一种铅阳极泥制备二氧化碲的方法
本发明涉及稀散金属综合回收利用领域，具体为一种铅阳极泥制备二氧化碲的方法。
背景技术：
1、碲是保卫国家安全、助力国民经济发展、助推高精尖技术进步的关键稀散金属材料，在国防军工、航天航空、原子能、生物医药、电子信息、新能源等新兴领域的重要性不断显现，被誉为“现代工业、国防和尖端技术的维生素，创造人间奇迹的桥梁”和“当代高科技先进材料的支撑材料”。高效利用碲资源，创新开发新碲产品，具有基础性和先导性的战略意义，受到国家和各级政府高度重视。资源、能源、环境是现代有色冶金面临的主要挑战，碲的冶炼水平是衡量一个国家有色金属工业发展程度的重要标志，清洁、高效、短流程提炼是不断追求的发展目标。地壳中碲主要以伴生的形式存在于铅铜镍金银等矿物中，几乎不存在单一的可直接提取碲的原生矿物。因此，碲的主要来源为铜阳极泥、铅阳极泥和镍的副产品，碲的潜在来源为碲铋矿和碲金矿。
2、目前，90％以上的碲来自铅铜电解精炼过程产生的阳极泥，其余来自铋镍铜矿冶炼时产生的烟道粉尘以及碲铋矿和碲金矿。2023年，全国铅铜等冶炼企业生产精碲430吨，约占全球碲产量的67.19％，铅铜阳极泥日益成为提取碲的主要原料。铅铜阳极泥传统提碲工艺需经历高温熔炼、造渣、浸取、净化、焙烧、造液、电积等过程，提炼时需添加氢氧化钠、盐酸等强酸或强碱，同时消耗大量的亚硫酸钠、硫化钠等化学试剂和重油、天然气等能源辅料。产生大量的废水、废渣、废气对环境造成严重污染，且存在工艺流程长、操作繁琐、金属直收率低、回收周期长等共性难题，诸多瓶颈制约着碲提炼的可持续发展。更为突出的问题是，碲分散于熔炼渣、氧化渣、精炼渣、烟尘和其它金属中，碲的直收率小于40％。因此，开发绿色高效提取碲的新技术，清洁利用铅阳极泥中的碲资源，精简分离工序设计，提高资源利用限度，是铅冶金与碲提炼融合的迫切需求，也是行业生态发展的科技支柱。
技术实现思路
1、本发明针对现有铅阳极泥回收碲工艺中工艺流程长、操作繁琐、金属直收率低、回收周期长等共性难题，从提高碲的直收率、减少试剂消耗、无害化分离砷锑等角度出发，提出了一种铅阳极泥制备二氧化碲的方法，通过恒温真空蒸馏-氧化调控-变温真空蒸馏三段过程使铅阳极泥中的碲以二氧化碲形式分离制备，具体步骤如下：
2、(1)将新鲜铅阳极泥放入真空炉中进行恒温真空蒸馏得到含碲粉尘。
3、(2)将(1)所得含碲粉尘加入复合氧化剂进行氧化调控，所述复合氧化剂为二氧化铅和过氧化氢。
4、(3)将(2)中氧化调控过的含碲粉尘放入真空炉中进行变温真空蒸馏得到二氧化碲粉和砷锑氧化物。
5、优选的，步骤(1)中恒温真空蒸馏条件为：真空度1～50pa，蒸馏温度500～800℃，蒸馏时间60～210min。
6、优选的，步骤(2)中含碲粉尘、二氧化铅与过氧化氢的质量比为(0.1～1)：(0.3～1)：2。
7、优选的，步骤(2)中所述过氧化氢的浓度为30％。
8、优选的，步骤(2)中氧化调控时间60～240min。
9、优选的，步骤(3)中变温真空蒸馏的条件为：真空度1～50pa，先升温至100～200℃，保温20～60min后升温至300～660℃，保温时间30～180min。
10、优选的，步骤(1)和步骤(3)中使用立式真空炉进行真空蒸馏。
技术特征：
1.一种铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于，具体步骤如下：
2.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(1)中恒温真空蒸馏条件为：真空度1～50pa，蒸馏温度500～800℃，蒸馏时间60～210min。
3.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(2)中含碲粉尘、二氧化铅与过氧化氢的质量比为(0.1～1):(0.3～1):2。
4.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(2)中所述过氧化氢的浓度为30％。
5.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(2)中氧化调控时间60～240min。
6.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(3)中变温真空蒸馏的条件为：真空度1～50pa，先升温至100～200℃，保温20～60min后升温至300～660℃，保温时间30～180min。
7.根据权利要求1所述铅阳极泥制备二氧化碲的方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(3)中使用立式真空炉进行真空蒸馏。
技术总结
本发明公开了一种铅阳极泥制备二氧化碲的方法，涉及稀散金属综合回收利用领域。本发明利用铅阳极泥中各组元气化挥发、迁移冷凝、氧化转变特性，基于火‑湿联合工艺优势，通过第一次恒温真空蒸馏使碲进入含碲粉尘中与金、银、铜等有价金属元素分离，通过加入复合氧化剂(二氧化铅和过氧化氢)使砷、锑、碲元素全部氧化为三氧化二砷、三氧化二锑和二氧化碲，后通过第二次变温真空蒸馏控制两段温度梯度使多余水分、三氧化二砷和三氧化二锑等杂质从氧化调控后的含碲粉尘中脱除，在残留物中得到二氧化碲含量大于15％的二氧化碲粉，整个过程碲的直收率大于95％。本发明有利于从铅阳极泥中高效制备二氧化碲，适用于稀散金属综合回收利用过程中碲的清洁低碳回收。
技术研发人员：孔祥峰,李绍雄,杨斌,刘大春,徐宝强,蒋文龙,王飞,曲涛,杨佳,熊恒,吴鉴,董朝望,罗欢
受保护的技术使用者：昆明理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5