低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法
【專利摘要】本發明公開了一種低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法，它根據碲在硫酸體系的溶解性能，在低溫低壓條件下，采用水洗后銅陽極泥通過逆流浸出工藝控制性浸出脫碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收銅碲后開路的工藝。該方法可明顯提高在卡爾多爐熔煉入爐之前銅陽極泥預處理過程中脫銅碲的效果，在保證脫銅率前提下，強化碲的浸出，使銅脫除率大于99%，碲脫除率可達70%?85%；減少了碲在系統的循環累積，削弱或避免了碲對后序貴金屬回收的影響，集中處理為企業增加了經濟效益。
【專利說明】
低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法
技術領域
[0001] 本發明涉及礦產資源二次回收利用方法，特別涉及一種強化銅陽極泥中碲浸出的 方法，具體涉及根據碲在酸性溶液中的溶解性能來改變浸出條件和作業方式從而強化碲浸 出的方法。
【背景技術】
[0002] 稀散金屬碲具有許多良好的物理性能，是制造光電、半導、制冷等元件不可缺少的 關鍵材料，并廣泛應用于航空航天、軍事、電氣等高科技領域。隨著市場對碲的量和質的需 求越來越大，如何從含碲物料中提取碲就成為一個重要的研究方向。
[0003] 在地殼中碲主要以伴生的形式存在于金銀銅鉛鎳等礦物中，幾乎不存在單一的可 直接提取的碲礦物，因此，工業上碲產品的來源主要集中在銅陽極泥、鉛陽極泥和鎳副產品 中，據有關報道，全球碲量的90%來自于銅陽極泥。
[0004] 目前，從銅陽極泥中富集回收碲的方法取決于陽極泥的處理量及其中貴金屬的 量。現行銅陽極泥處理主流工藝有硫酸化焙燒一濕法浸出法和卡爾多爐熔煉法兩種，前者 硫酸化焙燒工藝是在焙燒后，采用堿浸分碲，該方法對后續的稀貴金屬回收有利，工藝、藥 劑制度也較簡單，但成本相對較高，試劑量消耗大，能耗大，適用于碲產量大的情況;后者卡 爾多爐熔煉法，多是在入爐之前采用硫酸浸出的方法對陽極泥進行預處理脫銅碲，進而回 收碲，該法目前情況下碲回收率不高，為30-40%，適用于處理含碲低的陽極泥，綜合成本較 低。
[0005] 王吉坤等(CN 1821060 A)提出采用加壓酸浸工藝從陽極泥中浸出碲的方法，通過 控制反應酸度、溫度、氧分壓和反應時間等條件，在較短時間內，實現銅陽極泥中碲的快速 浸出。采用該方法銅的浸出率在99%以上，碲浸出率40-50%，但是該工藝沒有涉及硫酸體系 下碲的溶解性能對浸出率的影響，碲浸出率不高。
[0006] 楊洪英等(CN 104860271 A)提出采用常壓混酸浸出銅陽極泥里碲的方法，通過控 制陽極泥在礦漿中的重量體積比、混酸濃度、溫度、轉速、時間等條件，碲的浸出率可達到 93%-99%。工藝采用硝酸和硫酸混酸，對設備的耐腐蝕能力要求過高，且操作條件惡劣，推廣 應用受限。
[0007] 在卡爾多爐處理銅陽極泥工藝實踐中，銅陽極泥先進行預處理脫銅后，碲只作為 附加產物回收，所以碲的回收率不高。而含碲的卡爾多爐熔煉渣又返回熔煉大系統，造成碲 的循環累積，所以尋找一種可高效回收碲的方法對卡爾多爐法處理銅陽極泥意義重大。
【發明內容】
[0008] 本發明人立足于卡爾多爐生產實際，通過對熱壓預處理脫銅碲工藝進行多次試驗 研究發現:在硫酸體系下，銅陽極泥中的碲在溶液中最多可富集至3_5g/L，且反應速率受液 固比影響較大。
[0009] 本發明的目的是提供一種低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法，以提高在卡爾 多爐熔煉入爐之前銅陽極泥預處理過程中脫銅碲的效果，在保證脫銅率前提下，強化碲的 浸出，減少碲在系統的循環累積，削弱或避免碲對后序貴金屬回收的影響。
[0010] 為實現以上目的，本發明低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法根據碲在硫酸體 系的溶解性能，在溫度小于180°c，氧分壓低于1.5MPa的低溫低壓條件下，采用水洗后銅陽 極泥通過逆流浸出工藝控制性浸出脫碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收銅碲 后開路的工藝，具體操作步驟和工藝參數如下： 第一步、將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為3-5:1，溫度30-50 。(：，時間0.5h-lh; 第二步、將步驟一所得水洗后銅陽極泥置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，浸出條 件為液固比按體積質量比L/Kg為5-10:1、硫酸酸度10(^/1-20(^/1，溫度100°(：-130°(：，氧 分壓0 · 5MPa-l · 2MPa，時間0 · 5h-l · 5h; 第三步、將步驟二所得一次浸出渣進行二次氧壓控制性浸出碲，浸出條件為液固比按 體積質量比L/Kg為8-15:l，硫酸酸度150-250g/L，溫度120°C-180°C，氧分壓0.8MPa-l·5MPa，時間0·5-l·5h。
