一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201110370361.1

申请日:

2011.11.21

公开号:

CN102363522A

公开日:

2012.02.29

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

专利权人的姓名或者名称、地址的变更IPC(主分类):C01B 19/02变更事项:专利权人变更前:郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司变更后:郴州雄风环保科技有限公司变更事项:地址变更前:423300 湖南省郴州市永兴县国家循环经济示范园/郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司变更后:423300 湖南省郴州市永兴县国家循环经济示范园/郴州雄风环保科技有限公司|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C01B 19/02申请日:20111121|||公开

IPC分类号:

C01B19/02

主分类号:

C01B19/02

申请人:

郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司

发明人:

张二军; 谭雄玉; 曹孝义; 戴艳平

地址:

423300 湖南省郴州市永兴县国家循环经济示范园/郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司

优先权:

专利代理机构:

代理人:

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内容摘要

一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺;属于冶金工艺技术领域,其方案是将磨细的低品位含硒物料用硫酸和氧化剂加热进行酸氧浸出后,硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中,过滤,往酸氧浸出液中加入无水亚硫酸钠进行一次还原,还原完全后过滤,脱硒水返回酸氧浸出;得到的单质粗硒粉中还有一些杂质,需要再提纯;用15%的硫酸溶液将其选择性浸出;过滤后,二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量还原后得到海绵硒;该海绵硒经过热水反复清洗、干燥后便可得到高纯海绵硒粉;本发明不受原料品位限制,适合处理含硒3-10%的各种含硒物料,硒回收率高,可达93%以上,且生产成本低;且整个生产过程无废气产生、大部分废水可回用,只有少量废水经废水处理后达标排放,对环境无污染。

权利要求书

1: 一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺, 其特征是 : 将磨细的低品位含硒物料用硫 酸和氧化剂加热进行酸氧浸出后, 硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中, 过滤, 往酸氧浸出 液中加入无水亚硫酸钠进行一次还原, 还原完全后过滤, 脱硒水返回酸氧浸出 ; 得到的单质 粗硒粉 ; 用 15% 的硫酸溶液将其选择性浸出 ; 过滤后, 二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量还 原后得到海绵硒 ; 该海绵硒经过热水反复清洗、 干燥后, 得到高纯海绵硒粉 ; 具体工艺条件如下 : ①硒的酸氧浸出 : 温度 85-95℃, 时间
2: 5-
3: 5 小时, 液固比 3-4:1, 硫酸的用量为原料 干重的 30%, 双氧水的用量为原料干重的 5% ; ②一次还原 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 3-4:1, 无水亚硫酸钠的用量为 酸氧浸出液中含硒量的 2 倍 ; ③选择性浸出 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 6-7:1, 硫酸的用量为单质粗 硒粉干重的 135% ; ④定量还原 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 3-4:1, 无水亚硫酸钠的用量为 二次浸出液中含硒量的 2 倍。

