專利名稱：一種銅碲溶液中分離回收碲的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，特別是從含銅高、含碲低的溶液中分離回收碲的方法。
背景技術(shù)：
碲屬于稀散金屬元素，被譽為“現(xiàn)代工業(yè)、國防與尖端技術(shù)的維生素”，“是當代高技術(shù)新材料的支撐材料”。這是因為隨著宇航、原子能、電子工業(yè)等領(lǐng)域?qū)Π谠趦?nèi)的稀散金屬的需求與日俱增，使得碲已經(jīng)成為電子計算機、通訊及宇航開發(fā)、能源、醫(yī)藥衛(wèi)生所需新材料的支撐材料。碲主要伴生在銅、鉛等的礦物中，因此，碲的生產(chǎn)主要在銅、鉛等重金屬冶煉過程中綜合回收，特別是銅冶煉過程中綜合回收碲。重金屬冶煉過程中綜合回收碲幾乎全都采用濕法工藝，即將重金屬冶煉過程中產(chǎn)出的富含碲的中間物料進行浸出，使碲進入溶液，然后從溶液中分離回收碲。含碲中間物料的浸出一般采用鹽酸浸出或硫酸浸出，由于碲與銅礦物伴生，因此這些含碲中間物料通常含有較高的銅，在浸出時銅與碲一起進入溶液，形成含銅、碲的氯化物混合溶液或硫酸混合溶液。對于該混合溶液，工業(yè)上一般采用銅粉還原沉淀碲，得到主要成分為碲化銅的銅碲渣，銅碲渣含碲一般只有10% 30%，最高不超過50%，需要對銅碲渣進行再浸出、再分離，工藝復雜，成本高，每沉淀It碲消耗2-3t銅粉。而二氧化硫或亞硫酸鹽是一種良好的還原劑，理論上可將溶液中的碲還原成單質(zhì)碲，但實際上，這種還原反應在沒有氯離子的純硫酸鹽體系中很難進行，因此必須維持溶液中足夠高的氯離子濃度，使碲和氯形成絡(luò)離子以促進還原反應。而當溶液中同時存在銅、碲、氯離子，特別是銅濃度較高時，采用二氧化硫或或亞硫酸鹽還原時，溶液中的二價銅離子也大量被還原成一價銅離子，進而與氯離子形成難溶于水和酸的氯化亞銅沉淀，從而與碲一起沉淀，得到碲含量低的銅碲混合沉淀，銅碲混合沉淀的后續(xù)處理依然困難。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有銅碲溶液中分離回收碲技術(shù)中存在的不足，提供一種工藝流程簡單、銅碲分離效果好、碲回收率高、可直接回收得到粗碲的銅碲溶液中分離回收碲的方法。本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的。一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于其過程為(1)將含銅和碲的混合溶液進行電積，至溶液中含銅5g/l以下，分離出銅；(2)在電積分離出銅的除銅后液中補充氯離子，至溶液含氯0. 2-4mol/l ；(3)通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原反應，得到沉淀的粗碲，二氧化硫或亞硫酸鹽加入量為2. 5-15mol/mol-碲，還原溫度25_95°C，還原時間0. 5_4h。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于所述的含銅和碲的混合溶液為硫酸鹽體系或氯化物體系的混合溶液，其中含銅大于5g/l、碲大于0. 5g/l、質(zhì)量濃度比Cu/Te大于1。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用電積方法從含銅和碲的混合溶液中分離出銅，將溶液中的銅降至2g/l以下。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于當銅碲混合溶液為硫酸鹽體系時，通過所述的步驟( ，在除銅后液中加入鹽酸或氯化物，使氯離子含量在 0. 5-2mol/l，其目的使溶液中的碲形成氯碲絡(luò)離子，以促進二氧化硫或亞硫酸鹽還原碲。當銅碲混合溶液為氯化物體系時，不用采取步驟O)，而直接在除銅后液中通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原沉淀得到粗碲。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用二氧化硫還原沉碲時，二氧化硫氣體的通入量為5-lOmol/mol-碲，還原溫度40_80°C，還原時間是0. 5_2h。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用亞硫酸鹽還原沉碲時，亞硫酸鹽加入量5-lOmol/mol-碲，還原溫度40_80°C，還原時間是0. 5_2h。本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于加入亞硫酸鹽還原沉碲時，亞硫酸鹽可以是亞硫酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣、亞硫酸銨的任一種或幾種的混合物。