從銅沉淀渣中回收硒、銅、碲試驗研究

郈亞麗

(煙臺國潤銅業(yè)有限公司，山東 煙臺 264002)

從銅沉淀渣中回收硒、銅、碲試驗研究

郈亞麗

(煙臺國潤銅業(yè)有限公司，山東 煙臺 264002)

研究了采用硫酸化焙燒蒸硒、水浸分銅、酸浸分碲工藝，從銅沉淀渣中分步回收硒、銅、碲。試驗結(jié)果表明，適宜條件下，硒、銅、碲回收率分別為90.21%、96.32%、80.82%，可實現(xiàn)硒、銅、碲的分步回收。工藝操作簡單，金屬產(chǎn)品品位較高。

沉淀渣;焙燒；浸出；回收；銅;硒;碲

煙臺鵬暉銅業(yè)有限公司采用陽極泥硫酸化焙燒蒸硒、酸浸分銅、氯化分金、分金后液通入SO2置換鉑鈀硒碲、亞硫酸鈉分銀工藝流程，逐步回收陽極泥中的硒、銅、金、銀、鉑、鈀、碲有價金屬。在分銅工序，采用酸浸分銅時，銅以硫酸銅形式進入分銅液中，分銅液通過蒸發(fā)濃縮生產(chǎn)硫酸銅。為提高硫酸銅產(chǎn)品純度，除去分銅液中的硒、碲等雜質(zhì)，可通入銅粉，產(chǎn)出富含銅、硒、碲的凈化渣[1-8]。試驗研究了從凈化渣中綜合回收硒、銅、碲。

1 試驗部分

1.1 試驗原料

試驗原料為煙臺鵬暉銅業(yè)有限公司凈化分銅液過程中產(chǎn)出的沉淀渣，其主要化學成分見表1。沉淀渣中除含有銅、硒、碲外，還含有少量稀貴金屬，主要物相為銅粉、Cu2Se和Cu2Te。

表1 沉淀渣的主要化學成分 %

注：Au、Ag單位為kg/t;Pt、Pd單位為g/t。

1.2 試驗原理與工藝流程

1.2.1硫酸化焙燒蒸硒

沉淀渣中含有銅、硒、碲，其中硒、碲主要以硒化銅、碲化銅形式存在，在一定條件下，經(jīng)過硫酸化焙燒，銅、硒化銅和碲化銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩猁}。主要反應為[9-11]：

(1)

(2)

(3)

SeO2與吸收塔中的H2O反應生成亞硒酸。窯內(nèi)產(chǎn)生的SO2氣體進入吸收塔后，將亞硒酸還原成粗硒，化學反應為：

(4)

(5)

1.2.2水浸分銅

沉淀渣經(jīng)焙燒后，其中的銅轉(zhuǎn)變?yōu)榱蛩徙~。用水浸出，銅轉(zhuǎn)入溶液，碲留在浸出渣中。浸出過程中補充少量工業(yè)氯化鈉，可防止沉淀渣中的銀進入浸出液中，化學反應[9]為

(6)

1.2.3酸浸分碲及碲的還原

二氧化碲溶于鹽酸或硫酸。考慮到碲還原時，必須有鹵族元素作為催化劑，所以采用鹽酸作浸出劑浸出碲[12-14]：

(7)

(8)

溶液中的H2TeCl6在還原劑SO2作用下轉(zhuǎn)化成單質(zhì)碲粉：

(9)

(10)

1.2.4工藝流程

從沉淀渣中綜合回收有價元素的工藝流程如圖1所示。

圖1 沉淀渣綜合回收有價元素工藝流程

2 試驗結(jié)果與討論

2.1 硒的回收

漿化槽中投入一定質(zhì)量沉淀渣，加入98%工業(yè)硫酸進行漿化，之后均勻加入到回轉(zhuǎn)窯中進行焙燒。焙燒過程中產(chǎn)生的煙氣通過管道送到帶有負壓的吸收塔中回收硒。