说明书


一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺

    【技术领域】
     本发明涉及冶金工艺技术领域, 特别是一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺。背景技术 从含硒物料中分离提取硒通常是采用碱浸 - 中和还原工艺, 比如 2011 年 6 月 8 日 在中国发明专利申请公布号 CN 102086029 A 中, 公开了由金川集团有限公司所提出的 “一 种从含硒物料中分离提取硒的工艺方法” , 是将沉硒渣溶解于碱性的亚硫酸钠溶液中, 单质 硒与亚硫酸钠溶液反应生成易溶于水的硒代硫酸钠, 硒代硫酸钠在硫酸的酸化作用下充分 反应得到硒单质沉淀物, 经过洗涤烘干, 可得纯度为 90% 左右的粗硒。该发明实现了硒渣 中铜银与硒的分离, 分离出来的粗硒纯度较高, 可以直接进行精炼, 缩短了回收硒的工艺流 程, 提高了其回收率, 并降低了生产成本, 但碱浸法只能针对含硒大于 10% 的原料处理。
     含硒 3-10% 的含硒物料, 业内称低品位含硒物料。对于这种低品位含硒物料现有 技术都是采用硫酸化焙烧工艺, 由于是硫酸化焙烧, 其中含硫的废气物特别多, 污染严重, 且生产出的硒不纯, 若是含砷、 镉等低熔点有害元素就会更加污染产品。
     发明内容 本发明的目是针对低品位含硒物料的特点, 提供一种从低品位含硒物料中提取硒 的工艺, 同时解决传统工艺中对环境污染大、 回收率低等问题。
     本发明的解决方案是将磨细的低品位含硒物料用硫酸和氧化剂加热进行酸氧浸 出后, 硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中, 过滤, 往酸氧浸出液中加入无水亚硫酸钠进行 一次还原, 还原完全后过滤, 脱硒水返回酸氧浸出 ; 得到的单质粗硒粉中还有一些杂质, 需 要再提纯 ; 用 15% 的硫酸溶液将其选择性浸出 ; 过滤后, 二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量 还原后得到海绵硒 ; 该海绵硒经过热水反复清洗、 干燥后便可得到高纯海绵硒粉 ; 具体工艺条件如下 : ①硒的酸氧浸出 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 3-4:1, 硫酸的用量为原料 干重的 30%, 双氧水的用量为原料干重的 5% ; 主要反应有 : Se + H2SO4 → SeSO3 + H2O 6SeO2 + 2H2SO4 + 2H2O2 → 4H2SeO4 + O2 ↑+ 2SeSO3 ②一次还原 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 3-4:1, 无水亚硫酸钠的用量为 酸氧浸出液中含硒量的 2 倍 ; 主要反应有 : H2O + SeSO3 + Na2SO3 → Se ↓+ Na2SO4 + H2SO3 H2SeO4 + 3Na2SO3 → Se ↓+ 3Na2SO4 + H2O ③选择性浸出 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 6-7:1, 硫酸的用量为单质粗 硒粉干重的 135% ;
     主要反应有 : Se + H2SO4 → SeSO3 + H2O ④定量还原 : 温度 85-95℃, 时间 2.5-3.5 小时, 液固比 3-4:1, 无水亚硫酸钠的用量为 二次浸出液中含硒量的 2 倍 ; 主要反应有 : H2O + SeSO3 + Na2SO3 → Se ↓+ Na2SO4 + H2SO3 本发明适合处理含硒 3% 以上的各种含硒物料, 可直接将其生产出高纯海绵硒 ; 低于 3% 的含硒物料要通过掺富硒矿调配在含硒 3-10% 内使用本发明工艺。
     与传统工艺比具有以下优点 : 本发明原料来源广泛, 不受原料品位限制, 适合处理含硒 3-10% 的各种含硒物料。经实 施实验发现, 本发明硒回收率高, 可达 93% 以上, 且生产成本低 ; 且整个生产过程无废气产 生、 大部分废水可回用, 只有少量废水经废水处理后达标排放, 对环境无污染。 附图说明
