目前碲的主要来源还是铜精炼厂的阳极泥,含碲高达9%。其它可能来源是硫酸厂的泥浆以及硫酸厂和冶炼厂的静电集尘器中的尘埃。因此,获取碲的途径还是主要从阳极泥中提取碲矿资源分布稀散,多伴生于其它矿物中或以杂质形式存在于其它矿中。中国四川石棉县大水沟碲铋硫铁矿是迄今为止世界上有报道的唯一“碲独立原生矿床”,被称为仅次于大熊猫的“第二国宝”。碲主要与黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等共生,含量仅0.001%-0.1%;主要碲矿物有碲铅矿、碲铋矿、辉碲铋矿以及碲金矿、碲铜矿等。以上矿物很少见均无工业价值。目前主要从电解铜的阳极泥,炼锌的烟尘及金、银、铅等治炼尾料中提取制备。本文将着重介绍几种提取碲的方法:
1硫酸化焙烧
硫酸化焙烧技术是依据硒和碲的四价氧化物在焙烧温度500~600℃度下其挥发性不同。从阳性泥中选择性提取硒后,由于盐酸可溶解六价和四价碲,所以直接从剩余的焙渣中用盐酸浸出的方法可回收碲。酸性焙烧是使用硫酸作为氧化剂使硒或硒化物和碲或碲化物转化成他们各自的四价氧化物。其中碲的氧化反应是:Cu2Te+6H2S04=2CuS04 J+Te02 l+4S02 f+6H20 t工业生产中并不推荐此工艺,这是因为,盐酸浸出会导致阳极泥中的银转化为极难溶的氯化银,使以后的银的回收更加困难,同时如果有六价碲存在,它可以氧化盐酸而释放出氯气,接着它又会溶解阳极泥中的金,这就会在后续碲和金的分离方面产生一些实质性的问题L9 J。据工业生产的实际数据表明,包括碱性氧化物压力浸出和含铜、镍、贵金属、硒和碲阳极泥压力硫化作用在内的完全湿法冶金的工艺过程能够使全部组分良好析出。分离出的硒和碲的纯度可以达90%以上哺J。
2液膜分离法
液膜分离物质是一种高效、快速、节能的新型高技术分离方法,2003年由王献科[10]提出用伯胺N192,制备乳状液膜,能迅速地迁移富集碲,在回收、处理提取及分析测定微量碲方面,具有很好的应用前景,也为进一步从复杂组分的料液或低品位碲矿中富集碲的开发利用奠定了基础。液膜富集Te4+是通过流动载体N1923来实现的。根据分离过程和溶剂萃取的原理,N1923以RN表示,用离子缔合原理萃取元素。首先是在膜相外界外相中HCl生成RNH+C1,而外相中Te4+以TeBr62一形式与膜相中RNH+C1反应生成[RNH]22十[TeBr6]2-,溶于有机膜,并穿过液膜扩散内相界面于NaOH水溶液作用、离解,Te.Br62一和H+迁入内相,这是由于Cl一和TeBr6卜与N1923互相竞争缔和的结果。
用乳状液膜分离富集碲的研究,确定了膜相由7%N1923(伯胺)、4%Lll3B和89%煤油(包括正辛醇)组成,内相为0.3mol/LNaOH水溶液,外相酸度为5mol/L HCl介质,R。l为1:1,R。。为20:50~20:100,室温(15~36℃)条件下,碲的回收率为99.5%~100%,内相富集了较高浓度的碲。一般常见的阳阴离子,都不被迁移富集,选择性相当高。但此法在工业上还未能得到推广。
3微生物法
生物冶金以其成本低、无污染,对低品位、难选冶的矿产资源的开发利用有着广阔的工业应用前景。廖梦霞等人在2004年提出在中国首例独立碲矿床资源的开发战略上走生物冶金的道路。其实在2003年Rajwade等[12]曾应用微生物的连续搅拌,提出了含碲贵液的生物还原工艺,即对含碲lOmg/L的溶液中,pH控制在5.5~8.5,温度在25~45℃,用微生物吸附一还原沉淀元素碲,可有效代替强还原剂,从而提高效率降低生产成本。这一理论开创了生物冶金在碲的提取工艺上应用的先河。
廖梦霞等人L11J认为石棉大水沟独立碲铋矿床碲铋含量0.00X一0.0X%,金银含量0.X—Xg/t的硫化矿贫矿储量大,传统工艺很难有效达到经济开发利用的目的,因此提出微生物提取碲的方法,并总结了国内外针对硫化矿生物氧化的研究,主要有浸矿细菌的分离和鉴定、细菌的培养条件和细菌氧化工艺条件研究、细菌浸出硫化精矿粉过程中细菌浸出的物理因素和化学因素以及细菌浸出的浸出动力学和浸出机理研究。在面对生物冶金的突出问题生物(氧化周期长导致生产效率低)上,其课题组利用金属离子、表面活化剂催化、磁化强化等方法加快细菌氧化反应速率,使这一问题的解决有了一些新的思路。