[发明专利]一种光纤废料资源化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及对电子废旧材料的处理，具体涉及一种光纤废料资源化的方法。

背景技术

随着信息技术及光纤制造技术的发展，全球光纤需求量正以每年10%的速度递增，光纤在全世界的信息通信中得到大规模普及，在给人类大量高传输速率的同时，每年大量的光纤废料给环境带了巨大的负面影响。目前光纤废料的资源化主要集中于提取其中的锗，所使用的工艺有：① 氢氟酸浸出法，该方法采用氢氟酸溶解光纤废料的主体物质SiO₂生产H_-2SiF₆，其中的GeO₂与HF生成H_-2GeF₆进入溶液，中和后采用丹宁酸沉锗，最后进行氯化蒸馏得到粗GeCl₄，该方法的缺点是HF对设备腐蚀性大，设备成本大；② 碱熔法，该方法用碱和光纤废料混合后高温焙烧，使SiO₂转变为Na₂SiO₄破坏SiO₂对锗的包裹，同时使GeO₂转化为锗酸盐，再经氯化蒸馏得到粗GeCl₄，该方法的缺点是需要消耗大量的碱和酸。以上两种工艺由于其自身缺点，使其在得到高附加值的锗外，对环境的影响也相当严重。

发明内容

本发明提供一种光纤废料资源化的方法，是一种光纤废料综合利用的新工艺，该工艺具有工艺流程短、所得产品纯度高、环境友好等特点。

本发明的一种光纤废料资源化的方法，其方案包括以下步骤：

（1）将光纤废料经破碎制得80～200目光纤粉末；

（2）清洗光纤粉末,并在100～200℃下烘干至恒重；

（3）将光纤粉末与80～200目的碳粉混合均匀，光纤粉末与碳粉的质量比为1:0.1～0.8； 

（4）将混合粉末在180～300Nl/h的氯气流条件下， 980～1200℃温度下反应1～4h；

（5）将反应得到的混合气体冷凝至20～40℃，然后再将冷凝得到的液体分馏，60～75℃收集得到四氯化硅，85～95℃收集得到四氯化锗。

优选地，

步骤（1）中将光纤破碎至120～150目粉末；

步骤（2）用去离子水清洗光纤粉末，并在150～180℃下烘干至恒重；

步骤（3）光纤粉末与碳粉的质量比为1:0.5；

步骤（4）加热到1050～1100℃；

本发明的主要原理是，光纤废料破碎后得到一定粒度的粉料，采用碳热氯化法得到四氯化硅及四氯化锗混合气体，再经过分馏使四氯化硅和四氯化锗分离，四氯化硅直接回收，四氯化锗水解后得到二氧化锗。

SiO₂+2C+2Cl₂→SiCl₄+2CO

GeO₂+2C+2Cl₂→GeCl₄+2CO

本发明的光纤废料资源化的方法具有工艺流程短、所得产品纯度高、环境友好等特点。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于这些实施例。

实施例一

光纤废料资源化的方法，具体步骤如下：

（1）光纤废料经破碎制得120目光纤粉末；

（2）用去离子水清洗光纤粉末并在150℃下烘干至恒重；

（3）光纤粉末与150目的碳粉混合均匀，光纤粉末与碳粉的质量比为1:0.5；

（4）混合粉末至于石英管中，通入240Nl/h的氯气流（氮气稀释），加热到1050℃，反应2h；

（5）反应得到的混合气体用氮气输送到冷凝器中冷凝至30℃；

（6）得到的液体再分馏，在70℃下收集四氯化硅馏分，在90℃下收集四氯化锗馏分；

得到的四氯化硅纯度为99%，直接作为产品销售；

得到的四氯化锗水解后得到纯度为99%以上的二氧化锗。

实施例二

光纤废料资源化的方法，具体步骤如下：

（1）光纤废料经破碎制得150目光纤粉末；

（2）用去离子水清洗光纤粉末并在180℃下烘干至恒重；

（3）光纤粉末与150目的碳粉混合均匀，光纤粉末与碳粉的质量比为1:0.1；