[发明专利]一种从高含硅光纤生产废料中回收锗的方法

说明书

本发明公开了一种从高含硅光纤生产废料中回收锗的方法，包括以下步骤：（1）将高含硅锗光纤生产废料磨细至100目以上，然后加入硫化剂并混合均匀制粒为直径1‑5mm；（2）进行锗的硫化挥发，并收集硫化锗挥发烟尘，或收集硫化锗与二氧化锗的混合挥发烟尘；（3）将获得的含锗烟尘进行微波氧化焙烧或其他形式的氧化焙烧、或直接进行硫酸氧化浸出；（4）将高含锗微波氧化焙烧产物直接进行盐酸氯化蒸馏，获得四氯化锗进行水解得到二氧化锗精矿；（5）将步骤（2）及步骤（3）的低含锗物料进行硫酸氧化浸出，浸出液用丹宁沉淀或有机溶剂萃取提取富集锗，生产锗精矿。本发明能够高效率、低成本地从含硅达95%以上的物料中提取分离锗、硅。

技术领域

本发明涉及在掺锗光纤生产中产生的一种高含硅和锗的炉底渣或浮渣，并从中低成本高效率回收锗的技术，属于稀散稀有金属综合回收领域。

背景技术

光纤通讯已经取代了传统的有线电缆通讯，而光纤生产必须掺锗才能具有通讯优势。目前锗在光纤通讯中的用量已达到总锗用量的30%以上。锗是一种稀散稀有金属，地质储量有限，用途广，价值高。因此从各种再生资源中回收锗具有重要的社会经济效益。掺锗光纤生产会产生5%左右的底渣和浮渣，该渣中一般含硅在95%-97%，含锗2%-3%。由于含硅高，不能直接进行盐酸氯化蒸馏四氯化锗，因为硅也会以四氯化硅蒸出与四氯化锗混合，水解时同时产生二氧化锗和二氧化硅沉淀，无法分离锗和硅。直接使用硫酸浸出或硫酸氧化浸出，由于二氧化硅包裹锗，无法浸出锗。采用氢氧化钠或氟化物浸出，得到的浸出液含硅很高，都无法顺利进行锗硅分离。同时氢氧化钠或氟化物都消耗很大，生产成本非常高，无法接受。

发明内容

本发明首先采用锗的硫化挥发技术，可以从高含硅锗的光纤生产废料中富集分离锗，获得硫化锗或硫化锗与二氧化锗的混合物（采用烟化炉时是先硫化挥发，再在挥发烟尘管道中氧化硫化锗得到二氧化锗为主含不完全氧化的硫化锗混合物），再进行低温氧化焙烧或直接进行硫酸氧化浸出，再从中用常规方法回收锗。本发明不仅分离富集了废料中的锗，而且规避了大量硅的危害。获得了该物料的低成本，高效率回收锗的积极效果。

本发明的技术方案：

一种从高含硅光纤生产废料中回收锗的方法，其特征在于：包括以下步骤：

（1）将高含硅锗光纤生产废料磨细至100目以上，然后加入硫化剂并混合均匀制粒为直径1-5mm；破坏晶硅结构和硅包裹锗现象；

（2）将步骤（1）的制粒物料进行锗的硫化挥发，并收集硫化锗挥发烟尘，或收集硫化锗与二氧化锗的混合挥发烟尘；所述硫化挥发条件为S/Ge=1.2-1.3，硫化剂为硫化钠或单质硫粉，挥发温度800-1000℃，挥发设备为微波炉或者烟化炉或者回转窑；

（3）将步骤（2）获得的含锗烟尘进行微波氧化焙烧或其他形式的氧化焙烧、或直接进行硫酸氧化浸出；

（4）将步骤（3）的高含锗微波氧化焙烧产物直接进行盐酸氯化蒸馏，获得四氯化锗进行水解得到二氧化锗精矿；

（5）将步骤（2）及步骤（3）的低含锗物料进行硫酸氧化浸出，浸出液用丹宁沉淀或有机溶剂萃取提取富集锗，生产锗精矿。

所述步骤（1）的高含硅光纤生产废料为含硅95%以上、含锗2%以上、其余杂质1%以下的炉底渣和浮渣。

所述步骤（3）优选微波氧化焙烧，焙烧温度为300-500℃，氧化浸出为常压低温硫酸溶液添加双氧水或高锰酸钾的氧化浸出或者高温高压氧气氧化浸出。

所述步骤（3）的硫化挥发留下的硅渣，经适当处理后用作水泥生产原料。

本发明的工作原理：