Способ извлечения теллура.

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение относится к металлургии теллура и может быть использовано для извлечения теллура из полупродуктов металлургических производств, в частности, из содовых щлаков медного производства.Способ извлечения теллура из теллурсодерЖащих материалов электролизом включает катодное восстановление теллура в щелочном растворе электролита и его последующее анодное окисление с выделением металлического теллура. Электролизу подвергают содовые теллуровые Шлаки с использованием анионитовой мембраны. Катодное восстановление проводят при мольном соотношении МаОН в электролите к Ма 2 Со 3 в щлаке, равном 1-1,31. Способ позволяет повысить степень извлечения теллура из шлаков.Изобретение относится к металлургии теллура и может быть использовано для извлечения теллура из полупродуктов медного производства,в частности, содовых теллуровых щлаков.Известен способ извлечения теллура из содовых теллуровых щлаков, который включает измельчение, выщелачивание водой, осаждение примесей, электролиз с получением теллурового концентрата на катоде, растворение последнего в растворе гидроксида натрия с добавлением алюминиевого порощка, фильтрацию и осаждение аэрацией теллура технической марки /1/.Недостатком данного способа является многостадийность процесса, что приводит к размазыванию теллура по операциям, потерям и снижению степени извлечения в целом. Кроме этого, в способе используется дорогостоящий дефицитный реагент - алюминиевый порощок.Следует отметить, что электролиз в этом способе является промежуточной операцией, проводится с целью более глубокого отделения теллура от примесей и не позволяет получить непосредственно в результате электролиза марочный теллур.Известен способ извлечения теллура из щламов сернокислотного производства, включающий выщелачивание водой, осаждение примесей, фильтрацию, аэрацию с целью отделения селена от теллура, при которой селен переходит в осадок, а теллур остается в растворе и последующее осаждение технического теллура сульфитом натрия в присутствии сульфида натрия /2/.Недостатком данного способа является сложность осуществления процесса, что связано с больщим количеством операций, проведение которых приводит к потерям теллура и снижению степени его извлечения.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ извлечения теллуре из теллурсодержащих материалов, включающий катодное восстановление теллура в щелочном растворе электролита и его последующее анодное окисление с выделением металлического теллура /3/.При переработке по данному способу теллуровых содовых щлаков, содержащих теллур в виде водорастворимого теллурата натрия, соду каустическую /МаОН/, соду карбонатную/Ма 2 СО 3/ и примеси, теллур переходит в раствор в окисленном виде, в виде теллурит-ионов /Те 4/. Последние восстанавливаются на катоде до теллурит-ионов /Те 22/. Однако условия способа не позволяют провести достаточно полное восстановление теллурит-ионов /Те 4/ до теллуридионов /Те 22/, так как катодное и анодное пространства не разделены и при восстановлении часть теллурит-ионов /Те 4/ вместе с раствором находится в прианодном пространстве, в зоне протекания окислительного процесса, и остаются невосстановленными, что приводит к низкой сте пени извлечения теллура, которое составляет не более 25 .Для повыщения степени извлечения теллура в способе извлечения теллура из теллурсодержащих материалов электролизом, включающем катодное восстановление теллура в щелочном растворе электролита и его последующее анодное окисление с выделением металлического теллура,согласно изобретению, электролизу подвергают содовые теллуровые щлаки с использованием анионитовой мембраны, при этом катодное восстановление проводят при мольном соотнощении МаОН в электролите к Ма 2 Со 3 в щлаке, равном 11,321.Способ позволяет извлекать теллур из содовых щлаков с высокой степенно извлечения. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Первоначально содовый щлак, содержащий теллур, соду каустическую, соду карбонатную и примеси подвергают катодному восстановлению. При этом происходит отделение теллура от примесей, которые, восстанавливаясь,переходят в катодный осадок, а восстановленный теллур затем переходит через диафрагму в анодную камеру и, окисляясь, выделяется в виде осадка металлического теллура. Исходный содовый щлак в водном растворе образует растворимое соединение теллура - теллурит натрия, при этом теллур переходит в раствор в окисленном виде - в виде теллурит-ионов /Те 4/. Последние восстанавливаются на катоде сначала до металлического теллура /Те/, а затем до теллурид-ионов /Те 22/. Скорость восстановления Те до Те 22 зависит от того, насколько скоагулированы частицы Те и как эффективно они участвуют в электродном процессе.