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冶金百科 | 硒碲冶金主要方法 - 从铜阳极泥提取硒碲

2024-03-15 09:55:15 来源:中冶有色技术网
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简介:提取硒、碲的原料主要来自有色金属冶炼过程中的副产物,包括铜、铅、镍电解精炼产出的阳极泥,有色冶炼与化工厂的酸泥,含硒废料,富硒石煤以及钩确矿等。硒、碲冶金的主要方法包括铜阳极泥综合回收,碲铋矿的处理以及其他原料提取硒、碲。
提取硒、碲的原料主要来自有色金属冶炼过程中的副产物,包括铜、铅、镍电解精炼产出的阳极泥,有色冶炼与化工厂的酸泥,含硒废料,富硒石煤以及钩确矿等。硒、碲冶金的主要方法包括铜阳极泥综合回收,碲铋矿的处理以及其他原料提取硒、碲。

从铜阳极泥提取硒碲

提取硒、碲的原料90%以上来源于铜电解精炼产生的阳极泥,主要提取流程为铜阳极泥经过提硒工序、提碲工序和提纯工序后分别得到纯硒和纯碲。提硒工序中,包含硫酸化焙烧法、苏打法、氧化焙烧法等,使硒氧化挥发进入烟尘再经水吸收——SO还原得到粗硒;焙砂中的碲经过氧化、浸出、电解等工序得到粗碲。由于铜阳极泥原料成分和赋存状态存在差异,不同的处理工艺都有各自的优缺点,因而不同的铜冶炼企业会视具体情况和需求,选择相应工艺来综合回收铜阳极泥中的硒和碲。铜阳极泥中综合回收硒、碲的原则工艺流程如图16-1所示。




硫酸化焙烧法

会球约半数的阳极泥采用硫酸化焙烧法处理。阳极泥配以料重80%~110%的确酸,在350~500℃温度下焙烧,95%以上的硒以SeO形式挥发进人水吸收增生成HSeO,进而被烟气中的SO还原成单质硒而沉淀,经过滤、洗涤和干渠得到95%~98%的粗硒。碲以氧化物形式留存于熔砂中,经浸出脱铜后,浸出普再经过苏打熔炼,确富集于碱渣中再经水浸、电解或还原等工序得到金属碲。硫酸化焙烧法的优点:(1)焙烧工序硒回收率高于93%;(2)碲回收率高于70%;(3)间接焙烧烟气量少,污染少;(4)贵金属及铜、镍、铅、铋等的综合利用好。碲分散,提取工艺流程冗长是其主要不足。

苏打法

苏打法又分为苏打熔炼法与苏打烧结法。


A 苏打熔炼法


脱铜阳极泥配以料重40%~50%的苏打,混合均匀并投入电炉在450~650℃下熔炼,硒与碲转变为易溶于水的硒(碲)酸盐或亚硒(碲)酸盐。苏打熔炼渣用热水浸出,硒和碲转入溶液。从水浸出液中直接加入亚硫酸钠还原沉淀碲,或用硫酸中和沉淀出氧化碲,经碱溶电解回收碲。中和后液与湿式电收尘的洗涤液合并后,通入二氧化硫以析出硒。

B 苏打烧结法

苏打烧结法适于处理贫碲高硒的阳极泥物料。

将阳极泥(约含Se 20%、Te1%)配入料重9%的苏打,加水制粒、烘干后投入烧结炉内,450~650℃下通入空气烧结,硒(碲)转化为硒(碲)酸钠或亚晒(碲)酸钠。烧结料用热水通空气搅拌浸出,得到亚硒(碲)酸盐溶液。浸出液浓缩烘干、配炭后在600~625℃的电炉内还原熔炼产出硒化钠,水溶解硒化钠,过滤得到的残渣返回利用。向滤液鼓入空气氧化,90%硒自溶液中析出,水洗得到粗硒,硒总回收率93%~95%。沉硒后液通入二氧化碳调整酸度,并再次鼓入空气氧化沉出余硒后,再冷却结晶得到苏打返回烧结再利用。烧结料经热水浸出后得到的含碲约2%及铜、金、银的浸出渣,再配以苏打、硼砂及二氧化硅等进行苏打熔炼产出苏打渣,苏打渣再经水浸、中和、碱溶和电解回收碲。

氧化焙烧法

氧化焙烧法分为低温氧化焙烧法和高温氧化焙烧法。低温氧化焙烧是在350~500℃之间用空气氧化铜阳极泥中的硒单质或硒化物,使硒氧化成硒酸盐或亚硒酸盐,然后用硫酸溶解。低温氧化焙烧在电炉中进行,加入氧化钙固化硒,以提高硒回收率;焙烧温度需严格控制,否则会使硒氧化不足或挥发从而降低硒回收率。高温氧化焙烧则在700℃以上采用空气氧化铜阳极泥中的硒,使其转化

为二氧化硒挥发进入烟尘,再在吸收塔内和二氧化硫还原下产出99%的粗硒。高

温氧化焙烧通常在回转窑内进行,焙烧温度700~800℃,焙烧时间19~20h,~挥发率80%~90%。高温氧化焙烧法存在的主要问题是焙烧过程易烧结,导致谢

挥发率降低,并影响后续铜和碲的浸出。

加压氧浸法

将铜阳极泥加入高压釜中,在温度160~180℃、氧压250~350kPa的条件下进行浸出,碲以Te**或Te*的形态转入溶液,碲与铜的浸出率接近100%。浸出

渣经过制粒焙烧,阳极泥中的硒被氧化为二氧化硒挥发,经水吸收后又被还原为

单质硒。含碲浸出液用二氧化硫还原处理后,在80℃以上温度下加入铜屑(固

定床)或铜粒(转鼓设备内)产出碲化铜,用氢氧化钠将碲化铜溶解,滤液经过电解得到碲。进加压氧浸法浸出率高,置换过程碲与铜共同转入置换物,省去脱铜工序;确提取过程不存在硒的挥发损失,硒、碲分离较彻底,污染小。

选冶联合法

铜阳极泥粒度较细、含铅等金属量高,采用相应的选矿捕收剂,通过浮选

硒、碲精矿;然后从精矿中回收硒、碲,这种方法已被多国采用。前苏联莫斯科

铜厂先将阳极泥脱铜,再调料浆浓度达200g/L,加入丁基铵黑药250g/L进行浮选,获得含硒9.23%~14.35%的硒精矿,硒回收率大于94%。

日本大阪铜厂先用硫酸溶液脱铜,再加水调矿浆浓度至100g/L、pH=2,加208号黑药50g/L进行浮选。99.7%以上的硒、金、银进入精矿,精矿含硒31.2%、碲4.6%、金1.61%及银35.15%,93%以上的铅进入尾矿,硒回收率大于94%。

选冶联合法的优点在于:脱铅良好,可减少后续冶炼的一半处理料量;硒、碲以及贵金属的选矿回收率均高,脱铜与湿磨阳极泥合二为一,简化了工艺。
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