《一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103552996 A (43)申请公布日 2014.02.05 CN 103552996 A (21)申请号 201310493791.1 (22)申请日 2013.10.21 C01B 19/00(2006.01) (71)申请人 东北大学 地址 110819 辽宁省沈阳市和平区文化路 3 号巷 11 号 (72)发明人 杨洪英 马致远 陈国宝 吕阳 佟琳琳 (74)专利代理机构 沈阳东大专利代理有限公司 21109 代理人 梁焱 (54) 发明名称 一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法 (57) 摘要 本发明属于稀散金属的湿法冶金领域， 特别 涉及一种微波酸浸从。
2、铜阳极泥中回收碲的方法。 具体步骤是首先向沥干水分后的铜阳极泥中加入 浓度为 50400g/L 的硫酸调浆， 得到铜阳极泥浆 料， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 130%， 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉 中， 向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂， 调节微 波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 100900w， 在 常压下浸出反应 120min 后出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。本发明的技术方案缩短了铜 阳极泥的处理时间， 加大了处理量， 提高了碲的浸 出率， 使铜阳极泥中其他有价金属走向合理且集 中， 有利于综合回收， 既降低了能耗， 又不需要特 殊的高压装备， 。
3、同时具有较快的浸出速度。 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 4 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 103552996 A CN 103552996 A 1/1 页 2 1. 一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法， 其特征在于按照以下步骤进行 ： （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 50400g/L 的硫酸调浆， 得到铜阳极泥浆料， 控制 铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 130% ； （2） 将所得的。
4、铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂， 调节微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 100900w， 在常压下浸出反应 120min 后出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 2. 根据权利要求 1 所述的一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法， 其特征在于所述 的加入的氧化剂为压缩空气、 工业纯氧、 富氧空气或 H2O2中的一种或两种 ； 采用 H2O2时， H2O2 的用量为 0.055molH2O2/L 浆料。 权 利 要 求 书 CN 103552996 A 2 1/4 页 3 一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法 技术领域 0001 本发明属于稀散。
5、金属的湿法冶金领域， 特别涉及一种微波酸浸从铜阳极泥中回收 碲的方法。 背景技术 0002 碲属于稀散金属， 是一种冶金工业中广泛使用的合金添加剂， 石油化学工业中的 催化剂和硫化剂， 电子和电气工业中重要的半导体和光学器件原料， 是当代高技术新材料 的支撑材料。 碲以其在现代高科技工业、 国防与尖端技术领域中所占有的重要地位， 越来越 受到人们的重视， 应用范围也越来越广， 对国民经济的发展的影响到越来越大。 0003 世界上大部分可回收碲都伴生于铜矿床和碲化物型金银矿床中。 工业生产碲的主 要来源是铜电解精炼过程中产生的阳极泥。铜在电解精炼时， 在直流电作用下阳极上的铜 和电位较负的贱金属。
6、溶解进入溶液， 而正电性金属， 如金、 银和铂族金属它们在阳极上不进 行电化学溶解， 而以极细的分散状态落入槽底成为铜阳极泥。铜阳极泥含有大量的贵金属 和稀有元素， 是提取稀贵金属的重要原料。由于阳极泥中通常都含有较多的铜、 硒、 碲及银 等， 因此从铜阳极泥中回收提取碲的工艺都较复杂。 0004 对于从铜阳极泥回收碲， 目前国内外采用较多的方法是硫酸化焙烧 - 碱浸法、 氧 化酸浸法、 苏打熔炼法等。 0005 硫酸化焙烧 - 碱浸法是应用较广的传统工艺， 目前为国内外大多数工厂所采用， 基本流程为 ：“铜阳极泥硫酸化焙烧蒸硒稀酸分铜碱浸分碲电解制备金属碲” ， 该 工艺的缺点是 ： (1)。
7、 能耗高、 操作环境差 ； (2) 有大量二氧化硫生成， 环境污染严重 ； (3) 硒 回收操作复杂， 渣中贵金属与碲分离困难， 碲、 硒回收率低。 0006 氧化酸浸法过程可以不产生二氧化硫， 但由于氧化法的反应温度不能很高 （最高 不超过 90） ， 因此反应强度较弱、 反应时间较长， 需要 6 小时甚至更长时间完成浸碲的任 务， 并且铜、 碲、 硒浸出率都很低。 为了解决常压酸浸反应速度慢， 效率低， 耗时长的问题， 高 温加压酸浸工艺逐渐受到关注， 此工艺具有处理时间短， 处理量大， 浸出速度快等优点， 但 同时也存在着能耗高、 设备要求高等缺点。 0007 苏打熔炼法也是一种广泛用于。