     图 1 为本发明的工艺流程图。 具体实施方式 下面用具体实施方式并结合附图详细描述本发明 实验方案 1: (1) 取含硒原料 500g, 其中含硒 4.32%, 磨至 100 目 ; (2) 用该含硒物料中加入 1500g 水、 150g 硫酸、 25g 双氧水, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时 酸氧浸出液后, 过滤, 得到浸出渣 305g(其中含硒 0.30%) , 酸氧浸出液 1520mL ; 浸出渣送火 法冶炼回收铅、 铋、 铜; (3) 往上步产出的酸氧浸出液加入 43g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小时后 过滤, 得到粗硒粉 22g ; 脱硒水返回酸氧浸出 ; (4) 用该含硒物料中加入 100g 水、 30g 硫酸, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时后过滤, 得到滤 渣 1.0 g(其中含硒 13.5%) , 二次浸出液 110mL ; 滤渣返回酸氧浸出再浸出 ; (5) 往上步产出的二次浸出液中加入 42g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小时 后过滤, 热水反复清洗, 得到高纯海绵硒粉 20.55g(含硒 99.9%) , 硒回收率 95.04% ; 二次脱 硒水返回酸氧浸出 ; 洗水经废水处理后达标排放。
     实验方案 2: (1) 取含硒原料 10kg, 其中含硒 3.92%, 磨至 100 目 ; (2) 用该含硒物料中加入 30kg 水、 3kg 硫酸、 500g 双氧水, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时 酸氧浸出液后, 过滤, 得到滤渣 5.83kg(其中含硒 0.28%) , 酸氧浸出液 30.98L ; 浸出渣送火 法冶炼回收铅、 铋、 铜; (3) 往上步产出的酸氧浸出液中加入 785g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小 时后过滤, 得到粗硒粉 395.8g ; 脱硒水返回酸氧浸出 ; (4) 用该含硒物料中加入 2400g 水、 533.25g 硫酸, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时后过滤, 得到滤渣 18.0 g(其中含硒 11.6%) , 二次浸出液 2483mL ; 滤渣返回酸氧浸出再浸出 ;
     (5) 往上步产出的二次浸出液中加入 785g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小 时后过滤, 热水反复清洗, 得到高纯海绵硒粉 373.1g(含硒 99.9%) , 硒回收率 95.17%, 二次 脱硒水返回酸氧浸出 ; 洗水经废水处理后达标排放。
     实验方案 3: (1) 取含硒原料 500g, 其中含硒 3%, 磨至 120 目 ; (2) 用该含硒物料中加入 1500g 水、 150g 硫酸、 25g 双氧水, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时 酸氧浸出液后, 过滤, 得到浸出渣 325g(其中含硒 0.25%) , 酸氧浸出液 1538mL ; 浸出渣送火 法冶炼回收铅、 铋、 铜; (3) 往上步产出的酸氧浸出液加入 30g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小时后 过滤, 得到粗硒粉 14.8g ; 脱硒水返回酸氧浸出 ; (4) 用该含硒物料中加入 100g 水、 20g 硫酸, 加热温度 90℃, 搅拌 3 小时后过滤, 得到滤 渣 0.89 g(其中含硒 12.5%) , 二次浸出液 110mL ; 滤渣返回酸氧浸出再浸出 ; (5) 往上步产出的二次浸出液中加入 28g 无水亚硫酸钠, 加热温度 90℃, 搅拌 1.5 小时 后过滤, 热水反复清洗, 得到高纯海绵硒粉 14.55g(含硒 99.9%) , 硒回收率 94.11% ; 二次脱 硒水返回酸氧浸出 ; 洗水经废水处理后达标排放。

