專利名稱：一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本技術(shù)屬于有色金屬濕法冶金及二次資源回收領(lǐng)域，涉及一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝。
背景技術(shù)：
稀散金屬硒廣泛的應(yīng)用于冶金工業(yè)、電子工業(yè)、國防工業(yè)、靜電復(fù)印、玻璃、醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，隨著硒的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬，國際市場對硒的需求量也逐年增長。由于硒的稀有性，以礦石中直接回收是不可行的，重金屬硫化礦冶煉過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品是回收硒的重要來源，尤其是銅電解陽極泥和處理硫化礦產(chǎn)生的冶煉煙塵是當(dāng)今世界提硒的主要來源。目前國內(nèi)主要采用溶劑萃取法、超真空揮發(fā)法、離子交換法、純堿焙燒法等將硒與其他雜質(zhì)分離開來。但是，這些方法較適用處理硒品位較低的物料，有著工序復(fù)雜、污染大、工藝流程長且綜合利用率不高等缺點。因此，從含硒物料中開發(fā)一種簡單、高效、環(huán)境友好、成本低、浸硒率高的工藝是目前主要的研究方向。2010年12月四日，中國發(fā)明專利申請公布號CN 101928834 A，公布中南大學(xué)研究的一種從溶液中回收稀貴金屬的方法，提出了硒渣和含硒溶液的處理。在含硒溶液中加入硫酸，并加熱后過濾得到硒渣。用硫酸和雙氧水混合溶液浸出分硒渣，過濾得到貴金屬精礦和含碲溶液。在含碲溶液中，加入含Cl_的化合物，通入SO2還原過濾得到碲粉。該發(fā)明用SA還原，對SO2氣體控制困難，容易產(chǎn)生環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝。該工藝流程簡單、生產(chǎn)成本低，節(jié)省能源，對環(huán)境污染控制性好，能有效的綜合回收資源。本發(fā)明的工藝過程和反應(yīng)原理如下
①氧化浸硒將含硒物料用硫酸進(jìn)行溶解，其中加入理論量的150 200%，質(zhì)量百分比濃度10%的H2O2 ；控制硫酸的濃度2. 5 3. 5mol/L,液固比3 1 6 1，恒速攪拌，反應(yīng)溫度為65 95°C，氧化時間1 3小時；將硒、碲氧化成亞硒酸鹽和亞碲酸鹽，而銀、鉛、銅等雜質(zhì)留在浸出渣中，固液分離，浸出渣送火法冶煉系統(tǒng)用公知技術(shù)提取銀、鉛、銅；
浸出反應(yīng)如下
Se + 2H2S04=H2Se03 +2S02 + H2O Te + 2H2S04 = TeO2 + 2S02 個 + 2H20 M2Te+3H202+H2S04=M2S04+H2Te03+3H20 式中M表示金屬
②硒、碲的分離在①步驟分離的浸出液中加入質(zhì)量百分比濃度10%的氫氧化鈉調(diào)至 pH=5. 5 6，使碲形成亞碲酸鹽沉淀物，同時殘留在浸出液中的硫也會和氫氧化鈉反應(yīng)；過濾分離，得硒浸出液和含亞碲酸鹽的富碲渣；富碲渣送公知技術(shù)工藝制碲；
反應(yīng)如下H2Te03+2Na0H=Na2Te03 丨 +2H20 4S +6 NaOH = Na2SO3 +2Na2S + 3H20
③還原沉硒將②步驟分離的硒浸出液加3 3.5mol/L鹽酸酸化后，用50g 150g/L 亞硫酸鈉進(jìn)行還原，控制還原時間2 3小時，分離硒；
Na2S03+2HCl=2NaCl+H20+S02 H2Se03+S02+H20=Se 丨 +2&S04
④洗滌將粗硒用低溫?zé)崴芟床⒏稍锾幚?，以除去附著的亞硫酸鹽或鹽酸，使粗硒的品位進(jìn)一步的提高；
