一种真空蒸馏-亚硫酸钠联合法提纯粗硒的方法与流程

本发明涉及一种真空蒸馏-亚硫酸钠联合法提纯粗硒的方法，属于粗硒提纯技术领域。

技术背景

硒是稀散金属，随着人们对硒的认识和研究的不断深入，硒在国民经济和人类健康中的重要地位越来越突出。硒有着广泛的应用领域，主要用于电子工业如光电管、太阳能电池、颜料工业。因含硒颜料对光、热、化学作用有稳定性而大量用到硒。硒还可用于复印机、玻璃脱色、冶金添加剂等。因此高纯硒的生产也得到广泛重视。长期以来，我国生产的硒主要是纯度98%以上的工业级产品，更高纯度的硒依赖于国外大量进口，无论是从产量还是质量上都难以满足我国新材料的发展。

回收、提取获得的单质硒，含有很多杂质，需要进一步提纯。目前按照提纯原理，硒的提纯方法主要分为化学提纯和物理提纯两大类；化学法有粗硒氧化挥发-二氧化硫还原法、硒化氢热分解法，以及溶剂萃取和离子交换法等；氧气挥发-二氧化硫还原法试验条件要求较高，工艺流程复杂，劳动条件差，污染环境；硒化氢热分解法提纯硒过程中会产生剧毒气体硒化氢，所以该方法仅可少量制取高纯硒；物理法有真空蒸馏法、区域熔炼法等。真空蒸馏法可高效分离铜、银、金等高熔点、低饱和蒸气压杂质，但对于碲、铅等杂质很难去除到较低水平；区域熔炼法是一种提纯金属的有效方法，但生产周期较长，不适合大规模生产。传统工艺技术成熟、易于掌控、处理能力大，但存在流程长、金属回收率低、能耗高、污染大、成本高等问题。与传统工艺相比，本发明可以缩短硒的提纯过程，提高精硒回收率，降低冶炼生产能耗；同时，真空蒸馏-亚硫酸钠法联合法过程简单、环境友好，且成本更低，精硒的纯度更高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种真空蒸馏-亚硫酸钠联合法提纯粗硒的方法，最终能够得99.99%~99.999%的精硒，此外，本发明提供的方法不会对环境造成污染，具体包括以下步骤：

（1）将粗硒原料加入到真空蒸馏炉中，经过真空加热后得到纯度较高的粗硒挥发物和残留物，残留物返回原料。

（2）按液固比为（5~10）：1的比例将粗硒挥发物溶于亚硫酸钠溶液中，搅拌加热后过滤得到含硒浸出液。

（3）将得到的含硒浸出液用盐酸或硫酸调节溶液ph为5~6析出得到沉淀，沉淀经过滤、洗涤、干燥得到精硒。

优选的，本发明所述真空蒸馏炉内压强为1～5pa，真空炉升温速率为3~5℃/min，加热温度为220～350℃，保温时间60~120min。

优选的，本发明所述粗硒挥发物溶于亚硫酸钠溶液中，加热温度为50～150℃，加热时间0.5～3h，搅拌速度为100～350r/min。

优选的，本发明所用的盐酸或硫酸浓度为3～6mol/l，加入方式为边搅拌边缓慢滴加。

优选的，本发明步骤（2）中过滤次数为两次，干燥温度为60℃。

优选的，本发明步骤（1）中所用粗硒原料是经过干燥后的不含有水分粗硒。

本发明的有益效果：

本发明提供的真空蒸馏-亚硫酸钠联合法是利用物理和化学法相结合的方法提纯粗硒，既利用了真空蒸馏具有高效、清洁的优点，同时利用亚硫酸钠法有效解决了单一真空蒸馏法难以脱除te、s、hg、as等杂质的缺点，最终将粗硒提纯至99.99%~99.999%的精硒。整个过程简单、流程短，且成本更低。

附图说明

图1为本发明的工艺流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，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，本发明的保护范围。

实施例1

（1）将粗硒原料（se92%）加入到真空蒸馏炉中，压强为1pa，按3℃/min的升温速率，将真空蒸馏炉中的温加热到350℃，保温时间120min经过真空加热后得到纯度较高的粗硒挥发物和残留物，残留物返回原料。

（2）按液固比为10:1的比例将粗硒挥发物溶于亚硫酸钠溶液中，控制温度为50℃，搅拌速度为350r/min，在机械搅拌下反应1h，搅拌加热后过滤得到含硒浸出液。

（3）配制3mol/l的硫酸溶液，加入浸出液调节溶液ph为6.0，得到红色沉淀，沉淀再经过过滤、洗涤、干燥后得到精硒；硒的浸出率为95.53%，最终精硒直收率为96.35%；得到的精硒参照中华人民共和国有色金属行业标准ys/t223-2007和ys/t226.13-2009，采用电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)对精硒的纯度进行检测；检测结果见表1；在条件相同的情况下，单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果如表2所示，单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果

如表3所示。

表1：实施例1粗硒（se92%）提纯结果

表2：单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果

表3：单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果

实施例2

（1）将粗硒原料（se98%）加入到真空蒸馏炉中，压强为5pa，按4℃/min的升温速率，将真空蒸馏炉中的温加热到240℃，保温时间90min经过真空加热后得到纯度较高的粗硒挥发物和残留物，残留物返回原料。

（2）按液固比为8:1的比例将粗硒挥发物溶于亚硫酸钠溶液中，控制温度为98℃，搅拌速度为100r/min，在机械搅拌下反应2h，过滤得到含硒浸出液搅拌加热后过滤得到含硒浸出液。

（3）配制3mol/l的硫酸溶液，加入浸出液调节溶液ph为5.5，得到红色沉淀，沉淀再经过过滤、洗涤、干燥后得到精硒；硒的浸出率为96.91%，最终精硒直收率为95.35%。得到的精硒参照中华人民共和国有色金属行业标准ys/t223-2007和ys/t226.13-2009，采用电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)对精硒的纯度进行检测；检测结果见表4；在条件相同的情况下，单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果如表5所示，单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果

如表6所示。

表4：实施例2粗硒（se98%）提纯结果

表5：单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果

表6：单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果

实施例3

（1）将粗硒原料（se95%）加入到真空蒸馏炉中，压强为3pa，按5℃/min的升温速率，将真空蒸馏炉中的温加热到280℃，保温时间90min经过真空加热后得到纯度较高的粗硒挥发物和残留物，残留物返回原料。

（2）按液固比为5:1的比例将粗硒挥发物溶于亚硫酸钠溶液中，控制温度为100℃，搅拌速度为300r/min，在机械搅拌下反应3h，过滤得到含硒浸出液搅拌加热后过滤得到含硒浸出液。

（3）配制3mol/l的硫酸溶液，加入浸出液调节溶液ph为5.0，得到红色沉淀，沉淀再经过过滤、洗涤、干燥后得到精硒；硒的浸出率为98.21%，最终精硒直收率为97.035%；得到的精硒参照中华人民共和国有色金属行业标准ys/t223-2007和ys/t226.13-2009，采用电感耦合等离子体质谱仪(icp-ms)对精硒的纯度进行检测；检测结果见表7；在条件相同的情况下，单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果如表8所示，单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果

如表9所示。

表7：实施例3粗硒（se95%）提纯结果

表8：单独采用真空蒸馏法提纯粗硒结果

表9：单独采用亚硫酸钠法提纯粗硒结果