本發(fā)明的方法，采用電積脫銅、二氧化硫或亞硫酸鹽還原沉淀的工藝，從含銅碲的混合溶液中分離回收碲。二氧化硫或亞硫酸鹽還原沉淀碲時，如果溶液中沒有氯離子，還原反應無法進行；而當氯離子存在條件下，如果銅離子濃度也較高，二氧化硫或亞硫酸鹽還原沉淀碲時，大量銅同時被還原成亞銅離子而沉淀，導致二氧化硫或亞硫酸鹽消耗大、碲沉淀物含碲低。因此，本發(fā)明采用電解沉積法將銅碲溶液溶液中的銅除至2g/l以下，然后硫酸體系在加入鹽酸或氯化物后，通入二氧化硫還原沉碲，鹽酸體系可直接通入二氧化硫還原沉碲，得到高品位粗碲。本發(fā)明的銅碲混合溶液中分離回收碲方法工藝流程簡單，不消耗銅粉，成本低，銅、碲分離完全，可一步得到含碲85%以上的粗碲，且碲回收率高，特別適合從含銅高的銅碲混合液中分離回收碲。除銅后液含銅越低，還原沉淀碲時的二氧化硫或亞硫酸鹽的消耗越少，沉淀出的粗碲純度越高，但電積除銅時的碲損失會增加。為經(jīng)濟上更合理，當銅碲混合溶液中的銅濃度在30g/l以上時，可采用兩段電積脫銅，即一段電積將溶液中的銅降至20g/l左右，并得到商品陰極銅；第二段電積將溶液中的銅繼續(xù)降至2g/l以下，同時產(chǎn)出黑銅，黑銅鑄成銅陽極進行電解精煉。本發(fā)明的方法，從銅碲混合溶液中分離回收碲的工藝流程簡單，銅、碲分離完全， 可一步得到含碲85%以上的粗碲，且碲回收率高。
具體實施例方式本發(fā)明的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，是將銅碲混合溶液進行電積，分離再銅，然后加入鹽酸或氯化物，將溶液中的氯離子濃度提高到0. 2-4mol/l，再通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原沉淀粗碲。為獲得好的效果，電積脫銅至溶液中含銅5g/l以下，最好是2g/l以下；通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽的量為2. 5-15m0l/m0l-碲，還原溫度 25-95°C，還原時間是0. 5-4h。用以下非限定性實施例對本發(fā)明的方法作進一步的說明，以有助于理解本發(fā)明的內(nèi)容及其優(yōu)點，而不作為對本發(fā)明保護范圍的限定，本發(fā)明的保護范圍由權(quán)利要求書決定。
實施例1取一含Cu 30g/l、Te 5g/l、Se 0. 01g/l、S042_180g/1 的銅碲混合溶液，電積分離銅，至溶液中含銅lg/Ι ；然后向除銅后液中加入鹽酸至溶液含crimol/l，溫度75°C，邊攪拌邊通入還原lh，二氧化硫通入量為6m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. 03g/l，得到的粗碲含碲89%。實施例2取一含Cu 45g/l、Te 5g/l、Se 0. 02g/l、S042_180g/1 的銅碲混合溶液，電積分離銅，至溶液中含銅2g/l ；然后向除銅后液中加入氯化鈉至溶液含CrO. 2mol/l，溫度85°C， 邊攪拌邊通入還原2h，二氧化硫通入量為8m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. 08g/l, 得到的粗碲含碲85%。實施例3取一含Cu 5g/l、Te 5g/l,Se 0. 01g/l、S042_180g/l 的銅碲混合溶液，電積分離銅， 至溶液中含銅lg/Ι ；然后向除銅后液中加入氯化鈉至溶液含Cr4mol/l，溫度85°C，邊攪拌邊通入還原0. 5h，二氧化硫通入量為2. 5mol/mol-碲，沉碲后液中碲含量0. 03g/l，得到的粗碲含碲90%。實施例4取一含Cu 25g/l、Te 2g/l,Se 0. 01g/l、S042_80g/l 的銅碲混合溶液，電積分離銅， 至溶液中含銅0. 5g/l ；然后向除銅后液中加入鹽酸至溶液含Cr4mol/l，溫度40°C，邊攪拌邊加入亞硫酸鈉還原2h，亞硫酸加入量為12m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. Olg/Ι，得到的粗碲含碲92%。實施例5取一含Cu 25g/l、Te lg/1、Se 0. 01g/l、Cl_40g/1的銅碲混合溶液，電積分離銅， 至溶液中含銅2g/l ；然后向除銅后液中邊攪拌邊通入SA還原4h，溫度95°C，二氧化硫通入量為8m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. 005g/l，得到的粗碲含碲88%。實施例6取一含Cu 25g/l、Te 2g/l、Se 0. 01g/l、Cr20g/1的銅碲混合溶液，電積分離銅， 至溶液中含銅2g/l ；然后向除銅后液中邊攪拌邊通入SA還原4h，溫度25°C，二氧化硫通入量為9m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. 