duì)浸出效果的影響。研究結(jié)果表明,游離NaOH濃度為40g·L-1、固液比為1∶7、浸出時(shí)間為6h、浸出壓力為0.9MPa、浸出溫度為120℃時(shí),碲浸出效果最好。貴金屬碲以TeO2形態(tài)回收,試驗(yàn)結(jié)果碲回收率≥95%。

碲;浸出;加壓

隨著近年來(lái)銅生產(chǎn)能力的增長(zhǎng)及各銅生產(chǎn)廠家綜合回收意識(shí)的增強(qiáng),中國(guó)銅冶煉過(guò)程回收的貴金屬碲量也增加較快[1],碲從2000年的39噸增長(zhǎng)到2004年的85噸,中國(guó)從銅冶煉過(guò)程回收商品碲的銅生產(chǎn)廠目前僅有江西銅業(yè)(沈陽(yáng)冶煉廠關(guān)破后碲的生產(chǎn)已停止),其他的碲從鉛、銅陽(yáng)極泥[2]、鉍精煉浮渣、電子制冷片廢料及外購(gòu)其他合金廢料中回收。

碲銅復(fù)雜原料中碲含量在24%～27%,具有很高的回收價(jià)值,然而其存在形式較復(fù)雜,江西銅業(yè)集團(tuán)貴溪冶煉廠在參考貴金屬冶金學(xué)等相關(guān)文獻(xiàn)[3-4]的基礎(chǔ)上,采用加壓浸出工藝回收碲,開(kāi)發(fā)合適的工藝流程以實(shí)現(xiàn)復(fù)雜碲銅物料的工業(yè)處理試驗(yàn)結(jié)果碲回收率≥95%。

1 試驗(yàn)原理

加壓堿性浸出是往裝有NaOH溶液的高壓釜中通入含氧氣體,調(diào)節(jié)控制試驗(yàn)溫度、總壓力和氧氣分壓,使碲、銅等有價(jià)元素氧化,從而達(dá)到浸出分離的目的。在通入空氣的情況下,碲氧化成四價(jià)從而以亞碲酸鈉形式進(jìn)入堿浸液中,銅則進(jìn)入堿浸渣中。然后通過(guò)加入硫酸中和堿浸液,調(diào)控pH值便得到主要含有粗二氧化碲沉淀物。其主要反應(yīng)式如下:

堿浸渣中的銅可通過(guò)酸浸的方式回收。

加壓堿浸工藝的優(yōu)越性有:流程較短,介質(zhì)腐蝕性較弱,不產(chǎn)生揮發(fā)損失。

2 本實(shí)驗(yàn)原料為外購(gòu)碲銅原料,其主要成分見(jiàn)表1

表1 碲銅物料成分(%)

3 實(shí)驗(yàn)工藝流程圖

實(shí)驗(yàn)工藝流程圖見(jiàn)圖1

圖1 實(shí)驗(yàn)工藝流程圖

4 試驗(yàn)結(jié)果

4.1 控制電位加壓堿浸條件試驗(yàn)

試驗(yàn)考察了NaOH濃度、固液比、浸出時(shí)間、浸出壓力、浸出溫度對(duì)碲浸出效果的影響。

4.1.1 游離NaOH濃度對(duì)浸出效果的影響

控制固液比1∶7、浸出溫度120℃、浸出時(shí)間6h,浸出壓力0.9MPa條件下,考察游離NaOH濃度為25 g·L-1、30 g·L-1、40 g·L-1、50g·L-1條件下碲浸出效果,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表2所示。

表2 游離NaOH濃度對(duì)浸出效果的影響

由表2可知,隨著游離NaOH濃度增大,渣率基本穩(wěn)定,碲的浸出率先增加后逐漸穩(wěn)定?？紤]到堿濃度太大會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾困難,故游離NaOH濃度選擇40g·L-1即可。

4.1.2 固液比對(duì)浸出效果的影響

控制游離NaOH濃度30g·L-1、浸出溫度120℃、浸出時(shí)間6h,浸出壓力0.9MPa條件下,考察固液比為1:5、1:6、1:7、1:8條件下碲浸出效果,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3所示。

表3 固液比對(duì)浸出效果的影響

由表3可知,隨著固液比的增加,渣率開(kāi)始比較穩(wěn)定,當(dāng)固液比為1∶8時(shí)渣率有所增加。就Te浸出率而言,當(dāng)固液比為1∶7時(shí)Te浸出率較大,故試驗(yàn)中固液比取1∶7較好。

