碲生产工艺优化的探索与实践

赵海涛

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

碲生产工艺优化的探索与实践

赵海涛

（江西铜业集团公司 贵溪冶炼厂，江西 贵溪 335424）

贵溪冶炼厂以铜阳极泥回收金银过程中产出的分碲液为原料生产4N碲锭。近年来，贵溪冶炼厂碲生产工艺优化在探索和实践中取得了显著效果，通过对碲生产过程中脱锡工艺、电积工艺和碲阳极泥回收处理工艺的优化，提高了碲的回收率，保证了产品质量稳定。目前，碲回收率达到93%，4N碲锭合格率100%。

碲；生产工艺；优化；回收；探索；实践

1 引言

碲金属及其化合物广泛应用于冶金、石油化工、电子技术、医学、电池材料、航空等领域，碲很少有独立的矿床，常伴生于铜、铅铋等矿中，目前提取碲的原料主要是有色金属电解过程中产出的阳极泥，其中又以铜电解阳极泥为主［1-5］。贵溪冶炼厂是国内生产碲的主要厂家之一，主要以铜阳极泥提取金银过程产出的分碲液为原料生产4N碲锭，截止到2015年，贵溪冶炼厂的4N碲锭的产能规模已达55t/a。多年来，贵溪冶炼厂碲生产工艺也在不断的优化探索与实践中日趋成熟。

2 碲生产工艺简介

贵溪冶炼厂碲生产工艺，主要以分碲液为原料，经“预处理—碱浸—净化—中和—煅烧—造液—电积—浇铸”后产出1#碲锭［6］，其工艺流程如图1所示。

3 原有生产工艺存在问题

贵溪冶炼厂碲生产工艺有着流程长，工序多，杂质控制要求高的特点，原有工艺存在的问题有：

（1）除杂过程中，脱锡工艺产出的含锡弃渣量大，渣含碲2%～8%，碲损失较大。

图1 碲生产工艺流程

（2）碲阳极泥产率较高，碲电积过程中约8%～10%的碲进入阳极泥中，影响碲的收率。

（3）碲阳极泥回收处理工艺仅能回收90%左右的碲，有价金属回收率偏低，且劳动强度大，处理成本高。

因此，碲生产工艺的不断优化与完善，对保证产品质量、提高资源回收利用效率有着重要的意义。

4 碲生产工艺优化的探索与实践

4.1 杂质锡脱除工艺优化的探索与实践

4.1.1 工艺优化探索

随着贵溪冶炼厂增加杂铜的处理，杂铜中的锡在冶炼过程中会部分进入铜阳极泥，最终进入碲回收系统中。

贵冶碲回收系统中锡含量的上升，对生产的不利影响主要表现在煅烧后二氧化碲板结成块、造液时固液沉降分离困难和电解过程中阳极泥粘结于槽壁及极板上，从而影响产品质量。

在原分碲液预处理工艺中，利用锡、碲水解pH值的差异，通过分步水解预脱除分碲液中的锡，再结合提高碲电解废液碱度深度脱锡的方法，有效的控制了碲回收系统中锡的消极影响。但是该工艺中含锡弃渣产出量大，弃渣中碲含量约2%～8%，碲损失较大。

我们通过探索研究，寻找到了一种合适的复合钙盐试剂，可以选择性的固化分碲液中的锡，达到高效分离锡、碲的目的。经试验验证，只需采用该工艺在分碲液预处理工序中脱锡，就可有效控制碲回收系统中锡的消极影响，简化了脱锡工艺流程，减少了含锡弃渣量；并且弃渣中含碲降至1%以下，提高了碲的收率。

4.1.2 生产实践

2014年，优化后的脱锡工艺应用于生产实践中后，取得了非常好的效果。工艺优化前后生产情况对比如表1所示。

表1 脱锡工艺优化前后生产数据

从表1可以看出，优化后的脱锡工艺，在有效控制碲回收系统中锡的消极影响的同时，含碲弃渣量下降了30%左右，渣含碲在1%以下，降低了碲的损失，提高了碲的直收率。

4.2 碲电积工艺优化的探索与实践

4.2.1 工艺优化探索

在碲电积过程中，阳极发生氧化反应，液相中的OH-失去电子生成H2O和O2，而产生的副反应就是电解液中的四价碲被新生态的O2氧化成六价碲，从而产生一种黄色的固体含碲物料——碲阳极泥。在碲电积过程中，约有8%～10%的碲进入阳极泥中。

通过分析碲阳极泥产生的原因和形成过程，在探索试验中我们发现通过在电积过程中添加某种醇类试剂，可以有效的抑制阳极上氧气副反应的发生，降低碲阳极泥产生量，探索结果如表2所示：

表2 醇类试剂对抑制碲阳极泥产生的效果

由表2可以看出，通过分批添加醇类试剂，可以有效的抑制阳极上氧气副反应的发生，延迟碲阳极泥的产生时间，降低碲阳极泥产生量。

考虑到醇类试剂成本较高，以及试剂添加可能带入的杂质影响，我们又探索寻找了另一种抑制氧化副反应影响的方法：通过改变阳极形状，大幅度降低阳极有效面积，提高阳极电流密度，使产生的氧气集中在较小的范围内然后快速溢出，减少新生氧气在电解液中的停留时间和接触面积，达到抑制氧气副反应降低碲阳极泥产生量的目的。经试验验证，当阳极有效面积减至原来的1/10时，碲阳极泥的产生量可降至原来的1/6左右。

