一种二氧化锗的提纯方法技术

本发明专利技术公开了一种二氧化锗的提纯方法，包括以下步骤：(1)将氧化钙加入到二氧化锗溶液中，得到溶液A；(2)在溶液A中加入硼氢化钾，得到溶液B；(3)在溶液B中加入醋酸，得到锗烷气体；(4)将锗烷气体加热，得到高纯度二氧化锗。本发明专利技术能简化工艺，降低生产成本，提高二氧化锗纯度。

A Purification Method of Germanium Dioxide

The invention discloses a method for purifying germanium dioxide, which comprises the following steps: (1) adding calcium oxide to germanium dioxide solution to obtain solution A; (2) adding potassium borohydride to solution A to obtain solution B; (3) adding acetic acid to solution B to obtain germanium gas; (4) heating germanium gas to obtain high purity germanium dioxide. The invention can simplify the process, reduce the production cost and improve the purity of germanium dioxide.

【技术实现步骤摘要】
一种二氧化锗的提纯方法
本专利技术涉及化工
，具体涉及到一种二氧化锗的提纯方法。
技术介绍
锗烷为无色、剧毒、可自燃、非腐蚀性气体。热稳定性差，160-180℃时锗烷缓慢氧化，大约在280℃就能检测到锗烷分解为锗和氢，在350℃锗烷几乎全部分解成单质锗和氢气。锗烷的自催化性很强，一旦分解形成了金属覆盖膜，就会急剧分解，故其分解爆炸危险性很高。锗烷还是重要的电子工业用原料气体，是制造高纯锗和各种硅锗合金的重要原材料，随着半导体工业的快速发展，对锗烷的要求也日益增多。文献CN201010622450.6公开了一种高纯二氧化锗生产方法，包括以下步骤：1)对含锗废料检测、焙烧处理；2)氯化蒸馏；复蒸；精馏提纯而得到高纯GeCl4；3)水解GeCl4制备Ge02；4)对水解产物的洗涤、离心分离、微波烘干和罐装。该方法提纯工艺较为复杂，且生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种二氧化锗的提纯方法，能简化工艺，降低生产成本，提高二氧化锗纯度。本专利技术的内容包括以下步骤：(1)将氧化钙加入到二氧化锗溶液中，得到溶液A；将氧化钙加入到二氧化锗溶液中，氧化钙转化为氢氧化钙的过程中会释放热量，加快反应速率。此时，需要对反应进行温度控制，避免反应温度过高。(2)在溶液A中加入硼氢化钾，得到溶液B；硼氢化钾作为还原剂，还原反应能在水溶液或无机溶剂和有机溶剂中进行。(3)在溶液B中加入醋酸，得到锗烷气体；将二氧化锗和硼氢化物的碱性溶液在酸性介质中反应，能得到甲烷。采用硫酸作为酸性介质，会产生大量泡沫，并伴有大量的黄色残留物；而采用醋酸则没有泡沫产生，同时只有少量残留物产生。(4)将锗烷气体加热，得到高纯度二氧化锗。锗烷在280℃左右会分解为锗和氢气，达到375℃会迅速分解，因此需对加热的温度进行控制，保证锗烷能稳定的分解得到高纯度锗。所述步骤(1)中的二氧化锗与氧化钙的摩尔比小于1:2，使锗能充分参与反应。所述步骤(1)中的二氧化锗溶液的摩尔浓度低于0.2M，使锗能充分参与反应。所述步骤(1)中的反应温度为80-100℃，为避免超过100℃反应过于剧烈。所述步骤(2)中的硼氢化钾与二氧化锗的摩尔比大于4:1，使锗能充分参与反应。。所述步骤(2)中的反应恒温在40-70℃，还原反应中不宜过于剧烈。所述步骤(3)中的醋酸摩尔浓度为1.5-3.0M，使反应充分完全。所述步骤(4)中的加热温度为250-300℃，使锗烷能稳定的分解得到高纯度锗。所述步骤(4)中的加热时氧气与锗烷的摩尔比大于2:1，使锗烷能全部反应。所述步骤(4)中的反应压强为2.0-3.0kPa，低压有利于反应进行。本专利技术的有益效果是，能简化工艺，降低生产成本，提高二氧化锗纯度。具体实施方式实施例1(1)将0.3M氧化钙加入到0.1M二氧化锗溶液中，通过反应釜将温度控制在90℃，得到溶液A；(2)在溶液A中加入0.5M硼氢化钾，反应温度恒温控制在50℃，得到溶液B；(3)在溶液B中加入2.0M醋酸，得到锗烷气体，产率为96％；(4)将锗烷气体在氧气环境中加热至280℃，所述氧气的摩尔浓度为0.5M，反应压强为2.5kPa，得到高纯度二氧化锗，纯度为99.999％。实施例2(1)将0.5M氧化钙加入到0.15M二氧化锗溶液中，通过反应釜将温度控制在80℃，得到溶液A；(2)在溶液A中加入0.8M硼氢化钾，反应温度恒温控制在40℃，得到溶液B；(3)在溶液B中加入1.5M醋酸，得到锗烷气体，产率为94.5％；(4)将锗烷气体在氧气环境中加热至250℃，所述氧气的摩尔浓度为0.8M，反应压强为2.0kPa，得到高纯度二氧化锗，纯度为99.999％。实施例3(1)将0.6M氧化钙加入到0.18M二氧化锗溶液中，通过反应釜将温度控制在100℃，得到溶液A；(2)在溶液A中加入1.0M硼氢化钾，反应温度恒温控制在70℃，得到溶液B；(3)在溶液B中加入3.0M醋酸，得到锗烷气体，产率为96.4％；(4)将锗烷气体在氧气环境中加热至300℃，所述氧气的摩尔浓度为1.0M，反应压强为3.0kPa，得到高纯度二氧化锗，纯度为99.999％。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氧化锗的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化钙加入到二氧化锗溶液中，得到溶液A；(2)在溶液A中加入硼氢化钾，得到溶液B；(3)在溶液B中加入醋酸，得到锗烷气体；(4)将锗烷气体加热，得到高纯度二氧化锗。

【技术特征摘要】
1.一种二氧化锗的提纯方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将氧化钙加入到二氧化锗溶液中，得到溶液A；(2)在溶液A中加入硼氢化钾，得到溶液B；(3)在溶液B中加入醋酸，得到锗烷气体；(4)将锗烷气体加热，得到高纯度二氧化锗。2.如权利要求1所述的二氧化锗的提纯方法，其特征在于：所述步骤(1)中的二氧化锗与氧化钙的摩尔比小于1:2。3.如权利要求1或2所述的二氧化锗的提纯方法，其特征在于：所述步骤(1)中的二氧化锗溶液的摩尔浓度低于0.2M。4.如权利要求1或2所述的二氧化锗的提纯方法，其特征在于：所述步骤(1)中的反应温度为80-100℃。5.如权利要求1所述的二氧化锗的提纯方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建国，聂玉，
申请(专利权)人：衡阳恒荣高纯半导体材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43