漿化條件：沉淀渣(濕)質(zhì)量1 000 kg，工業(yè)硫酸體積500 L，漿化時間5 h，常溫下機械攪拌。

焙燒條件：三段焙燒溫度分別為(400±20)、(500±20)、(620±20) ℃，窯尾負壓300～700 Pa。

吸收條件：以三段吸收塔處理煙氣，塔內(nèi)負壓2 kPa。

硫酸化焙燒蒸硒試驗結(jié)果見表2。可以看出：硒回收效果較好，回收率為91.8%，粗硒品位為97.47%；銅、碲在硒回收過程中流失量較少，投入1 000 kg沉淀渣，產(chǎn)出1 215 kg分硒渣，這是因為在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)發(fā)生硫酸化反應，銅與硫酸反應轉(zhuǎn)化成硫酸鹽。

表2 硫酸化焙燒蒸硒試驗結(jié)果

2.2 銅的回收

反應釜中加入水，升溫至設定溫度，按照一定液固體積質(zhì)量比加入分硒渣。反應過程中加入少量工業(yè)氯化鈉，防止銀進入液體，銅以硫酸銅形式進入液體中形成分銅液。反應結(jié)束后，壓濾、洗滌，分銅液送結(jié)晶得硫酸銅，實現(xiàn)銅的回收。

分銅試驗條件：分硒渣1 000 kg，液固體積質(zhì)量比6∶1，溫度85 ℃，反應時間3 h，NaCl質(zhì)量濃度1 g/L左右，機械攪拌。試驗結(jié)果見表3。

表3 水浸分銅試驗結(jié)果

注：分銅液中含有1 000 L分銅渣洗滌水。

由表3看出：水浸分銅過程中，銅浸出率為99.2%；碲有少量浸出，浸出率約為7.74%，絕大部分留在分銅渣中。

2.3 碲的回收

反應釜中加入水和鹽酸，攪拌狀態(tài)下加入分銅渣。反應結(jié)束后，壓濾、洗滌，分碲液加入還原劑SO2，實現(xiàn)碲的回收。

酸浸分碲試驗條件：鹽酸濃度5 mol/L，液固體積質(zhì)量比4∶1，溫度85 ℃，反應時間3 h，機械攪拌。碲還原試驗條件：溫度85 ℃，反應時間2 h，通入SO21.5 h，通入流量50 L/min，機械攪拌。酸浸分碲及還原試驗結(jié)果見表4。可以看出，用鹽酸浸出碲，碲浸出率為95.53%，獲得粗碲(濕)65.15 kg，碲得到了有效回收。

表4 酸浸分碲及碲的SO2還原試驗結(jié)果

注：分碲液中含有500 L分碲渣洗滌水。

3 工業(yè)生產(chǎn)實踐

依工業(yè)試驗流程及試驗條件，投料(沉淀渣)10 t，共產(chǎn)出粗硒1 376 kg，分銅液中銅質(zhì)量約322.68 kg，粗碲622 kg。經(jīng)計算，硒直收率為90.21%，碲直收率為80.82%，銅直收率為96.32%。

4 結(jié)論

根據(jù)硒、銅、碲的性質(zhì)，采用硫酸化焙燒蒸硒、水浸分銅、酸浸分碲工藝，從沉淀渣中分步回收硒、銅、碲是可行的。該工藝流程簡單，可用于實際工業(yè)生產(chǎn)，適宜條件下，硒、碲、銅直收率分別為90.21%、80.82%和96.32%，回收效果較好。

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ResearchonRecoveringofCopper，SeleniumandTelluriumFromCopperPrecipitationSlag

HOU Yali

(YantaiGuorunCopperIndustryCo.,Ltd.,Yantai264002,China)

The process of evaporating selenium by sulfatizing roasting-leaching copper using water-leaching tellurium using hydrochloric acid from copper precipitation slag was researched.The results show that under the suitable conditions,recovery of selenium，copper，tellurium are 90.21%，96.32%，80.82%，respectively，achieving recovery of selenium，copper，tellurium step by step.The process has advantage of easy operation and high grade of metal products.

precipitate slag;roasting;leaching;recovery;copper;selenium;tellurium

TF803.21;TF811

A

1009-2617(2017)06-0476-03

10.13355/j.cnki.sfyj.2017.06.007

2017-05-03

郈亞麗(1984-)，女，山東菏澤人，碩士，工程師，主要研究方向為銅及稀貴金屬的濕法冶金。