[发明专利]提取99.99%Te、99.99%Bi2O3和综合回收副产品的湿法冶金方法

说明书

技术领域

本发明涉及稀散元素、稀有金属和贵金属的冶炼工艺，具体涉及一种采用湿法冶金方法直接从含有碲的各种原料中提取高纯度碲，当原料中含有铋时提取高纯度的三氧化二铋，以及综合回收其他副产品的工艺，属于湿法冶金领域；并基本达到无三废、零排放，又属于环保领域。

背景技术

碲是现代科学的重要元素，属稀散元素。目前碲的提取和回收主要是从有色金属冶炼过程中的附产物中加以综合回收，如从铜、铅等的阳极泥中回收，或是从碲原生矿中提取。

碲可用来添加到钢材中以增加延性，还可作为电镀液中的光亮剂、石油裂化的催化剂、玻璃着色材料，以及添加到铅中增加它的强度和耐蚀性。高纯碲可用作温差电材料的合金组分，碲化铋是良好的致冷材料，化合物半导体As₃₂Te₄₈Si₂O是制作电子计算机存贮器的材料，超纯碲单晶是一种新型的红外材料。高纯碲用量虽少，但作用颇大。碲还是太阳能电池的最佳主要原料之一，转化系数最大，成本较低，效益最好。太阳能是取之不尽、用之不竭的能源，因此成本是普及的关键，所以提取碲的工艺技术的先进性和如何做到成本最低，并在生产实践中做到基本无三废、零排放、产品质量最好是十分重要的。

从碲铋矿或其他含碲原料中湿法提取碲已有很多报道和专利，专家们已经做了大量的工作。如申请号为99111440.X，名为从碲多金属矿中提取精碲的工艺方法的申请，公开了一种湿法提取碲的工艺方法，采用盐酸浸出，浸出液用二氧化硫气体还原并沉淀出粗碲粉，与氧化剂在盐酸溶液中反应后得到中间产品TeO₂，然后电解收集精碲产品。虽然采用该申请所公布的湿法冶金方法经电解后可得到纯度为99.99％的精碲，但整个过程生产成本较高、能耗高、回收率不高、产量小，并存在较严重的环保问题，如废气、废水多，并且其他副产品未能达到综合利用。

又如申请号为93115389.1，名为从碲原生矿中湿法提取精碲的生产工艺的发明专利申请，公开了一种从碲的原生矿中生产精碲的方法，采用在盐酸介质中高温氧化浸出碲和铋，再用二氧化硫还原而得到粗碲粉，并通过化学提纯和电解提纯得到精碲，此外，含铋的还原液中和后水解而得到含铋的中间产品。该方法需要外部加温至80℃以上，无疑增加了成本，而且采用电解法，又造成能耗高等问题，此外，生产过程中的废液和废渣未能达到综合利用，造成较严重的环保和资源浪费问题。

从碲铋矿中湿法冶金回收铋，一般采用在回收碲后的酸性溶液中加入铁还原，生产纯度不高的初级品海绵铋，该法生产的海绵铋价值不高，成本较高，经济效益较差。用碲铋矿直接生产99.99％的Bi₂O₃还未见报道。

在环保的三废方面，湿法冶金较火法的废气、废渣少，但废水却很多，这是湿法冶金存在的重要环保问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的一些缺陷和问题，如浸出率低、回收率不高、生产成本较高、能耗高、产品质量不高，并存在较严重的环保问题，如废气、废水多，以及废渣未能达到综合利用的不足，在提纯分离时采用电解法，造成能耗高、产量小、成本高等问题，提出了一个回收率高、成本低、能耗低、质量高、综合回收、基本无三废、零排放的新方法，在本发明中采用的将废水循环使用，闭路回收的方法，是湿法冶金环保史上的第一次成功实践，具有里程碑的意义。