碲渣提取精碲的生产实践

陈海军

(河南豫光金铅集团公司， 河南 济源 454650)

碲渣提取精碲的生产实践

陈海军

(河南豫光金铅集团公司， 河南 济源 454650)

叙述了从铅阳极泥火法冶炼所产碲渣中提取精碲的生产实践，重点介绍了生产中出现的问题和应对措施。

铅阳极泥； 碲渣； 二氧化碲； 精碲； 浸出渣含碲

0 前言

碲是重要的稀散元素,碲及其化合物广泛应用于冶金、橡胶、电子电器、石油、玻璃陶瓷、航天、军事、医药及太阳能等领域。火法处理阳极泥过程中加纯碱产生的碲渣,是提取碲的重要原料[1]。某公司铅阳极泥火法冶炼三年来产出碲渣达100 t左右，该渣碲平均品位15%左右。2012年下半年公司开始进行从碲渣中制取精碲的试生产，最高月产量突破1 000 kg，半年产量达到5 000 kg，40%的精碲质量达到了国家标准Te9999牌号[2]，取得了可观的经济效益。

1 从碲渣中提取精碲的工艺流程

该公司铅阳极泥火法处理过程中产出的碲渣成分为：Te 15.2%、 Sb 0.35%、As 0.29%、Pb 0.18%、Cu 1.98%、Bi 3.18%。精碲生产工艺是：碲渣湿式球磨后，经浸出—净化—中和—煅烧—电积—熔铸后产出精碲。碲渣浸出后的浸出渣返回铅阳极泥熔炼系统，其中的金属砷在熔炼系统进入烟灰，该烟灰提炼锑后出售。此工艺操作简单，环境污染小。工艺流程见图1。

图1 碲生产工艺流程图

2 生产中出现的问题及应对措施

2.1 浸出渣含碲偏高

碲渣浸出是将磨细的碲渣用矿浆泵打入浸出釜，在一定温度下浸出4 h,利用亚碲酸钠(Na2TeO3)溶于水的化学性质，使亚碲酸钠和不溶于水的铜、铋、铁、银的氧化物分离。

Na2TeO3+2H2O=2NaOH+H2TeO3

(1)

试生产期间，部分浸出渣含碲偏高，达到10%，对此采取以下措施：

(1)碲渣细磨(小于120目)。碲渣越细，碲浸出率越高,浸出渣含碲越低。

(2)提高浸出温度。浸出温度大于90 ℃，碲浸出率较高，浸出渣含碲越低。

(3)向浸出液中加入稀硫酸。加入适量的稀硫酸，控制浸出液pH=11，浸出率较高，浸出渣含碲较低。

物相分析可知，浸出渣主要为Bi2O3、CuBi2O4、Te2O5、PbBi、Pb7Bi3，由于高价态的碲不能被水浸出，故目前此部分碲没有回收。

2.2 浸出液含碲低

正常情况下浸出液含碲在15～20 g/L之间，试生产过程中，曾出现浸出条件没变化，而浸出液含碲只有6～8 g/L的现象。经过观察分析，原因是原料碲渣中的亚碲酸钠含量低、铋渣多。由于部分浸出液碲含量低，导致生产的二氧化碲品位偏低，含碲小于68%，杂质含量高。这部分二氧化碲不能直接配制电解液，需要烘干后重新浸出、净化、中和。

针对这种状况，首先将碲渣中的铋渣挑出送至银精炼炉，之后再对碲渣进行浸出；其次将品位偏低的二氧化碲重新返回二次浸出、净化、中和，产出高品位的二氧化碲。

2.3 浸出液净化时硫化钠用量偏大

净化是在一定的温度下，使浸出液中的部分重金属离子与硫化钠反应生成难溶的硫化物沉淀除去，如硫化铅、硫化铜等。

Na2PbO2+Na2S+2H2O=PbS↓+4NaOH

(2)

硫化钠的加入量非常重要，过多过少都会影响二氧化碲质量。如果硫化钠欠量，碲渣浸出液中的杂质去除不彻底，随净化液进入中和工序，形成沉淀后与二氧化碲混合在一起，影响二氧化碲的质量。如果硫化钠过量，多余的硫化钠与PbS、CuS反应，使沉淀反溶，造成净液中铅、铜含量升高， 其在中和阶段反应生成硫化铅、硫化铜又与二氧化碲一起沉淀，造成二氧化碲品位降低。

