一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲和铋的方法与流程

1.本发明属于有色金属冶炼技术领域，尤其涉及一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲和铋的方法。


背景技术：

2.火法冶炼具有处理能力大，效率高、无废水产生等优点，在有色金属冶炼领域，一般采用火法冶炼处理各种物料，火法冶炼过程中必然产生烟气，物料中易挥发元素会进入烟气中，经烟气处理得以富集。
3.动力波烟气洗涤是目前烟气处理中一种主要的设备和工艺，在处理含铜、铅、硒、碲、铋以及贵金属物料中广泛使用，冶炼炉在处理含硒、碲和铋等元素的物料时产生烟气经动力波烟气洗涤等烟气洗涤净化后，产生烟气洗涤液，经过滤/压滤后得到烟气洗涤泥，里面含有金、银、铅、硒、碲、铋等有价元素，目前主流工艺是通过返炉回收金、银、铅、铋，通过硒回收系统处理回收硒，这些元素在在系统中循环，这样造成金、银、铅、铋、硒的回收率低，影响火法冶炼炉处理能力，且无法回收碲。


技术实现要素：

4.本发明为克服上述技术问题，提供一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲和铋的方法，对硒、碲和铋进行开路处理回收，间接扩大了火法冶炼炉的物料处理能力。
5.本发明的技术方案如下：
6.一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲和铋的方法，包括如下步骤：
7.s1在烟气洗涤泥中加入硫酸和氯盐进行浸出反应，得到浸出液和浸出渣；
8.s2在所述步骤s1中得到所述浸出液中加入二氧化硫进行还原反应，得到除硒过滤液和粗硒；
9.s3在所述步骤s2中得到所述除硒过滤液中加入二氧化硫进行还原反应，得到除碲过滤液和粗碲；
10.s4在所述步骤s3中得到所述除碲过滤液中加入铁粉进行还原反应，得到除铋过滤液和粗铋。
11.优选的，在所述步骤s1中所述烟气洗涤泥中加入水，所述烟气洗涤泥与所述水的比例为1：3-8，所述硫酸浓度为200-500g/l，所述氯盐加入量与所述溶液中铋质量之比1：2.5-5，所述反应温度60-90℃，所述反应时间30-90分钟。
12.优选的，在所述步骤s1中所述氯盐为氯化钠、氯化钾和盐酸中的一种。
13.优选的，在所述步骤s2中所述反应温度60-80℃，所述反应终点为溶液含硒小于等于0.08g/l。
14.优选的，在所述步骤s3中加入所述氯盐，所述反应氯离子浓度1-2.5mol/l，所述反应温度80-100℃，所述反应终点为溶液含碲小于等于0.06g/l。
15.优选的，在所述步骤s4中所述铁加入量为与铋发生反应所需理论量的1.2-2倍，反
应温度20-50℃，还原时间90-180分钟。
16.本发明提供了一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲、铋的方法，通过在烟气洗涤泥中加入硫酸和氯盐进行酸性浸出，在氯盐的作用下使绝大部分的碲和铋形成配合物进入溶液中，从而使硒、碲和铋等元素进入浸出液，而金、银等贵金属留在渣中，作为浸出渣范围火法系统回收金银；利用二氧化硫对硒和碲的还原条件不同，先用单独使用二氧化硫还原硒，在加入氯盐用二氧化硫还原碲，从而实现分步还原的方法分别从浸出液中还原出粗硒和粗碲，最后用铁粉将铋置换，形成粗铋。该方法利用湿法提取技术对烟气洗涤泥中的硒、碲、铋进行有效回收，从而降低返回系统的物料量，提供金属的直收率，硒、碲和铋的分离回收率可达到90％以上，且粗硒和粗碲品位大于98％，粗铋品位大于90％。
附图说明
17.图1为本发明提供的烟气洗涤泥提取硒、碲和铋的工艺流程图。
具体实施方式
18.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
19.参考图1所示，本发明提供一种从烟气洗涤泥中提取硒、碲和铋的方法，包括如下步骤：s1在烟气洗涤泥中加入硫酸和氯盐进行浸出反应，得到浸出液和浸出渣；s2在所述步骤s1中得到所述浸出液中加入二氧化硫进行还原反应，得到除硒过滤液和粗硒；s3在所述步骤s2中得到所述除硒过滤液中加入二氧化硫进行还原反应，得到除碲过滤液和粗碲；s4在所述步骤s3中得到所述除碲过滤液中加入铁粉进行还原反应，得到除铋过滤液和粗铋。
20.本发明提及的烟气洗涤泥对硒、碲、铋及其他元素没有限制，一般为火法处理含硒、碲和铋的物料时，烟气处理所回收的含硒、碲、铋及其他金属的物料，以及其他类似的含硒、碲和铋的物料也可以采用本发明提供的技术方案处理。
21.在步骤s1，在处理烟气洗涤泥前，按照比例加入一定量的水，水的加入量一般按照烟气洗涤泥与水的比例为1：3-8，优选1：5-7，水加入过低，形成的浆液浓度大，不利于后续的浸出反应，水加入过多，浸出液中元素浓度低，影响回收率，且造成废水处理成本。
22.在加入水后的浆液内，加入硫酸和氯盐，硫酸的加入量按照硫酸浓度200-500g/l，优选250-300g/l，氯盐加入量与溶液中铋质量之比1：2.5-5，优选1：3-5，氯盐加入量过多，在浸出反应后的还原沉淀硒的过程中，会造成一定量的碲被还原，降低硒的纯度和碲的回收率。反应温度控制在60-90℃，优选65-70℃，反应时间30-90分钟，优选50-60分钟，反应后进行过滤，得到过滤液和过滤渣。在浸出阶段，搅拌没有限制，本领域技术人员，可以根据工艺条件进行选择和调整。
23.在上述条件下，按照反应式
①‑③
进行反应，其中碲和铋在氯盐作用下形成易溶于水的配合物，硒、碲和铋进入溶液，且氯盐的加入使银生成氯化银，进入渣。其他金属，如金、铅等也进入渣。
24.上述的氯盐的加入，是为反应提供氯离子，所以氯盐可以选择氯化钠、氯化钾和盐
酸中的任一种。
25.seo2 h2o
→
h2seo3ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ①
26.teo2 4h

