本發(fā)明屬于濕法冶金領(lǐng)域，尤其涉及一種從硒化鎘廢料中浸出硒的方法。
背景技術(shù)：
硒是一種重要的稀散金屬，其應(yīng)用領(lǐng)域涉及電子、玻璃、冶金、化工、醫(yī)療保健、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。但硒在地殼中的含量僅為0.05 ppm，且分布分散，年供應(yīng)量有限。因此，從廢料中回收硒具有極大的經(jīng)濟價值。
硒化鎘（CdSe）在光敏電阻、太陽能電池、薄膜晶體管和微波放大器等方面具有廣泛應(yīng)用。在硒化鎘生產(chǎn)加工和使用過程中產(chǎn)生大量的硒化鎘廢料，其含硒量高，是回收硒重要的來源。但文獻中尚鮮有回收工藝的報導(dǎo)。究其根源，在于酸浸工藝，反應(yīng)劇烈，過程不易控制，易產(chǎn)生劇毒的H2Se氣體，無工業(yè)應(yīng)用前景；而采用常規(guī)的堿浸工藝，浸出效果差，硒回收率低。
因此，有必要提供一種新的從硒化鎘廢料中浸出硒的方法。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的缺點或不足，提供了一種新的從硒化鎘廢料中浸出硒的方法，提高了硒的回收率，并將硒以亞硒酸鈉晶體的形式回收。
為實現(xiàn)前述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種從硒化鎘廢料中浸出硒的方法，其特征在于，采用兩段氧壓堿浸，包括：先將硒化鎘廢料進行一段氧壓堿浸，一段氧壓堿浸的浸出渣作為二段氧壓堿浸的原料，二段氧壓堿浸的浸出液返回至一段氧壓堿浸的浸出劑中；
所述一段氧壓堿浸和二段氧壓堿浸均在高壓反應(yīng)釜中進行，且均通入氧氣作為氧化劑。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述一段氧壓堿浸時高壓反應(yīng)釜內(nèi)氧分壓為0.3~0.5MPa；所述二段氧壓堿浸時高壓反應(yīng)釜內(nèi)氧分壓為0.8~1.2MPa。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述一段氧壓堿浸的浸出劑中氫氧化鈉濃度為80~120g/L；所述二段氧壓堿浸的浸出劑為120~160g/L的氫氧化鈉溶液。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述一段氧壓堿浸的浸出劑還包括SeO32-和/或SeO42-離子。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述一段氧壓堿浸的固液比為1：(4~6)；所述二段氧壓堿浸的固液比為1：(4~6)。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述兩段氧壓堿浸的浸出溫度為120~180℃。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述兩段氧壓堿浸均攪拌浸出2~4h。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述兩段氧壓堿浸結(jié)束后，均通入循環(huán)水冷卻，使反應(yīng)釜內(nèi)溫度小于60℃。
作為本發(fā)明的進一步改進，所述硒化鎘廢料中Cd質(zhì)量分數(shù)為58.7%，Se質(zhì)量含量分數(shù)為41.3%；所述硒化鎘廢料需進行破碎過篩，控制硒化鎘廢料的粒度不大于0.15mm。
本發(fā)明采用兩段氧壓堿浸，不僅提高了硒化鎘廢料中硒的浸出率，同時通過控制一段氧壓堿浸時的氧分壓，使硒化鎘廢料中的硒完全以亞硒酸鈉的形式存在于浸出液中。本發(fā)明提供的方法，安全環(huán)保，硒回收率高，成本低。
具體實施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實施例對技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。
本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種從硒化鎘廢料中浸出硒的方法，其特征在于，采用兩段氧壓堿浸，包括：
