从碲化锌废料中回收碲和锌的方法与流程

文档序号:14435957阅读:719来源:国知局

本发明属于湿法冶金技术领域,尤其涉及一种从碲化锌废料中回收碲和锌的方法。



背景技术:

碲化锌作为一种常见的ii-vi族化合物半导体,具有立方型闪锌矿结构,在蓝绿发光二极管、光波导及调制器等方面具有广泛应用,是一种重要的光电材料。同时,由于碲化锌是一种具有良好位相匹配特性的电光晶体,而电光晶体中的光学整流过程已成为产生thz辐射最主要的方法,故碲化锌目前已成为最常用的产生和探测thz辐射的材料,被广泛应用在thz谱仪、thz器件等实际应用领域。

目前,碲化锌的制备方法主要有干法和湿法两种,在其制备和加工的过程中产生的碲化锌废料是回收碲和锌的良好原料。申请号为cn201210205184.6的中国专利公开了一种从含碲多金属物料中综合提取有价金属的方法,通过硝酸氧化浸出,使碲进入溶液后再还原分离,得到粗碲粉。但现尚未有公开的从碲化锌物料回收碲和锌的方法。



技术实现要素:

有鉴于此,本发明要解决的技术问题在于提供一种回收效率较高的从碲化锌废料中回收碲和锌的方法。

本发明提供了一种从碲化锌废料中回收碲和锌的方法,包括:

s1)将碲化锌废料先经碱性浸出后,加入氧化剂,反应后,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣;

s2a)将所述碱浸渣与硫酸溶液混合至反应液的ph值小于等于1,加热反应,得到粗碲;

s2b)将所述碱浸滤液加酸调节ph值至8~9,反应后,过滤,得到锌渣;

所述步骤s2a)与步骤s2b)并无先后顺序之分。

优选的,所述步骤s1)具体为:

将碲化锌废料与碱性溶液混合,加热进行碱性浸出后,加入氧化剂,反应后,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣。

优选的,所述碱性溶液中碱性物质的浓度为200~500g/l;所述碲化锌废料与碱性溶液的固液比为1:(4~10)。

优选的,所述碱性浸出的温度为90℃~95℃;时间为1~8h。

优选的,所述氧化剂为双氧水;所述双氧水与碲化锌废料的质量比为1:(5~20)。

优选的,所述步骤s1)中加入氧化剂,反应0.5~5h后,冷却至50℃~60℃,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣。

优选的,所述步骤s2a)具体为:

将所述碱浸渣与水混合,加热搅拌后,再加入硫酸溶液至反应液的ph值为0.5~1,加热反应,过滤,得到粗碲与渣洗滤液。

优选的,所述步骤s2a)中碱浸渣与水的重量比1:(3~10);所述加热搅拌的温度为50℃~60℃;所述加热搅拌的时间为1~5h。

优选的,所述步骤s2a)加热反应的温度90℃~95℃,加热反应的时间为。

优选的,所述步骤s2a)中的渣洗滤液与碱浸滤液合并后,再加酸调节ph值至8~9。

本发明提供了一种从碲化锌废料中回收碲和锌的方法,包括:s1)将碲化锌废料先经碱性浸出后,加入氧化剂,反应后,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣;s2a)将所述碱浸渣与硫酸溶液混合至反应液的ph值小于等于1,加热反应,得到粗碲;s2b)将所述碱浸滤液加酸调节ph值至8~9,反应后,过滤,得到锌渣;所述步骤s2a)与步骤s2b)并无先后顺序之分。与现有技术相比,本发明通过碱浸-氧化工艺选择性的分离碲化锌废料中的碲和锌,使碲从-2价变为单质碲与锌分离,锌的价态不变,以氢氧化锌或偏锌酸盐的形式回收,从而使碲和锌得到有效分离,该方法工艺流程简单,且碲和锌的分离效果好,回收率高。

附图说明

图1为本发明提供的从碲化锌废料中回收碲和锌的方法的流程示意图。

具体实施方式

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。

本发明提供了一种从碲化锌废料中回收碲和锌的方法,包括:

s1)将碲化锌废料先经碱性浸出后,加入氧化剂,反应后,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣;

s2a)将所述碱浸渣与硫酸溶液混合至反应液的ph值小于等于1,加热反应,得到粗碲;

s2b)将所述碱浸滤液加酸调节ph值至8~9,反应后,过滤,得到锌渣;

所述步骤s2a)与步骤s2b)并无先后顺序之分。

参见图1,图1为本发明提供的从碲化锌废料中回收碲和锌的方法的流程示意图。

本发明对所有原料的来源并没有特殊的限制,为市售即可。

将碲化锌废料先经碱性浸出,优选将碲化锌废料与碱性溶液混合,加热进行碱性浸出;所述碱性溶液为本领域技术人员熟知的碱性溶液即可,并无特殊的限制,本发明中优选为碱金属氢氧化物溶液,更优选为氢氧化钠溶液;所述碱性溶液的浓度优选为200~500g/l,更优选250~500g/l;所述碲化锌废料与碱性溶液的固液比优选为1:(4~10),更优选为1:(4~8);所述碱性浸出的温度优选为90℃~95℃;所述碱性浸出的时间优选为1~8h,更优选为2~6h,再优选为3~5h;所述碱性浸出优选为搅拌的条件下进行。