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1、10申请公布号CN102363522A43申请公布日20120229CN102363522ACN102363522A21申请号201110370361122申请日20111121C01B19/0220060171申请人郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司地址423300湖南省郴州市永兴县国家循环经济示范园/郴州雄风稀贵金属材料股份有限公司72发明人张二军谭雄玉曹孝义戴艳平54发明名称一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺57摘要一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺;属于冶金工艺技术领域,其方案是将磨细的低品位含硒物料用硫酸和氧化剂加热进行酸氧浸出后,硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中,过滤,往酸氧浸出液中。

2、加入无水亚硫酸钠进行一次还原,还原完全后过滤,脱硒水返回酸氧浸出;得到的单质粗硒粉中还有一些杂质,需要再提纯;用15的硫酸溶液将其选择性浸出;过滤后,二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量还原后得到海绵硒;该海绵硒经过热水反复清洗、干燥后便可得到高纯海绵硒粉;本发明不受原料品位限制,适合处理含硒310的各种含硒物料,硒回收率高,可达93以上,且生产成本低;且整个生产过程无废气产生、大部分废水可回用,只有少量废水经废水处理后达标排放,对环境无污染。51INTCL19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3页附图1页CN102363540A1/1页21一种从低品位含硒物料中提取硒。

3、的工艺,其特征是将磨细的低品位含硒物料用硫酸和氧化剂加热进行酸氧浸出后,硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中,过滤,往酸氧浸出液中加入无水亚硫酸钠进行一次还原,还原完全后过滤,脱硒水返回酸氧浸出;得到的单质粗硒粉;用15的硫酸溶液将其选择性浸出;过滤后,二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量还原后得到海绵硒;该海绵硒经过热水反复清洗、干燥后,得到高纯海绵硒粉;具体工艺条件如下硒的酸氧浸出温度8595,时间2535小时,液固比341,硫酸的用量为原料干重的30,双氧水的用量为原料干重的5;一次还原温度8595,时间2535小时,液固比341,无水亚硫酸钠的用量为酸氧浸出液中含硒量的2倍;选择性浸出温度859。

4、5,时间2535小时,液固比671,硫酸的用量为单质粗硒粉干重的135;定量还原温度8595,时间2535小时,液固比341,无水亚硫酸钠的用量为二次浸出液中含硒量的2倍。权利要求书CN102363522ACN102363540A1/3页3一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺技术领域0001本发明涉及冶金工艺技术领域,特别是一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺。背景技术0002从含硒物料中分离提取硒通常是采用碱浸中和还原工艺,比如2011年6月8日在中国发明专利申请公布号CN102086029A中,公开了由金川集团有限公司所提出的“一种从含硒物料中分离提取硒的工艺方法”,是将沉硒渣溶解于碱性的亚硫。

5、酸钠溶液中,单质硒与亚硫酸钠溶液反应生成易溶于水的硒代硫酸钠,硒代硫酸钠在硫酸的酸化作用下充分反应得到硒单质沉淀物,经过洗涤烘干,可得纯度为90左右的粗硒。该发明实现了硒渣中铜银与硒的分离,分离出来的粗硒纯度较高,可以直接进行精炼,缩短了回收硒的工艺流程,提高了其回收率,并降低了生产成本,但碱浸法只能针对含硒大于10的原料处理。0003含硒310的含硒物料,业内称低品位含硒物料。对于这种低品位含硒物料现有技术都是采用硫酸化焙烧工艺,由于是硫酸化焙烧,其中含硫的废气物特别多,污染严重,且生产出的硒不纯,若是含砷、镉等低熔点有害元素就会更加污染产品。发明内容0004本发明的目是针对低品位含硒物料的。

6、特点,提供一种从低品位含硒物料中提取硒的工艺,同时解决传统工艺中对环境污染大、回收率低等问题。0005本发明的解决方案是将磨细的低品位含硒物料用硫酸和氧化剂加热进行酸氧浸出后,硒以硫酸硒的形式进入酸氧浸出液中,过滤,往酸氧浸出液中加入无水亚硫酸钠进行一次还原,还原完全后过滤,脱硒水返回酸氧浸出;得到的单质粗硒粉中还有一些杂质,需要再提纯;用15的硫酸溶液将其选择性浸出;过滤后,二次浸出液再用无水亚硫酸钠定量还原后得到海绵硒;该海绵硒经过热水反复清洗、干燥后便可得到高纯海绵硒粉;具体工艺条件如下硒的酸氧浸出温度8595,时间2535小时,液固比341,硫酸的用量为原料干重的30,双氧水的用量为原。

7、料干重的5;主要反应有SEH2SO4SESO3H2O6SEO22H2SO42H2O24H2SEO4O22SESO3一次还原温度8595,时间2535小时,液固比341,无水亚硫酸钠的用量为酸氧浸出液中含硒量的2倍;主要反应有H2OSESO3NA2SO3SENA2SO4H2SO3H2SEO43NA2SO3SE3NA2SO4H2O选择性浸出温度8595,时间2535小时,液固比671,硫酸的用量为单质粗硒粉干重的135;说明书CN102363522ACN102363540A2/3页4主要反应有SEH2SO4SESO3H2O定量还原温度8595,时间2535小时,液固比341,无水亚硫酸钠的用量为二。

