[发明专利]一种从含锗废杂料中回收锗的方法

说明书

本发明公开了一种从含锗废杂物料中回收锗的方法，该方法是将单晶锗屑球磨粉碎后，进行热脱油处理，得到脱油锗粉，将脱油锗粉加入至热水中进行磁场除杂后，再依次经过过滤、干燥和熔融成锭，该方法采用温水浸出和磁场吸附协同除杂过程，不但能够高效脱除含锗废料中的杂质成分，提纯效果好，产品收率高，而且整个除杂过程无含氯试剂介入，对环境友好，无二次污染，该方法还具有流程简单，便于操作，化学试剂少等优点。

技术领域

本发明涉及一种回收锗的方法，具体涉及一种从含锗单晶锗屑提纯锗的方法，属于锗金属回收技术领域。

背景技术

锗具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。在电子工业中，在合金预处理中，在光学工业上，还可以作为催化剂。

高纯度的锗是半导体材料，一般通过将高纯度的氧化锗还原，再经熔炼提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶，可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物还可用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗、锡和铅在元素周期表中是同属一族，后两者早被古代人们发现并利用，而锗长时期以来没有被工业规模的开采。这并不是由于锗在地壳中的含量少，而是因为它是地壳中最分散的元素之一，含锗的矿石是很少的。

各种含锗废杂物料的锗品位较高，是宝贵的锗二次资源。充分利用锗的二次资源不但具有重要的经济意义，而且在保护资源和保护环境方面具有特殊意义。日益受到人们的重视。比利时的霍博肯-奥维佩尔特冶金公司(MHO)和美国的埃格-皮切尔(Eagle-Picher)公司于20世纪50年代就已从含锗废杂物料中回收锗。从70年代起也一直在开展锗再生工作。

锗再生的方法，视含锗废杂物料的品位和污染情况而定。一般锗的加工废品、含锗废器件的锗可用高温氯化的再生方法。高温氯化是在573-773K温度下往含锗废杂物料通氯气直接氯化。氯化生成的GeCl₄蒸气经冷凝收得液态GeCl₄。

锗屑和研磨废料再生有两种方法。一种是先经过干燥或脱油，再进行氧化焙烧和氯化蒸馏制得GeCl₄。另一种是直接进行氯化蒸馏制得GeCl₄，脱油是用燃烧法烧掉含锗废杂物料中的油和蜡等有机物。氧化焙烧是含锗废杂物料配入Na₂CO₃后，在973K温度的焙烧炉中进行的。焙烧过程中，含锗废杂物料中的锗被氧化成GeO₂后，与碳酸钠作用生成偏锗酸钠。氧化焙烧产物在耐酸搪瓷釜内和配加的盐酸在353-378K温度下进行氯化蒸馏。氧化焙烧产物中的Na₂GeO₃在氯化蒸锍过程中转变成GeCl₄。氯化蒸馏产出较纯的GeCl₄蒸气，经冷凝得到液体GeCl₄。采用直接氯化蒸馏时，除加盐酸外，还要加入过量的FeCl₃作氧化剂，使锗完全氯化成GeCl₄，直接氯化蒸馏也在搪瓷釜内进行。

采用氯化提纯工艺需要大量的含氯化学药剂，对设备寿命和周边环境都有着严重的影响，不符合绿色环保理念，因此，在保证提纯效果的情况下采用低氯或无氯的提纯方法已经成为该领域的研究热点。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种从含锗废杂物料中回收锗的方法，该方法回收锗纯度不低于99.99％，收率不低于98％，且全程无含氯试剂介入，所需化学试剂仅为热纯水，对环境友好，无二次污染，还具有流程简单，便于操作等优点。

为实现上述目的，本发明提供了一种从含锗废杂物料中回收锗的方法，该方法是将单晶锗屑球磨粉碎后，进行热脱油处理，得到脱油锗粉，将脱油锗粉加入至热水中进行磁场除杂后，再依次进行过滤、干燥和熔融成锭。