[发明专利]一种由太阳能薄膜固体废料回收锗的工艺方法

说明书

本发明提供了一种由太阳能薄膜固体废料回收锗的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：原材料处理：对薄膜固体废料粉碎处理或剪切处理；消解：在反应器中先加入反应液，后加入经过处理的原料，充分搅拌；转化：加入一定量的氢氧化钠，升温至90℃以上后搅拌0.5h；沉淀过滤：加入一定量的沉淀剂和水，再加入盐酸溶液中和到pH值为4.5‑6.5，缓慢搅拌或静置，过滤得到粗产物；蒸馏：将粗产物转移到蒸馏装置中，加入盐酸，蒸馏收集产品GeCl₄。本方法工艺简单，设备条件要求不高，成本低，锗的回收率高。

技术领域

本发明涉及锗资源回收技术领域，具体涉及一种由太阳能薄膜固体废料回收锗的工艺方法。

背景技术

锗是一种稀散金属，是重要的半导体材料，在半导体、光纤、光阳、催化、生物医学等领域都有广泛而重要的应用。全球锗资源极其贫乏，保有量仅8600吨左右，由于锗重要性，西方国家均从维护国家安全和经济安全高度出发，建立了比较完善的出口和战略储备管理体系，也正是因为看到了锗在应用上的广泛和储量上的奇缺，我国也将包括锗的生产和回收利用提高到了战略高度。

锗资源不可再生，虽然我国锗产量很大，但对锗的回收、应用和开发还是非常有限，特别是对含锗废料中锗的回收力度非常有限，从含锗废料中回收锗具有重量的经济意义和社会效益，但目前现有锗回收工艺复杂并且工艺条件控制非常严格，成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种由太阳能薄膜固体废料回收锗的工艺方法。

本发明是这样实现的：

本发明提供一种由太阳能薄膜固体废料回收锗的工艺方法，包括以下步骤：

S1、对薄膜固体废料粉碎处理或剪切处理；

S2、在反应器中先加入反应液，后加入经过处理的原料，充分搅拌；

S3、继续加入一定量的氢氧化钠，升温至90℃以上后搅拌一段时间，充分反应；

S4、加入一定量的沉淀剂和水，再加酸中和到pH值为4.5-6.5，缓慢搅拌或静置，过滤得到粗产物；

S5、将粗产物转移到蒸馏装置中，加入盐酸，蒸馏收集产品GeCl。

在各种太阳能电池材料中，由于光电转换效率及成本问题，与硅相比，锗硅具有工艺温度更低，禁带宽度可调，与现有光伏电池工艺技术完全兼容等优点，比较容易实现高效率和低成本的目标，故而，锗硅太阳能薄膜材料是当前及未来发展的一个重要方向。因此，相应材料加工边角余料以及废料中锗的回收，有较好的前景，且薄膜材料回收处理具有一定的特殊性，本发明涉及到的反应如下：

Ge+2NaClO+2NaOH→Na₂GeO₃+2NaCl+H₂O

Na₂GeO₃+2HCl→GeO₂↓+2NaCl+H₂O

GeO₂+4HCl→GeCl₄+2H₂O

进一步地，所述反应液是水和次氯酸钠比例为1:0.5～2的溶液

进一步地，反应液和经过处理后的原料的质量比为8～15:2～5。

进一步地，所述反应器为开口式反应罐。

进一步地，步骤S4中，加入沉淀剂和水的质量比为0.001～0.1:100。

进一步地，所述沉淀剂为具有一定水溶性的矿物质，包括钠、镁、钙等无机盐。

本发明具有以下有益效果：