По предлагаемому изобретению катодное восстановление теллура из содовых щлаков проводят в щелочном электролите МаОН при мольном соотнощении МаОН в электролите к Ма 2 СО 3 в щлаке, равном 1-1,31.При этом достигается такое значение потенциала, при котором наиболее полно протекает последовательное восстановление теллурит-иона Те сначала до Те, а затем до теллурид-ионов Те 22, что увеличивает степень извлечения теллура. Одновременно при таком соотнощении МаОН и Ма 2 СО 3 возрастает степень коагуляции частиц образующегося металлического теллура, что также повыщает полноту его восстановления до теллурид-ионов Т, а следовательно, и степень извлечения теллура.При проведении катодного восстановления при соотнощении МаОН в электролите и Ма 2 СО 3 в щлаке более 1,321 образовавщиеся частицы теллура /Те/ вновь растворяются в щелочном растворе с образованием теллурит-ионов /Те 4/, что снижает полноту восстановления теллура, а следовательно, и степень извлечения теллура.Если при катодном восстановлении соотнощение МаОН в электролите к Ма 2 СО 3 в щлаке менее 11, то Ма 2 СО 3, как наиболее слабый электролит, оказывает отрицательное влияние и снижает степень коагуляции частиц образовавшегосятеллура, что способствует уменьшению степени восстановления до Те 22 и, соответственно,уменьшению степени извлечения теллура.При восстановлении на катоде теллуритионов /Те 4/ до теллурид-ионов Те 22 последние,попадая в анодное пространство, окисляются до теллура металлического и переходят в осадок.В способе по прототипу катодное и анодное пространства не разделены, поэтому при переработке теллуровьтх содовых шлаков часть теллурит-ионов /Те 4/ не пройдет стадию восстановления до теллурид-ионов /Те 22/, так как будет находиться в прианодном пространстве, где реализуются окислительные процессы, и, следовательно,останется в растворе, не выпадая в осадок, что приведет к снижению степени извлечения теллура.Использование по предлагаемому способу в качестве диафрагмы анионитовой мембраны, которая пропускает только анионы, позволяет переносить восстановленные анионы Те 22 в анодную камеру и окислять их на аноде до теллура, что способствует увеличению степени извлечения теллура.Для переработки брали 22 кг содового шлака, содержащего мас. Те - 25,0 е - 2,3 РЬ 1,2 Си -1,811 а 2 СО 3 - 25,011 аОН - 6,0.10 кг шлака загружали в катодную камеру,куда заливали воду и добавляли 0,360 кг МаОН,при этом мольное соотношение МаОН в электролите к Ма 2 СО 3 в шлаке равно 11.В анодную камеру заливали раствор МаОН с концентрацией 40 г/дмз. Электролиз вели при плотности тока 400 А/М 2, перенос анионов теллура осуществляли через анионитовую мембрану МА-40. Процесс вели в течение 8 часов. Затем добавляли 6 кг шлака и 0,216 кг МаОН, и вели электролиз в течение 8 часов далее вновь добавляли 6 кг шлака и 0,216 кг МаОН, и вели электролиз в течение 10 часов /мольное соотношение МаОН в электролите к Ма 2 СО 3 в шлаке равно 11.Общее извлечение теллура из шлака составило - 91,3 .Для переработки брали 22 кг содового шла 250310 кг шлака загружали в катодную камеру,куда заливали воду и добавляли 0,464 кг МаОН/мольное соотношение МаОН в электролите и Ма 2 СО 3 в шлаке равно 1,151/, в анодную камеру заливали раствор МаОН с концентрацией 40 г/дмз Электролиз вели при плотности тока 450 А/М 2,перенос анионов осуществляли через анионитовую мембрану МА-40. Процесс вели в течение 6 часов. Затем добавляли 6 кг шлака и 0,276 кг МаОН, и вели процесс в течение 8 часов далее опять загружали 6 кг шлака и 0,276 кг МаОН, и вели электролиз в течение 10 часов /мольное соотношение МаОН 11 а 2 СО 3 1,151/.Общее извлечение теллура из шлака составило 90,0 .Для переработки брали 22 кг содового шлака, содержащего, мас. Те - 28,2 е - 2,7 РЬ 2,0 Си - 1,911 аОН - 7,2 Ма 2 СО 3 - 26,7.10 кг шлака загружали в катодную камеру,куда наливали воду и добавляли 0,6 кг МаОН, при этом мольное соотношение МаОН в электролите к Ма 2 СО 3 в шлаке равно 1,3-1.В анодную камеру заливали раствор МаОН с концентрацией 40 г/дмз. Электролиз вели при плотности тока 500 А/м 2, перенос осуществляли через анионитовую мембрану МД-40. Процесс вели в течение 8 часов, затем добавляли 6 кг шлака и 0,36 кг МаОН, и вели электролиз в течение 8 часов далее вновь добавляли 6 кг шлака и 0,36 кг МаОН, и электролиз вели в течение 10 часовОбщее извлечение теллура из шлака составила 89,9 .Способ извлечения теллура из теллурсодержащих материалов электролизом, включающий катодное восстановление теллура в щелочном растворе электролита и его последующее анодное окисление с выделением металлического теллура, 2503отличающийся тем, что электролизу подвергают содовые теллуровые шлаки с использованием анионитовой мембраны, при этом катодное восстановление проводят при мольном соотношенииВерстка Казпатент, исполнитель Любимов И.Ю. Корректор Рогачевич Т.И. Ответственный за выпуск Фаизова Э.3.