铜电解精炼所得的阳极泥是碲的主要来源。处理阳极泥的主要方法是硫酸化焙烧法。其他方法如苏打烧结法等应用较少。据阳极泥中碲含量的高低,采用不同的处理方法。高纯碲的制取主要采用电解法。
一、阳极泥提取碲
根据阳极泥中碲含量的高低,采用不同的处理方法:①对含碲高的阳极泥(3%左右),干燥后在250℃下进行硫酸化焙烧,然后在700℃使二氧化硒挥发,碲留在焙烧渣中。焙烧渣先用水浸出硫酸铜,再用NaOH碱液浸出,得到亚碲酸钠溶液。浸出液用硫酸中和,生成粗氧化碲沉淀。沉淀物必须进行净化,过程一般是一次或两次重复沉淀氧化物(先溶于碱中,再用酸中和)。将净化后的氧化碲溶解于NaOH溶液中,保持溶液中碲为100克/升、NaOH为160克/升,然后进行水溶液电解,可得含碲为98%~99%的碲。②含碲低的铜阳极泥和铅阳极泥混合处理时,可进行还原熔炼。控制还原温度和炉内气氛,使碲和铋进入贵铅,再把贵铅送入分银炉进行氧化吹炼,生成含铋15%~30%的铋渣。然后以碳酸钠和铁屑为熔剂在1000℃~1200℃高温下处理铋渣,可生成粗铋,并产出含碲5%~9%的苏打渣。将苏打渣破碎、水浸,浸出液用硫酸中和,生成粗氧化碲;用NaOH溶液溶解,并用Na2S除去杂质铅,电解得纯度为98%的工业碲。
二、高纯碲制取
采用电解法。以工业碲为阳极,外表面用聚氯乙烯微孔塑料作隔膜,用不锈钢板作阴极,电解液为亚碲酸钠溶液,保持TeO2浓度为168~183克/升,电解温度为45℃,电流密度为200安/米2,在阴极上可获得纯度为99.995%的碲。以电解碲为原料,在460℃~500℃真空下精馏提纯,可得99.999%的高纯碲。采用氢气氛水平区域熔炼法,利用H2与硒发生作用而几乎不与碲反应的原理,进一步除去杂质硒,获得纯度为99.9999%碲。最后,可用拉晶法提纯,纯度可高于99.9999%。