碲的提取研究现状

碲是一种具有特殊物化性能的稀散元素,被广泛应用于多个领域,特别是在新能源、新材料、国防与尖端技术等领域中显示出不可替代性,并随着应用范围日益扩大,用量大幅度增加。但由于碲资源的伴生属性,产量受矿种生产制约。对当前碲的主要提取原料-铜阳极泥、铅精炼的中间产物、碲铋矿、碲金矿提碲工艺技术现状进行归纳总结和概述,以期为相关科研工作者提供参考。

真空蒸馏法制备高纯碲的研究

近年来,由于碲广泛应用于各高精尖行业,其需求量也在日益增加,对碲产品的纯度要求也更加严格,特别是在高纯碲产品中,微量杂质都会影响其含碲材料的性能。因此鉴于高纯碲产品的高质量要求,本文使用真空蒸馏-区域熔融的方法,采用真空蒸馏碲提纯炉,在蒸馏温度为600℃,真空度控制在2 Pa,蒸馏时间控制在3 h时,可使蒸发率达到96.63%,并可将杂质含量降到0.0001%以下,最终将4 N级碲单质通过真空蒸馏-区域熔融的方法制备出6 N级高纯碲。

三元体系Li^(+),NH_(4)^(+)∥SO_(4)^(2-)-H_(2)O 298 K相平衡研究

四川甲基卡、李家沟等地锂辉石储量丰富,为下游锂电池储能材料等领域提供了重要的原料来源。传统锂辉石制碳酸锂工艺中,采用氢氧化钠中和法除去铁、铝等杂质,但是副产硫酸钠附加值低,导致生产成本较高,本论文研究了以氨气替代强氧化钠中和法除杂制碳酸锂工艺,发现在精制锂溶液沉淀结晶过程中存在LiNH_(4)SO_(4)复盐产生,影响了锂的收率和碳酸锂产品品质。为解决此问题,本论文采用等温溶解平衡法研究了三元体系Li^(+),NH_(4)^(+)∥SO_(4)^(2-)-H_(2)O在298 K下的稳定相平衡关系,测定了平衡液相中各组分溶解度、密度和折光率数据,并绘制了该体系的相图、密度-组成图和折光率-组成图。结果表明该三元体系为复杂三元体系,有复盐LiNH_(4)SO_(4)形成;其稳定相图由3个固相结晶区,3条单变量曲线和2个共饱点组成,3个结晶区分别为(NH_(4))_(2)SO_(4),Li_(2)SO_(4)·H_(2)O和LiNH_(4)SO_(4),且LiNH_(4)SO_(4)复盐的结晶区较大。研究结果表明,为了避免LiNH_(4)SO_(4)复盐的产生,需在锂辉石制工业级碳酸锂工艺前端通过钙离子沉淀法将锂溶液中锂硫比[Li_(2)SO_(4)·H_(2)O/(NH4)2SO4]降到1.6以下,研究结果为四川锂辉石湿法冶金工艺中采用氨中和除杂提供了理论指导。

川东达州地区地下卤水75℃等温蒸发析盐规律研究

四川东部达州地区地下卤水资源丰富,卤水储量约为8.23×10^(8) m^(3),富含钠、钾、锂、硼、铷、溴等元素。实验研究了该卤水在75℃等温蒸发过程中溶液pH变化规律、各种元素在溶液和固相中的富集规律,并通过X射线衍射(XRD)检测析出矿物的种类,确定了矿物的析出顺序。实验研究结果表明:溶液pH随着蒸失率的增加而降低;氯化钠在整个蒸发过程中大量析出,氯化钾在蒸失率达到77.3%时开始大量析出,蒸发接近末尾时钙、硼都有部分析出;蒸发过程中矿物的析出顺序为氯化钠→氯化钠+氯化钾→氯化钠+氯化钾+硼酸,蒸发过程中的析盐规律与K+,Na+,Mg^(2+)∥Cl^(-)-H_(2)O(75℃)四元相图吻合。根据蒸发实验数据初步设计出卤水资源利用工艺路线。该研究结果为川东地下卤水的开发和综合利用提供了可靠的基础数据。