[发明专利]一种精硒的短流程制备方法

说明书

本发明公开了一种精硒的短流程制备方法，包括如下步骤：S1，将粉末状原料粗硒水洗；S2，向水洗后的粗硒加入氢氧化钠溶液，调节PH值至9以上；S3，向S2中的调浆液中加入过硫酸铵搅拌均匀；S4，将S3中的浆液加热熔化铸锭；S5，将铸锭的物料破碎成小块状；S6，将小块状的硒块置于刚玉坩埚，放入双温区管式炉；S7，二氧化硒蒸馏水溶解，得到亚硒酸溶液；S8，将入浓硫酸调节PH，再加入亚硫酸溶液还原；S9，过滤制得精硒。本发明除Te效果好和操作简便、短流程，原料适应性强。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种精硒的短流程制备工艺。

背景技术

硒按照化学成分分为三个牌号，Se9999、Se999、Se99，品质较好的Se999及以上精硒常用于传感器和红外光学材料、颜料及高科技产业如半导体器材、光电器材、硒太阳能电池等行业，因此精硒在国民经济中的重要地位越来越突出，市场需求有增无减。

国内外公开报道的精硒提纯方法主要有传统工艺氧气氧化法、真空蒸馏法、区域熔炼法和热分解法等。传统工艺为粗硒氧化燃烧制得二氧化硒，二氧化硒水溶为亚硒酸，氨水调pH4~5除碲，后加入硫化铵除铜、铅，再用亚硫酸钠还原制备精硒工艺。该工艺路线湿法流程长，成本高。真空蒸馏法是利用硒与杂质元素在同一温度下蒸汽压和蒸发速度不同，控制一定的温度和真空度，使硒以及部分杂质挥发和选择性冷凝，以此将硒与杂质元素分离并最终获得精硒，但主要问题在于硒碲难分离，对于含碲较高的粗硒原料，真空蒸馏得到的精硒品质不高。

专利号为CN201110439767.0中国发明专利公开了一种精硒的生产设备及方法，主要是通过真空蒸馏除提纯硒，该设备及工艺对粗硒原料适应性不强，尤其针对粗硒原料来自卡尔多炉工艺其含杂质Te含量（0.22%~0.24%），相较于铜阳极泥硫酸化焙烧工艺生产所得的粗硒原料（Te~0.0003%）含量很高，面对工业级粗硒直接生产出精硒的技术诉求，要解决硒碲分离比较困难。中国专利CN110745789 A公开了一种粗硒提纯方法，对粗硒渣氧化调浆再蒸馏，该工艺产品纯度最高只能达到99.8%。

再比如公开号为CN104743526A的中国发明专利，公开了一种粗硒精制的工艺，它是将粗硒原料与水按重量比为1:1洗涤2-3次后，向过滤后的每吨滤渣中加入3-8m³浓度为150-300 g/l的亚硫酸钠溶液，将溶液加热至95℃-100℃后反应2-3h，再向溶液中加入硫化铵至无沉淀产生，过滤后弃去滤渣，滤液在常温下冷却48h后，精硒从亚硫酸钠溶液中析出，向每立方米析出精硒后的溶液中加入15-20Kg洗涤后的滤渣继续循环浸出，析出的精硒经洗涤至洗出液pH=7.0-7.5，烘干后铸成品位为99.99%的硒锭，工艺过程中循环使用5-7次后的亚硫酸钠溶液加入浓硫酸酸解后能够酸解再生和循环利用；本发明工艺流程简单，原材料消耗少，生产成本低，对环境友好，原料的适应性强，具有很好的经济和社会效益。该方案的缺点是粗硒原料与亚硫酸钠溶液浸出反应，硒粉很难溶解，浸出率不高，且对于含碲较高的粗硒原料，通过湿法分离效果一般，原料适应性不强。

再比如公开号为CN111517290A的中国发明专利申请，公开了一种两步法制备精硒的方法，所述的两步法制备精硒的方法包括浸出和分解步骤，具体包括：将原料粗硒溶解于Na₂SO₃溶液中，在温度70~100℃反应，经固液分离后得到滤液a；将滤液a在-20~0℃条件下搅拌静置，然后经固液分离得到不溶物b，不溶物b经水洗后得到目标物纯度99.9%以上的精硒。本发明方法的工艺流程短、操作简单，过程引入的杂质少，获得的硒纯度在99.9%以上，本发明制备方法中使用的设备简单且无污染物产生、能耗低，具有综合经济效益好及有利于环境保护等优势。该方案的缺点是浸出过程效率低，且对于含碲较高的粗硒原料，杂质碲也易被浸出进入浸出液，后固液分离后杂质Te也易进入产品，该工艺适应含Te较低粗硒原料。