8、从阳极泥中回收硒、 碲的方法。此工艺的缺点是 ： (1) 工艺流程较复杂， 浸出对渣的要求较高 ； (2) 能耗高， 环境污染严重 ； (3) 碲回收操作复 杂。 发明内容 0008 针对现有技术存在的问题， 本发明提供一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方 法， 目的是缩短铜阳极泥的处理时间， 加大处理量， 提高碲的浸出率， 使铜阳极泥中其他有 价金属走向合理且集中， 有利于综合回收， 既降低了能耗， 又不需要特殊的高压装备， 同时 具有较快的浸出速度。 0009 实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行 ： 说 明 书 CN 103552996 A 3 2/4 页 4 （1） 向铜阳极泥中加水。
9、进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 50400g/L 的硫酸调浆， 得到铜阳极泥浆料， 控制 铜阳极泥浆料中铜阳极泥的重量浓度在 130% ； （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂， 调节微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 100900w， 在常压下浸出反应 120min 后出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 0010 所述的加入的氧化剂为压缩空气、 工业纯氧、 富氧空气或 H2O2中的一种或两种 ； 采 用 H2O2时， H2O2的用量为 0.055molH2O2。
10、/L 浆料。 0011 与现有技术相比， 本发明的特点和有益效果是 ： 本发明的原理是利用电流使磁控管产生微波， 通过波导传输到加热器中。由于带电粒 子的传导和介电质极化， 微波场中物质分子偶极化响应速率与微波频率相当， 然而在微波 作用下导致的电介质偶极极化往往又滞后于微波频率， 使微波场能量损耗并转化为热能。 处于加热器中的物料， 吸收微波功率后， 本身分子的运动在高频交变电磁厂中受到干扰和 阻碍， 使离子导热并且分子的偶极子发生旋转， 产生了类似摩擦的作用， 温度也随之升高。 在一般条件下， 微波可方便地穿透如玻璃、 陶瓷、 某些塑料等材料。传统浸取方法中矿物加 热浸出一定时间后， 浸出。
11、反应产生的较致密物质会包裹未反应矿核， 使浸出反应受阻。而 采用微波强化浸取配有相应添加物的矿石， 使矿粒间产生热应力裂纹和孔隙或与添加物反 应， 不断更新反应界面， 将有助于改善浸出效果， 由于微波的特性以及微波的热效应和非热 效应， 使得微波加热相对于传统加热具有很多无可比拟的优点。 以硫酸和双氧水为介质， 对 铜阳极泥进行微波酸浸实验， 该法具有反应速度快， 浸出率高等特点。 0012 本方法可能涉及到的主要化学反应方程式如下 ： Cu2Te +2O2+2H2SO4=2CuSO4+H2TeO3+H2O H2TeO3+0.5O2= H2TeO4 Cu2Te+4H2O2+2H2SO4=2Cu。
12、SO4+H2TeO3+5H2O Ag2Te+3H2O2+H2SO4=Ag2SO4+H2TeO3+3H2O SO2+H2O2=H2SO4 本发明达到的技术经济指标 ： 碲浸出率 94.599.6%。 0013 与现有工艺相比存在如下优点 ： （1） 加热均匀。常规加热是物质表面先发热， 然后通过热传导把热量传到物质内部。使 用微波辅助铜阳极泥的浸出过程， 微波加热是从物质的内部加热， 具有自动平衡的性能， 因 而加热均匀， 可避免常规加热过程中容易引起的表面硬化和不均匀现象。 0014 （2） 反应速率快， 浸出率高。 避免了同类型浸出中较长的浸出时间和大部分情况下 较低的浸出率， 较同等条件下。
13、未经过微波处理的浸出率提高了 1535% 以上。 0015 （3） 微波加热速度快。只需常规方法的百分之一到千分之一的时间就可完成加热 过程。 这是因为微波能够渗入到物料内部， 对被加热物料直接发热， 而不是依靠物料本身的 热传导， 因而克服了常规加热方法加热慢的缺点， 因此浸出时间大幅度降低。 0016 （4） 热效率高， 节约能源。由于微波加热是微波直接对物料加热， 除了有限的微波 传输损耗外， 几乎没有其它的额外损耗， 所以微波加热十分省电节能。 0017 （5） 反应灵敏。常规的加热方法， 不论是电热、 蒸汽、 热空气等要达到一定温度， 都 说 明 书 CN 103552996 A 4。
14、 3/4 页 5 需要一定的预热时间。而利用微波加热， 开机即可正常运转， 调整微波输出功率， 物料加热 情况立即无惰性地随着改变， 便于自动控制。 具体实施方式 0018 下面结合实施例对本发明做进一步说明。 0019 实施例中所用的铜阳极泥由某公司提供， 所用铜阳极泥的成分如表 1 ： 表 1 铜阳极泥的成分 元素AuAgCuNiSeTe 重量含量172.9gt-12.60% 12.11% 47.36% 3.22% 0.369% 实施例 1 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 400g/L 的硫酸调。
