本发明涉及一种高碲铜渣处理方法。
背景技术：
电解是铅冶炼的常用方法。粗铅进入电解之前，需要先进行火法提炼除杂。火法提炼除杂过程中产出的铜渣还含有高碲、铜、锑、铋、铅、金、银等多种有价金属，且以金属状态存在，有进一步分离处理的利用价值。传统的分离处理方法为：先焙烧、氧化，使有价金属形成氧化形态后，再湿法处理达到进一步分离的目的。
但是，焙烧过程中会造成物料大量损失，烟尘、尾气污染环境，操作条件恶劣，劳动强度大；湿法处理过程中需要酸浸，酸浸过程中往往会使一部分银、金浸出在溶液中，沉淀锑、铋时金、银、碲分布在锑、铋渣中，有时海绵铜中金的含量高达60g/t，锑泥中银含量高达6000g/t左右，铋泥中银含量高达1500g/t左右，造成金、银分散，回收困难，需二次提炼；再则锑泥、铋泥中碲的浸出效果欠佳，二氧化碲品位低，金、银、碲回收率低。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种有价金属回收率高、环保安全的高碲铜渣处理方法。
为了解决上述技术问题，本发明的高碲铜渣处理方法包括如下步骤：
（1）球磨：先将铜渣进行球磨，粒度80目以上；
（2）酸化：将球磨后的铜渣加硫酸溶液酸化处理；
（3）低酸浸出：再加入盐酸处理，然后分离液和渣；
（4）沉铋：在浸液中加入氨水，控制溶液ph值为2-2.5，ph值稳定后常温搅拌30分钟，铋沉淀，固液分离，得到含铋大于65%的铋泥；
（5）沉铜：在沉铋步骤分离的液体中加入铁粉使溶液中铜离子被铁置换成含铜大于80%的海绵铜沉淀物；
（6）高酸浸出：将步骤（3）低酸浸出的浸渣加入盐酸处理，然后分离液和渣；
（7）回收金、银、铅：将高酸浸出渣送火法提炼金、银、铅；
（8）溶液置换：将高酸浸出液加入铁粉处理，然后分离液和渣；
（9）沉锑：将置换处理后的分离液加入水常温搅拌30分钟，加水量以溶液酸度达到1.2mol/l为止，分离液和渣，得锑沉淀物；
（10）浸碲：将置换处理后的分离渣加入水和naoh处理，然后分离液和渣；
（11）净化：将浸碲处理后的分离液加入na2s使cu、pb等变成硫化物去除，得净化液；
（12）中和沉碲：在净化液中加入用硫酸中和，沉出二氧化碲，分离液和渣；
（13）电解提碲：用naoh溶液溶解所得二氧化碲沉淀物，电解，再水洗后熔铸得精碲。
所述酸化步骤，将球磨后的铜渣置于浓度为60g/l的硫酸溶液中酸化处理2小时，液固比为2.5:1，温度为70℃。
所述低酸浸出步骤，经酸化处理后再加入浓度3mol/l的盐酸，使液固比为4:1，温度为70℃，边搅拌边加双氧水，双氧水用量为铜渣重量的1.75倍，搅拌处理2小时，然后分离液和渣。
所述高酸浸出步骤，将步骤（3）低酸浸出的浸渣加入浓度7mol/l的盐酸处理2小时，液固比为4:1，温度为80℃，然后分离液和渣。
所述溶液置换步骤，将高酸浸出液加入铁粉处理1小时，铁粉加入量为20g/l，温度为70℃，反应完全后，加入亚硫酸钠检测无黑色沉淀为止，然后分离液和渣。
所述浸碲步骤，将置换处理后的分离渣加入浓度100g/l的naoh水溶液处理2小时，液固比为4:1，温度为80℃，然后分离液和渣。
所述中和沉碲步骤，在净化液中加入用硫酸中和至ph为5.7，温度80℃，ph值稳定后搅拌30分钟，沉出二氧化碲，碲沉淀完全。
