[发明专利]催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钼矿冶炼烟尘中硒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硒的湿法冶金工艺，尤其涉及一种从具有高污染性废弃镍钼矿冶炼烟尘中提取硒的方法。

背景技术

伴随着硫化镍矿和钼矿的大量开采，其矿产储量大幅减少，矿石中镍、钼的含量也大幅下降，寻求可利用、替代提取镍、钼的有价资源，为世界冶金工作者高度关注。近年来，许多地区纷纷建厂，掀起了开发、利用镍钼矿中镍、钼资源的热潮。

镍钼矿为我国特有的一种多金属复合矿，主要分布在我国贵州遵义、湖南张家界、湖北都昌和浙江富阳等华南地区的沉积型镍钼钒多金属矿床及贵金属矿化的主要成矿地带。该矿物除含有高含量的有价金属镍、钼外，还含有丰富的铂族金属及稀有金属。因此，镍钼矿具有很大的开采和综合利用价值。

硒(Se)是一种重要的有价资源，广泛应用于化学与石油工业、电子和电器工业、玻璃陶瓷工业、冶金、医药工业等领域，并逐渐渗透到其他高科技领域。硒是现代工业高度发展，尤其是未来高端科技发展不可缺少的物质。此外，硒也是人体和动物生命活动所必须的微量元素，硒缺乏会导致多种疾病；但过量摄入硒也会产生硒的中毒。硒为镍钼矿中一种重要的稀有金属元素，在镍钼矿中，硒的含量在0.15％～0.29％的范围内，其平均含量达到0.208％，硒在镍钼矿中的富集趋势特别明显。在镍钼矿冶炼过程中，硒在冶炼烟尘中进一步得到富集，其含量较高。由于镍钼矿储量巨大，因此，镍钼矿为未来提取、开发硒的重要资源之一。因此，从资源的综合利用、资源的发展战略看，镍钼矿将是未来一个可充分利用的重要硒资源。

目前，工业生产上，镍钼矿的处理工艺主要采用火法冶金与湿法冶金相结合的生产工艺。在镍钼矿氧化焙烧过程中，其中的硒和砷分别被氧化为二氧化硒和砷的氧化物(As₂O₅或As₂O₃)，此类氧化物挥发进入烟气。在高温烟气中，部分二氧化硒被烟气中高浓度的二氧化硫还原为单质硒。在收尘过程中，单质硒及少部分固态二氧化硒被收集于收尘设施中，成为镍钼矿的冶炼烟尘。该烟尘中有价元素硒的含量在3.0％～8.0％的范围内，有害元素砷的含量高达18％。多年来，这些生产厂家缺乏有效的处理镍钼矿冶炼烟尘的工艺，导致这些冶炼烟尘多年堆积，常年经受风吹雨淋，有价元素硒大量流失，没有得到综合回收利用；更为重要的是该烟尘中高含量的砷和硒溶解于水体中，这类高浓度污染物的废水流入江河湖泊或渗透进入土壤，对当地环境将造成毁灭性破坏。

目前，提取硒的主要原料包括电解精炼铜、镍、铅的阳极泥，硫酸和纸浆生产中产生的酸泥等。传统提取硒的工艺为氧化焙烧含硒原料，采用水多级吸收二氧化硒，二氧化硫还原吸收液中亚硒酸得到硒粉。传统的氧化焙烧或硫酸化焙烧工艺中，硒的回收率较低；生产过程中，能耗高；易于产生SO₂、SeO₂和As₂O₃等有毒气，有毒气体易于泄露；存在粉尘飞扬、污染环境等弊端。

迄今为止，对于如何处理镍钼矿冶炼过程中产生的高砷、高硒镍钼矿冶炼烟尘，尚未见有研究报道。

发明内容

本发明解决了传统提硒工艺中硒回收率低、能耗高、易于产生SO₂、SeO₂、As₂O₅和As₂O₃等有毒气体及有毒气体易于泄露、粉尘飞扬、污染环境等关键技术问题，提出了一种催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钼矿冶炼烟尘中硒的方法，该方法具有流程短、操作简单、能耗低、金属的回收率高、生产成本低等特点，能实现清洁节能、环境友好的冶金目的。

为解决上述技术问题，本发明提出了一种催化氧化浸出-控制电位还原提取镍钼矿冶炼烟尘中硒的方法，该方法为全湿法冶炼工艺，具体包括以下步骤：

(1)催化氧化浸出：将经过预处理后的镍钼矿冶炼烟尘加入酸性浸出体系中，采用FeCl₃作为催化剂，以过氧化氢、氧气、富氧空气、氯气或氯酸钾作为氧化剂，通过催化氧化反应，浸出所述镍钼矿冶炼烟尘中的硒，将该烟尘中的硒高效浸出，使之以亚硒酸的形式进入浸出液中；

(2)控制电位还原：在酸性条件下，将上述步骤(1)所得的浸出液作为控制电位还原的反应液，采用草酸、甲酸、乙酸、甲醛或联胺作为还原剂，进行控制电位下的还原反应，使所述浸出液中的硒与其它离子高度分离，得到高纯度(例如纯度大于99.5％)硒粉。