一種從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，屬于尾氣回收利用領(lǐng)域，它包括以下步驟：1)將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，得到鍺酸鈉溶液；2)將鍺酸鈉溶液與氯化鎂反應(yīng)，得到鍺酸鎂沉淀；3)將鍺酸鎂沉淀進(jìn)行壓濾制餅，烘干后得到鍺精礦；將鍺精礦與鹽酸進(jìn)行氯化蒸餾，得到粗四氯化鍺；4)將粗四氯化鍺再次進(jìn)行精餾提純，得到高純度四氯化鍺。采用本發(fā)明的工藝可以回收精餾四氯化鍺尾氣中98％以上的鍺，而且工藝簡(jiǎn)短，生產(chǎn)成本低，適合于工業(yè)生產(chǎn)，完全達(dá)到了保護(hù)環(huán)境和有效利用鍺資源的目的。
【專利說明】一種從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從精餾生產(chǎn)四氯化鍺產(chǎn)生的工業(yè)尾氣中回收鍺的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鍺為稀有金屬，鍺材料在國(guó)防軍工，航天航空，高頻及遠(yuǎn)紅外等領(lǐng)域里的應(yīng)用占主導(dǎo)地位。鍺在自然界的儲(chǔ)量有限，資源不能再生，對(duì)含鍺的各種物料進(jìn)行鍺的回收，是合理利用鍺資源的一項(xiàng)重要工作。
[0003]目前鍺的工業(yè)生產(chǎn)主要采用物理精餾提純工藝，將粗四氯化鍺提純至高純四氯化鍺，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的尾氣中主要含有氮?dú)?，鹽酸等多種雜質(zhì)及未冷凝的四氯化鍺，開展對(duì)精餾提純四氯化鍺工業(yè)尾氣的回收處理工作，對(duì)減少環(huán)境污染、提高資源的回收利用率、增加企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種回收率高并且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)成本低的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法。
[0005]上述目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，它包括以下步驟:
[0007]I)將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，得到鍺酸鈉溶液和少量過飽和后析出的鍺酸鈉沉淀；
[0008]2)將鍺酸鈉溶液的PH值調(diào)節(jié)至10~13，并控制終液pH值為8~10，按照每升溶液加入20~50g氯化鎂，均勻攪拌2~10h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置6~24h，得到鍺酸鎂沉淀；
[0009]3)將鍺酸鈉沉淀和鍺酸鎂沉淀進(jìn)行壓濾制餅，烘干后得到含鍺0.8~30 %的鍺精礦，將鍺精礦與9~lOmol/L鹽酸進(jìn)行氯化蒸餾，得到粗四氯化鍺；
[0010]4)將粗四氯化鍺再次進(jìn)行精餾提純，得到高純度四氯化鍺。
[0011]優(yōu)選地，步驟I)中，所述的將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，是將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣先經(jīng)過真空泵堿液箱進(jìn)行一級(jí)吸收，再經(jīng)過尾氣吸收噴淋塔進(jìn)行二級(jí)串聯(lián)吸收，所述吸收是在-0.01~0.02MPa的壓力下進(jìn)行的，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.001~0.01mol/L，溫度為20~40。。。
[0012]進(jìn)一步優(yōu)選地，所述壓力為0.01MPa。
[0013]再進(jìn)一步優(yōu)選地，所述溫度為25°C。
[0014]優(yōu)選地，步驟2)中，將鍺酸鈉溶液的PH值調(diào)節(jié)至11~12，并控制終液pH值為9。
[0015]優(yōu)選地,步驟3)中，所述鍺精礦與鹽酸的重量比為1: 3~6。
[0016]優(yōu)選地，所述氯化蒸餾的溫度不低于200°C。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:采用本發(fā)明的工藝可以回收精餾四氯化鍺尾氣中98 %以上的鍺，而且工藝簡(jiǎn)短，生產(chǎn)成本低，采用此工藝完全適合于工業(yè)生產(chǎn)，從而達(dá)到了保護(hù)環(huán)境和有效使用鍺資源的目的。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明的工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明，但不應(yīng)理解為是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0020]實(shí)施例1
[0021]I精餾四氯化鍺尾氣的產(chǎn)生
