二氧化碲的制备工艺

发布日期:2023/11/21 8:32:50

简介

碲为稀散金属之一。它在地壳中的含量很低，其平均丰度值为6×10－６，主要和黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等矿物共生，是现代工业和高科技产业不可缺少的材料之一，被广泛应用于多个领域，特别是代表性含碲的化合物二氧化碲在新能源、新材料、国防与尖端技术等领域中显示出不可替代性。工业生产的二氧化碲主要来源于铜电解精炼工艺中的阳极泥，经纯碱焙烧、硫酸化焙烧、氯化法、碱性高压浸出等方法进行分离富集，富集后的二氧化碲以粗碲粉等形式进入到碲精炼工序，通过电解精炼法、真空蒸馏法、区域熔炼法等生产精二氧化碲[1]。

图1 二氧化碲的性状

制备工艺

在粗碲粉氧化过程中，杂质硒亦被氧化，生成亚硒酸钠进入液相；杂质铜大部分生成氢氧化铜或氢氧化亚铜进入渣相，微量铜形成铜酸根或亚铜酸根进入液相；杂质铅部分生成氢氧化铅或硫酸铅、氯化铅进入渣相，另一部分形成铅酸根进入液相。，另一部分形成铅酸根进入液相。经上述原理分析，杂质元素硒及部分铜、铅元素在氧化浸出过程与碲同时进入液相，造成碲浸出液中铜、铅、硒等杂质元素亦较高。当碲浸出液直接加硫酸中和时，碲以二氧化碲形式进入渣相时，杂质铜、铅以氢氧化物形式亦随之进入渣相，造成碲中和渣中铜、铅含量较高。故为降低碲浸出液中杂质含量，需在氧化结束后进行净化除杂处理。

之后就是二氧化碲的净化工序。净化过程采用硫氢化钠或硫化钠作为硫化药剂，使其与铜、铅等金属离子反应生成硫化物沉淀进入渣相。同时，过氧化的六价碲与硫化药剂发生氧化还原反应，生成二氧化碲进入液相中（氧化结束后不进行液固分离，与净化工序在同一反应容器内进行，可充分利用硫化药剂将过氧化六价碲还原为四价碲或单质碲）。在净化工序，控制合适的硫化药剂浓度，既可达到脱除杂质铜、铅的目的，亦可降低浸出渣含碲，提高二氧化碲浸出效果[2]。