從鉛陽(yáng)極泥中綜合回收金屬碲的生產(chǎn)實(shí)踐

王 強(qiáng)，熊德強(qiáng)，許 軍

（郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司，湖南郴州 423038）

從鉛陽(yáng)極泥中綜合回收金屬碲的生產(chǎn)實(shí)踐

王 強(qiáng)，熊德強(qiáng)，許 軍

（郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司，湖南郴州 423038）

為了提高綜合回收能力，解決電銀中碲超標(biāo)的質(zhì)量問(wèn)題，通過(guò)合理捕捉和電積等方法從鉛陽(yáng)極泥中回收金屬碲，文章闡述了金屬碲回收的工藝流程及設(shè)備選型，通過(guò)實(shí)踐取得可觀的環(huán)境效益、社會(huì)效益、經(jīng)濟(jì)效益。

金屬碲；生產(chǎn)實(shí)踐；效益

碲是一種稀有元素，在地殼中的含量很少，由于碲具有特殊性質(zhì)，這些年被人們認(rèn)識(shí)而廣泛應(yīng)用。鉛陽(yáng)極泥中基本都含有一定的碲元素，而在鉛陽(yáng)極泥冶煉過(guò)程中大都沒有進(jìn)行合理的回收，導(dǎo)致大部分碲元素進(jìn)入冶煉煙塵，還有一部分隨粗銀進(jìn)入到銀電解工序，這樣也使電解銀經(jīng)常出現(xiàn)碲超標(biāo)而達(dá)不到1＃銀標(biāo)準(zhǔn)。鑒于此，從鉛陽(yáng)極泥中回收金屬碲不但有較好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，還可以減少排放、改善電解銀質(zhì)量，符合目前國(guó)家提倡的循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司是一家年產(chǎn)白銀近500 t的冶煉企業(yè)，有先進(jìn)的生產(chǎn)工藝及高效的環(huán)保設(shè)施。銀冶煉生產(chǎn)線每年可處理鉛陽(yáng)極泥干重達(dá)6 000 t，其中碲含量在0.6%～0.8%，碲金屬量約36～48 t。公司一直注重綜合回收，在今年初決定上碲回收生產(chǎn)線，計(jì)劃年產(chǎn)精碲10 t以上，年產(chǎn)值約800萬(wàn)元。

1 工藝流程

1.1 工藝原理

鉛陽(yáng)極泥在氧化精煉工序后段通過(guò)合理控制溫度，加入適量氧化劑，使金屬碲以亞碲酸鈉形式進(jìn)行合理捕捉，產(chǎn)出含碲8%左右的碲渣，再把碲渣通過(guò)球磨－浸出－凈化－中和－電積－鑄型，產(chǎn)出符合國(guó)標(biāo)要求的1＃碲錠。主要反應(yīng)方程式如下：

凈化反應(yīng)式：Na2S＋Me2＋＝MeS↓＋2Na＋；

中和反應(yīng)式：Na2TeO3＋H2SO4＝TeO2＋Na2SO4＋H2O；

電積造液反應(yīng)式：TeO2＋2NaOH＝Na2TeO3＋H2O。

1.2 工藝流程

從碲渣中回收金屬碲的工藝流程如圖1所示。

圖1 工藝流程示意圖

2 金屬碲回收工藝控制條件

2.1 球磨

將含碲8%左右的碲渣人工破碎至10～30 mm，裝入濕式球磨機(jī)磨細(xì)至0.15～0.125 mm以下，球磨時(shí)要求碲渣∶水＝1∶1，保持良好液固相結(jié)合，啟動(dòng)球磨機(jī)4 h后放出料裝入浸出罐。

2.2 浸出

亞碲酸鈉溶于水，而碲渣中的碲有85%～95%以亞碲酸鈉存在，將球磨液裝入浸出槽，沖稀至原體積的三倍，加溫?cái)嚢?，加入適量的硫化鈉，溫度＞95℃，浸出6 h過(guò)濾，濾渣進(jìn)行二次浸出。通過(guò)浸出使碲和不溶于水的雜質(zhì)分離。