⑤廢水處理將③步驟分離的沉硒后液與④步驟的淋洗合并送送廢水回收池儲存，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。所述的理論量是參與化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物完成反應(yīng)過程，所消耗的反應(yīng)物依據(jù)反應(yīng)方程計算的質(zhì)量。與現(xiàn)有技術(shù)比較本發(fā)明使用氧化浸硒、還原沉硒進(jìn)行硒的分離和回收，產(chǎn)出的純度不低于90%的粗硒，經(jīng)后續(xù)精煉工序處理可以產(chǎn)出質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)要求的精硒產(chǎn)品。本技術(shù)以H2A作氧化劑，在弱酸性溶液中氧化硒，可以使氧化浸出液中硒的濃度達(dá)到40g/L以上；針對硒、碲同屬于同一族，化學(xué)性質(zhì)相似，故本發(fā)明創(chuàng)造性地選用氫氧化鈉沉淀碲，有利于碲的回收。最后經(jīng)亞硫酸鈉的還原沉硒，可使沉硒后液的濃度降至0. 3 0. 5g/L，硒的品位不低于90%，浸硒率在95% 98%。本發(fā)明分離出來的粗硒純度較高，可以直接進(jìn)行精煉，縮短了回收硒的工藝流程和生產(chǎn)周期，提高了其回收率，對下一步貴金屬及重金屬回收有利，實現(xiàn)資源的再利用；并降低了生產(chǎn)成本，節(jié)省了能源；在還原沉硒的工序中，用亞硫酸鈉溶液代替二氧化硫氣體進(jìn)行還原，易于控制和減小環(huán)境污染。無論從資源回收還是環(huán)境保護(hù)方面來說都具有十分重要的意義。本發(fā)明可應(yīng)用于電解精煉銅陽極泥工藝過程產(chǎn)生的含硒渣或鎳、鉛電解陽極泥工藝過程產(chǎn)生的含硒渣及有色冶煉硫酸工序與化工廠產(chǎn)生的含硒酸泥等物料中分離回收硒。


圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。附圖1詳細(xì)的說明了工藝走向。
具體實施方案下面結(jié)合實例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。實施例1:
一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝，實施步驟如下
①氧化浸硒取干燥后的含硒物料100g，分析渣中的含硒量為21.54% ；含鉛45. 52% ； 含碲0. 28% ；含銀0. 2% ；將含硒物料用硫酸進(jìn)行溶解，其中加入理論量200%，質(zhì)量百分比濃度10%的H2A ；控制硫酸的濃度3mol/L，液固比4:1，恒速攪拌，反應(yīng)溫度為85°C，氧化時間池小時；固液分離，含鉛58. 83%的浸出渣送火法冶煉系統(tǒng)用公知技術(shù)提取銀、鉛和銅；其中鉛的回收率可達(dá)98. 12% ；分離的浸出液中硒的濃度達(dá)到43. 28g/L ；
②硒、碲的分離在①步驟分離的浸出液中加入質(zhì)量百分比濃度10%的氫氧化鈉調(diào)至pH=6，使碲形成亞碲酸鹽沉淀物，同時殘留在浸出液中的硫也會和氫氧化鈉反應(yīng)；過濾分離，得硒浸出液和含亞碲酸鹽的富碲渣；硒浸出液中硒的濃度為43. 18g/L ；富碲渣送公知技術(shù)工藝制碲；
③還原沉硒將②步驟分離的硒浸出液加3mol/L鹽酸酸化后，用100g/L亞硫酸鈉進(jìn)行還原，控制還原時間3小時，分離硒；沉硒后液中硒的濃度為0. 38g/L ；
④洗滌將粗硒用低溫?zé)崴芟床⒏稍锾幚?，以除去附著的亞硫酸鹽或鹽酸，使粗硒的品位進(jìn)一步的提高；浸硒率為97. 45%，硒的品位為90. 69% ；
⑤廢水處理將③步驟分離的沉硒后液與④步驟的淋洗合并送送廢水回收池儲存，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。實施例2:
一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝，實施步驟如下
①氧化浸硒取干燥后的含硒物料100g，分析渣中的含硒量為18.22% ；含鉛48. 66% ； 含碲0. 31% ；含銀0. 32% ；將含硒物料用硫酸進(jìn)行溶解，其中加入理論量的150%，質(zhì)量百分比濃度10%的H2A ；控制硫酸的濃度2. 5mol/L,液固比3 1，恒速攪拌，反應(yīng)溫度為65°C，氧化時間1小時；固液分離，含鉛53. 83%的浸出渣送火法冶煉系統(tǒng)用公知技術(shù)提取銀、鉛和銅； 其中鉛的回收率可達(dá)97. 23% ；分離的浸出液中硒的濃度達(dá)到40. 05g/L ；
②硒、碲的分離在①步驟分離的浸出液中加入質(zhì)量百分比濃度10%的氫氧化鈉調(diào)至 pH=5. 5，使碲形成亞碲酸鹽沉淀物，同時殘留在浸出液中的硫也會和氫氧化鈉反應(yīng)；過濾分離，得硒浸出液和含亞碲酸鹽的富碲渣；硒浸出液中硒的濃度為40. 01g/L ；富碲渣送公知技術(shù)工藝制碲；