[0011] 上述低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法具有以下技術特點： (1) 、提出根據碲在硫酸體系下溶解性能，采用低溫低壓控制性浸出法脫碲，在銅陽極 泥預處理領域尚屬首次； (2) 、對現有工藝進行改進，首次提出采用兩次氧壓酸浸工藝預處理銅陽極泥，強化脫 銅碲效果，銅脫除率大99%以上，碲脫除率可達70%-85%以上。
[0012] 本發明低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法針對銅陽極泥氧壓酸浸預處理工 序提供了一種強化碲浸出的方法，其有以下有益效果： (1) 采用控制性浸出和逆流二次氧壓酸浸處理銅陽極泥，銅脫除率大于99%，碲脫除率 可達 70%-85%; (2) 本發明針對銅陽極泥氧壓酸浸預處理工序首次提出一種強化浸出碲的方法，在低 溫低氧分壓條件下，通過采用控制性浸出和逆流浸出的方式，在保證脫銅率前提下，強化碲 的浸出，解決了現有銅陽極泥預處理工藝碲脫除率低的問題，削弱或避免了碲對后序貴金 屬回收的影響，減少了碲在系統的循環累積，集中處理為企業增加經濟效益。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合【具體實施方式】對本發明低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法做進一 步的詳細說明。
[0014] 本發明低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法的工藝路線為水洗后銅陽極泥采 用逆流浸出工藝控制性浸出碲，工藝包含兩次浸出。
[0015] 一次浸出條件:液固比按體積質量比L/Kg為5-10:1，硫酸酸度100g/L-200g/L，溫 度 100 °C -130 °C，氧分壓0 · 5MPa-l · 2MPa，時間0 · 5h-l · 5h; 二次浸出條件:液固比按體積質量比L/Kg為8-15:1，硫酸酸度150-250g/L，溫度120 °C -180 °C，氧分壓0 · 8MPa-l · 5MPa，時間0 · 5-1 · 5h。
[0016] 實施例1 本實例中所處理銅陽極泥中含Cu20.26%、Te2.01%，處理工藝和處理效果如下： (1)將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為4:1，溫度30°C，時間 0 · 8h;水洗渣含銅14 · 5%，含碲2 · 25%。
[0017] (2)將水洗渣置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，控制液固比按體積質量比L/ Kg為5:1，硫酸酸度200g/L，溫度100 °C，氧分壓1.2MPa，時間0.5h; -次浸出渣含銅5.22%， 含蹄1 · 85%。
[0018] (3)將一次浸出渣置于高壓釜進行二次浸出，控制液固比按體積質量比L/Kg為 10:1，硫酸酸度200g/L，溫度180°C，氧分壓0.8MPa，時間1.5h;二次浸出渣含銅0.11%，含碲 0.57%〇
[0019] 本實施例的預處理脫銅率達99.7%，碲脫除率達78.4%。
[0020] 實施例2 本實例中所處理銅陽極泥中含Cu20.26%、Te2.01%，處理工藝和處理效果如下： (1)將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為5:1，溫度40°C，時間 0.5h;水洗渣含銅12.91 %，含碲2.41 %。
[0021] (2)將水洗渣置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，控制液固比按體積質量比L/ Kg為7 :1，硫酸酸度150g/L，溫度120 °C，氧分壓IMPa，時間1 h; -次浸出渣含銅4.18%，含碲 1.97%〇
