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冶金百科 | 锗冶金主要方法 - 废光纤中锗的提取及光纤级四氯化锗制备

2024-03-11 10:11:38 来源:中冶有色技术网
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简介:光纤废料是锗主要的二次资源。光纤废料含锗2%~6%,酸溶锗占全锗的30%~70%不等。早期用HF浸出废光纤后用单宁沉淀一氯化蒸馏制得GeCl,工艺全过程锗回收率93%~95%。另一方法是碱焙解法,光纤废料磨细至0.074mm,加入废料量3~4倍的纯碱,820℃下焙烧2.5h,废料的SiO和GeO 大部转为硅酸钠和锗酸钠,用HCl(或 HSO)在pH=0.5~1下浸出并分离硅酸后,加入HCl进行氯化蒸馏提锗,锗回收率80%~90%。
废光纤中锗的提取

光纤废料是锗主要的二次资源。光纤废料含锗2%~6%,酸溶锗占全锗的30%~70%不等。早期用HF浸出废光纤后用单宁沉淀一氯化蒸馏制得GeCl4,工艺全过程锗回收率93%~95%。另一方法是碱焙解法,光纤废料磨细至0.074mm,加入废料量3~4倍的纯碱,820℃下焙烧2.5h,废料的SiO2和GeO2 大部转为硅酸钠和锗酸钠,用HCl(或 H2SO4)在pH=0.5~1下浸出并分离硅酸后,加入HCl进行氯化蒸馏提锗,锗回收率80%~90%。此法酸碱耗量大,成本较高。因脱硅会造成约5%~10%的锗共沉淀,有工厂采用萃淋树脂法吸萃储,这可能是较为合适的工艺方法。

光纤级四氯化锗制备

光纤级 GeCl4,纯度除要求为8N 级外,对含氢化合物 GeClOH、C—H、HCl也严格要求总量不大于12×10-6,脱除这些含H化合物的主要方法是通过强氧化,将含氢有机化合物完全转为高沸点的高氯酸化合物和HCl,然后通过蒸馏分离。

一种制备工艺是:首先在GeCL4料液中加入料液重量10%的无水氯化钙或5%的无水P2O5或1%的镁化合物,送精馏装置中将料液加热至80℃,通入HCI气和CL2气,并用碘钨灯辐照,留出液在紫外光辐照下,Cl2产生氯化的自由基、将氢化合物氯化成HCl。其次,将辐照氯化后的料液在80~100℃下将GeCL4、维出,然后将GeCL4和HCl、Cl2的混合蒸气导入温度为300~600℃的石英管内加热5s到数十秒。处理后的蒸气接入蒸馏塔进行冷凝再精馏,得到馏出的CeCl4液体再冷冻到-20℃以下并在真空下将所含的HCl和Cl2抽除干净。经以上处理GeCl4所含的带羟基和C-H链的有机物及HCl能被大部脱除。
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