[0022]含四氯化鍺的尾氣是在對(duì)粗四氯化鍺精餾提純?yōu)楦呒兯穆然N的生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的，精餾四氯化鍺工藝尾氣通過專用的尾氣管道引入尾氣吸收系統(tǒng)，進(jìn)行四氯化鍺尾氣的中和吸收。
[0023]2精餾四氯化鍺尾氣的回收工藝
[0024]四氯化鍺易與水反應(yīng)水解生成二氧化鍺和HCl，二氧化鍺是一種明顯偏酸性的兩性物質(zhì)，在酸性物質(zhì)中可溶，在堿性物質(zhì)中易溶。研究表明，二氧化鍺在飽和的氫氧化鈉溶液中常溫?cái)嚢枘軌蛲耆芙?。因此選用液堿對(duì)精餾四氯化鍺尾氣進(jìn)行吸收，不僅可有效的回收四氯化鍺中的鍺元素，還可對(duì)四氯化鍺尾氣水解產(chǎn)生的酸進(jìn)行中和，達(dá)到了對(duì)尾氣中的酸性物質(zhì)的全吸收，避免了對(duì)環(huán)境的污染。
[0025]2.1精餾四氯化鍺尾氣的吸收
[0026]精餾四氯化鍺尾氣先經(jīng)過真空泵堿液箱進(jìn)行一級(jí)吸收，再經(jīng)過兩個(gè)串聯(lián)的尾氣吸收噴淋塔進(jìn)行二次吸收。
[0027]為提高精餾四氯化鍺尾氣的吸收效果，特將尾氣吸收塔進(jìn)行了改造，即將原有的“一級(jí)并聯(lián)吸收”方式改成現(xiàn)有的“二級(jí)串聯(lián)吸收”方式，即噴淋塔內(nèi)部設(shè)有兩層填料，每層填料上方設(shè)有多個(gè)螺旋噴頭，對(duì)生產(chǎn)工藝尾氣進(jìn)行逆流吸收，吸收液為氫氧化鈉溶液，使吸收效率增加到原來的四倍，吸收效果大大提高。主要的化學(xué)反應(yīng)方程式如下:
[0028]GeCl4+2H20 — Ge02+4HC1
[0029]Ge02+2Na0H — Na2Ge03+H20 ；
[0030]HCl+NaOH — NaCl+H20
[0031]2.1.1噴淋塔塔內(nèi)壓力對(duì)鍺回收率的影響
[0032]在對(duì)精餾四氯化鍺尾氣的吸收過程中，為確保四氯化鍺尾氣的充分接觸反應(yīng)，需調(diào)節(jié)噴淋吸收塔塔內(nèi)的壓力。在同一吸收液溫度下，調(diào)節(jié)塔內(nèi)壓力，得到如表1的數(shù)據(jù):
[0033]表1:不同噴淋吸收塔塔內(nèi)壓力下的鍺吸收率％
[0034]

【權(quán)利要求】
1.一種從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，得到鍺酸鈉溶液和少量過飽和后析出的錯(cuò)Ife納沉淀； 2)將鍺酸鈉溶液的PH值調(diào)節(jié)至10~13，并控制終液pH值為8~10，按照每升溶液加入20~50g氯化鎂，均勻攪拌2~10h，反應(yīng)結(jié)束后，靜置6~24h，得到鍺酸鎂沉淀； 3)將鍺酸鈉沉淀和鍺酸鎂沉淀進(jìn)行壓濾制餅，烘干后得到含鍺0.8~30%的鍺精礦，將鍺精礦與9~lOmol/L鹽酸進(jìn)行氯化蒸餾，得到粗四氯化鍺； 4)將粗四氯化鍺再次進(jìn)行精餾提純，得到高純度四氯化鍺。
2.如權(quán)利要求1所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:步驟I)中，所述的將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣用氫氧化鈉溶液進(jìn)行吸收，是將精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣先經(jīng)過真空泵堿液箱進(jìn)行一級(jí)吸收，再經(jīng)過尾氣吸收噴淋塔進(jìn)行二級(jí)串聯(lián)吸收，所述吸收是在-0.01~0.02MPa的壓力下進(jìn)行的，所述氫氧化鈉溶液的濃度為0.001~0.01mol/L，溫度為 20 ~40。。。
3.如權(quán)利要求2所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:所述壓力為0.01MPa0
4.如權(quán)利要求2所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:所述溫度為25°C。
5.如權(quán)利要求1所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:步驟2)中，將鍺酸鈉溶液的pH值調(diào)節(jié)至11~12，并控制終液pH值為9。
6.如權(quán)利要求1所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:步驟3)中，所述鍺精礦與鹽酸的重量比為1: 3~6。
7.如權(quán)利要求1所述的從精餾四氯化鍺產(chǎn)生的尾氣中回收鍺的方法，其特征在于:所述氯化蒸餾的溫度不低于200°C。
【文檔編號(hào)】C22B7/02GK104164577SQ201410361508
【公開日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年7月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月25日
【發(fā)明者】莫正輝, 張國(guó)穎, 孫凡 申請(qǐng)人:武漢云晶飛光纖材料有限公司