(3)

(4)

Na2TeO3+H2SO4=TeO2↓+Na2SO4+H2O

(5)

工业硫化钠根据生产工艺分为两类：一类是低铁硫化钠(俗称黄碱)；另一类是普通硫化钠(俗称红碱)。黄碱优等品的铁含量比红碱优等品的铁含量低[3]。实践中发现，红碱用量是黄碱用量的2倍才能检验到终点。使用红碱净化时，终点不易判断，易过量，中和时不仅会增大硫酸消耗，还会反应生成硫化氢气体，影响操作环境。而硫化氢还原能力强，可将二氧化碲还原成海绵碲，在二氧化碲煅烧时易出现金属碲(熔点450 ℃)的现象，影响其品位。使用黄碱，终点易判断，不易过量，产出的二氧化碲含碲可达72%以上。因此，生产时全部使用黄碱，净化效果理想。

2.4 碲电积周期短

碲电积时阴极主要反应为：

(6)

阳极主要反应为：

4OH--4e=2H2O+O2↑

(7)

正常情况下，碲电积周期10 d左右，然而生产中出现过碲电积周期短的现象，最短仅为3 d，阴极板上的碲返溶，电积液变浑浊，碲的产量和质量都受影响。

经过分析，造成电积周期短的原因有以下几个方面：

(1)阴阳极板导电效果差。

(2)阴阳极板装槽前未洗干净或阴阳极混装。

(3)电积液的温度没有控制在规定范围。

(4)槽面管理不到位。

针对以上问题，采取相应的解决措施：

改造阴阳极板，提高导电效果。原阴阳极板(不锈钢板)是通过铝铆钉与铜棒铆在一起的，由于阴极碲通过敲打震落，三周期后，铜棒与阴阳极板连接松动，导电效果差。改造方案是，在阴阳极板上边直接焊接两个6 mm厚的不锈钢挂耳，由于接触点减少，电压降减少，导电效果明显改善。

阳极板装槽前用稀硫酸浸泡8 h，铲下上面的白色物质，再使用抹布洗干净；阴极板上的碲敲落后，用热水洗净，并用不锈钢丝刷在表面打磨，使其略微粗糙，利于阴极碲附着。阴阳极洗净后，要分开存放，杜绝两种极板混装。

随着气温的降低，碲电积液温度降至8 ℃左右，此时电积周期明显缩短。碲电积的条件是碲电积液不循环，温度25 ℃左右，碱浓度在100 g/L左右。而电积槽材质为PVC，不能过热。为此，在电积车间增加两组暖气片，在电积槽底部增加U型加温管，这两项措施可使电积液的温度达到25 ℃左右。

严格槽面管理，定期检查槽面，发现凉片和热片(即断路和短路现象)，及时进行处理；职工在槽面作业必须戴专用劳保用品，避免交叉污染。

采取以上措施后，碲电积周期达到了10 d，每列电积槽产量达到120 kg。

3 结语

试生产半年，产出精碲5 000 kg，创造了可观的经济效益。同时根据生产中出现的异常现象，对相关操作工艺和要点及时调整，进一步完善设备、设施，满足了生产需要。

[1]张记东.提高碲渣中有价金属浸出率的工艺研究[J].云南冶金，2011，(s2).

[2]YS/T 222—2010，碲锭[S].

[3]方锦，王少龙，付世继.从碲渣中回收碲的工艺研究[J]，材料研究与应用，2009，(3)：204-206.

[3]GB 10500—2009，工业硫化钠[S].

Practiceofextractingrefinedtelluriumfromtelluriumslag

CHEN Hai-jun

The practice of extracting refined tellurium from tellurium slag in lead anode slime pyrometallurgy was introduced, and the problems existed in production and corresponding measures were introduced in detail.

lead anode slime; tellurium slag; tellurium dioxide; refined tellurium; tellurium containing in leaching slag

陈海军(1975—)，河南济源人，学士学位，冶金工程师，贵金属冶炼厂生产科科长，主要从事金、银、碲等的回收提纯工作。

TF843.5

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