硒在医疗保健、电子工业、农业、玻璃行业、催化剂行业等应用前景广阔,而回收硒的主要原料为铜阳极泥,且铜阳极泥富含金、银等金属,具备极高的综合回收价值。在处理铜阳极泥回收硒的火法和湿法中,硫酸化焙烧-还原具有硒碲分离效果好且回收率高、工艺简单、适用于各种复杂物料等优点,因此半数的铜阳极泥通过硫酸化焙烧-还原来回收硒。本论文以低砷锑铋铜阳极泥为原料,研究其硫酸化焙烧-还原回收硒过程的热力学及工艺,得出以下的主要结论:硫酸化焙烧-还原过程的热力学计算表明,在低温时硒化银和硒化铜与硫酸反应生成二氧化硒时存在中间产物硒,在高温时不存在中间产物硒,且硒发生了固液的相变,在温度高于700℃时铜、银的氯化物和碲的氧化物挥发明显;焙烧温度应控制在350～650℃,此时硒化物转变为二氧化硒进入气相,而铜、银等金属的化合物化物转变为硫酸盐等留在固相。硒会与二氧化硫生成硒代硫酸根进入溶液,在强酸时硒代硫酸根分解得到单质硒,并且通过二氧化硒还原的反应常数计算,可知在强酸溶液中亚硫酸钠、二氧化硫能将亚硒酸全部还原为硒单质。最佳硫酸化焙烧蒸硒条件:焙烧温度500℃、保温时间25 min、硫酸用量为理论量的1.0倍、固液比20:9,蒸硒率为99.39%,且铜、铅、金和银的残留率在99.5%左右。响应曲面优化得到的最佳条件为:焙烧温度522℃、焙烧时间22.34 min、硫酸用量1.11倍,蒸硒率平均值为99.12%。低砷锑铋铜阳极泥硫酸化焙烧时动力学数据很好地拟合Avrami Erofeev方程模型,反应的活化能是28.118 k J/mol,其反应速率方程为k=3.607e-3382/T,受内扩散控制。亚硫酸钠还原二氧化硒的最佳条件:温度55℃、反应时间20 min、硫酸浓度为2mol/L、亚硫酸钠用量为理论量的1.2倍,硒的还原率为99.66%。二氧化硫还原二氧化硒的最佳条件:温度40℃、反应时间30 min、硫酸浓度为1 mol/L、二氧化硫通入速度为55 m L/min,硒的还原率为99.56%。对比二者,二氧化硫还原得到的硒纯度更高,且产物硫酸能循环利用。采用二氧化硫还原二氧化硒时,硒的还原反应符合一级反应动力学,反应的活化能是6.80 k J/mol,其动力学方程-ln（1-X）=2.36(e-817.9/T)t,受内扩散控制。