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從銅陽極泥中回收碲研究現(xiàn)狀

文檔作者：謝紅艷1，王吉坤h2，路輝1 文檔來源： 1．昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院 2．云南冶金集團(tuán)總公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2024年06月06日
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第29卷第3期(總第115期)
20lO年9月
濕法冶金
Hydrometallurgy of China
V01．29 No．3(Sum．115)
Sep．2010
從銅陽極泥中回收碲研究現(xiàn)狀
謝紅艷1，王吉坤h2，路輝1
(1．昆明理工大學(xué)冶金與能源工程學(xué)院，云南昆明650093)
(2．云南冶金集團(tuán)總公司，云南昆明650031)
摘要：闡述了碲的資源及在銅陽極泥中的分布狀況，著重介紹了幾種主要的從銅陽極泥中回收碲的工藝：純堿
焙燒法，硫酸化焙燒法，氧化酸浸法，蘇打熔煉法，氯化法，堿性高壓浸出法和高壓酸浸造碲銅法。認(rèn)為加壓酸
浸法是目前較具優(yōu)勢(shì)的方法。
關(guān)鍵詞：碲；回收；銅陽極泥；方法
中圖分類號(hào)：X758；TF843．5 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1009—2617(2010)03一0143一04
上世紀(jì)90年代以前，人們普遍認(rèn)為世界可回收碲都
伴生于銅礦床中，所以美國礦業(yè)局以銅資源為基礎(chǔ)，按每
噸銅可回收o．065 kg碲計(jì)算，推算出全球碲儲(chǔ)量在
22 000 t左右，儲(chǔ)量基礎(chǔ)38 000 t，主要分布在美國、加拿
大、秘魯、智利、贊比亞、扎伊爾、菲律賓、澳大利亞、日本、
歐洲等國家和地區(qū)[1]。然而，我國現(xiàn)已探明伴生碲儲(chǔ)量
在世界處于第3位，資源較為豐富，保有儲(chǔ)量近14 000 t，
主要伴生于銅、鉛、鋅等金屬礦產(chǎn)中，據(jù)主礦產(chǎn)儲(chǔ)量推算，
我國還有未計(jì)入儲(chǔ)量的碲礦資源約10 ooO t[2]。
l碲在銅陽極泥中的分布
在銅冶煉廠，由于銅原料的差異，銅電解過程產(chǎn)出的
銅陽極泥中碲質(zhì)量分?jǐn)?shù)差別較大，高的達(dá)5％～6％，低的
僅O．5％～0．8％，甚至更低，大多數(shù)在1％左右。碲的化
學(xué)性質(zhì)比較特殊，具有較明顯的兩性特征，易分散，所以
回收率較低。因此，從經(jīng)濟(jì)角度考慮，回收碲的工藝流程
也差異較大。碲在銅陽極泥中絕大多數(shù)以Ag。Te、
Cu2 Te、Au2 Te等形式存在[引。
2從銅陽極泥中綜合回收碲的主要方法
2．1 純堿焙燒法[41
將碳酸鈉和水與銅陽極泥充分混合，制成濃膏，在
530～650℃下進(jìn)行焙燒，在不考慮碲揮發(fā)的情況下將其
完全轉(zhuǎn)化為六價(jià)狀態(tài)。焙燒過的球粒或團(tuán)塊磨細(xì)后用水
浸出。銅陽極泥中的另一種元素硒在此過程中轉(zhuǎn)變成硒
酸鈉。由于碲酸鈉極難溶解于此種強(qiáng)堿性溶液而殘留在
渣中，此時(shí)脫硒的純堿浸出渣用稀硫酸處理會(huì)使不溶解
的碲酸鈉轉(zhuǎn)化為可溶解的碲酸：
Na2礎(chǔ)。(不溶)+H2鼢一H2喲。(可溶)+Na2鰳；(1)
用鹽酸和二氧化硫處理可將碲酸還原為碲：
H2Te0；+2HCl—H2Te03+H20+C12， (2)
H2Te03+H20+2S02—2H2S04+Te。(3)
在一定酸度下，用亞硫酸鈉可將碲酸還原成二氧化
碲，從熱溶液中得到致密、淺黃色的固體：
H2Te()4+Na2S03一Te02+Na2S04+H20。(4)
在氫氧化鈉中溶液中，通過電解碲酸鈉可獲得碲，再
生的堿可返回溶解二氧化碲：
Na2Te03+H20+4e=—一Te+2N820H+02。(5)
2．2 硫酸化焙燒法
世界上約半數(shù)的含碲陽極泥系用硫酸化焙燒法處理
的。此法具有1)碲回收率高，達(dá)70％～85％；2)簡單易
行，經(jīng)濟(jì)且無公害；3)可綜合回收貴金屬等特點(diǎn)，適于處
理Se質(zhì)量分?jǐn)?shù)3％～28％、Te質(zhì)量分?jǐn)?shù)O．5％～4％的物
料。Te0。沉淀物可用Na0H溶解得NaTe0：溶液，當(dāng)溶
液中Te質(zhì)量濃度200～300 g／L、Na0H質(zhì)量濃度100
g／L時(shí)，在電流密度50 A／m2、槽電壓1．6～1．8 V、30℃
條件下進(jìn)行不溶陽極電解，可得到金屬碲∞]。該工藝的
缺點(diǎn)是：有大量二氧化硫生成，環(huán)境污染嚴(yán)重，需增加制
硫酸設(shè)備或廢氣洗滌塔，硒回收操作復(fù)雜，渣中貴金屬與
碲分離困難。
收稿日期：2009—10一27
作者簡介：謝紅艷(1984一)，女。內(nèi)蒙古赤峰人，博士研究生，主要研究方向?yàn)闈穹ㄒ苯稹?