所述电解提碲步骤，用naoh溶液溶解中和沉碲步骤所得二氧化碲沉淀物，得含碲200-300g/l及游离碱100g/l的na2teo3的电解液，然后以不绣钢板为阴极、铁片为阳极、电流密度50a/m2、槽压1.6-1.8v条件下电解，得到性脆的阴极碲，从阴极敲下，经水洗后熔铸得精碲。
所述浸碲步骤分离出来的浸出渣又返回高酸浸出步骤继续浸出碲。
所述沉铜步骤分离的液体和沉碲步骤的分离液进入废水处理系统处理。
经反复研究和比较试验，采用本发明的方法可以高效处理高碲铜渣，环保安全。采用本发明的方法处理高碲铜渣，先将物料进行酸化，通过将有价金属溶解到酸性或碱性溶液中，然后对其进行深度净化、还原、沉淀，达到分离的目的，克服了现有技术的缺陷，有价金属回收率高而且环保安全。采用本发明的方法，酸化浸出效果好，平均渣率60%，浸出液结果（g/l）：sb:0.12，bi:78.9，cu:22.72，ag:0.025，te:0.065；高酸浸出步骤浸出渣成份达（%）：pb:65，ag:2.4，au:250g/t；沉铜步骤，铜置换率≧99%；溶液置换步骤，置换渣含量可达te:30-50%，au:20-30g/t，ag:5000-8000g/t；浸碲步骤，浸液中te含量可达30-40g/l。采用本发明的方法处理高碲铜渣，所回收的有价金属品位可达te：78.05，cu：0.25，bi：0.09，sb：0.17，pb：0.27，ag：20g/t，au：微。
采用本发明的方法对铜渣可以进行清洁、高效处理，综合回收金、银、碲、锑、铋、铜等贵重金属，从根本上解决了传统方法工艺落后、综合利用差、金属回收率低、环境污染严重等问题。本发明的方法循环利用二次资源，加快了生产过程，使中间产物实现单质化为火法精炼缩短了流程，减少了环境污染，其推广应用前景非常好，具有十分突出的社会效益。
具体实施方式
下面对本发明的方法作详细描述。
高碲铜渣处理方法包括如下步骤：
（1）球磨：先将铜渣进行球磨，粒度80目以上。
（2）酸化：将球磨后的铜渣加硫酸溶液酸化处理。作为优选，酸化步骤，将球磨后的铜渣置于浓度为60g/l的硫酸溶液中酸化处理2小时，液固比为2.5:1，温度为70℃。金属铜渣在酸性条件下，形成硫酸盐，使原料氧化活性增加，提高原料的浸出率。
（3）低酸浸出：再加入盐酸处理，然后分离液和渣。低酸浸出也就是铜、铋的浸出。浸铜、铋的基本原理是在氧化剂的作用下，金属态的铜、铋被盐酸溶解，同时金属态的银被转化为氯化银，富集于浸出渣中，由于酸度低，碲、锑等正电性金属不被溶解，即使它们在氧化剂的作用下少量被溶解，也会被铜、铋置换成金属。基本反应过程：
cu+h2o2+2hcl=cucl2+2h2o
2bi+3h2o2+6hcl=2bicl3+6h2o
2ag+h2o2+2hcl=2agcl+2h2o
作为优选，低酸浸出步骤，经酸化处理后再加入浓度3mol/l的盐酸，使液固比为4:1，温度为70℃，边搅拌边加双氧水，双氧水用量为铜渣重量的1.75倍，搅拌处理2小时，然后分离液和渣。平均渣率60%。浸出液结果（g/l）sb:0.12、bi:78.9、cu:22.72、ag:0.025、te:0.065、au:痕。
（4）沉铋：在浸液中加入氨水，控制溶液ph值为2-2.5，ph值稳定后常温搅拌30分钟，铋沉淀，固液分离，得到含铋大于65%的铋泥。溶液含铋＜0.03g/l，铜:18.20g/l。
（5）沉铜：在沉铋步骤分离的液体中加入铁粉使溶液中铜离子被铁置换成含铜大于80%的海绵铜沉淀物。
反应式为cucl2+fe=cu↓+fecl2。
