碲铜渣高效湿法浸出及回收碲的实验研究

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碲作为一种稀散金属,在电子、冶金、化工等多方面都有重要应用,近年来需求量不断增加。本文以铜阳极泥综合处理所得碲铜渣为原料,研究了碲化铜的高效湿法浸出以及铜碲分离实验。(1)碲化铜渣的XRD分析结果表明,渣中碲主要以碲、铜化合物的形式存在。碲化铜渣的XRF分析结果表明,铜含量约占39.27%、碲约占26.61%、硫约占5.24%、砷约占1.15%。(2)首先对铜碲浸出进行了热力学分析,根据分析结果确定了合适的热压压碱浸工艺和氧化酸浸工艺。(3)热力学分析表明,在碱性加压条件下,碲形成亚碲酸根进入溶液,铜生成氧化铜留在渣中。热压氧化碱浸法以氧气为氧化剂,在高压反应釜中进行了高温加压试验。结果表明,在温度为150℃、压力为0.7Mpa、液固比为5:1、NaOH浓度为3mol/L、反应时间为2h的条件下,碲浸出率可达到95%,浸出液中铜含量基本为零。(4)热力学分析表明,碲化铜在氧化剂存在的条件下,可溶解到酸中,碲形成亚碲酸根,铜形成铜离子。氧化酸浸实验以H2O2为氧化剂,硫酸作为浸出剂,进行了浸出实验,并对多种影响因素进行了系统的考察。结果表明在温度为85℃、H2O2过量系数为1.3、液固比为6:1、H2SO4浓度为80g/L、反应时间为2h的条件下,碲浸出率达到99%以上,铜浸出率也达到99%以上,浸出渣中成分主要为金银等贵金属。(5)草酸根离子与铜离子可形成Ksp值较低的不溶物。通过向酸浸液中加入Na2C2O4,进行了沉铜实验。结果表明,在反应温度80℃、Na2C2O4过量系数为1.3、反应时间为2h的条件下,铜的沉淀率达到99%以上。(6)亚硫酸钠与亚碲酸可进行还原反应得到单质碲。沉铜后液加入Na2SO3饱和溶液进行了还原碲的实验。结果表明,在反应温度80℃、Na2SO3过量系数为1.6、反应时间为3h的条件下,碲还原率达到94%以上,还原渣中碲含量约为95.32%,钡含量约为2.02%,铜含量约为0.58%。氧化酸浸工艺与热压碱浸工艺相比操作简单,节约了成本,且酸浸液经沉铜后,可直接还原得到粗碲。
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