铜碲渣的处理方法
阅读说明：本技术 铜碲渣的处理方法 (Treatment method of copper-tellurium slag ) 是由 文燕 郑国渠 王海荣 臧轲轲 甘秀江 周斌 王爱荣 李春侠 沈宇坤 李波 丛超杰 于 2021-08-20 设计创作，主要内容包括：本发明属于有色金属冶炼领域,具体涉及一种铜碲渣的处理方法,包括如下步骤：(1)酸浸；(2)碱浸；(3)氧化沉碲；(4)还原。与现有技术相比,本申请以铜碲渣为原料,首先进行氧化酸性浸出,使得绝大部分的铜进入到液相中,而碲进入固相得到富碲渣；然后将富碲渣进行碱性浸出,使得碲全部进入到液相中,随后加入双氧水使碲全部被氧化成高碲酸钠,从而实现与其他杂质完全分离。最后,将上述高碲酸钠加入到硫化剂溶液中,经还原得到碲粉。本申请采用全湿法工艺,实现了铜碲的充分分离,同时以碲粉的形式高效回收金属碲。并且,本申请工艺流程简单,对设备要求低,易于工业化生产。(The invention belongs to the field of non-ferrous metal smelting, and particularly relates to a method for treating copper-tellurium slag, which comprises the following steps: (1) acid leaching; (2) alkaline leaching; (3) oxidizing and depositing tellurium; (4) and (4) reducing. Compared with the prior art, the method takes the copper-tellurium slag as a raw material, firstly, oxidation acid leaching is carried out, so that most of copper enters a liquid phase, and tellurium enters a solid phase to obtain tellurium-rich slag; then alkaline leaching the tellurium-rich slag to ensure that all tellurium enters a liquid phase, and then adding hydrogen peroxide to ensure that all tellurium is oxidized into high sodium tellurate, thereby realizing the complete separation from other impurities. And finally, adding the sodium tellurate into a vulcanizing agent solution, and reducing to obtain tellurium powder. The method adopts a full wet process, realizes the full separation of copper and tellurium, and efficiently recovers the metal tellurium in the form of tellurium powder. Moreover, the method has the advantages of simple process flow, low requirement on equipment and easy industrial production.)
技术领域
本发明属于有色金属冶炼领域，具体涉及一种铜碲渣的处理方法。
背景技术
碲是一种稀散元素，广泛应用于冶金、能源、石油化工、军事航天等行业。
自然界中，除少量以单质存在外，碲大部分与铅、铋、铜、铁、锌、镍、金、银、以及铂族等元素形成碲化物、碲硒(硫)化物、碲的氧化物和含氧酸盐等。由于碲矿物的分散性及稀缺性，80％的碲都是从阳极泥中回收的。铜阳极泥预处理过程中，部分碲会与铜一起被浸出，采用铜粉置换的方法得到碲化亚铜渣，可以作为提取碲的重要原料。但是由于技术原因无法及时处理，污染了环境也造成了资源的极大浪费，因此，如何从碲化铜渣中分离铜碲以及回收金属碲成为研究重点。
目前，从碲化铜渣中回收金属碲的方法有氧化加压浸出、氧化焙烧高温浸出、硫酸化焙烧以及低温氧化焙烧等。中国发明专利CN104928483A公开了一种碲化铜渣综合回收银、硒、碲、铜的方法，该方法在碲化铜渣中加入含有氧化剂的稀硫酸溶液并加热搅拌浸出后，从浸出液中回收铜，酸浸渣中加碱再次浸出，碱浸液经过净化、沉碲、锻烧、电解后制得精碲。中国发明专利CN109052339A公开了一种真空蒸馏实现碲的回收，其将碲化铜渣与硫化物进行硫化反应，随后将硫化产物进行真空蒸馏，将碲从混合物中分离出来。如上处理方法都需要使用高温煅烧的过程，能耗大，设备投资大且要求高，不仅应用受到限制，且最终的铜碲分离程度较低，碲回收率不高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种铜碲渣的处理方法，可以从铜碲渣中高效分离铜碲并回收金属碲，解决了现有从碲化铜渣中分离铜碲不彻底、回收金属碲效率不高的问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种铜碲渣的处理方法，包括如下步骤：
(1)酸浸：将铜碲渣加入到酸液中，并在酸浸过程中缓慢加入试剂Ⅰ，酸浸后得到酸浸液和酸浸渣；
(2)碱浸：将上述酸浸渣加入到碱液中进行浸出得到碱浸液及碱浸渣；
