锗废料的回收提取流程自然界中的锗

自然界中的锗锗被归类为微量元素。锗在整个地球中的平均含量为0.%,。它作为杂质存在于硅矿物中,并且在较小程度上存在于铁和锌矿物中。锗本身的矿物非常稀有:硫盐、银汞矿、锗石、软镁石等;锗和铁的双水合氧化物-肖特矿;硫酸盐-伊托石、闪辉石等。它们实际上没有工业意义。

锗在热液和沉积过程中积累,从而实现了将其与硅分离的可能性。它在闪锌矿、磁铁矿、硬煤和褐煤中的含量有所增加(0.-0.1%)。锗的来源包括多金属矿石、化石煤和某些类型的火山沉积铁矿床。锗的主要量是作为煤焦化过程中焦油水的副产品、动力煤灰、闪锌矿和磁铁矿精矿中获得的。

采用酸浸、还原环境升华、烧碱熔融等方法提取锗。锗精矿加热时用盐酸处理,冷凝液经净化后水解生成二氧化碳;后者被氢气还原为金属锗,并通过分级和定向结晶方法以及区域熔化来纯化。锗废料回收提取流程1.富集富集回收:锗的制取第一步是从重有色金属冶炼过程回收锗的富集物。如果原料的品位不高,为了节约成本,一般要先进行富集才能进行生产。目前国内以回转窑富集方法的较多,用煤生产锗的一般用煤发电,回收布袋尘、旋风尘,再进行富集得到要求的品位。也有少部分用萃取方法的,萃取的厂家有株冶、南京锗厂。以炼锌为例:在火法炼锌过程中,锌精矿首先经过氧化焙烧,然后加入还原剂和氯入钠,在烧结机上烧结焙烧,锗以氯化物或氧化物形态挥发进入烟尘。如不采用氯化烧结措施,锗将富集于最后锌蒸馏的残留物中。在湿法炼锌过程中,如锌精矿含锗不高时,大部分锗在硫酸浸出渣中,小部分锗进入溶液。在锌溶液净化过程中,由于锗的亲铁性质,氢氧化铁沉淀时吸附锗,锗进入铁渣。锌溶液用锌粉置换镉时,残留的锗和镉同时为锌粉所置换。如将浸出渣熔化,然后用烟化炉挥发铅、锌,则锗以一氧化锗状态挥发,富集于烟尘中。烟化炉可用来处理含锗的氧化铅、锌矿。将氧化矿在鼓风炉内熔炼,再用烟化炉处理炉渣挥发锗,挥发率大于90%。现代炼锌多用湿法,在处理含锗较高的硫化锌精矿(含锗~克/吨)时,首先使锗富集于浸出渣中,用烟化炉处理,烟尘含锗0.1%,用酸浸出,溶液净化后,加丹宁(C76H52O46)沉淀,沉淀物中含锗3~5%;经烘干、煅烧,得到含锗15~20%的锗灰,作为提锗原料。

2.蒸馏蒸馏是利用四氯化锗的沸点较低,约84摄氏度,将锗蒸馏出来达到分离的效果。3.精馏四氯化锗,再用盐酸溶剂萃取法除去主要的杂质砷,此名叫复蒸。然后经石英塔精馏提纯,得到高纯四氯化锗。用高纯水使四氯化锗水解,得高纯二氧化锗(GeO2)。一些杂质会进入水解母液,所以水解过程也是提纯过程。水解母液中的锗可以返回进行盐酸蒸馏。

4.还原纯二氧化锗经烘干煅烧,在还原炉的石英管内用氢气于~℃还原得到金属锗。还原终结时可逐渐升温至0~1℃,使锗熔化,然后慢慢冷却,得到锗锭。还原时间一般为24小时,时间比较长,既浪费时间又消耗大量的电供热,针对上面的现象,国内发明了连续还原炉,目前在南京锗厂和驰宏锌锗使用。在生产中为了节省时间,采取了以下办法:1、在冷却过程中使用风机对着炉子吹,可以是很有效的降低温度。2、在还原结束后,直接升温熔化,可以减少慢慢升温的时间。总的趋势还是要使用连续还原炉。以上方法生产的锗锭只有5个九,电阻率在10左右,远不能满足科研和生产的需要,必须进行区域熔炼。




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