一种高纯硒的制备方法技术

本发明专利技术属于冶金提纯技术领域，特别涉及一种高纯硒的制备方法。本发明专利技术提供了一种高纯硒的制备方法，包括以下步骤：将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。实施例测试结果表明，使用本发明专利技术提供的方法可以直接由粗硒渣得到的高纯硒，实现了粗硒渣中杂质元素的高效脱除；高纯硒纯度达到99.9996％；方法工艺简单、易于操作和掌握。

【技术实现步骤摘要】
一种高纯硒的制备方法
本专利技术属于冶金提纯
，特别涉及一种高纯硒的制备方法。
技术介绍
硒是重要的稀散金属，宇航、原子能、太阳能、电子半导体以及健康领域等对硒需求与日俱增，硒已成为支撑高科技发展、新产品开发的关键材料，具有重要的战略意义。目前，所熟知的硒提纯工艺分为物理法和化学法。常见的化学法包括硒氧化挥发-二氧化硫还原法、亚硫酸盐循环法、硒化氢热分解法、离子交换法和羰基化法，这些方法的共性原理是通过氧化或还原的方法将主金属元素硒转化为硒化物(如二氧化硒、亚硒酸钠或硒化氢气体等)，而后根据这些硒化物与杂质相在物理化学性质上的差异，采用选择性沉淀、配合萃取或离子交换等方法使硒化物与杂质分离，最后再经过还原或分解，再次将硒化物转化为单质硒，经过这样多次反复提纯，最终可得到符合质量要求的高品质硒和高纯硒。这些方法都存在过程冗长，产品直收率低，化学试剂消耗多，污染大等缺点。而物理法是采用真空蒸馏、区域精炼等方法，一般物理法是以99.9％或者99.99％的精硒为原料来制备99.999％以上高纯硒。中国专利CN1283549C公开了一种真空冶炼提硒的工艺，将含硒量为20～90％的粗硒粉进行制粒、干燥、真空蒸馏除去杂质并提纯硒，最终得到的硒产品中，有2～4wt.％的杂质Te并未得到有效脱除；中国专利CN106946233B公开了一种粗硒物料真空精炼提纯的方法，对粗硒物料经熔化、脱气及真空蒸馏工序后仅获得了杂质Te未达标的99.9％精硒产品。目前，针对工业级粗硒渣直接制备出高纯硒的技术诉求，传统提纯手段高纯硒直收率低，硒碲分离困难仍是领域内技术瓶颈。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高纯硒的制备方法。本专利技术提供的高纯硒的制备方法，实现了由工业级粗硒渣直接提纯得到高纯硒，具有高纯硒直收率高、硒纯度高的特点，且制备方法工艺简单。为了实现上述专利技术的目的，本专利技术提供以下技术方案：本专利技术提供了一种高纯硒的制备方法，包括以下步骤：将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。优选的，以质量百分含量计，所述粗硒渣还包括：Te1～10％，Cu0.01～5％，Pb0.01～5％，H2O5～30％，其余为微量杂质Fe、S、Sn、As和Ni。优选的，所述粗硒渣的粒径为0.1～300μm。优选的，所述pH值调节至pH值为1～6。优选的，所述氧化剂为高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢和二氧化锰中的一种或多种。优选的，所述沉淀反应在搅拌的条件下进行；所述搅拌的速率为30～1200rpm，时间为30～60min。优选的，所述熔炼的温度为300～400℃。优选的，所述真空蒸馏的系统压强为20～50Pa，温度为250～750℃，时间为1～3h。优选的，所述真空蒸馏时使用的坩埚的材质为高纯致密石墨；所述真空蒸馏时使用的挥发物收集设备为多级横式定向冷凝器；所述多级横式定向冷凝器的材质为不锈钢或耐高温石英。优选的，所述真空蒸馏的次数为一次或多次。本专利技术提供了一种高纯硒的制备方法，包括以下步骤：将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。本专利技术通过加入氧化剂调节硒泥浆至氧化电位，在Se不溶解条件下使主要杂质Te、Cu、Pb转化为相应的可溶性盐或者氧化物，进而通过真空蒸馏除杂，简单工艺操作条件下实现了硒纯度的提高。实施例测试结果表明，使用本专利技术提供的方法可以直接由粗硒渣得到的高纯硒，实现了粗硒渣中杂质元素的高效脱除；高纯硒纯度达到99.9996％；且制备方法工艺简单、易于操作和掌握。附图说明图1为本专利技术高纯硒的制备方法工艺流程图。具体实施方式本专利技术提供了一种高纯硒的制备方法，包括以下步骤：将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。在本专利技术中，若无特殊说明，所述各组分均为本领域技术人员熟知的市售商品。