萬方數(shù)據(jù)
· 144 · 濕法冶金2010年9月
硫酸化焙燒足用硫酸作氧化劑將硒或硒化物和碲或
碲化物轉(zhuǎn)化成四價(jià)氧化物，其中碲的氧化反應(yīng)為：
Cu2 R+6H2 S04=；一2C議)4+1×)2+4Sq+6Hz 0。(6)
用鹽酸町從硫酸化焙燒后的渣中浸出碲。鹽酸可溶
解六價(jià)碲和四價(jià)碲，但2個(gè)原因小推薦這種方法：1)鹽酸
會(huì)使銀全部轉(zhuǎn)變?yōu)殡y溶的氯化銀，使后面銀的回收更困
難；2)如果有六價(jià)碲存在，它可使鹽酸氧化，釋放出氯氣，
又會(huì)使陽極泥中的金溶解，這會(huì)對(duì)下一步碲和金的分離
有影響。而用堿浸出硫酸化焙燒后的渣，碲的總浸出率
通常只有60％～80％。因此，酸浸和堿浸都不能獲得滿
意的碲回收率¨j。
2．3氧化酸浸法
劉建華等[73采用氧化酸浸法，對(duì)某銅冶煉廠銅陽極
泥回收碲過程中產(chǎn)生的堿浸渣、凈化渣、碲電積陽極泥的
混合渣料進(jìn)行了富集提取碲的研究。結(jié)果表明：采用氧
化酸浸法，在浸出溫度80℃、液固體積質(zhì)量比10：1、每
50 g物料加氧化劑A l g、殘酸濃度3．6 mol／L、浸出時(shí)間
5 h條件下，碲浸出率達(dá)到90．09％，銅浸出率為97．8l％，
浸出液町進(jìn)一步提取碲。
梁剛等【81對(duì)大冶金屬公司電解銅陽極泥用3 mol／L
的H。S0。溶液，在40℃下浸出2 h，陽極泥中銅質(zhì)量分
數(shù)降至l％～3％。然后，在pH為3～4的H。S04和
NaCl體系中，用10％的H。0：(理論計(jì)算量的200％)在
75℃下氧化6 h，將硒、碲氧化成亞硒酸鹽和亞碲酸鹽，貴
金屬留在渣中，然后進(jìn)行固液分離。用10％的Na0H溶
液調(diào)pH至6，碲形成亞碲酸鹽沉淀，過濾分離。將亞硒
酸鈉溶液以3 mol／L鹽酸溶液酸化后，用Na。S0。溶液還
原元素硒。沉淀的硒用水淋洗。碲酸沉淀物用O．1
mol／L HCl和H：S0。溶液溶解，過濾分離后用4 mol／L
HCI酸化，再甩Na：S0。溶液還原元素碲。沉淀的碲用水
淋洗并干燥。此過程中，采用硫酸預(yù)浸出，將銅陽極泥中
銅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至1％～3％，物料量減少50％～60％。
用H：0。在弱酸性體系中氧化硒和碲，省去了氧化焙燒
工序，縮短生產(chǎn)周期。在鹽酸酸化條件下，用NazS0。溶
液代替二氧化硫氣體還原，易于控制并減少環(huán)境污染，硒
和碲的回收率達(dá)99．96％和98％，純度均為99％。
2．4 蘇打熔煉法
蘇打熔煉法是一種廣泛用于從陽極泥中回收硒、碲
的方法。此法的特點(diǎn)是：1)簡單易行，設(shè)備易于制造；2)
蘇打可再生；3)尤其適用于處理金、銀含量高的物料；4)
產(chǎn)品純度高，硒的純度可達(dá)99．5％～99．925％，碲的純度
達(dá)99％～99．99％。王玉林等[93采用蘇打造渣法從銅陽
極泥中提取碲，貴鉛熔體中加入氧化劑硝石，碲開始急劇
氧化為二氧化碲，其反應(yīng)式為：
N包R+8Kf、n一2Me()+4K20+8N02+1爸02。(7)
二氧化碲比較穩(wěn)定，但易揮發(fā)，所以須在加入硝石的
同時(shí)加入蘇打，使二氧化碲一經(jīng)形成就立即與碳酸鈉作
用生成亞碲酸鹽：
Te()2+Na2 C03===一Na2 Te03+C02十。(8)
生成的亞碲酸鈉進(jìn)入渣中。蘇打造渣技術(shù)的關(guān)鍵是
把握好時(shí)間并控制好溫度。
物料中所含的可溶性碲主要以亞碲酸鈉和二氧化碲
形式存在，須用一定濃度的堿溶液溶解。但堿的濃度不
宜過高，否則，雜質(zhì)鉛、二氧化硅等也隨之溶解。游離堿
可使溶液保持一定堿度，避免已溶解的亞碲酸鈉水解。
浸出液中含有鉛、銅、硒、砷、銻等雜質(zhì)，嚴(yán)重影響電解碲
的質(zhì)量，必須通過反復(fù)中和去除。凈化后的溶液送中和
槽加稀硫酸中和沉淀，當(dāng)pH為5～5．5時(shí)即到終點(diǎn)：
Na2 7re0。+H2S04一Na2S04+’【、e02◆+H20。(9)
中和凈化后得到的二氧化碲用電解法提取碲u叫。
王英等[n3的研究表明：在電解液p(Te)為200～270 g／L，
p(Na()H)=100 g／L，p(Se)

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