[发明专利]一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法；属于化学分离技术领域。

背景技术

锗是重要的稀散金属之一，其性能独特，主要用于制造电子工业的半导体器件、红外、光纤与化工催化剂的方面，是支撑当代高新技术的支撑材料之一。由于锗分布过于分散，其提取难度较大，因而科技工作者一直都很重视锗的提取研究。

对于含锗溶液中锗的回收，通常主要采用萃取的方法处理，如专利CN1552923A公开了一种用三辛胺从含锗酸性溶液中萃取、NaOH反萃的锗的富集方法，采用该方法，锗的萃取率可达95%-97%，锗的富集比可达15-30倍，但其仅适用于Ge含量大于30mg的酸性溶液，对于低浓度含Ge溶液处理效果不佳。此外，也有研究人员采用沉淀吸附的方法从溶液中回收锗，如专利CN101892387A公开了一种综合回收水解母液和洗水中锗的方法，通过调节不同pH值（pH>7）使得三氯化铁充分水解吸附液相中的锗，过滤后得到含锗滤渣，锗回收率可达98.5%以上，但工艺流程较长，耗时长达72h以上，并且仅适用于溶液成分较为简单的情况，对于多金属溶液，由于杂质金属离子的沉淀，势必造成锗富集效果不佳的情况。

因此，现有从溶液中回收锗的方法存在诸多不足，如适用范围较窄、流程较长、富集效果不佳等问题，业界迫切需要开发新的溶液中锗的回收方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺流程简单、锗回收率高、适用范围较宽的从低浓度含锗溶液中富集锗的方法。

本发明所述的从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，具体步骤如下：

第一步：将低浓度含锗溶液泵入到反应釜中，开启搅拌，并升温至30-80℃；

第二步：然后再往反应釜中加入硅试剂，控制硅试剂与溶液中锗的物质的量之比为5:1-20:1，继续搅拌反应1-4h；

第三步：结束反应并过滤分离，将所得的滤渣干燥，获得富锗混合物，其锗含量可达2%以上。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，所述的含锗溶液为含多种金属离子溶液。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，所述的含锗溶液为单一锗溶液。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，所述的含锗溶液中锗含量大于或等于0.5mg/L。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，其特征在于：所述的低浓度含锗溶液中锗含量为0.5mg/L-30mg/L。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，所述的含锗溶液的pH值小于10。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，第二步中所用的硅试剂为水溶性无机硅酸盐。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，所述的水溶性无机硅酸盐选自硅酸钠、硅酸钾、偏硅酸钠或偏硅酸钾中的一种。

一种从低浓度含锗溶液中富集锗的方法，锗的回收率和所得锗精矿中的锗含量通过硅试剂的加入量来控制。

本发明由于采用上述技术方案，在搅拌、加热的条件下将水溶性无机硅酸盐投加到低浓度含锗溶液中，生成活性高，比表面积大，吸附能力极强的新生态硅胶，其饱和吸附量超过普通硅胶的30-50%以上，从而，实现低浓度含锗溶液中锗的高效富集。

与已有的从溶液中回收锗的方法相比较，本发明具有以下优点：

（1）可处理低浓度含锗溶液，锗回收率高。

（2）可处理多金属离子的含锗溶液，锗分离效果好，富集比高。

（3）工艺过程简单，无复杂特殊装备要求，易于生产应用。

（4）与萃取工艺相比，本工艺无需使用有机物，无有毒有害试剂消耗，因而，不会产生环境污染。

本发明工艺过程简单，成本低，且锗与其它金属离子分离效果好，锗富集比高，适用于工业化应用。

具体实施方式

实施例1：

将1000ml pH为3，含锗12mg/L、铜220mg/L、锌326mg/L、铁48mg/L的含锗溶液泵入到反应釜中，开启搅拌，并升温至50℃，然后向溶液中加入0.2mol/L硅酸钠溶液，控制硅酸钠与Ge的物质的量之比为12。加料完成后，继续保温反应2h停止反应，真空抽滤，所得滤渣干燥后，即可得到富锗物料约0.24克，采用萃取分离苯芴酮分光光度法（GB/T8151.13-2000）测得富锗物料中，锗的质量百分含量约为4.84%，锗的回收率可达96.32%。

实施例2：