2.3 凈化

凈化是利用一些重金屬離子能與硫化鈉反應(yīng)生成難溶于水的硫化物沉淀而除去。將浸出濾液泵入凈化罐，加溫95℃，然后加入硫化鈉，加入量為4～7 g／L，攪拌1 h后，檢查終點(diǎn)，結(jié)束后將濾液放入離心機(jī)過(guò)濾。

2.4 中和

利用亞碲酸鹽在一定pH值范圍內(nèi)，能水解沉淀成二氧化碲，除去部分硒、砷雜質(zhì)。將凈化液泵入中和罐，用1∶4的稀硫酸中和，溫度70～80℃，使pH值5～6，生成二氧化碲沉淀，大部分硒以亞硒酸殘留于溶液中，從而達(dá)到除硒的目的，中和得到的二氧化碲用熱水洗滌三次即可。

2.5 二氧化碲煅燒

雜質(zhì)硒以二氧化硒存在二氧化碲中，二氧化硒在315℃升華，通過(guò)煅燒除去。在不銹鋼盆中放入二氧化碲40 kg左右，料層厚5 cm，通電升溫至390～450℃，在該溫度區(qū)間下煅燒6～8 h，二氧化碲呈淡黃色或白色即可。

2.6 溶解造液

在造液罐中按二氧化碲∶水＝1∶5的比例加入蒸餾水，加溫至80℃再加入二氧化碲，利用二氧化碲能溶于氫氧化鈉生成亞碲酸鈉溶液，供電解用液。

2.7 電積

開槽前，洗滌陰、陽(yáng)極和導(dǎo)電棒、導(dǎo)電板，然后裝槽，每槽7片陰極，6片陽(yáng)極，利用各金屬析出電位不同，電積進(jìn)行分離雜質(zhì)，碲電積過(guò)程的實(shí)質(zhì)是：電解槽中裝入經(jīng)過(guò)凈化的亞碲酸鈉溶液（碲180～220 g／L，氫氧化鈉80～100 g／L），并裝入不銹鋼板陽(yáng)極、陰極，當(dāng)電流通過(guò)電解液時(shí)，在陰極上析出碲。

技術(shù)條件如下：（1）電解液成分：NaOH 80～100 g／L；Te 180～220 g／L；Se＜0.3 g／L；Pb＜0.003 g／L；Cu＜0.001 g／L；Fe＜0.01 g／L；Bi＜0.09 g／L；（2）電解液溫度18～24℃；（3）電流密度25 A／m2～35 A／m2；（4）槽電壓1.5～2.8 V；（5）電流強(qiáng)度50～80 A；（6）同極距50 mm；（7）周期15～20 d。

2.8 精碲鑄型

將析出碲放入用蒸餾水泡洗至中性，放入烘干箱內(nèi)烘干，將烘干的析出碲放入石墨坩堝中，用電爐加溫到550～600℃熔化，用石墨棒進(jìn)行攪拌，使鈉捕集在石墨棒上，以達(dá)到除去鈉的目的，澆鑄時(shí)，由遠(yuǎn)到近吹風(fēng)冷卻，保證碲錠表面有美麗的樹枝花紋。

3 主要設(shè)備選擇

球磨機(jī)：根據(jù)工藝的要求，按照年產(chǎn)精碲10 t，碲渣含碲6%，一年處理碲渣約210 t，每年按300 d有效生產(chǎn)時(shí)間計(jì)算。每天處理碲渣約700 kg，考慮到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行原則，球磨機(jī)處理量定為每次300 kg。主要技術(shù)性能：規(guī)格Φ900×1 400；進(jìn)料量300 kg；操作周期3～4 h；傳動(dòng)方式為機(jī)械傳動(dòng)。

浸出罐的設(shè)計(jì)：浸出罐配套于球磨機(jī)，球磨液固比為：固∶液＝1∶1，將球磨液泵入浸出罐，沖稀至體積的三倍，加溫，機(jī)械攪拌，體積為1.5 m3左右。浸出罐選擇2 m3電加熱浸出罐，輔助蒸汽升溫。浸出液采用SS600離心機(jī)過(guò)濾，濾液泵入凈化罐。泵型號(hào)選擇：2PNLB－20－J－1，Q＝20 m3／h，H＝20 m。

凈化罐及中和罐的設(shè)計(jì)：凈化罐及中和罐配套于浸出罐，大小與浸出罐同型號(hào)，凈化液過(guò)濾與浸出液過(guò)濾共用一臺(tái)離心機(jī)，中和液過(guò)濾采用SS450離心機(jī)。

造液罐的設(shè)計(jì)：配套上道工序，采用1.5 m3罐。

電解槽設(shè)計(jì)：按精碲產(chǎn)量10 t／a，有效時(shí)間按300 d計(jì)算，電解槽選擇10個(gè)，大小為7 900 mm× 600 mm×640 mm，材質(zhì)為PVC硬塑板焊接。

鑄型機(jī)設(shè)計(jì)：鑄型機(jī)采用中頻電爐，配鑄型用電動(dòng)葫蘆，設(shè)備型號(hào)：中頻電爐KGPS－100／2.5，電動(dòng)葫蘆CD2 t9 m。

4 實(shí)踐效果

公司金屬碲回收項(xiàng)目2013年元月份正式啟動(dòng)，利用現(xiàn)有的廠房進(jìn)行改造，項(xiàng)目總投資100萬(wàn)元。項(xiàng)目建設(shè)工期5個(gè)月，通過(guò)試產(chǎn)，回收效果較好，于7月份正式投入生產(chǎn)，至11月份時(shí)產(chǎn)出精碲3 t，主含量均在99.99%以上，所有雜質(zhì)符合國(guó)家1＃精碲產(chǎn)品質(zhì)量要求；精煉回收率達(dá)92%，直收率達(dá)75%。每公斤碲消耗成本253元，但原料中的品位及雜質(zhì)與生產(chǎn)成本有關(guān)，如品位偏低則成本上升，品位偏高則成本下降；雜質(zhì)成分多則成本上升，雜質(zhì)成分少則成本下降。根據(jù)目前精碲市場(chǎng)價(jià)格為80萬(wàn)元／t，可以測(cè)算正式生產(chǎn)以來(lái)共產(chǎn)生毛收益240萬(wàn)元，除去直接生產(chǎn)成本后凈收益164.1萬(wàn)元，可見合理回收精碲的經(jīng)濟(jì)效益是可觀的。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)生產(chǎn)實(shí)踐得出，采用該工藝從鉛陽(yáng)極泥中回收金屬碲投資少，生產(chǎn)成本低，效果好。同時(shí)，開展綜合回收也是改善環(huán)境污染的重要舉措，在當(dāng)前環(huán)境問(wèn)題如此嚴(yán)峻的情況下，大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，可以充分提高能源和資源的利用效率，最大程度減少排放，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，同時(shí)取得可觀的環(huán)境效益、社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

［1］ 《中國(guó)冶金百科全書》總編輯委員會(huì).中國(guó)冶金百科全書［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1999.

The Production Practice of Com prehensive Recovery of M etals Te from Lead Anode Slime

WANG Qiang，XIONG De-qiang，XU Jun
（Jingui Silver Industry Co.，Ltd，Chenzhou 423038，China）

In order to improve the comprehensive recovery capability，solve the quality problem of tellurium in the electrical silver，metal recovery of tellurium in lead anodemud by reasonably capture and electrodepositionmethod was studied.This paper expounded the process and equipment selection formetal recovery of tellurium and achieved considerable benefits through the practice.

tellurium metal；production practice；benefits

TF843.5

：A

：1003－5540（2014）02－0042－02

2014－02－20

王 強(qiáng)（1978－），男，本科，主要從事冶金生產(chǎn)技術(shù)和管理工作。