碲生產工藝優(yōu)化的探索與實踐

趙海濤

（江西銅業(yè)集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

碲生產工藝優(yōu)化的探索與實踐

趙海濤

（江西銅業(yè)集團公司 貴溪冶煉廠，江西 貴溪 335424）

貴溪冶煉廠以銅陽極泥回收金銀過程中產出的分碲液為原料生產4N碲錠。近年來，貴溪冶煉廠碲生產工藝優(yōu)化在探索和實踐中取得了顯著效果，通過對碲生產過程中脫錫工藝、電積工藝和碲陽極泥回收處理工藝的優(yōu)化，提高了碲的回收率，保證了產品質量穩(wěn)定。目前，碲回收率達到93%，4N碲錠合格率100%。

碲；生產工藝；優(yōu)化；回收；探索；實踐

1 引言

碲金屬及其化合物廣泛應用于冶金、石油化工、電子技術、醫(yī)學、電池材料、航空等領域，碲很少有獨立的礦床，常伴生于銅、鉛鉍等礦中，目前提取碲的原料主要是有色金屬電解過程中產出的陽極泥，其中又以銅電解陽極泥為主［1-5］。貴溪冶煉廠是國內生產碲的主要廠家之一，主要以銅陽極泥提取金銀過程產出的分碲液為原料生產4N碲錠，截止到2015年，貴溪冶煉廠的4N碲錠的產能規(guī)模已達55t/a。多年來，貴溪冶煉廠碲生產工藝也在不斷的優(yōu)化探索與實踐中日趨成熟。

2 碲生產工藝簡介

貴溪冶煉廠碲生產工藝，主要以分碲液為原料，經(jīng)“預處理—堿浸—凈化—中和—煅燒—造液—電積—澆鑄”后產出1#碲錠［6］，其工藝流程如圖1所示。

3 原有生產工藝存在問題

貴溪冶煉廠碲生產工藝有著流程長，工序多，雜質控制要求高的特點，原有工藝存在的問題有：

（1）除雜過程中，脫錫工藝產出的含錫棄渣量大，渣含碲2%～8%，碲損失較大。

圖1 碲生產工藝流程

（2）碲陽極泥產率較高，碲電積過程中約8%～10%的碲進入陽極泥中，影響碲的收率。

（3）碲陽極泥回收處理工藝僅能回收90%左右的碲，有價金屬回收率偏低，且勞動強度大，處理成本高。

因此，碲生產工藝的不斷優(yōu)化與完善，對保證產品質量、提高資源回收利用效率有著重要的意義。

4 碲生產工藝優(yōu)化的探索與實踐

4.1 雜質錫脫除工藝優(yōu)化的探索與實踐

4.1.1 工藝優(yōu)化探索

隨著貴溪冶煉廠增加雜銅的處理，雜銅中的錫在冶煉過程中會部分進入銅陽極泥，最終進入碲回收系統(tǒng)中。

貴冶碲回收系統(tǒng)中錫含量的上升，對生產的不利影響主要表現(xiàn)在煅燒后二氧化碲板結成塊、造液時固液沉降分離困難和電解過程中陽極泥粘結于槽壁及極板上，從而影響產品質量。

在原分碲液預處理工藝中，利用錫、碲水解pH值的差異，通過分步水解預脫除分碲液中的錫，再結合提高碲電解廢液堿度深度脫錫的方法，有效的控制了碲回收系統(tǒng)中錫的消極影響。但是該工藝中含錫棄渣產出量大，棄渣中碲含量約2%～8%，碲損失較大。

我們通過探索研究，尋找到了一種合適的復合鈣鹽試劑，可以選擇性的固化分碲液中的錫，達到高效分離錫、碲的目的。經(jīng)試驗驗證，只需采用該工藝在分碲液預處理工序中脫錫，就可有效控制碲回收系統(tǒng)中錫的消極影響，簡化了脫錫工藝流程，減少了含錫棄渣量；并且棄渣中含碲降至1%以下，提高了碲的收率。

4.1.2 生產實踐

2014年，優(yōu)化后的脫錫工藝應用于生產實踐中后，取得了非常好的效果。工藝優(yōu)化前后生產情況對比如表1所示。

表1 脫錫工藝優(yōu)化前后生產數(shù)據(jù)

從表1可以看出，優(yōu)化后的脫錫工藝，在有效控制碲回收系統(tǒng)中錫的消極影響的同時，含碲棄渣量下降了30%左右，渣含碲在1%以下，降低了碲的損失，提高了碲的直收率。

4.2 碲電積工藝優(yōu)化的探索與實踐

4.2.1 工藝優(yōu)化探索

在碲電積過程中，陽極發(fā)生氧化反應，液相中的OH-失去電子生成H2O和O2，而產生的副反應就是電解液中的四價碲被新生態(tài)的O2氧化成六價碲，從而產生一種黃色的固體含碲物料——碲陽極泥。在碲電積過程中，約有8%～10%的碲進入陽極泥中。

通過分析碲陽極泥產生的原因和形成過程，在探索試驗中我們發(fā)現(xiàn)通過在電積過程中添加某種醇類試劑，可以有效的抑制陽極上氧氣副反應的發(fā)生，降低碲陽極泥產生量，探索結果如表2所示：

