[发明专利]一种微波酸浸从铜阳极泥中回收碲的方法

说明书

技术领域

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铜阳极泥中回收碲的方法。

背景技术

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。

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。

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。

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)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。

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。

苏打熔炼法也是一种广泛用于从阳极泥中回收硒、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

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。

实现本发明目的的技术方案按照以下步骤进行：

（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50~400g/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1~30%；

（2）将所得的铜阳极泥浆料置于微波反应炉中，向铜阳极泥浆料中通入或加入氧化剂，调节微波频率为2450MHz，微波加热功率为100~900w，在常压下浸出反应1~20min后出料，进行固液分离，得到含碲的浸出液。

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0.05~5molH₂O₂/L浆料。

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。

本方法可能涉及到的主要化学反应方程式如下：