粗硒澆鑄技術(shù)改進(jìn)

劉元輝，趙祝鵬，張善輝，崔家友，侯紹彬，賀東曉

（山東恒邦冶煉股份有限公司，山東 煙臺(tái) 264109）

硒是一種半導(dǎo)體元素，地殼中的含量很少，分布分散，大多數(shù)硒都是作為銅礦加工過(guò)程中的副產(chǎn)品回收而來(lái)，其廣泛應(yīng)用于經(jīng)典復(fù)印、電子、玻璃、冶金、化工、醫(yī)療保健及農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域。目前常用的提取硒的方法有硫酸化焙燒法、氧化焙燒堿浸法[1]、加壓氧化氨浸法[2]、選冶結(jié)合法、萃取法等。粗硒現(xiàn)在的生產(chǎn)方式主要為一是加工為二氧化硒，用于電解錳行業(yè)，二是進(jìn)一步深加工為精硒產(chǎn)品[3]。無(wú)論是生產(chǎn)二氧化硒還是精硒產(chǎn)品都要對(duì)粗硒進(jìn)行澆鑄成錠后，才能進(jìn)一步加工成產(chǎn)品，然而粗硒澆鑄成錠過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的煙氣，由于硒易氧化揮發(fā)的特點(diǎn)，煙氣中會(huì)含有大量的硒損失，為做好煙氣中硒的回收，研究人員針對(duì)粗硒澆鑄煙氣處理方法進(jìn)行了探索、研究，改進(jìn)粗硒的處理方式，并對(duì)粗硒澆鑄煙氣吸收進(jìn)行改進(jìn)，取得了較好的效果。

1 原粗硒澆鑄方式

原粗硒的澆鑄主要為粗硒經(jīng)硒吸收塔放出后，經(jīng)硒澆鑄爐進(jìn)行澆鑄成錠后，再投入氧化爐進(jìn)行產(chǎn)二氧化硒，澆鑄過(guò)程采用噴淋塔對(duì)澆鑄過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硒和揮發(fā)出來(lái)的硒進(jìn)行吸收，由于粗硒含酸較大，因此在澆鑄過(guò)程中煙氣較大，而且產(chǎn)生的二氧化硒對(duì)設(shè)備腐蝕較大。

2 改進(jìn)后的粗硒澆鑄方式

對(duì)粗硒進(jìn)行洗滌：

研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)洗滌可有效降低粗硒中的硫酸、硫酸鹽及其他雜質(zhì)元素，通過(guò)對(duì)溫度、液固比及洗滌過(guò)程中pH的控制，提高粗硒的洗滌效果。粗硒原樣化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表1。

表1 粗硒原樣化驗(yàn)結(jié)果

（1）不同溫度：在控制洗滌液pH為9，液固比為4∶1，反應(yīng)溫度分別為40℃，50℃，60℃，70℃，80℃，洗滌時(shí)間為2小時(shí)，洗滌后粗硒硒碲含量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同溫度下洗滌后粗硒硒碲含量

（2）不同pH：控制反應(yīng)溫度70℃，液固比為4∶1，反應(yīng)pH分別為6，7，8，9，10，洗滌時(shí)間為2小時(shí)，洗滌后粗硒硒碲含量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同pH下洗滌后粗硒硒碲含量

（3）不同液固比：控制反應(yīng)溫度70℃，pH為9，反應(yīng)液固比分別為2∶1，3∶1，4∶1，5∶1，6∶1，洗滌時(shí)間為2小時(shí)，洗滌后粗硒硒碲含量試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3。

圖3 不同液固比下洗滌后粗硒硒碲含量

3 粗硒澆鑄

經(jīng)過(guò)洗滌后的粗硒，放在粗硒澆鑄爐內(nèi)進(jìn)行得到的硒錠成分見(jiàn)表2。

表2 硒錠成分

4 粗硒澆鑄煙氣吸收改進(jìn)

粗硒澆鑄煙氣吸收系統(tǒng)為傳統(tǒng)的噴淋塔，吸收液采用片堿進(jìn)行吸收，由于粗硒在澆鑄過(guò)程中由于硒易氧化產(chǎn)生的二氧化硒揮發(fā)至管道凝結(jié)后易堵塞管路，因此需要對(duì)粗硒澆鑄煙氣吸收進(jìn)行改進(jìn)。此外，吸收塔液中硒含量較高，需增加動(dòng)力及人工進(jìn)行二次還原，增加生產(chǎn)成本。

為改進(jìn)硒的吸收效果，將澆鑄爐煙氣管路接至回轉(zhuǎn)窯四級(jí)吸收塔內(nèi)，利用回轉(zhuǎn)窯焙燒陽(yáng)極泥過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硫?qū)⑽鴿茶T過(guò)程中產(chǎn)生的二氧化硒還原為粗硒，減少二氧化硒對(duì)設(shè)備的腐蝕，提高了硒的回收率，硒吸收液中硒含量顯著降低，硒吸收液中硒含量化驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 硒吸收液中硒含量化驗(yàn)結(jié)果

5 結(jié)論

通過(guò)對(duì)粗硒進(jìn)行洗滌，保持水洗液固比為5∶1，水洗溫度為70℃，水洗pH為9，可以得到較好品質(zhì)的粗硒，澆鑄后的硒錠品質(zhì)達(dá)到98%以上。對(duì)澆鑄工藝進(jìn)行改進(jìn)，硒的回收率可以顯著提高，同時(shí)可以降低硒回收成本。