③還原沉硒將②步驟分離的硒浸出液加3.2mol/L鹽酸酸化后，用50g/L亞硫酸鈉進(jìn)行還原，控制還原時間2小時，分離硒；沉硒后液中硒的濃度為0. 3g/L ；
④洗滌將粗硒用低溫?zé)崴芟床⒏稍锾幚?，以除去附著的亞硫酸鹽或鹽酸，使粗硒的品位進(jìn)一步的提高；浸硒率為95%，硒的品位為92. 45% ；
⑤廢水處理將③步驟分離的沉硒后液與④步驟的淋洗合并送送廢水回收池儲存，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。實施例3:
一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝，實施步驟如下
①氧化浸硒取干燥后的含硒物料100g，分析渣中的含硒量為28.774% ；含鉛40. 13% ； 含碲0. 25% ；含銀0. 14% ；將含硒物料用硫酸進(jìn)行溶解，其中加入理論量的180%，質(zhì)量百分比濃度10%的H2A ；控制硫酸的濃度3. 5mol/L,液固比6 1，恒速攪拌，反應(yīng)溫度為95°C，氧化時間池小時；固液分離，含鉛55. 64%的浸出渣送火法冶煉系統(tǒng)用公知技術(shù)提取銀、鉛和銅； 其中鉛的回收率可達(dá)97. 85% ；分離的浸出液中硒的濃度達(dá)到45. 92g/L ；
②硒、碲的分離在①步驟分離的浸出液中加入質(zhì)量百分比濃度10%的氫氧化鈉調(diào)至 pH=5. 8，使碲形成亞碲酸鹽沉淀物，同時殘留在浸出液中的硫也會和氫氧化鈉反應(yīng)；過濾分離，得硒浸出液和含亞碲酸鹽的富碲渣；硒浸出液中硒的濃度為45. 98g/L ；富碲渣送公知技術(shù)工藝制碲；
③還原沉硒將②步驟分離的硒浸出液加3.5mol/L鹽酸酸化后，用150g/L亞硫酸鈉進(jìn)行還原，控制還原時間2，5小時，分離硒；沉硒后液中硒的濃度為0. 50g/L ；④洗滌將粗硒用低溫?zé)崴芟床⒏稍锾幚?，以除去附著的亞硫酸鹽或鹽酸，使粗硒的品位進(jìn)一步的提高；浸硒率為98%，硒的品位為93. 32% ；
⑤廢水處理將③步驟分離的沉硒后液與④步驟的淋洗合并送送廢水回收池儲存，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。
權(quán)利要求
1. 一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝，其特征在于的工藝過程如下①氧化浸硒將含硒物料用硫酸進(jìn)行溶解，其中加入理論量的150 200%，質(zhì)量百分比濃度10%的H2O2 ；控制硫酸的濃度2. 5 3. 5mol/L,液固比3 1 6 1，恒速攪拌，反應(yīng)溫度為65 95°C，氧化時間1 3小時；固液分離，浸出渣送火法冶煉系統(tǒng)用公知技術(shù)提取銀、 鉛和銅；②硒、碲的分離在①步驟分離的浸出液中加入質(zhì)量百分比濃度10%的氫氧化鈉調(diào)至 pH=5. 5 6，使碲形成亞碲酸鹽沉淀物，同時殘留在浸出液中的硫也會和氫氧化鈉反應(yīng)；過濾分離，得硒浸出液和含亞碲酸鹽的富碲渣；富碲渣送公知技術(shù)工藝制碲；③還原沉硒將②步驟分離的硒浸出液加3 3.5mol/L鹽酸酸化后，用50g 150g/L 亞硫酸鈉進(jìn)行還原，控制還原時間2 3小時，分離硒；④洗滌將粗硒用低溫?zé)崴芟床⒏稍锾幚恚猿ジ街膩喠蛩猁}或鹽酸，使粗硒的品位進(jìn)一步的提高；⑤廢水處理將③步驟分離的沉硒后液與④步驟的淋洗合并送送廢水回收池儲存，經(jīng)處理達(dá)標(biāo)排放。
全文摘要
一種從含硒物料中分離和回收硒的工藝，將含硒物料溶解于硫酸溶液中，并向其中加入10%H2O2，過濾分離得到浸出液和含銀、鉛、銅等有價金屬的殘渣；用氫氧化鈉使氧化浸出液中硒、碲分離；硒浸出液用鹽酸酸化后，加入亞硫酸鈉還原沉硒，經(jīng)過洗滌干燥，可得品位不低于90%的粗硒。本發(fā)明分離出來的粗硒純度較高，可以直接進(jìn)行精煉，縮短了回收硒的工藝流程，提高了硒的回收率，并降低了生產(chǎn)成本，節(jié)省了能源；用亞硫酸鈉代替二氧化硫進(jìn)行還原，易于控制個減小環(huán)境污染。無論從資源回收還是環(huán)境保護(hù)方面來說都具有十分重要的意義。
文檔編號C01B19/02GK102491287SQ20111040892
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月11日
發(fā)明者曹永德, 曹永貴, 楊躍新, 柴承平, 蔡練兵 申請人:郴州市金貴銀業(yè)股份有限公司