8、次浸出液中含硒量的2倍;主要反应有H2OSESO3NA2SO3SENA2SO4H2SO3本发明适合处理含硒3以上的各种含硒物料,可直接将其生产出高纯海绵硒;低于3的含硒物料要通过掺富硒矿调配在含硒310内使用本发明工艺。0006与传统工艺比具有以下优点本发明原料来源广泛,不受原料品位限制,适合处理含硒310的各种含硒物料。经实施实验发现,本发明硒回收率高,可达93以上,且生产成本低;且整个生产过程无废气产生、大部分废水可回用,只有少量废水经废水处理后达标排放,对环境无污染。附图说明0007图1为本发明的工艺流程图。具体实施方式0008下面用具体实施方式并结合附图详细描述本发明实验方案1(1)取。

9、含硒原料500G,其中含硒432,磨至100目;(2)用该含硒物料中加入1500G水、150G硫酸、25G双氧水,加热温度90,搅拌3小时酸氧浸出液后,过滤,得到浸出渣305G(其中含硒030),酸氧浸出液1520ML;浸出渣送火法冶炼回收铅、铋、铜;(3)往上步产出的酸氧浸出液加入43G无水亚硫酸钠,加热温度90,搅拌15小时后过滤,得到粗硒粉22G;脱硒水返回酸氧浸出;(4)用该含硒物料中加入100G水、30G硫酸,加热温度90,搅拌3小时后过滤,得到滤渣10G(其中含硒135),二次浸出液110ML;滤渣返回酸氧浸出再浸出;(5)往上步产出的二次浸出液中加入42G无水亚硫酸钠,加热温度9。

10、0,搅拌15小时后过滤,热水反复清洗,得到高纯海绵硒粉2055G(含硒999),硒回收率9504;二次脱硒水返回酸氧浸出;洗水经废水处理后达标排放。0009实验方案2(1)取含硒原料10KG,其中含硒392,磨至100目;(2)用该含硒物料中加入30KG水、3KG硫酸、500G双氧水,加热温度90,搅拌3小时酸氧浸出液后,过滤,得到滤渣583KG(其中含硒028),酸氧浸出液3098L;浸出渣送火法冶炼回收铅、铋、铜;(3)往上步产出的酸氧浸出液中加入785G无水亚硫酸钠,加热温度90,搅拌15小时后过滤,得到粗硒粉3958G;脱硒水返回酸氧浸出;(4)用该含硒物料中加入2400G水、5332。

11、5G硫酸,加热温度90,搅拌3小时后过滤,得到滤渣180G(其中含硒116),二次浸出液2483ML;滤渣返回酸氧浸出再浸出;说明书CN102363522ACN102363540A3/3页5(5)往上步产出的二次浸出液中加入785G无水亚硫酸钠,加热温度90,搅拌15小时后过滤,热水反复清洗,得到高纯海绵硒粉3731G(含硒999),硒回收率9517,二次脱硒水返回酸氧浸出;洗水经废水处理后达标排放。0010实验方案3(1)取含硒原料500G,其中含硒3,磨至120目;(2)用该含硒物料中加入1500G水、150G硫酸、25G双氧水,加热温度90,搅拌3小时酸氧浸出液后,过滤,得到浸出渣325。

12、G(其中含硒025),酸氧浸出液1538ML;浸出渣送火法冶炼回收铅、铋、铜;(3)往上步产出的酸氧浸出液加入30G无水亚硫酸钠,加热温度90,搅拌15小时后过滤,得到粗硒粉148G;脱硒水返回酸氧浸出;(4)用该含硒物料中加入100G水、20G硫酸,加热温度90,搅拌3小时后过滤,得到滤渣089G(其中含硒125),二次浸出液110ML;滤渣返回酸氧浸出再浸出;(5)往上步产出的二次浸出液中加入28G无水亚硫酸钠,加热温度90,搅拌15小时后过滤,热水反复清洗,得到高纯海绵硒粉1455G(含硒999),硒回收率9411;二次脱硒水返回酸氧浸出;洗水经废水处理后达标排放。说明书CN102363522ACN102363540A1/1页6图1说明书附图CN102363522A。

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