作为优选，先调ph值至0.5，再加铁粉，fe铁用量为铜渣量的1.0-1.2倍，温度为室温，时间30分钟，铜置换率≧99%。
（6）高酸浸出：将步骤（3）低酸浸出的浸渣加入盐酸处理，然后分离液和渣。将一次浸出渣中的碲、锑浸出。
反应理论：
2sb+6hcl+3h2o2=2sbcl3+6h2o
2bi+6hcl+3h2o2=2bicl3+6h2o
2ag+2hcl+h2o2=2agcl+2h2o
cu+2hcl+h2o2=cucl2+2h2o
te+2hclo=teo2+2hcl
作为优选高酸浸出步骤，将步骤（3）低酸浸出的浸渣加入浓度7mol/l的盐酸处理2小时，液固比为4:1，温度为80℃，然后分离液和渣。先加入高浓度盐酸，使锑、碲元素充分溶解到浸出液中，金、银、铅留在浸出渣中。浸出渣成份为（%）：pb:65、sb:1.12、bi:0.069、cu:0.055、ag:2.4、au:250g/t、te:0.36。
（7）回收金、银、铅：将高酸浸出渣送火法提炼金、银、铅。
（8）溶液置换：将高酸浸出液加入铁粉处理，然后分离液和渣。
作为优选，溶液置换步骤，将高酸浸出液加入铁粉处理1小时，铁粉加入量为20g/l，温度为70℃，反应完全后，加入亚硫酸钠检测无黑色沉淀为止，然后分离液和渣。由于高酸浸液中含有较高的碲及少量金、银，加入铁粉置换au、ag、te，置换后溶液含te＜0.2g/l、au痕、ag＜0.02g/l，置换渣含te:30-50%、au:20-30g/t、ag:5000-8000g/t。
（9）沉锑：将置换处理后的分离液加入水常温处理30分钟，加水量以溶液酸度达到1.2mol/l为止，分离液和渣，得锑沉淀物。
反应原理：4sbcl3+5h2o=sb4o5cl2+10hcl
（10）浸碲：将置换处理后的分离渣加入水和naoh处理，然后分离液和渣。
加铁粉量置换时，溶液中一小部分铜也被置换出来形成cu2te。反应原理：2cu2te+4naoh+302=2na2teo3+2cu2o+2h2o
作为优选，浸碲步骤，将置换处理后的分离渣加入浓度100g/l的naoh水溶液处理2小时，液固比为4:1，温度为80℃，然后分离液和渣。
（11）净化：将浸碲处理后的分离液加入na2s使cu、pb等变成硫化物去除，得净化液。
（12）中和沉碲：在净化液中加入用硫酸中和，沉出二氧化碲，分离液和渣。
反应原理：na2teo3+h2so4=teo2↓+na2so4+h2o
作为优选，中和沉碲步骤，在净化液中加入用硫酸中和至ph为5.7，温度80℃，ph值稳定后搅拌30分钟，沉出二氧化碲，碲沉淀完全。所产二氧化碲品位为（%）：te：78.05、cu：0.25、bi：0.09、sb：0.17、pb：0.27、ag：20g/t、au：微。
（13）电解提碲：用naoh溶液溶解所得二氧化碲沉淀物，电解，再水洗后熔铸得精碲。
则优选，电解提碲步骤，用naoh溶液溶解中和沉碲步骤所得二氧化碲沉淀物，得含碲200-300g/l及游离碱100g/l的na2teo3的电解液，然后以不绣钢板为阴极、铁片为阳极、电流密度50a/m2、槽压1.6-1.8v条件下电解，得到性脆的阴极碲，从阴极敲下，经水洗后熔铸得精碲。
作为优选，浸碲步骤分离出来的浸出渣又返回高酸浸出步骤继续浸出碲。这样可以进一步提高回收率。
作为优选，沉铜步骤分离的液体和沉碲步骤的分离液进入废水处理系统处理。这样可以进一步改善环境质量。