4.1.3 浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響

控制固液比1:7、游離NaOH濃度30g·L-1、浸出溫度120℃、浸出壓力0.9MPa條件下,考察浸出時(shí)間5h、6h、7h、8h條件下碲浸出效果,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4所示。

表4 浸出時(shí)間對(duì)浸出效果的影響

由表4可知,隨著浸出時(shí)間的延長(zhǎng),渣率較平穩(wěn),稍有增加,Te浸出率先增加后趨于平穩(wěn),考慮實(shí)際可行性,浸出時(shí)間取6h即可。

4.1.4 浸出壓力對(duì)浸出效果的影響

控制固液比1∶7、游離NaOH濃度30g·L-1、浸出溫度120℃、浸出時(shí)間6h條件下,考察浸出壓力0.7MPa、0.8 MPa、0.9MPa、1.0 MPa條件下碲浸出效果,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表5所示。

由表4可知,浸出壓力由0.7MPa增大到1MPa后,渣率和Te的浸出率均增大,考慮高壓釜安全壓力范圍和空壓機(jī)功率,浸出壓力選擇0.9MPa。

4.1.5 浸出溫度對(duì)浸出效果的影響

控制固液比1:7、游離NaOH濃度30g·L-1、浸出時(shí)間6h、浸出壓力0.9MPa條件下,考察浸出溫度110℃、120℃、130℃條件下碲浸出效果,試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表6所示。

表6 浸出溫度對(duì)浸出效果的影響

由表6可知,浸出溫度在110～130℃范圍內(nèi),隨著溫度的升高,渣率基本不變,而Te的浸出率先增加后趨于平穩(wěn),故浸出溫度取120℃即可。

4.2 堿浸液中和試驗(yàn)

試驗(yàn)條件:調(diào)節(jié)pH值5.5～6、溫度80℃、反應(yīng)時(shí)間0.5小時(shí)。試驗(yàn)結(jié)果如表7所示。

表7 堿浸液中和試驗(yàn)結(jié)果

由表7可知,調(diào)節(jié)pH值5.0～6.0范圍內(nèi),Te的沉淀率先增加后降低,故pH值5.5最佳。

5 結(jié)語(yǔ)

由試驗(yàn)結(jié)果可知,采用加壓堿浸工藝可對(duì)碲銅物料進(jìn)行處理,達(dá)到有效分離碲和銅回收的目的。主要工藝過(guò)程包括加壓堿浸、堿浸液中和沉碲。工藝簡(jiǎn)單,流程較短,整個(gè)工藝的Te回收率達(dá)到95%以上,實(shí)現(xiàn)碲的較好回收。

REFERENCES

[1] 余建民.貴金屬分離與精煉工藝學(xué)[M].北京:北京化學(xué)出版社,2006:167-176.

[2] 胡建輝,張傳福.銅陽(yáng)極泥預(yù)處理脫銅工藝優(yōu)化[J].貴金屬, 2002,(4).

[3] 盧宜源,賓萬(wàn)達(dá).貴金屬冶金學(xué)[M].長(zhǎng)沙:中南工業(yè)大學(xué)出版社,1994:203-229.

[4] 陳壽椿,等.重要無(wú)機(jī)化學(xué)反應(yīng).上海:上海科學(xué)技術(shù)出版社, 1994:946-965.

Research on Recovery of Tellurium in ComplicatedMaterials Conta in ing Tellurium and Copper

ZHU Zhi-bing
(Guixi Smelter of JCC,Guixi,Jiangxi,335424,China)

In this article,we apply autoclave leaching process of treatment for tellurium in complicated materials,and make some studies on the influenceswhich concentration ofNaoH,the ratio of solid to liquid,leaching time,leaching pressure and leaching temperature to the effect of leaching.The result shows that the leaching effect is the bestwith the conditions of Tellurium NaoH concentration of 40g·L-1,the solid to liquid rate of 1:7,leaching time of 6h,leaching pressure of 0.9MPa,leaching temperature of 120℃. If tellurium of preciousmetals is reclaimed in the shape of TeO2,the recovery rate will be over 95%.

Tellurium;leaching;autoclave

TN304.1+4

:B

:1009-3842(2010)03-0049-03

2010-06-21

祝志兵(1979-),男,江西金溪人,大學(xué)本科.冶煉助理工程師,主要研究方向?yàn)橄∩①F金屬冶金,郵箱:zzzbbbggg2012@163.com