从铜阳极泥分铜渣碱浸液中回收碲
2021-04-08廖春发邹建柏
廖春发,邹 耕,彭 珊,邹建柏,周 迅
(江西理工大学 材料冶金化学学部,江西 赣州 341000)
自然界中,碲的独立矿床较少,主要伴生于其他金属矿[1-2]中。工业上主要从冶金副产物[3-4]中回收碲,其中铜阳极泥是回收碲的主要原料,所生产的碲占总产量的90%左右[5]。目前,从含碲溶液中分离提取碲的方法有置换法[6]、SO2还原法[7]或Na2SO3还原法[8]、沉淀分离法[9]等。置换法采用铜粉还原溶液中的碲,碲以Cu2Te形式回收[10-11],此法环境友好,碲回收率高,但对铜粉需求大,成本较高。采用SO2或Na2SO3还原溶液中碲,碲以单质形式沉淀。相较而言,以Na2SO3作还原剂,对环境污染小,碲沉淀时间短[8]。中和沉淀分离法是通过调节溶液pH,使碲以TeO2形式沉淀析出,但此法所得中和渣含较多杂质,需除杂[12-13]。
试验针对铜阳极泥分铜渣超声强化氧化碱浸含碲溶液[14],用Na2SO3将溶液中+6价碲预还原为+4价碲,再用Na2S除杂,最后调节除杂后液pH,使碲以TeO2形式沉淀。
1 试验部分
1.1 试验原料及方法
试验料液为铜阳极泥分铜渣经超声强化氧化碱浸所得溶液,pH为13~14,溶液中各主要元素质量浓度见表1。

表1 分铜渣碱浸液中各主要元素质量浓度 mg/L
1.2 试验原理
(1)
还原后液中含有Cu2+、Pb2+等杂质。Cu2+、Pb2+易与S2-结合生成难溶MeS沉淀而被去除。PbS、CuS的Ksp[15]分别为1.3×10-28、6.3×10-36,而二硫化碲易溶于碱性含硫溶液[16],因此可采用Na2S作除杂剂。

(2)

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(5)
(6)
25 ℃时各反应的平衡常数[17]K1=10-2.2,K2=10-5.03,K3=10-11.41。此时溶液中碲总浓度[Te(Ⅳ)]T计算公式为

(7)
根据公式(5),绘制lg([Te(Ⅳ]T)-pH关系曲线,如图1所示。

图1 25 ℃时lg([Te(Ⅳ)]T)-pH关系曲线
由图1看出:随溶液pH降低,溶液中+4价碲浓度下降,在pH为3~6时达最低,为10-5mol/L,即此时溶液中的碲基本水解完全;……