[0022] (3)將一次浸出渣置于高壓釜進行二次浸出，控制液固比按體積質量比L/Kg為 15 :1，硫酸酸度2 5 0 g / L，溫度16 0 °C，氧分壓1.2 Μ P a，時間1 h;二次浸出渣含銅0.14 %，含碲 0.43%〇
[0023] 本實施例的預處理脫銅率達99.5%，碲脫除率達83.9%。
[0024] 實施例3 本實例中所處理銅陽極泥中含Cu20.26%、Te2.01%，處理工藝和處理效果如下： (1)將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為3:1，溫度50°C，時間lh; 水洗渣含銅15.27%，含碲2.17%。
[0025] (2)將水洗渣置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，控制液固比按體積質量比L/ Kg為10:1，硫酸酸度100g/L，溫度130°C，氧分壓0.5MPa，時間1.5h; -次浸出渣含銅4.76%， 含蹄1 · 59%。
[0026] (3)將一次浸出渣置于高壓釜進行二次浸出，控制液固比按體積質量比L/Kg為8: 1，硫酸酸度150g/L，溫度120 °C，氧分壓1.5MPa，時間0.5h;二次浸出渣含銅0.21%，含碲 0.65%〇
[0027] 本實施例的預處理脫銅率達99.1%，碲脫除率達74.6%。
[0028] 實施例4 本實例中所處理銅陽極泥中含Cu25.18%、Te3.34%，處理工藝和處理效果如下： (1)將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為5:1，溫度40°C，時間lh; 水洗渣含銅15.73%，含碲4.75%。
[0029] (2)將水洗渣置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，控制液固比按體積質量比L/ Kg為7 :1，硫酸酸度150g/L，溫度120 °C，氧分壓IMPa，時間1 h; -次浸出渣含銅5.14%，含碲 3H
[0030] (3)將一次浸出渣置于高壓釜進行二次浸出，控制液固比按體積質量比L/Kg為 15 :1，硫酸酸度250g/L，溫度160 °C，氧分壓1.2MPa，時間lh;二次浸出渣含銅Ο . 15%，含碲 0.58%〇
[0031] 本實施例的預處理脫銅率達99.6%，碲脫除率達86.8%。
[0032] 本發明低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法中氧壓酸浸主要影響因素為液固 比、溫度和酸度。當低于上述液固比下限時，碲的浸出速率變慢，浸出率變低，而高于上述液 固比下限時，高壓釜處理能力受限；當低于上述溫度下限時，物料反應不充分，銅碲脫除率 受影響，而高于上述溫度上限時，反應劇烈，設備壓力大；當低于上述酸度下限時，銅碲浸出 速率變慢，浸出率變低，而高于上限時，設備壓力大，不經濟。
[0033]以上四個實施例的處理效果對比見表1，從表1可見實施例4的參數指標最佳，為最 佳實施例。
[0034]表1各實施例效果對比表
應當指出的是，本發明的應用不限于上述的舉例，對本領域普通技術人員來說，在不脫 離本發明原理的前提下，還可以根據上述說明加以改進或修飾，所有這些改進或修飾都應 落入本發明權利要求的保護范圍內。
【主權項】
1. 一種低溫低壓逆流浸出銅陽極泥中碲的方法，其特征是:根據碲在硫酸體系的溶解 性能，在溫度小于180°C，氧分壓低于1.5MPa的低溫低壓條件下，采用水洗后銅陽極泥通過 逆流浸出工藝控制性浸出脫碲、二次浸出液返回一次浸出、一次浸出液回收銅碲后開路的 工藝，具體操作步驟和工藝參數如下： 第一步、將銅陽極泥置于水洗槽水洗，液固比按體積質量比L/Kg為3-5:1，溫度30-50 。(：，時間0.5h-lh; 第二步、將步驟一所得水洗后銅陽極泥置于反應釜中進行一次氧壓酸浸脫銅，浸出條 件為液固比按體積質量比L/Kg為5-10:1、硫酸酸度10(^/1-20(^/1，溫度100°(：-130°(：，氧 分壓0 · 5MPa-l · 2MPa，時間0 · 5h-l · 5h; 第三步、將步驟二所得一次浸出渣進行二次氧壓控制性浸出碲，浸出條件為液固比按 體積質量比L/Kg為8-15:l，硫酸酸度150-250g/L，溫度120°C-180°C，氧分壓0.8MPa-l·5MPa，時間0·5-l·5h。
【文檔編號】C22B15/00GK106044726SQ201610683871
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月18日
【發明人】王俊娥, 張煥然, 衷水平, 熊家春, 林泓富, 蘇秀珠, 吳健輝, 張永鋒, 劉建強, 陳杭
【申請人】紫金礦業集團股份有限公司