3.4.18. Извлечение селена и теллура из шламов сернокислотного и целлюлозно-бумажного производства

Этот вид сырья характеризуется большим разнообразием химического и фазового состава. Шламы содержат оксиды и сульфаты тяжелых цветных металлов, железа, алюминия, элементарные селен и теллур, оксид и сульфид мышьяка и др. В сернокислотных шламах свинцово-цинковых предприятий находят селениды цинка, ртути, свинца.

Шламы с повышенным содержанием мышьяка (десятки процентов) предварительно выщелачивают водой, 10 - 20 % растворами соды, щелочи или 5 - 7 % раствором соляной кислоты.

Шламы с небольшим содержанием мышьяка сразу подвергают окислительному обжигу или спеканию с содой.

Бедные по содержанию селена и теллура шламы обогащают флотацией. Из концентрата с 0,5 - 1,0 % Se можно получить концентрат с 15 - 20 % Se с извлечением до 90 %.

Шламы со значительным содержанием селена, теллура и их соединений перерабатывают сульфидным способом.

Окислительный обжиг основан на окислении селена и теллура до диоксидов. В системе мокрого пылеулавливания часть селена переходит в раствор в составе Н₂SО₃, часть - в осадок (элементарный селен). Осадок возвращают на обжиг. Из растворов селен осаждают бисульфитом натрия в солянокислой среде:

Н₂SеO₃ + 2 NaHSO₃ = Se + Na₂SO₄ + H₂SO₄ + Н₂O (3.64)

Из огарка трехкратным выщелачиванием растворами соляной кислоты (100 - 120 г/л) извлекают теллур, который затем восстанавливают при 80 - 85°С сернистым газом (рис. 3.9).

Рис. 3.9 – Технологическая схема извлечения селена и теллура из сернокислотных шламов

Сульфидный способ основан на образовании растворимых полисульфоселенида H₂SSe_n, полисульфотеллурида Na₂STe_n, тиосолей типа Na₂TeS₃ при взаимодействии компонентов шлама с сернистым натрием в щелочной среде:

n Se + Na₂S = Na₂SSe_n (3.65)

S + Na₂S = Na₂S₂ (3.66)

2 Na₂S₂ + n Se = Na₂SSe_n + Na₂S₃ (3.67)

Na₂S₃ + Те = Na₂TeS₃ (3.68)

Na₂S + nТе = Na₂STe_n (3.69)

HgSe + Na₂S = HgSe·Na₂S (3.70)

В щелочном растворе сначала восстанавливают ртуть гранулированным алюминием:

3(HgSe·Na₂S) + 8 NaOH + 2 Аl = 3 Hg + 3 Na₂S + 3 Na₂Se + 2 Na[Al(OH)₄](3.71)

Затем из раствора осаждают селен, окисляя кислородом воздуха:

2 Na₂Se + О₂ + 2 Н₂O = 2 Se + 4 NaOH (3.72)

2 Na₂SSe_n + 2 O₂ + 2 Н₂O = 2n Se + Nа₂S₂O₃ + 2 NaOH (3.73)

Теллур при этом остается в растворе в составе Na₂TeS₃. Его осаждают, восстанавливая сульфитом натрия:

Na₂TeS₃ + 2 Nа₂SO₃ = Те + 2 Nа₂S₂O₃ + Na₂S (3.74)

Черновые селен, теллур, ртуть рафинируют.