→
te
4
2h2o
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ②
27.bi2o3 2h

2cl-→
2biclo h2o
ꢀꢀꢀ③
28.步骤s2的反应是按照反应式
④
进行的。
29.seo
32- 2so2 h2o
→
se 2so
42- 2h

ꢀꢀꢀ④
30.利用步骤s1得到的浸出液，还原制取粗硒，在即向浸出液中加入二氧化硫进行还原反应，将浸出液中的硒还原为单质硒，过滤得到粗硒和除硒过滤液。在步骤s2中，即硒还原反应阶段，反应温度60-80℃，优选60-70℃；在本步骤搅拌速度和二氧化硫加入量没有限制，本领域技术人员可以根据技术条件选择调整；反应时间依据反应过程中溶液中含硒量进行控制，当检测到溶液中硒含量小于等于0.08g/l即可停止还原反应。反应结束后，进行过滤得到粗硒和除硒过滤液。
31.步骤s3的反应是按照反应式
⑤
和
⑥
进行的。
32.te
4
6cl-→
tecl
62-⑤
33.tecl
62- 2so2 4h2o
→
te 2so
42- 6cl- 8h

⑥
34.在步骤s2中得到除硒过滤液中再次加入氯盐，控制除硒过滤液中氯离子浓度1-2.5mol/l，优选1.5-2.5mol/l，加入二氧化硫进行还原反应，反应温度80-100℃，优选80-90℃；在本步骤搅拌速度和二氧化硫加入量没有限制，本领域技术人员可以根据技术条件选择调整；反应时间依据反应过程中溶液中含碲量进行控制，当检测到溶液中碲含量小于等于0.06g/l即可停止还原反应；反应结束后，进行过滤得到除碲过滤液和粗碲。
35.在步骤s4的反应是按照反应式
⑦
进行的。
36.2biclo 3fe 4h

→
2bi 3fe
2
2h2o 2cl-⑦
37.在步骤s3中得到除碲过滤液中加入铁粉进行还原反应，铁加入量与铋发生反应所需理论量的1.2-2倍，优选1.5-2倍，反应温度20-50℃，优选30-40℃，还原时间90-180分钟，优选130-150分钟，在本步骤搅拌速度没有限制，本领域技术人员可以根据技术条件选择调整；反应结束后，进行过滤，得到除铋过滤液和粗铋。
38.实施例1
39.取1kg烟气洗涤泥，成分见表1所示，按照液固比为1：5的比例，在烟气洗涤泥中加入水，形成1250ml浆液,再加入200ml硫酸和13g氯化钠，在70℃下浸出55分钟。过滤浸出浆液得到过滤渣和浸出液，渣率为50.21％，其中过滤渣返火法系统回收金银，对过滤液使用二氧化硫在70℃下进行硒还原至硒含量小于0.08g/l。过滤，得到粗硒和除硒过滤液，并先向除硒过滤液中补加氯化钠至氯离子浓度为2mol/l，再使用二氧化硫在90℃下进行碲还原至碲含量小于0.06g/l。过滤，得到粗碲和除碲过滤液，再使用铁粉在30℃下对除碲过滤液进行铋还原至铋含量小于0.01g/l，过滤该浆液得到粗铋和除铋过滤液，除铋过滤液返硫酸废水处理。各步骤中所涉及物料的有价成分和粗硒、粗碲以及粗铋的成分分别如下表1和表2所示。
40.表1各物料有价元素成分表
[0041][0042]
表2粗硒、粗碲和粗铋成分表(％)
[0043][0044][0045]
实施例2
[0046]
取1kg烟气洗涤泥，成分见表3所示，按照液固比为1：7的比例，在烟气洗涤泥中加入水，形成1500ml浆液,再加入220ml硫酸和12g氯化钠，在60℃下浸出60分钟。过滤浸出浆液得到过滤渣和浸出液，渣率为52.01％，其中过滤渣返火法系统回收金银，对过滤液使用二氧化硫在65℃下进行硒还原至硒含量小于0.08g/l。过滤，得到粗硒和除硒过滤液，并先向除硒过滤液中补加氯化钠至氯离子浓度为1.5mol/l，再使用二氧化硫在80℃下进行碲还原至碲含量小于0.06g/l。过滤，得到粗碲和除碲过滤液，再使用铁粉在30℃下对除碲过滤液进行铋还原至铋含量小于0.01g/l，过滤该浆液得到粗铋和除铋过滤液，除铋过滤液返硫酸废水处理。各步骤中所涉及物料的有价成分和粗硒、粗碲以及粗铋的成分分别如下表3和表4所示。
[0047]
表3各物料有价元素成分表
[0048][0049]
表4粗硒、粗碲和粗铋成分表(％)
[0050] asbicufenipbsbsete粗硒0.030.0170.010.0030.004《0.0010.004298.260.21粗碲0.030.0290.0620.00230.0026《0.0010.00250.2798.47粗铋0.1691.070.0762.030.0038《0.0010.00890.0640.029
[0051]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。