(3)氧化沉碲：向上述碱浸液中加入试剂Ⅱ进行沉碲，过滤得到含碲沉淀以及沉碲后液；
(4)还原：将含碲沉淀洗涤后，加入到硫化剂溶液中，然后加入还原剂，还原后得到碲粉。
具体地，所述步骤(1)中，酸液为浓度50～90g/L的硫酸溶液，铜碲渣与酸液的液固比为8～12:1，氯化钠用量为25～45g/L。反应温度为50～90℃，反应时间为1～2h，机械搅拌速度为200～700转/分钟。
所述步骤(2)中，碱液为浓度1～5mol/L的氢氧化钠溶液，碱浸的反应温度为50～90℃，反应时间为1～2h，机械搅拌速度为200～1000转/分钟。
所述步骤(3)中，氧化剂为浓度25～30％的双氧水或氯化钠溶液，氧化剂体积为碱浸液体积的5～15％。氧化沉碲步骤在常温下进行，得到的沉碲后液经过除杂、脱氧后，返回步骤(2)循环使用。
所述步骤(4)的反应温度为30～70℃，硫化剂为硫化钠，还原剂为亚硫酸钠或二氧化硫气体。硫化剂用量按硫离子与碱浸渣中碲元素摩尔比为3.2～4.8，还原剂用量按还原剂与碲元素摩尔比为3～6。
与现有技术相比，本申请以铜碲渣为原料，首先采用氯酸钠进行氧化酸性浸出，使得绝大部分的铜进入到液相中，而碲进入固相得到富碲渣；然后，将所述的富碲渣进行碱性浸出，使得碲全部进入到液相中，随后加入双氧水使碲全部被氧化成高碲酸钠，从而实现与其他杂质完全分离。最后，将上述高碲酸钠加入到硫化剂溶液中，经亚硫酸钠或二氧化硫气体还原得到碲粉。本申请采用全湿法工艺，实现了铜碲的充分分离，同时以碲粉的形式高效回收金属碲。并且，本申请工艺流程简单，对设备要求低，易于工业化生产。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
步骤1将135g含水率为26％的铜碲渣(检测含Te约37％)加入到1L浓度为70g/L硫酸溶液中，当温度达到80℃时，缓慢加入35g氯酸钠，反应温度2h，将铜溶解出来，从而得1L酸浸液和120g酸浸渣。
步骤2将上述酸浸渣加入到1.2L浓度为3M的氢氧化钠溶液中，反应温度80℃，反应2h，得到1.2L碱浸液和12.4g碱浸渣。
步骤3向上述碱浸液中加入100mL浓度为30％双氧水，常温，反应2h，得到1.2L沉碲后液和70.5g高碲酸钠。
步骤4将上述高碲酸钠洗涤、干燥后，加入到硫化钠溶液中，其中硫化钠溶液中硫离子与高碲酸钠中碲元素摩尔比为4.0，缓慢向其中低价亚硫酸钠溶液，其中亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠与碲元素摩尔比为5.0，反应后得到还原渣，洗涤干燥处理。
经检测，得到的还原渣为单质碲，其纯度为99.6％。且一次回收率为95.8％。
实施例2
步骤1将134g含水率为25％的铜碲渣(检测含Te～39％)加入到1L浓度为80g/L的硫酸溶液中，当温度达到70℃时，缓慢加入40g氯酸钠，反应温度2h，将铜溶解出来，从而得1L酸浸液和118g酸浸渣。
步骤2将上述酸浸渣加入到1.2L浓度为3M的氢氧化钠溶液中，反应温度80℃，反应2h，得到1.2L碱浸液和11.9g碱浸渣。
步骤3向上述碱浸液中加入100mL浓度为30％的双氧水，常温，反应2h，得到1.2L沉碲后液和72.1g高碲酸钠。
步骤4将上述高碲酸钠洗涤、干燥后，加入到硫化钠溶液中，其中硫化钠溶液中硫离子与高碲酸钠中碲元素摩尔比为4.5，缓慢向其中低价亚硫酸钠溶液，其中亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠与碲元素摩尔比为5.2，反应后得到还原渣，洗涤干燥处理。
经检测，得到的还原渣为单质碲，其纯度为99.7％。且一次回收率为96.1％。
实施例3
步骤1将143g含水率为30％的碲化铜渣(检测含Te～36％)加入到1L浓度为70g/L的硫酸溶液中，当温度达到90℃时，缓慢加入35g氯酸钠，反应温度2h，将铜溶解出来，从而得1L酸浸液和128g酸浸渣。
步骤2将上述酸浸渣加入到1.2L浓度为3M的氢氧化钠溶液中，反应温度80℃，反应2h，得到1.2L碱浸液和10.1g碱浸渣。
步骤3向上述碱浸液中加入100mL浓度为30％的双氧水，常温，反应2h，得到1.2L沉碲后液和68.9g高碲酸钠。
步骤4将上述高碲酸钠洗涤、干燥后，加入到硫化钠溶液中，其中硫化钠溶液中硫离子与高碲酸钠中碲元素摩尔比为3.5，缓慢向其中低价亚硫酸钠溶液，其中亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠与碲元素摩尔比为5.2，反应后得到还原渣，洗涤干燥处理。
经检测，得到的还原渣为单质碲，其纯度为99.5％。且一次回收率为95.9％。
实施例4
步骤1将138g含水率为28％的铜碲渣(检测含Te～45％)加入到1L浓度为90g/L的硫酸溶液中，当温度达到80℃时，缓慢加入35g氯酸钠，反应温度2h，将铜溶解出来，从而得1L酸浸液和119g酸浸渣。
步骤2将上述酸浸渣加入到1.2L浓度为4M的氢氧化钠溶液中，反应温度80℃，反应2h，得到1.2L碱浸液和10.5g碱浸渣。
步骤3向上述碱浸液中加入100mL浓度为30％的双氧水，常温，反应2h，得到1.2L沉碲后液和71.1g高碲酸钠。
步骤4将上述高碲酸钠洗涤、干燥后，加入到硫化钠溶液中，其中硫化钠溶液中硫离子与高碲酸钠中碲元素摩尔比为3.8，缓慢向其中低价亚硫酸钠溶液，其中亚硫酸钠溶液中亚硫酸钠与碲元素摩尔比为5.3，反应后得到还原渣，洗涤干燥处理。
经检测，得到的还原渣为单质碲，其纯度为99.7％。且一次回收率为95.3％。
由上述实施例可知，采用本发明的处理铜碲渣的方法，不仅分别将铜和碲实现了实现了有效分离，且得到的碲粉达到99.5％以上的高纯度，一次回收率也在95％以上，减少了有价元素的流失、实现了资源的有效回收。整个处理过程条件简单、设备易得、所用试剂成本低，适合在冶炼企业大范围推广。