锗的性质、应用范围及回收锗的八大工艺★螺旋溜槽厂家

2019年06月12日

中文名称:锗

英文名称:germanium

定义:原子序数为32,属元素周期表中第ⅣA族元素,元素符号为Ge,是重要的半导体材料。

锗(旧译作鈤)是一种化学元素。锗的物质形态是一种灰白色的类金属。锗的性质与锡类似。锗最常用在半导体之中,用来制造晶体管。1886年,德国的文克勒在分析硫银锗矿时,发现了锗的存在;后由硫化锗与氢共热,制出了锗。

高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原,再经熔炼可提取而得。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。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管,是第一代晶体管材料。

锗材用于辐射探测器及热电材料。

高纯锗单晶具有高的折射系数,对红外线透明,不透过可见光和紫外线,可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。

锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂,含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能,可作广角照相机和显微镜镜头,三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

锗,具有半导体性质。对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。锗的熔密度5.32克/厘米3,为银灰色脆性金属。锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。与盐酸、稀硫酸不起作用。浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中,锗易溶解。碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解。锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染。

锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。

锗的发展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗,主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

如何回收锗?

综合回收锗的方法很多,常用的是氯化蒸馏的经典方法。该法是使原料中的锗转入硫酸溶液,加入单宁得单宁锗沉淀物,经氧化焙烧脱砷及脱有害物后,在83~100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发生如下反应:

GeO3+4HCl=GeCl4+2H2O

GeCl4经水解得纯GeO2,过程中发生下列反应:

GeCl4+2H2O=GeO2+4HCl

GeO2通氢气还原得到约具有10~20Ω·cm电阻率的金属锗,其反应为:

GeO2+2H2=Ge+2H2O

(1)优先挥发法回收锗 先把原料制团,经还原挥发硫化锗,挥发锗率达90%~98%;然后将尘按经典法提锗,锗的回收率据说高达90%。在中国,曾试验用此法从含 0.006%~0.008%Ge的锌精矿中提锗,经过两次还原挥发,所得硫化物尘再用经典法提锗,锗回收率达75%~80%。

(2)硫酸化-载体沉淀法回收锗 此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿,经浮选得含锗0.13%的铜精矿,经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘,经硫酸化使锗转入硫酸体系,净化后用MgO 作载体沉淀出溶液中的锗,然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂采用此法生产,锗的回收率达75%。

(3)碱土金属氯化蒸馏法回收锗。

(4)烟化法回收锗。

(5)氧化还原焙烧回收锗。

(6)再次挥发回收锗。

(7)萃取法回收锗 近年来,国内外溶剂萃取锗的研究工作进展较大,在盐酸体系中可用煤油、CCl4、MIBK、Lix63及二乙醚等萃取锗;在硫酸体系中可用TOA、P204+YW100、Lix63及Kelex100等萃取锗,此法可根据具体情况进行生产。

(8)鼓风炉挥发法回收锗。

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