先將硒化鎘廢料進行一段氧壓堿浸，一段氧壓堿浸的浸出渣作為二段氧壓堿浸的原料，二段氧壓堿浸的浸出液返回至一段氧壓堿浸的浸出劑中；
所述一段氧壓堿浸和二段氧壓堿浸均在高壓反應(yīng)釜中進行，且均通入氧氣作為氧化劑。
本發(fā)明中，硒化鎘廢料的形態(tài)可能為塊狀、片狀、粒狀，在氧壓堿浸前，先進行破碎篩分，用于篩分的篩子的目數(shù)至少不小于100目，以控制硒化鎘廢料的粒度不大于0.15mm。
本發(fā)明中，兩段氧壓堿浸所用的浸出設(shè)備為高壓反應(yīng)釜，內(nèi)置不銹鋼攪拌槳和冷卻水循環(huán)管。
本發(fā)明中，將破碎篩分的硒化鎘廢料與80~120g/L的氫氧化鈉溶液，按固液比為1：(4~6)加入到高壓反應(yīng)釜中，開啟攪拌，控制攪拌速度，升溫至120~180℃后，開始通入氧氣，高壓反應(yīng)釜內(nèi)的氧氣分壓不能太高，過高則容易將亞硒酸鈉進一步氧化成硒酸鈉，本發(fā)明，優(yōu)選的，高壓反應(yīng)釜內(nèi)氧分壓控制在0.3~0.5MPa，反應(yīng)2~4h，關(guān)閉加熱，通入循環(huán)冷卻水，使釜內(nèi)料內(nèi)溫度降至60℃以下，停止攪拌，將釜內(nèi)料液進行過濾，得到一段氧壓堿浸浸出渣和一段氧壓堿浸浸出液。
本發(fā)明中，將一段氧壓堿浸浸出渣與120~160g/L的氫氧化鈉溶液，按固液比為1：(4~6)，加入到高壓反應(yīng)釜中，開啟攪拌，升溫至120~180℃后，通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為0.8~1.2MPa，反應(yīng)2~4h，關(guān)閉加熱，冷卻，過濾。二段氧壓堿浸的氧分壓和氫氧化鈉溶液的濃度明顯高于一段氧壓堿浸，為了使一段氧壓堿浸渣中的硒完全氧化浸出，得到的二段氧壓堿浸浸出液返回至一段氧壓堿浸中作為浸出劑，二段氧壓堿浸浸出渣經(jīng)水洗烘干后為氫氧化鎘晶體，重新回收利用。
本發(fā)明中，將得到的一段氧壓堿浸浸出液，可直接用于蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，得到亞硒酸鈉晶體。
本發(fā)明通過兩段氧壓堿浸，將硒化鎘廢料中的硒完全浸出。其中，通過控制一段氧壓堿浸浸出時的氧分壓，避免硒化鎘中的硒過度氧化成硒酸鈉，僅使硒以亞硒酸鈉的形式進入溶液；再者，二段氧壓堿浸采用較高的氧分壓和氫氧化鈉濃度較高的浸出劑，以保證一段氧壓堿浸浸出渣中的硒完全浸出。本發(fā)明提供的方法，通過從硒化鎘廢料中浸出硒，硒的浸出率高，硒、鎘分離比較徹底，成本低廉，安全環(huán)保。
以下實施例中原料為硒化鎘廢料，其中硒質(zhì)量分數(shù)為41.3%，鎘的質(zhì)量分數(shù)為58.7%。
實施例1。
1）向3L高壓反應(yīng)釜中加入396g過100目篩的 CdSe粉末，按液固比6:1加入2376ml 濃度為80g/L的液堿溶液，密閉反應(yīng)釜，開啟攪拌，控制攪拌速度200r/min，升溫至180℃后，開始通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為0.3Mpa，反應(yīng)4h后通入循環(huán)水冷卻至室溫，將釜內(nèi)料液進行過濾，得到一段氧壓堿浸浸出渣和一段氧壓堿浸浸出液。
其中一段氧壓堿浸浸出渣的質(zhì)量（干重）為353.6g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se含量為25.3%，Cd含量為65.7%。
2）將一段氧壓堿浸浸出渣加入到3L的高壓反應(yīng)釜內(nèi)，按液固比為4:1加入濃度為160g/L的液堿溶液，升溫至120℃后，通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為1.2Mpa，反應(yīng)2h后通入循環(huán)水冷卻至60℃，過濾，得到的二段氧壓堿浸浸出液返回至一段氧壓堿浸浸出劑中，二段氧壓堿浸浸出渣經(jīng)水洗烘干后，質(zhì)量為306.0g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se質(zhì)量含量為2.2%，Cd質(zhì)量含量為75.7%。