碱性浸出结束后,加入氧化剂反应;所述氧化剂为本领域技术人员熟知的氧化剂即可,并无特殊的限制,本发明中优选为双氧水;所述双氧水的质量浓度优选为30%~50%,更优选为40%~50%;所述双氧水与碲化锌废料的质量比优选为1:(5~20),更优选为1:(7~15),更优选为1:(7~10);所述反应的温度优选为90℃~95℃;在本发明中优选缓慢加入双氧水,使体系的温度保持在90℃~95℃;所述反应的时间优选为0.5~5h,更优选为0.5~3h,再优选为1~2h。

反应后,优选冷却,更优选为冷却至50℃~60℃,过滤,得到碱浸滤液与碱浸渣;所述过滤的方法为本领域技术人员熟知的方法即可,并无特殊的限制,本发明中优选为压滤或抽滤。

所述碱浸渣优选先用水洗,更优选将碱浸渣与水混合,加热搅拌浆化;所述碱浸渣与水的重量比优选为1:(3~10);所述加热搅拌的温度优选为50℃~60℃;所述加热搅拌的时间优选为0.5~2h;然后加入硫酸溶液至反应液的ph值小于等于1,更优选为0.5~1,加热反应,过滤,得到粗碲;所述硫酸溶液优选为浓硫酸;所述浓硫酸的质量分数优选为98%;所述加热反应的温度优选为90℃~95℃;所述加热反应的时间优选为0.5~5h,更优选为0.5~2h,再优选为0.5~1h;所述过滤的方法为本领域技术人员熟知的方法即可,并无特殊的限制,本发明中优选为压滤或抽滤。

过滤后除得到粗碲外,还有渣洗滤液,本发明中优选将渣洗滤液与碱浸滤液合并处理。将两者合并后,加酸调节ph值至8~9;所述酸为本领域技术人员熟知的酸即可,并无特殊的限制,本发明中优选为硫酸,更优选为浓硫酸,再优选为质量分数为98%的浓硫酸;在加酸过程中优选控制温度不高于90℃。

加酸后,反应;所述反应的时间优选为1~5h,更优选为1~3h;所述反应优选在搅拌的条件下进行。

反应结束后,过滤,得到锌渣;所述过滤的方法为本领域技术人员熟知的方法即可,并无特殊的限制,本发明中优选为压滤或抽滤。

本发明通过碱浸-氧化工艺选择性的分离碲化锌废料中的碲和锌,使碲从-2价变为单质碲与锌分离,锌的价态不变,以氢氧化锌或偏锌酸盐的形式回收,从而使碲和锌得到有效分离,该方法工艺流程简单,且碲和锌的分离效果好,回收率高。

为了进一步说明本发明,以下结合实施例对本发明提供的一种从碲化锌废料中回收碲和锌的方法进行详细描述。

以下实施例中所用的试剂均为市售。

实施例1

1.1取naoh(500g/l)溶液500g搅拌加热至90℃,缓慢加入湿碲化锌80g(含水23.6%),在90~95℃搅拌反应3h;反应结束后缓慢滴加8g的h2o2(50%),在90~95℃反应1h,反应结束后冷却至50~60℃,抽滤得618g碱浸液与碱浸渣。

1.2碱浸渣加水搅拌加热至60℃浆化0.5~2h,滴加浓硫酸调ph=1,在90℃搅拌反应0.5h,抽滤得544g渣洗滤液与滤渣;滤渣烘干后得到粗碲39.5g、含碲99.8%,碲的回收率99.7%。

1.3碱浸液与渣洗滤液合并后用浓硫酸调节ph值至8~9后反应1h,加酸的过程中控制温度不高于90℃,抽滤后滤渣烘干得含锌渣30.2g,锌的回收率为98.5%。

实施例2

取naoh(300g/l)溶液370g搅拌加热至90℃,缓慢加入湿碲化锌70g(含水23.6%),在90~95℃搅拌反应3h;反应结束后,缓慢滴加7g的h2o2(50%),在90~95℃反应1h,反应结束,冷却至50~60℃,抽滤,得329g碱浸液与碱浸渣。

碱浸渣加水搅拌加热至60℃浆化0.5~2h,滴加浓硫酸调ph≤1,90℃反应0.5h;抽滤得渣洗液604g,滤渣烘干后得到粗碲36g,含碲94.05%,碲的回收率为99.4%。

碱浸液与渣洗滤液合并后加浓硫酸调节ph值至8~9后反应1h,抽滤后滤渣烘干得含锌渣26.2g,锌的回收率为96.7%。

实施例3

取naoh(250g/l)溶液355g搅拌加热至90℃,缓慢加入湿碲化锌70g(含水23.6%),在90~95℃搅拌反应3h;反应结束后,缓慢滴加10g的h2o2(50%),在90~95℃搅拌反应1h,反应结束,冷却至50~60℃,抽滤得351.6g碱浸液与碱浸渣。

碱浸渣加水搅拌加热至60℃浆化0.5~2h,滴加浓硫酸调ph≤1,在90℃反应0.5h后抽滤,得渣洗滤液338g,滤渣烘干得到粗碲37g、含碲96.12、碲的回收率为99.8%。

碱浸液与渣洗滤液合并后加浓硫酸调节ph值至8~9后反应1h抽滤,滤渣烘干得含锌渣27.1g,锌的回收率为99.3%。

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