[发明专利]络合沉锗剂及其在含锗矿液中富集锗的应用

说明书

技术领域

本发明涉及用于富集稀有金属锗的一种络合沉锗剂及其在含锗矿液中富集锗的应用。

背景技术

锗是一种稀有金属，以电子工业、红外光学器材、光导纤维、医学、冶金、能源等领域有着广泛的应用，已成为一种极为重要的战略资源。锗是典型的分散元素，富集提取技术至关重要。锗元素大多从含锗较高的有色金属矿中获取，在冶炼有色金属过程中同时回收锗的富集物。例如在湿法炼锌生产中，处理含锗较高（含锗100-150g/吨）的硫化锌精矿时，首先将锗富集于浸出渣中，用烟化炉处理，烟尘中含锗0.1%，用酸浸出，溶液净化后加五倍子单宁酸沉锗，沉淀物中含锗3-5%，经烘干、煅烧得到的锗灰中锗被富集至15-20%，以此作为锗精矿，进一步提取。

随着经济的发展，锗的需求量的增加，作为典型沉锗剂的五倍子单宁酸的资源及产量已远远不能满足市场需求，国内仅西南市场就有近3000吨的需求量，致使单宁酸的价格成倍增长，从而提高了金属锗的提取成本。

发明内容

本发明的目的在于制备一种络合沉锗剂，提高锗的提取率，降低沉锗剂的制造成本。

本发明络合沉锗剂，由以下方法制得：

将原料干品倍花和干品板栗苞按重量比1:0.2～0.3混合并粉碎，后加入去离子水浸泡2h，过滤除渣，取滤液（即为混合单宁液），加入络合剂氯化铵或EDTA二胺，加粉状活性炭，50~70℃下搅拌反应至少30分钟，滤除活性炭，滤液经真空蒸发、干燥，得粉状物，即为络合沉锗剂。

所述络合剂量为倍花、板栗苞原料量的1%-2%。

所述去离子水浸泡温度为50～70℃。

所述络合沉锗剂在含锗矿液中富集锗的应用，富集锗的方法如下：

按矿液中锗重量的15～25倍量投入络合沉锗剂，调节pH至2～3，35～45℃下搅拌反应，直至沉淀完全析出，过滤得沉淀物，450～500℃焙烧2h，冷却，即得锗精矿。

本发明运用配位化学的配合物生成方法，在天然单宁浸出物中添加化学络合剂制成配比独特的复合单宁作为沉锗剂。这种络合沉锗剂加入含锗矿液中，能在酸性条件下与金属离子锗（中心离子）发生络合物，并逐级反应生成多齿螯合物迅速沉淀出来，沉锗率达到99.0%，沉淀物通过焙烧获得锗精矿。用本沉锗剂替代五倍子单宁酸加入炼锌的矿液中，在获得合格的碳酸锌产品的同时，可得到含锗量大于15%的锗精矿。制备本沉锗剂以天然林产品倍花、板栗苞为原料，资源丰富，价格便宜，可大大降低沉锗剂生产成本，经济效益可观。

具体实施方案

实施例1：

 一．络合沉锗剂的制备

（1）按倍花干粉100g、板栗苞干粉30g配比，加入去离子水0.85L，60℃搅拌浸泡2小时，过滤除渣，收得单宁液。

（2）在单宁液中加EDTA二胺（乙二胺四乙酸二胺）0.90g，粉状活性炭0.6g，60℃搅拌反应0.5h，经真空过滤分离出活性炭，将滤液真空蒸发干燥，得产品络合沉锗剂。

二．络合沉锗剂富集含锗矿液中的锗

经检测得到矿液中金属离子的含量分别为：Ge⁴⁺50mg/L、Zn²⁺150g/L，Fe²⁺3g/L。在0.5L矿液中，加入络合沉锗剂干燥品0.55g，调节PH≈2.5,40℃下搅拌45min，过滤，得多齿螯合物沉淀，过滤得富集了锗的沉淀物，滤液用于检测。用苯芴酮显色法，在510nm可见光特征下吸收，分别测定矿液和上述滤液的含锗量，计算出沉锗率为99.05%。

实施例2

（1）称取原料倍花干粉110g、板栗苞干粉25g，加入去离子水0.75L，60℃搅拌抽提2h，过滤除渣，收得单宁液。

（2） 在单宁液中加氯化铵1.2g，粉状活性炭0.5g，60℃搅拌反应0.5h，经真空过滤除活性炭，滤液真空蒸发干燥后得产品络合沉锗剂。

（3）络合沉锗剂的应用：

测得矿液中含有锗、铁、锌元素量依次为：Ge⁴⁺  50mg/L、Zn²⁺ 150g/L，Fe²⁺ 3g/L。在0.5L的矿液中，加入络合沉锗剂干燥品0.60g，调节PH≈2.0,40℃下搅拌45min，过滤，得多齿螯合物沉淀物。滤液用苯芴酮显色法，在510nm可见光特征下吸收，分别测定矿液和过滤液的含锗量，计算出沉锗率为99.14%。