表2 醇類試劑對抑制碲陽極泥產生的效果

由表2可以看出，通過分批添加醇類試劑，可以有效的抑制陽極上氧氣副反應的發(fā)生，延遲碲陽極泥的產生時間，降低碲陽極泥產生量。

考慮到醇類試劑成本較高，以及試劑添加可能帶入的雜質影響，我們又探索尋找了另一種抑制氧化副反應影響的方法：通過改變陽極形狀，大幅度降低陽極有效面積，提高陽極電流密度，使產生的氧氣集中在較小的范圍內然后快速溢出，減少新生氧氣在電解液中的停留時間和接觸面積，達到抑制氧氣副反應降低碲陽極泥產生量的目的。經(jīng)試驗驗證，當陽極有效面積減至原來的1/10時，碲陽極泥的產生量可降至原來的1/6左右。

4.2.2 生產實踐

在碲電解系統(tǒng)由原來的板式陽極改為格柵式陽極后，陽極有效面積減至原來的1/10，在保持原工藝參數(shù)不變的情況下，陽極的電流密度也就相應的增大至原來的10倍左右。經(jīng)過近一年多的生產實踐應用，取得了較好的效果，跟蹤數(shù)據(jù)如圖2所示。

圖2 工藝優(yōu)化前后碲陽極泥產生率對比，kg/kg·Te

從圖2可以看出，碲陽極泥的產生率由原來的0.45 kg/kg·Te降到了0.08 kg/kg·Te左右，碲陽極泥產量大幅下降。

4.3 碲陽極泥處理工藝優(yōu)化的探索與實踐

4.3.1 工藝優(yōu)化探索

原有工藝中，采用“酸浸—還原—堿浸”的方法處理回收碲陽極泥，其中的有價金屬碲僅能回收90%左右，而且處理成本高，勞動強度大。

我們通過試驗研究，尋找到了一種合適的還原劑，直接在堿性條件下將六價碲還原為四價碲后浸出，替代“酸浸—還原—堿浸”工藝。經(jīng)試驗驗證，在浸出溫度95℃、浸出時間3h、液固比5、還原劑用量為陽極泥中碲金屬量的3倍的最佳工藝條件下，碲陽極泥中有價金屬的回收率可以達到95%以上。

4.3.2 生產實踐

在碲陽極泥處理優(yōu)化工藝應用于生產實踐后，碲陽極泥可直接在系統(tǒng)內消化處理，縮短了流程，降低了生產成本，提高了碲陽極泥中有價金屬的回收效果。跟蹤一段時間碲陽極泥的處理數(shù)據(jù)，其中有價金屬的回收率見圖3所示。

從圖3可以看出，采用優(yōu)化后的工藝處理回收碲陽極泥，其中有價金屬的回收率達到95%左右。

圖3 工藝優(yōu)化后碲陽極泥中有價金屬回收率，%

5 結語

貴溪冶煉廠碲生產工藝通過對脫錫工藝、碲電積工藝和碲陽極泥回收處理工藝的優(yōu)化，有效的降低了生產過程中間物料的碲損失，保證了產品質量的穩(wěn)定達標，取得了顯著的效果：

（1）在有效控制碲回收系統(tǒng)中錫的消極影響的同時，簡化了脫錫工藝流程，含錫棄渣量下降30%左右，渣含碲在1%以下。

（2）碲陽極泥產生率由0.45kg/kg·Te下降至0.08kg/kg·Te左右，碲陽極泥產量大幅下降。

（3）碲陽極泥處理采用“還原堿浸”替代“酸浸—還原—堿浸”工藝，縮短了流程，碲陽極泥中有價金屬碲的回收率由90%提高至95%左右。

目前，貴溪冶煉廠的碲回收率達到93%的較高水平，4N碲錠合格達到100%。

［1］胡智向, 朱劉, 王曉峰. 碲的資源分布與工業(yè)應用[J]. 廣東化工, 2014, 41(20):77-78.

［2］董竑君, 蔣訓雄, 范艷青, 等. 從銅陽極泥中回收和制備碲粉[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2014(10):69-71.

［3］鐘清慎, 賀秀珍, 劉玉強, 等. 低濃度銅陽極泥加壓浸出液中銀硒碲的分離[J]. 有色金屬(冶煉部分), 2014(9):51-54.

［4］郭學益, 許志鵬, 田慶華, 等. 低溫堿性熔煉分離富集銅陽極泥中的有價金屬[J]. 中國有色金屬學報, 2015(8):2 243-2 250.

［5］金自文, 沈晉華, 王愛榮. 提高銅陽極泥中碲回收率的工藝優(yōu)化研究[J]. 企業(yè)技術開發(fā), 2015(9):1-5.

［6］李明. 銅冶煉過程中有價金屬的綜合回收工藝[J]. 中國有色冶金, 2014(2):71-73.

Exploration and Practice on the Optimization of Tellurium Processing

ZHAO Hai-tao
（Guixi Smelter, Jiangxi Copper Corporation, Guixi 335424, Jiangxi, China）

4N tellurium ingot is made from separated tellurium liquid which is produced in the process of recovering gold and silver from copper anode slime in Guixi Smelter. In recent years, the remarkable results have achieved in the exploration and practice to optimize the process of produce tellurium in GuiXi Smelter. Through the optimization process of removing Tin, tellurium electrodeposition and tellurium anode slime recovery in the tellurium production process, the recovery rate of tellurium was increased and the stability of product quality was ensured. At present, the recovery rate oftellurium reaches 93%, and the qualified rate of 4N tellurium ingot is 100%.

tellurium；processing；optimization；recovery；exploration；practice

TN304.1+4

A

1009-3842（2016）06-0045-03

2016-09-29

趙海濤（1981-），男，山東淄博人，工程師，主要是從事稀散金屬回收研究和生產。E-mail:zhaoht1981@yeah.net