2024年3月19日发(作者:席阳华)
湿法冶金
院系 材料与冶金学院
专业 有色金属冶金
姓名 刘 学
学号 2010020064
锗的提取工艺分析
锗是元素周期表第四周期第ⅣA族元素,元素符号Ge,原子序数32,原子量
72.59。锗有一2、+2、+4三种价态,+4价化合物较稳定,锗在室温干燥空气中
稳定,当加热到575℃时才开始与氧作用,金属锗溶于氢氟酸和硝酸的混合酸中,
也溶于有碱存在的H202中,锗与浓硫酸、硝酸的作用很弱,与碱作用缓慢,但能
与熔融碱迅速作用。锗与碳不起作用,在氯或溴中加热燃烧生成四卤化锗。锗可
与干燥的HCl气体作用生成HGeCl
4、
HGeCl
3
和GeI
2
的歧化反应是制取锗外延片的重
要方法之一。
锗的地壳丰度为1.5×10
-4
%,锗大多以稀散形式存在于硅酸盐、硫化物和含
硫酸盐的矿物中,锗分散在锌铜铅和铁的硫化矿物中,其中闪锌矿锗的含量达
0.0l%~O.1%,已知高含量锗矿物有锗石(3Eu
2
S·FeS
2
·GeS
2
,含锗7~8%)、
硫银锗矿(4Ag
2
S·GeS
2
,含锗6~7%)、硫锗铁矿[(Fe、Cu、Ge、As)
x
S
y
,含锗7~
8%]、硫锗银锡矿[4Ag
2
S(Sn、Ge)S
2
,含锗l~8%]、硫银铅锗矿[(Pb、Ag、Ge、
sb)
x
S
y
,,含锗约4.0%]。煤是锗的重要来源之一,中国临沧煤和宣化煤含锗高
达0.01%~0.1%。察明世界锗储量约为8600t。
锗冶金原料主要为重金属硫化矿的副产品和燃煤烟尘。锗冶炼包括锗的富集、
GeCl
4
和Ge02的制取和金属锗的制取三个环节。以下是锗的主要生产工艺:
①沉淀法
沉淀法是基于pH<2的酸性溶液中,锗可以生成各种锗酸盐。常用的沉淀剂有单宁
及其衍生物,氧化镁和硫化物等。锗经沉淀后分剐生成单宁锗、锗酸镁、硫化锗
和硫化锗酸盐等。该法具有方法可靠、选择性高、可达到富集锗的目的。
②锌粉置换法
在湿法炼锌过程中,锌精矿中含有少量的锗、镓、铟等金属。株洲冶炼厂采用锌
精矿沸腾焙烧,由于锗等的蒸汽压小,大部分留在锌焙砂中。当浸出为中性时,
锌被进人溶液,而锗、镓、镏留在浸渣中。采用威尔兹窑挥发处理浸出渣,得到
含锗等金属的烟尘,浸出烟尘得到含锗的浸液,然后加锌粉置换得锗的粗产品。
③萃取法提取锗
国内采用萃取法、离子交换法、硫化及氯化等方法回收锗均有报道。其中以萃取
法应用较多。常用的萃取剂有CCl
4
、TBP、8-羟基喹啉、长链胺等。如贵州治炼
厂采用N235萃取剂对ZnS0一溶液中的锗进行萃取,再经反萃、水解沉淀、过滤、
烘干得到质量高的锗浓缩物。
2024年3月19日发(作者:席阳华)
湿法冶金
院系 材料与冶金学院
专业 有色金属冶金
姓名 刘 学
学号 2010020064
锗的提取工艺分析
锗是元素周期表第四周期第ⅣA族元素,元素符号Ge,原子序数32,原子量
72.59。锗有一2、+2、+4三种价态,+4价化合物较稳定,锗在室温干燥空气中
稳定,当加热到575℃时才开始与氧作用,金属锗溶于氢氟酸和硝酸的混合酸中,
也溶于有碱存在的H202中,锗与浓硫酸、硝酸的作用很弱,与碱作用缓慢,但能
与熔融碱迅速作用。锗与碳不起作用,在氯或溴中加热燃烧生成四卤化锗。锗可
与干燥的HCl气体作用生成HGeCl
4、
HGeCl
3
和GeI
2
的歧化反应是制取锗外延片的重
要方法之一。
锗的地壳丰度为1.5×10
-4
%,锗大多以稀散形式存在于硅酸盐、硫化物和含
硫酸盐的矿物中,锗分散在锌铜铅和铁的硫化矿物中,其中闪锌矿锗的含量达
0.0l%~O.1%,已知高含量锗矿物有锗石(3Eu
2
S·FeS
2
·GeS
2
,含锗7~8%)、
硫银锗矿(4Ag
2
S·GeS
2
,含锗6~7%)、硫锗铁矿[(Fe、Cu、Ge、As)
x
S
y
,含锗7~
8%]、硫锗银锡矿[4Ag
2
S(Sn、Ge)S
2
,含锗l~8%]、硫银铅锗矿[(Pb、Ag、Ge、
sb)
x
S
y
,,含锗约4.0%]。煤是锗的重要来源之一,中国临沧煤和宣化煤含锗高
达0.01%~0.1%。察明世界锗储量约为8600t。
锗冶金原料主要为重金属硫化矿的副产品和燃煤烟尘。锗冶炼包括锗的富集、
GeCl
4
和Ge02的制取和金属锗的制取三个环节。以下是锗的主要生产工艺:
①沉淀法
沉淀法是基于pH<2的酸性溶液中,锗可以生成各种锗酸盐。常用的沉淀剂有单宁
及其衍生物,氧化镁和硫化物等。锗经沉淀后分剐生成单宁锗、锗酸镁、硫化锗
和硫化锗酸盐等。该法具有方法可靠、选择性高、可达到富集锗的目的。
②锌粉置换法
在湿法炼锌过程中,锌精矿中含有少量的锗、镓、铟等金属。株洲冶炼厂采用锌
精矿沸腾焙烧,由于锗等的蒸汽压小,大部分留在锌焙砂中。当浸出为中性时,
锌被进人溶液,而锗、镓、镏留在浸渣中。采用威尔兹窑挥发处理浸出渣,得到
含锗等金属的烟尘,浸出烟尘得到含锗的浸液,然后加锌粉置换得锗的粗产品。
③萃取法提取锗
国内采用萃取法、离子交换法、硫化及氯化等方法回收锗均有报道。其中以萃取
法应用较多。常用的萃取剂有CCl
4
、TBP、8-羟基喹啉、长链胺等。如贵州治炼
厂采用N235萃取剂对ZnS0一溶液中的锗进行萃取,再经反萃、水解沉淀、过滤、
烘干得到质量高的锗浓缩物。