从碲化铜渣中回收碲试验研究

摘 要：研究了采用氧化碱浸—中和沉淀—溶解还原工艺从碲铜渣中回收碲，考察了氧化碱浸过程中氢氧化钠质量浓度、氯酸钠质量浓度、浸出时间、液固体积质量比、温度对碲浸出率的影响。结果表明：在氢氧化钠质量浓度80g/L、氯酸钠质量浓度60g/L、浸出时间90min、液固体积质量比5/1、温度80 ℃条件下，碲浸出率在85%以上;浸出液经中和沉淀、沉淀物溶解还原分别获得符合行业标准 YS/T1194—2017牌号TeO2 99.5的二氧化碲和YS/T222—2010牌号 Te99.99的精碲。

关键词：碲铜渣；氧化碱浸；中和沉淀；精碲

铜冶炼阳极泥中碲质量分数一般为1% ~10%，是回收碲的重要来源。阳极泥中的碲经“酸浸-卡尔多炉”工艺处理后进入碲铜渣、苏打渣、熔炼渣，通过处理 苏打渣和碲铜渣可回收碲。碲回收工艺主要有硫酸化焙烧+水浸、氧化酸浸+碱浸、苏打焙烧+水浸、加压酸浸和加压碱浸等。硫酸化焙烧工艺的碲回收率较高，但流程长、物料损失较大、设备损耗大，且生产过程中环境污染严重；氧化酸浸工艺对碲渣中铜的脱除率较高，但后续除杂过程复杂，设备腐蚀严重，废水量大，工艺过程控制不稳定。苏打焙烧处理量大，适合于大规模生产应用，但配套设备投资高，环境污染严重，碲损失较大；加压碱浸和加压酸浸的碲回收率较高，但工艺流程较长，对设备要求高，基建和维护费用均较高。目前，回收的碲产品以工业二氧化碲(TeO2质量分数90%)和碲锭(Te质量分数99%)为主，碲资源价值未实现最大化。

试验研究采用氧化碱浸工艺从碲铜渣中选择性浸出碲，浸出液经中和沉淀和还原，将碲转化成高纯碲，以期实现碲的高效回收。

1 试验部分

1.1 试验原料、试剂及设备

碲化铜渣：为铜电解阳极泥氧压浸出液经铜粉还原后的渣,化学成分见表1。

试剂:氢氧化钠、盐酸、硫酸、氯酸钠，均为分析纯。

试验设备:真空过滤机、电加热盘等。

1.2 试验原理及方法

碲铜渣中的碲主要以Cu2Te形式存在。氧化环境下，碲化铜与碱发生化学反应，碲转化成亚碲酸钠进入溶液，而铜则形成难溶物留在渣中。亚碲酸钠溶液用稀硫酸中和形成亚碲酸沉淀，再经陈化自然分解成二氧化碲;二氧化碲用浓盐酸溶解，然后用亚硫酸钠还原得到进一步净化，获得高纯碲粉。主要化学反应见式(1)~(6)。

取一定质量碲铜渣于烧杯中,加入一定量氢氧化钠溶液和氯酸钠，在一定温度下搅拌浸出；反应一段时间后，过滤，浸出液中加入等体积稀硫酸沉淀亚碲酸；过滤后，亚碲酸经陈化自然分解成二氧化碲；过滤后，用浓盐酸溶解二氧化碲，得四氯化碲溶液；四氯化碲溶液中加入一定量亚硫酸钠，经还原获得碲粉；碲粉用纯水洗涤后获得高纯碲。

3 结论

采用氧化碱浸—中和沉淀—还原工艺从碲铜渣中回收碲是可行的，适宜条件下，碲回收率达85%以上。工艺较为简单，所得碲粉纯度较高，质量符合行标牌号Te99.99精碲产品标准要求。