07g/l，得到的粗碲含碲85%。實施例7取一含Cu 30g/l,Te 5g/l,Se 0. 01g/l、S042_90g/l 的銅碲混合溶液，電積分離銅， 至溶液中含銅0. 5g/l ；然后向除銅后液中加入鹽酸至溶液含Crimol/1，溫度85°C，邊攪拌邊通入Sh還原3h，二氧化硫通入量為6m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. Olg/Ι，得到的粗碲含碲89%。實施例8取一含Cu 30g/l、Te 5g/l、Se 0. 01g/l、S042_90g/1 的銅碲混合溶液，電積分離銅，至溶液中含銅0. 5g/l ；然后向除銅后液中加入鹽酸至溶液含Cl-0. 2mol/l，溫度85°C， 邊攪拌邊通入S02還原池，二氧化硫通入量為15m0l/m0l-碲，沉碲后液中碲含量0. 05g/l, 得到的粗碲含碲90%。實施例9
5
取一含 Cu 30g/l、Te 5g/l、Se 0. 01g/l、S042_90g/1 的銅碲混合溶液，電積分離銅，至溶液中含銅5g/l ；然后向除銅后液中加入鹽酸至溶液含Cl-3mol/l，溫度60°C，邊攪拌邊通入S02還原池，二氧化硫通入量為lOmol/mol-碲，沉碲后液中碲含量0. Olg/Ι，得到的粗碲含碲87%。
權(quán)利要求
1.一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于其過程為(1)將含銅和碲的混合溶液進行電積，至溶液中含銅5g/l以下，分離出銅；(2)在電積分離出銅的除銅后液中補充氯離子，至溶液含氯0.2-4mol/l ；(3)通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原反應，得到沉淀的粗碲，二氧化硫或亞硫酸鹽加入量為2. 5-15mol/mol-碲，還原溫度25_95°C，還原時間0. 5_4h。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于所述的含銅和碲的混合溶液為硫酸鹽體系或氯化物體系的混合溶液，其中含銅大于5g/l、碲大于 0. 5g/l、Cu/Te質(zhì)量濃度比大于1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用電積方法從含銅和碲的混合溶液中分離出銅，將溶液中的銅降至2g/l以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于當銅碲混合溶液為硫酸鹽體系時，通過所述的步驟( ，在除銅后液中加入鹽酸或氯化物，使氯離子含量在0. 5-2mol/l ；當銅碲混合溶液為氯化物體系時，直接在除銅后液中通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原沉淀得到粗碲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用二氧化硫還原沉碲時，二氧化硫氣體的通入量為5-lOmol/mol-碲，還原溫度40_80°C，還原時間是 0.5-2h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于采用亞硫酸鹽還原沉碲時，亞硫酸鹽加入量5-lOmol/mol-碲，還原溫度40_80°C，還原時間是0. 5_2h。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種銅碲溶液中分離回收碲的方法，其特征在于加入亞硫酸鹽還原沉碲時，亞硫酸鹽可以是亞硫酸、亞硫酸鈉、亞硫酸鈣、亞硫酸銨的任一種或幾種的混合物。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種從含銅碲溶液中分離回收碲的方法，涉及一種從銅碲混合溶液中電積分離銅、二氧化硫或亞硫酸鹽還原沉淀粗碲，特別是從含銅高、含碲低的溶液中分離回收碲的方法。其特征在于其過程為(1)將含銅和碲的混合溶液進行電積，至溶液中含銅5g/l以下，分離出銅；(2)在電積分離出銅的除銅后液中補充氯離子，至溶液含氯0.2-4mol/l；(3)通入二氧化硫或加入亞硫酸鹽進行還原反應，得到沉淀的粗碲，二氧化硫或亞硫酸鹽加入量為2.5-15mol/mol-碲，還原溫度25-95℃，還原時間0.5-4h。本發(fā)明的銅碲混合溶液中分離回收碲方法，工藝流程簡單，銅、碲分離完全，可一步得到含碲85％以上的粗碲，且碲回收率高。
文檔編號C01B19/02GK102219193SQ20101015235
公開日2011年10月19日 申請日期2010年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月16日
發(fā)明者馮林永, 劉巍, 張登高, 汪勝東, 范艷青, 蔣偉, 蔣開喜, 蔣訓雄 申請人:北京礦冶研究總院