中和后液中碲回收工艺研究

段春兰，祝志兵

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

1 引言

贵溪冶炼厂精碲生产线以含碲物料为原料，生产合格4N碲产品,在生产过程中也产生一种工艺废液［1-2］，称之为中和后液，含碲为0.1～0.5g/L，采用传统铜粉置换、亚硫酸钠还原等方法均无法有效回收其中的碲，只能随废水外排，碲资源得不到综合利用［3-4］。

本文对中和后液中碲回收工艺进行了研究。试验表明，在中和后液中引入砷酸溶液作催化剂，调控中和后液一定pH值，加入适量亚硫酸钠试剂还原，可将中和后液中碲大部分沉积得到含碲达45%以上碲粉富集物［5-7］，中和后液中碲含量降至60mg/L以下，中和后液中碲可以得到有效富集回收［8］。

2 试验原料处理流程及反应原理

试验原料及典型化学成分见表1，处理工艺流程见图1所示。

表1 中和后液典型化学成分

图1 中和后液处理工艺流程

采用催化还原工艺，利用砷酸作催化剂，调节中和后液一定pH值后，加入还原剂亚硫酸钠，使得中和后液中TeO32-还原为单质碲。主要反应如下：

3 中和后液还原试验

3.1 砷酸根离子浓度对还原后液中碲的影响

取中和后液4L，参数控制具体为：控制pH=1.5、反应温度85℃、反应时间3h、亚硫酸钠倍数：理论量1.5倍，改变砷酸根离子浓度得到的还原后液成分见图2。

图2 砷酸根离子浓度对还原后液中碲的影响

从上图可以看出，随着砷酸根离子浓度的增加，还原后液碲含量下降明显，当砷酸根离子溶度达200mg/L时，继续提高砷酸根离子浓度，还原后液碲含量下降不明显，考虑到后续还原渣碲回收过程砷的影响，故砷酸根离子浓度采用200mg/L为佳。

3.2 pH值对还原后液中碲的影响

取中和后液4L，参数控制具体为：砷酸根离子浓度：200mg/L、反应温度85℃、反应时间3h、亚硫酸钠倍数：理论量1.5倍，改变溶液pH值得到的还原后液成分见图3。

图3 pH值对还原后液中碲的影响

从上图可以看出，随着pH值逐渐下降，还原后液碲含量下降明显，当pH值降至1.5时，继续调低pH值，还原后液碲含量下降不明显，故pH值调节选用1.5为佳。

3.3 反应温度对还原后液中碲的影响

取中和后液4L，参数控制具体为：砷酸根离子浓度：200mg/L、控制pH=1.5、反应时间3h、亚硫酸钠倍数：理论量1.5倍，改变反应温度得到的还原后液成分见图4。

图4 反应温度对还原后液中碲的影响

从上图可以看出，随着反应温度上升，还原后液碲含量逐渐下降，当反应温度达85℃时，继续提高温度，还原后液碲含量下降不明显，考虑现场实际操作，故反应温度选用85℃为佳。

3.4 反应时间对还原后液中碲的影响

取中和后液4L，参数控制具体为：砷酸根离子浓度：200mg/L、控制pH=1.5、反应温度85℃、亚硫酸钠倍数：理论量1.5倍，改变反应时间得到的还原后液成分见图5。

图5 反应时间对还原后液中碲的影响

从上图可以看出，随着反应时间延长，还原后液碲含量先下降后趋于平稳，考虑现场实际操作，故反应时间选用3h为佳。

3.5 亚硫酸钠加入量对还原后液中碲的影响

取中和后液4L，参数控制具体为：砷酸根离子溶度：200mg/L、控制pH=1.5、反应温度：85℃、反应时间3h，改变亚硫酸钠量得到的还原后液成分见图6。

图6 亚硫酸钠加入量对还原后液中碲的影响

从上图可以看出，随着亚硫酸钠加入量增加，还原后液碲含量逐渐下降，当加入量达到理论量1.5倍时，继续提高加入量，还原后液碲含量下降不明显，考虑实际成本，故亚硫酸钠理论量倍数选用1.5为佳。

4 综合扩大试验

根据前期单因素试验得出的最佳控制参数，新增的对中和后液碲回收处理进行综合扩大试验，共进行了5批次试验。试验数据见表2。

由表2可知，经5个批次的中和后液综合扩大试验，共处理中和后液26.3m3，其中碲金属量7.5kg，产出还原后液碲含量均低于60mg/L，碲沉降率为82.27%，产出还原渣量12.307kg，其中碲金属量6.170kg，碲粉富集物含量达45%以上。

表2 中和后液扩大试验数据统计表

5 结语

（1）中和后液中碲含量低，常规方法较难实现有效回收，通过引入砷酸溶液作催化剂，调控中和后液一定pH值，加入亚硫酸钠试剂还原，可实现中和后液中碲较好回收，得到含碲达45%以上碲粉富集物，便于后续进一步回收。

（2）中和后液中碲回收最佳工艺参数为：控制中和后液pH=1.5、反应温度85℃、反应时间3h、亚硫酸钠倍数：理论量1.5倍、砷酸根离子浓度：200mg/L，碲沉降率80%以上，处理后还原后液中碲含量降至60mg/L以下。

（3）优化后工艺可使中和后液中碲得到有效沉降回收，且操作简单，流程短，处理成本低。