本专利技术将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆。在本专利技术中，以质量百分含量计，所述粗硒渣优选还包括：Te1～10％，Cu0.01～5％，Pb0.01～5％，H2O5～30％，其余为微量杂质Fe、S、Sn、As和Ni。在本专利技术中，所述粗硒渣的粒径优选为0.1～300μm，更优选为75～275μm，再优选为100～250μm。在本专利技术中，所述粗硒渣优选来源于粗铜电解精炼阳极泥综合回收过程产出的粗硒渣。本专利技术对所述调浆没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的调浆即可，具体的，如搅拌。在本专利技术中，所述硒泥浆中粗硒渣和水的质量比优选为1：(1～2)，更优选为1：(1.2～1.8)，再优选为1：(1.4～1.6)。得到硒泥浆后，本专利技术将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒。在本专利技术中，所述pH值调节优选至pH值为1～6，更优选为2～5，再优选为3～4。在本专利技术中，所述pH值调节所用的pH值调节剂优选为非氧化性酸，更优选为稀硫酸或稀盐酸。在本专利技术中，所述pH值调节剂的质量浓度优选为10～60％，更优选为20～50％，再优选为30～40％。在本专利技术中，所述氧化剂优选为高锰酸钾、次氯酸钠、过氧化氢和二氧化锰中的一种或多种。在本专利技术中，所述氧化剂优选以氧化剂溶液的形式提供；所述氧化剂溶液的质量浓度优选为5～30％，更优选为8～28％，再优选为10～25％。在本专利技术中，所述氧化电位优选为400～700mV，更优选为450～650mV，再优选为500～600mV。在本专利技术中，所述氧化剂优选在搅拌的条件下加入；本专利技术对所述搅拌的速率没有特殊限定，采用本领域技术人员熟知的搅拌速率即可。在本专利技术中，所述氧化剂的加入速率优选为5～30mL/min/1kg粗硒渣，更优选为8～27mL/min/1kg粗硒渣，再优选为10～20mL/min/1kg粗硒渣。本专利技术通过控制氧化剂的加入速率，防止由于氧化剂加入过快导致的放热膨胀。在本专利技术中，所述氧化电位的电子由氧化剂接受，化学反应式为：PbSe(s)-2e＝Se(s)+Pb2+(aq)；PbSe(s)+3H2O-6e＝PbSeO3(s)+6H+(aq)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高纯硒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；/n将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；/n将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；/n将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。/n

【技术特征摘要】
1.一种高纯硒的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将粗硒渣进行调浆，得到硒泥浆；所述粗硒渣中Se的质量百分含量为60～95％；
将所述硒泥浆进行pH值调节后加入氧化剂至氧化电位，依次进行沉淀反应和过滤，得到初级硒；所述氧化电位为400～700mV；
将所述初级硒进行熔炼，得到硒熔体；
将所述硒熔体进行真空蒸馏，得到高纯硒。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，以质量百分含量计，所述粗硒渣还包括：Te1～10％，Cu0.01～5％，Pb0.01～5％，H2O5～30％，其余为微量杂质Fe、S、Sn、As和Ni。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述粗硒渣的粒径为0.1～300μm。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述pH值调节至pH值为1～6。


5.根据权利要求1所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨斌，查国正，蒋文龙，徐宝强，刘大春，孔祥峰，罗欢，黄大鑫，郭新宇，邓聚海，陈秀敏，李一夫，郁青春，杨红卫，田阳，邓勇，王飞，熊恒，杨佳，吴鉴，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53