15、浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极 泥的重量浓度在 30% ； （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2， 调节 微波频率为2450MHz， 微波加热功率为100w， 在常压下浸出反应10min出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 0020 H2O2的用量为 2.5molH2O2/L 浆料。 0021 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 94.5%（表 2） 。 0022 实施例 2 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 50g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆。
16、料中铜阳极泥 的重量浓度在 1% ； （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2， 调节 微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 500w， 在常压下浸出反应 4min 出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 0023 H2O2的用量为 5molH2O2/L 浆料。 0024 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 98.9%（表 2） 。 0025 实施例 3 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 250g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极 泥的重。
17、量浓度在 20% ； （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料中入氧化剂 H2O2， 调节 微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 300w， 在常压下浸出反应 6min 出料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 0026 H2O2的用量为 0.05molH2O2/L 浆料。 0027 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 99.1%（表 2） 。 0028 实施例 4 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 350g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极 泥的重量浓度在 。
18、15% ； 说 明 书 CN 103552996 A 5 4/4 页 6 （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料通入氧化剂压缩空气， 调节微波频率为2450MHz， 微波加热功率为700w， 在常压下浸出反应1min出料， 进行固液分 离， 得到含碲的浸出液。 0029 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 98.2%（表 2） 。 0030 实施例 5 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 150g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极 泥的重量浓度在 10% ； （2） 将。
19、所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料通入氧化剂富氧空气， 调节微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 900w， 在常压下浸出反应 20min 出料， 进行固液 分离， 得到含碲的浸出液。 0031 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 99.6%（表 2） 。 0032 实施例 6 （1） 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 100g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极 泥的重量浓度在 8% ； （2） 将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中， 向铜阳极泥浆料通入氧化剂压缩空气 和工。
20、业纯氧， 调节微波频率为 2450MHz， 微波加热功率为 600w， 在常压下浸出反应 15min 出 料， 进行固液分离， 得到含碲的浸出液。 0033 浸出结束后经过化学分析碲的浸出率为 99.2%（表 2） 。 0034 对比例 向铜阳极泥中加水进行粗调浆， 筛去颗粒直径大于 5mm 的沙粒类杂质， 沥干水分， 向沥 干水分后的铜阳极泥中加入浓度为 350g/L 的硫酸调浆， 控制铜阳极泥浆料中铜阳极泥的 重量浓度在 5%， 再向铜阳极泥矿浆中同时通入压缩空气， 常压常温下进行浸出 6h。浸出结 束后经过化学分析碲的浸出率为 59.8%（表 2） 。 0035 表 2 铜阳极泥微波酸浸结果比较 实施例 微波功率 /W 酸度 /gL-1浸出时间 /min碲浸出率 /% 11004001094.5 250050498.9 3300250699.1 4700350298.2 59001502099.6 66001001599.2 对比例 无35036059.8 由表 2 可知， 与传统方法相比， 采用本发明的新方法反应强度较强， 反应时间大大缩 短， 碲的浸出率提高显著。 说 明 书 CN 103552996 A 6 。