4.2.2 生产实践

在碲电解系统由原来的板式阳极改为格栅式阳极后，阳极有效面积减至原来的1/10，在保持原工艺参数不变的情况下，阳极的电流密度也就相应的增大至原来的10倍左右。经过近一年多的生产实践应用，取得了较好的效果，跟踪数据如图2所示。

图2 工艺优化前后碲阳极泥产生率对比，kg/kg·Te

从图2可以看出，碲阳极泥的产生率由原来的0.45 kg/kg·Te降到了0.08 kg/kg·Te左右，碲阳极泥产量大幅下降。

4.3 碲阳极泥处理工艺优化的探索与实践

4.3.1 工艺优化探索

原有工艺中，采用“酸浸—还原—碱浸”的方法处理回收碲阳极泥，其中的有价金属碲仅能回收90%左右，而且处理成本高，劳动强度大。

我们通过试验研究，寻找到了一种合适的还原剂，直接在碱性条件下将六价碲还原为四价碲后浸出，替代“酸浸—还原—碱浸”工艺。经试验验证，在浸出温度95℃、浸出时间3h、液固比5、还原剂用量为阳极泥中碲金属量的3倍的最佳工艺条件下，碲阳极泥中有价金属的回收率可以达到95%以上。

4.3.2 生产实践

在碲阳极泥处理优化工艺应用于生产实践后，碲阳极泥可直接在系统内消化处理，缩短了流程，降低了生产成本，提高了碲阳极泥中有价金属的回收效果。跟踪一段时间碲阳极泥的处理数据，其中有价金属的回收率见图3所示。

从图3可以看出，采用优化后的工艺处理回收碲阳极泥，其中有价金属的回收率达到95%左右。

图3 工艺优化后碲阳极泥中有价金属回收率，%

5 结语

贵溪冶炼厂碲生产工艺通过对脱锡工艺、碲电积工艺和碲阳极泥回收处理工艺的优化，有效的降低了生产过程中间物料的碲损失，保证了产品质量的稳定达标，取得了显著的效果：

（1）在有效控制碲回收系统中锡的消极影响的同时，简化了脱锡工艺流程，含锡弃渣量下降30%左右，渣含碲在1%以下。

（2）碲阳极泥产生率由0.45kg/kg·Te下降至0.08kg/kg·Te左右，碲阳极泥产量大幅下降。

（3）碲阳极泥处理采用“还原碱浸”替代“酸浸—还原—碱浸”工艺，缩短了流程，碲阳极泥中有价金属碲的回收率由90%提高至95%左右。

目前，贵溪冶炼厂的碲回收率达到93%的较高水平，4N碲锭合格达到100%。

［1］胡智向, 朱刘, 王晓峰. 碲的资源分布与工业应用[J]. 广东化工, 2014, 41(20):77-78.

［2］董竑君, 蒋训雄, 范艳青, 等. 从铜阳极泥中回收和制备碲粉[J]. 有色金属(冶炼部分), 2014(10):69-71.

［3］钟清慎, 贺秀珍, 刘玉强, 等. 低浓度铜阳极泥加压浸出液中银硒碲的分离[J]. 有色金属(冶炼部分), 2014(9):51-54.

［4］郭学益, 许志鹏, 田庆华, 等. 低温碱性熔炼分离富集铜阳极泥中的有价金属[J]. 中国有色金属学报, 2015(8):2 243-2 250.

［5］金自文, 沈晋华, 王爱荣. 提高铜阳极泥中碲回收率的工艺优化研究[J]. 企业技术开发, 2015(9):1-5.

［6］李明. 铜冶炼过程中有价金属的综合回收工艺[J]. 中国有色冶金, 2014(2):71-73.

Exploration and Practice on the Optimization of Tellurium Processing

ZHAO Hai-tao
（Guixi Smelter, Jiangxi Copper Corporation, Guixi 335424, Jiangxi, China）

4N tellurium ingot is made from separated tellurium liquid which is produced in the process of recovering gold and silver from copper anode slime in Guixi Smelter. In recent years, the remarkable results have achieved in the exploration and practice to optimize the process of produce tellurium in GuiXi Smelter. Through the optimization process of removing Tin, tellurium electrodeposition and tellurium anode slime recovery in the tellurium production process, the recovery rate of tellurium was increased and the stability of product quality was ensured. At present, the recovery rate oftellurium reaches 93%, and the qualified rate of 4N tellurium ingot is 100%.

tellurium；processing；optimization；recovery；exploration；practice

TN304.1+4

A

1009-3842（2016）06-0045-03

2016-09-29

赵海涛（1981-），男，山东淄博人，工程师，主要是从事稀散金属回收研究和生产。E-mail:zhaoht1981@yeah.net