一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113548647A(43)申请公布日2021.10.26(21)申请号202110803334.2C22B43/00(2006.01)(22)申请日2021.07.16(71)申请人昆明理工大学地址650000云南省昆明市呈贡区昆明理工大学(72)发明人徐宝强刘浪杨斌蒋文龙罗欢甄甜甜查国正李一夫田阳刘大春王飞吴鉴曲涛杨佳孔令鑫孔祥峰(74)专利代理机构昆明同聚专利代理有限公司53214代理人王远同(51)Int.Cl.C01B19/02(2006.01)C22B30/04(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法(57)摘要本发明公开一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法，属于稀散金属提纯技术领域。由于砷和汞通过蒸馏易与硒一起挥发出来，再加上硒中的杂质砷和汞成分比较复杂，部分以化合物形式存在，通过简单的过滤难以深度脱除。本发明先将粗硒原料在反应釜熔化并在负压条件下进行抽滤，实现主元素硒与大颗粒的砷和汞分离，得到纯度比较高的硒熔体，然后将收集到的硒熔体或者冷凝后的硒锭在真空炉中进行真空蒸馏，硒以蒸气的形式挥发并冷凝，以实现主元素硒与砷和汞的进一步分离，深度脱除粗硒渣中的砷和汞，较好的实现了危险废弃物的的回收利用。CN113548647ACN113548647A权利要求书1/1页1.一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）将粗硒物料在反应釜内加热熔化，对所得的熔体进行负压抽滤，使主元素硒与砷和汞进行第一次分离，得到工业级硒熔体；负压抽滤过程中滤网采用多级过滤，滤网孔径500~1500目；（2）将步骤（1）得到的工业级硒熔体在真空炉内进行真空蒸馏，实现主元素硒与砷和汞的再一次分离，产出符合YS/T223‑3007标准中Se999规定的硒产品。2.根据权利要求1所述深度脱除粗硒中砷和汞的方法，其特征在于：所述粗硒原料是高砷汞粗硒渣，其主要质量百分含量如下：Se80~99%、As0.001~3%、Hg0.001~3%。3.根据权利要求1所述深度脱除粗硒中砷和汞的方法，其特征在于：步骤（1）所述负压抽滤为：通过在滤网下面抽真空，使得过滤网上下形成一定的压强差，压差100Pa以上。4.根据权利要求1所述深度脱除粗硒中砷和汞的方法，其特征在于：步骤（1）中硒熔化的温度为2405~00℃，熔炼时间为20~60min。5.根据权利要求1所述深度脱除粗硒中砷和汞的方法，其特征在于：步骤（2）中蒸馏温度250~450℃，真空度1~50Pa，蒸馏2~3h。2CN113548647A说明书1/3页一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法技术领域[0001]本发明属于稀散金属提纯技术领域，具体涉及一种深度脱除粗硒中砷和汞的方法。背景技术[0002]硒是一种稀散金属，在地壳中的丰度仅为5×10‑6%，且以分散状态存在。硒广泛应用于材料、冶金、化工、农业、医疗等领域，随着半导体、太阳能电池、热电材料的发展以及富硒农业的兴起，硒的需求量与日俱增，硒已成为支撑高科技发展、新材料开发的关键材料。近年来，随着粗硒渣来源的不同，高砷汞的硒渣也更加普遍，对他们的处理也更加复杂，砷和汞都是剧毒物，被列为危险废物，并被世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考。在真空蒸馏提纯硒的过程中，由于砷和汞的挥发性，使得所得硒产品中砷和汞含量较高，这严重影响了产品质量。因此开发出一种绿色可持续的粗硒渣中砷和汞的分离纯化技术刻不容缓。[0003]CN110745789公开了一种粗硒提纯方法，通过向粗硒渣中加入调控剂，使其中的杂质元素发生氧化反应从而改变杂质组元的赋存状态，再利用杂质组元与硒在真空条件下性质的差异，通过真空蒸馏实现硒与杂质的分离。CN109319746公开了一种真空蒸馏‑亚硫酸钠联合法提纯粗硒的方法，先将粗硒原料在真空炉中进行真空蒸馏，再将粗硒挥发物按照液固比(5~10)：1的比例溶于亚硫酸钠溶液中，通过加入盐酸或者硫酸调节过滤后滤液的pH为5~6，最终硒以沉淀的形式析出，此方法虽可以实现硒中砷和汞的脱除，得到纯度99.99%的精硒，但需要消耗大量的亚硫酸钠溶剂，且产生大量的废水。[0004]CN106946233公开了一种粗硒真空精炼提纯的方法，粗硒物料经熔化、脱气、真空蒸馏工序后可以产出99.9%工业级硒，此方法过程中熔化、脱气、蒸馏温度分别为230~350℃、250~400℃、500~1000℃，真空度1~20Pa，蒸馏时间3~4h。[0005]CN112357893公开了一种熔融过滤提纯粗硒的方法，通过将粗硒原料在300~550℃下加热融化，再将所得熔体进行过滤，过滤网孔径30~500目，此法可以得到纯度99%左右