[发明专利]一种高效回收锗的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及金属回收，具体涉及一种高效回收锗的方法。

背景技术

锗是一种重要的半导体材料，用于制造晶体管及各种电子装置。锗属于分散元素，在自然界中主要呈分散状态伴生多金属矿床中，目前工业上主要从铅-锌核铜的硫化矿中提取锗。

在铅锌铜冶炼过程中，原料中锗较高时，可将锗富集在烟灰或置换渣等物料中，在处理这些含锗较高的物料时，目前通常采用的工艺，一是通过常压或高压氧浸将锗浸出，栲胶吸附富集锗，蒸馏回收二氧化锗，浸出渣中的锗通过烟化炉回收至烟灰，再次浸出回收；此方法锗的综合回收率仅为90％，同时增加了烟化处理，导致流程长，生产成本高。二是常压浸出时添加氟化物或硝酸盐，提高锗的浸出率；此方法锗浸出率可达90～95％，但由于添加了氟化物或硝酸盐，对设备的耐腐蚀性要求高，设备使用寿命短，操作环境相对恶劣，难以适应环保要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种高效回收锗的方法，该方法锗的浸出率达到98.6％以上，且简化了锗的生产工艺。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种高效回收锗的方法，该方法包括以下步骤：

(1)以锗渣为原料，将锗渣破碎、球磨至130～180目；

(2)将步骤(1)得到的锗渣用硫酸溶液做酸浸，并引入微波强化浸出，锗渣与硫酸溶液的液固比为6.5～7.5︰1，浸出的同时加入助浸剂和氧化剂，控制终酸浓度在70～90g/L之间，酸浸完成后得到酸浸渣和酸浸液；

(3)将上述酸浸液加热至80～85℃，向其中加入氧化钾，所述酸浸液和氧化钾的液固比为8.5～9.5︰1，搅拌0.5～0.6h后，静置反应1.5～2.5h，过滤得到一次滤渣和一次滤液；

(4)将上述一次滤液加热至85～90℃，向其中加入氧化钾，所述一次滤液和氧化钾的液固比为9.0～9.5︰1，搅拌0.5～0.6h后，静置反应2.0～2.5h，过滤得到二次滤渣和二次滤液；

(5)将上述一次滤渣和二次滤渣于380～480℃温度下焙烧2.5～4h，得到粗二氧化锗，粗二氧化锗经氯化蒸馏、精馏和水解工序后，制备得到高纯二氧化锗。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(1)中所述球磨的具体操作条件为：采用球磨机进行球磨，球料质量比为30～40:1，磨球为直径4mm的钢球，球磨机转速250～350rpm。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(2)中所述微波的功率为500～600W。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(2)中所述酸浸的温度为80～85℃，时间为0.5～0.8h。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(2)中所述助浸剂为草酸钾，其加入量为锗渣质量的6～8％。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(2)中所述氧化剂为双氧水，其加入量为锗渣质量的10～13％。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(2)中所述双氧水的浓度为24～35％。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(3)和(4)中所述搅拌的转速为300～400rpm。

其中，上述高效回收锗的方法中，步骤(4)中所述二次滤液送去废水处理工序。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法操作简便、工艺简单且流程短，只需进行一次酸浸和两次中和浸出即可，锗浸出效率高：酸浸时采用微波浸出和助浸剂相结合的方式，大大提高锗的浸出效率(占锗量的60％左右)，节省浸出时间；两次中和浸出时增加搅拌步骤，加速中和速率和锗浸出效率。本方法锗的综合回收率达到98.6％以上，同时利用中和沉锗取代单宁沉锗，降低了生产成本，对锗行业的发展提供了必要的技术支持。

具体实施方式

本发明提供了一种高效回收锗的方法，该方法包括以下步骤：

(1)以锗渣为原料，将锗渣破碎、球磨至130～180目；

(2)将步骤(1)得到的锗渣用硫酸溶液做酸浸，并引入微波强化浸出，微波的功率为500～600W，锗渣与硫酸溶液的液固比为6.5～7.5︰1，酸浸温度为80～85℃，时间为0.5～0.8h，浸出的同时加入助浸剂-草酸钾和氧化剂-双氧水，控制终酸浓度在70～90g/L之间，酸浸完成后得到酸浸渣和酸浸液；酸浸时采用微波浸出和助浸剂相结合的方式，大大提高锗的浸出效率(占锗量的60％左右)，节省浸出时间；