本實施例中，兩段氧壓堿浸Se的總浸出率為95.8%，Cd總浸出率為0.34%。
實施例2。
1）向3L高壓反應(yīng)釜中加入396g過100目篩后的CdSe粉末，按液固比5:1，加入1980ml的氫氧化鈉濃度為100g/L的浸出劑，密閉反應(yīng)釜，開啟攪拌，控制攪拌速度200r/min，升溫至150℃后，開始通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為0.5Mpa，反應(yīng)4h后通入循環(huán)水冷卻至40℃，將釜內(nèi)料液進行過濾，得到一段氧壓堿浸浸出渣和一段氧壓堿浸浸出液。
其中一段氧壓堿浸浸出渣的質(zhì)量（干重）為350.4g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se含量為23.9%，Cd含量為66.3%。
2）將一段氧壓堿浸浸出渣加入到3L的高壓反應(yīng)釜內(nèi)，按液固比為6:1，加入濃度為120g/L的液堿溶液，升溫至150℃后，通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為1.0Mpa，反應(yīng)2h后通入循環(huán)水冷卻至50℃，過濾，得到的二段氧壓堿浸浸出液返回至一段氧壓堿浸浸出劑中，二段氧壓堿浸浸出渣經(jīng)水洗烘干后，質(zhì)量為305.6g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se質(zhì)量含量為1.9%，Cd質(zhì)量含量為75.9%。
本實施例中，兩段氧壓堿浸Se的總浸出率為96.4%，Cd總浸出率為0.26%。
本實施例中，一段氧壓堿浸浸出劑中還包括SeO32- 和SeO42-離子。
實施例3。
1）向3L高壓反應(yīng)釜中加入396g過100目篩后的CdSe粉末，按液固比4:1，加入1584ml的氫氧化鈉濃度為120g/L的浸出劑，密閉反應(yīng)釜，開啟攪拌，控制攪拌速度200r/min，升溫至120℃后，開始通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為0.5Mpa，反應(yīng)4h后通入循環(huán)水冷卻至40℃，將釜內(nèi)料液進行過濾，得到一段氧壓堿浸浸出渣和一段氧壓堿浸浸出液。
其中一段氧壓堿浸浸出渣的質(zhì)量（干重）為355.2g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se含量為26.0%，Cd含量為65.4%。
2）將一段氧壓堿浸浸出渣加入到3L的高壓反應(yīng)釜內(nèi)，按液固比為5:1，加入濃度為140g/L的液堿溶液，升溫至180℃后，通入氧氣，控制釜內(nèi)氧分壓為1.2Mpa，反應(yīng)2h后通入循環(huán)水冷卻至50℃，過濾，得到的二段氧壓堿浸浸出液返回至一段氧壓堿浸浸出劑中，二段氧壓堿浸浸出渣經(jīng)水洗烘干后，質(zhì)量為305.0g，經(jīng)ICP-MS檢測其中Se質(zhì)量含量為1.7%，Cd質(zhì)量含量為75.9%。
本實施例中，兩段氧壓堿浸Se的總浸出率為96.8%，Cd總浸出率為0.35%。
本實施例中，一段氧壓堿浸浸出劑中還包括SeO32- 和SeO42-離子。
以上實施例中，得到的一段氧壓堿浸浸出液可直接用于蒸發(fā)濃縮結(jié)晶，回收得到亞硒酸鈉晶體，得到的二段氧壓堿浸浸出渣為氫氧化鎘晶體，可用于回收鎘。
本發(fā)明通過兩段氧壓堿浸，將硒化鎘廢料中的硒完全浸出。其中，通過控制一段氧壓堿浸時的氧分壓，避免硒化鎘中的硒過度氧化成硒酸鈉，僅使硒以亞硒酸鈉的形式進入溶液；再者，二段氧壓堿浸采用較高的氧分壓和氫氧化鈉濃度較高的浸出劑，以保證一段氧壓堿浸浸出渣中的硒完全浸出。本發(fā)明提供的方法，通過從硒化鎘廢料中浸出硒，硒的浸出率高，硒和鎘分離效率高，成本低廉，安全環(huán)保。
盡管為示例目的，已經(jīng)公開了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將意識到，在不脫離由所附的權(quán)利要求書公開的本發(fā)明的范圍和精神的情況下，各種改進、增加以及取代是可能的。