含锗烟尘中提取锗的方法
本发明涉及一种含锗烟尘中提取锗的方法,属于化学冶金的技术领域。本发明的方法以褐煤干馏得到的锗含量为8.0~30.0wt%的含锗烟尘为原料进行提取,所述方法包括对含锗烟尘进行浸出蒸馏;对得到的含四氯化锗的气体进行冷却得到粗四氯化锗溶液;对粗四氯化锗液进行第一次萃取;将第一次萃取得到的四氯化锗溶液利用分离柱进行过滤;将得到的四氯化锗溶液进行第二次萃取并得到精制四氯化锗溶液;将得到的精制四氯化锗溶液水解成二氧化锗并还原为锗。本发明的工艺过程易于控制、可操作性强,且锗回收率稳定,而且成本相对于连续蒸馏或连续萃取工艺显著降低,锗的纯度可以达到99.999%以上,电阻率为15Ωcm以上。
锗,就其导电的本领而言,优于一般非金属,劣于一般金属,这在物理学上称为“半导体”,对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。例如世界上第一个集成电路就是以锗为基体制成的,随之锗作为半导体材料,锗的冶金技术和提纯技术也得到了迅速发展。锗在地壳中的含量为7ppm,其丰度要高于碘、银、金、砷、铀、汞等多种元素。然而,几乎没有比较集中的锗矿,锗却非常分散,因此,被人们称为“稀散金属”。锗通常夹杂在许多铅矿、铜矿、铁矿、银矿中,就连一吨煤中平均就含有10克左右的锗。近代工业生产主要以硫化锌矿、煤以及冶金废料或烟道灰尘中回收。20世纪60年代以后,虽然硅逐渐取代了锗在半导体工业中的统治地位,但由于锗的电子迁移率比硅高,强度比硅好,因此在高频、航空航天以及远红外领域中锗仍然占据主导地位,尤其是近年来锗在辐射探测器、夜视仪、太阳能电池以及光导纤维等领域的应用迅速发展,目前年消耗量达到120t以上。随着锗用途的不断扩大,对锗,例如四氯化锗的纯度要求也越来越高,现有技术中通常采用萃取、浸出蒸馏工艺,虽然该处理方法能够获得高纯度的四氯化锗,但由于采用了多级蒸馏方法,不仅操作困难,而且生产效率较低,处理费用较高。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
本发明所述的工艺过程易于控制、可操作性强,而且锗回收率稳定,回收得到的锗纯度高,而且成本相对于连续蒸馏或连续萃取工艺显著降低。从含锗烟尘到二氧化锗过程中的回收率可以达到95.0%以上,锗的纯度可以达到99.999%以上,电阻率为15 Ωcm以上。
联系方式
孙玉壮
河北省邯郸市邯山区光明南大街199号
请填写以下信息
联系人:
手机号:
单位名称:
备注: