一种回收含锗的物料中锗的方法技术

本发明专利技术公开了一种回收含锗的物料中锗的方法，包括步骤：将待加工的含锗的物料通过多步浸出工艺进行处理，获得锗贫渣和浸出液；将所述浸出液通过调浆工艺调节pH至2～14，获得混合液；将所述混合液通过吸附工艺进行处理，获得锗贫液和含锗的吸附剂；将所述含锗的吸附剂通过解吸工艺进行洗脱，获得含锗的解吸液；将所述含锗解吸液通过浓缩工艺获得含锗的浓缩液；将所述含锗的浓缩液通过加工工艺进行加工，获得锗产品和残余物；其中，所述残余物可通过上述任意一种或多种工艺循环进行回收。通过多步浸出工艺来进行浸出，从而使得含锗的物料的回收分离更加彻底；使用循环工艺处理加工过程中产生的含锗残余物，增加锗的整体利用率。

【技术实现步骤摘要】
一种回收含锗的物料中锗的方法
本专利技术涉及冶金
领域，更具体的说，涉及一种回收含锗的物料中锗的方法。
技术介绍
锗元素是一种珍贵的不可再生资源，广泛的应用于光纤、半导体、催化剂和红外激光材料等高科技领域。锗资源分散地存在于多种矿物及岩石中，稀有且分散，现有可直接开采的锗精矿。因此，锗元素往往先由其他矿产生产中浓缩后，再经冶炼、提纯加工成为相应的化学品。目前而言，锗资源的来源包括：褐煤的火法冶炼提取、金属冶炼(如铅锌矿、铁矿、铜矿等)过程中的副产物和锗产品的加工及使用过程中产生废料的二次资源回收。作为一种珍贵的重要的不可再生资源，锗回收技术的优化至关重要。锗精矿常规工艺一般包括火法富集、湿法浸出、分离与富集、氯化蒸馏、还原、区熔提纯等工序，相关技术已趋向成熟。目前而言，整体锗回收加工工艺已转移至局部的技术优化，而增进锗资源的利用率是技术优化的关键方向。进一步而言，锗湿法回收加工技术的整体优化应专注于：(1)不同锗原料浸出效果的提升：实际上不同渠道所获得锗原料化学成分不同，罕有一种浸出工艺可以针对不同物料，如专利CN109971961A和CN109319827A使用酸性溶液浸出和丹宁富集的方法，该方法对特定的物料有极高的回收效率，有一定的局限性；专利CN106377139A和CN110386606A使用氢氧化钠浸出和树脂吸附分离的锗回收技术，可以达到极高的回收率，但仅适用于锗用于生产光纤和红外光学玻璃时产生的高硅含锗的物料；和(2)加工工艺中低锗残余物的回收：目前锗的工业生产主要采用物理精馏提纯和水解工艺生产四氯化锗和二氧化锗，该生产过程产生的残留物中，仍含有0.5%～4%的锗资源，正确的再利用可有效提高锗资源的回收加工率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种简单且高效的回收含锗的物料中锗的方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：一种回收含锗的物料中锗的方法，所述方法包括步骤：将待加工的含锗的物料通过多步浸出工艺进行处理，获得锗贫渣和浸出液；将所述浸出液通过调浆工艺调节pH至2～14，获得混合液；将所述混合液通过吸附工艺进行处理，获得锗贫液和含锗的吸附剂；将所述含锗的吸附剂通过解吸工艺进行洗脱，获得含锗的解吸液；将所述含锗的解吸液通过浓缩工艺，获得含锗的浓缩液；将所述含锗的浓缩液通过加工工艺进行加工，获得残余物和锗产品；其中，所述残余物可通过上述任意一种或多种工艺循环进行回收。可选的，所述多步浸出工艺包括步骤：将粒和/或粉状的所述含锗的物料加入酸浸溶液中，温度保持在20～110摄氏度并持续搅拌和/或滞留0.1～24小时，获得含锗的酸性溶液和固体混合物；将所述固定混合物加入碱浸溶液中，温度保持在20～110摄氏度并持续搅拌和/或滞留0.1～24小时，获得含锗的碱性溶液和锗贫渣；将含锗的所述酸性溶液并入到含锗的所述碱性溶液中，获得浸出液。可选的，所述酸浸溶液或所述碱浸溶液与粒和/或粉状的所述含锗的物料的质量比为1～20：1，所述酸浸溶液包括无机酸、氨盐、钠盐、金属盐中的一种或几种的混合物，所述碱浸溶液包括氢氧化物、氧化剂、氨盐、钠盐、金属盐中的一种或几种的混合物。可选的，所述吸附工艺包括步骤：将所述调浆工艺获得的所述混合液加入装有吸附剂的搅拌过滤和/或吸附固定床装置内；对所述搅拌过滤和/或吸附固定床装置进行加热且温度保持在10～60摄氏度，并持续搅拌和/或滞留0.5～48小时，获得锗贫液和含锗的吸附剂。可选的，所述吸附剂包括活性炭、改性活性炭、纤维素、改性纤维素、功能材料、树脂中的一种或者几种的混合物。可选的，所述解吸工艺包括步骤：将所述吸附工艺获得的所述含锗的吸附剂进行洗涤过滤，直至洗涤液的pH为5～9；将所述含锗的吸附剂加入解吸液进行锗的洗脱，获得含锗的解吸液。可选的，洗脱后的所述吸附剂用水洗涤以备下一次锗的吸附，洗涤后获得的洗涤液可选择性导入到所述多步浸出工艺和/或所述调浆工艺中重新利用；所述解吸液是由无机酸稀释配置而成。可选的，所述浓缩工艺包括步骤：将所述含锗的解吸液进行蒸馏、化学沉淀浸出和/或萃取反萃，获得指定浓度的含锗的浓缩液。可选的，所述加工工艺包括步骤：将所述浓缩工艺获得的所述含锗的浓缩液50～120摄氏度进行精馏提纯，获得第一含锗残余物和第一锗产品；将所述第一锗产品进行水解工艺，将所述水解工艺后的溶液进行沉淀过滤干燥后，获得第二含锗残余物和第二锗产品；将所述第二锗产品使用惰性气体进行还原工艺，所述还原工艺的温度保持在500～700摄氏度并持续1～24小时，获得第三锗产品。可选的，所述加工工艺步骤中获得的所述第一含锗残余物和第二含锗残余物可选择性导入到所述多步浸出工艺和/或所述调浆工艺中重新利用；所述调浆工艺使用无机酸、无机盐、氧化剂中的一种或几种的混合物。本专利技术由于通过使用多步浸出工艺来对待加工的含锗的物料进行浸出，锗物料的化学性质和组分极大程度的受到原料来源影响，区别极大，如光纤废料中硅含量远远高于锌冶炼物料，仅使用酸浸出难以达到预期效果，多步浸出方式可针对不同物料的化学性质和组分，灵活调整使用酸、碱体两大浸出体系，最大程度的优化浸出效果，从而使得含锗的物料的回收分离更加的彻底含锗的物料；而且使用吸附剂针对低浓度的锗溶液物料进行有效的富集回收，方便后续工艺，并且吸附工艺和解吸工艺能够更加高效的对锗进行回收，回收获得的含锗的浓缩液能够实现高纯产品的生产，极大程度的减少了后续浓缩提纯工艺的压力，缩短了整体工艺流程，具有极大的技术优势；同时后续加工工艺过程中所产生的残余物（即低浓度物料，包括固体和液体），可导回并入到多步浸出工艺和调浆工艺中进行再处理，减少工艺化学品用量的同时，增加锗的整体利用率，最终可使得含锗的物料中锗的整体利用率达到95%以上。附图说明图1是本专利技术实施例一的方法工艺流程图；图2是本专利技术实施例一的工艺流程示意框图。具体实施方式这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本专利技术的示例性实施例的目的。但是本专利技术可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“横向”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种回收含锗的物料中锗的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：/n将待加工的含锗的物料通过多步浸出工艺进行处理，获得锗贫渣和浸出液；/n将所述浸出液通过调浆工艺调节pH至2～14，获得混合液；/n将所述混合液通过吸附工艺进行处理，获得锗贫液和含锗的吸附剂；/n将所述含锗的吸附剂通过解吸工艺进行洗脱，获得含锗的解吸液；/n将所述含锗的解吸液通过浓缩工艺，获得含锗的浓缩液；/n将所述含锗的浓缩液通过加工工艺进行加工，获得残余物和锗产品；/n其中，所述残余物可通过上述任意一种或多种工艺循环进行回收。/n

【技术特征摘要】
1.一种回收含锗的物料中锗的方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
将待加工的含锗的物料通过多步浸出工艺进行处理，获得锗贫渣和浸出液；
将所述浸出液通过调浆工艺调节pH至2～14，获得混合液；
将所述混合液通过吸附工艺进行处理，获得锗贫液和含锗的吸附剂；
将所述含锗的吸附剂通过解吸工艺进行洗脱，获得含锗的解吸液；
将所述含锗的解吸液通过浓缩工艺，获得含锗的浓缩液；
将所述含锗的浓缩液通过加工工艺进行加工，获得残余物和锗产品；
其中，所述残余物可通过上述任意一种或多种工艺循环进行回收。


2.根据权利要求1所述的一种回收含锗的物料中锗的方法，其特征在于，所述多步浸出工艺包括步骤：
将粒和/或粉状的所述含锗的物料加入酸浸溶液中，温度保持在20～110摄氏度并持续搅拌和/或滞留0.1～24小时，获得含锗的酸性溶液和固体混合物；
将所述固定混合物加入碱浸溶液中，温度保持在20～110摄氏度并持续搅拌和/或滞留0.1～24小时，获得含锗的碱性溶液和锗贫渣；
将含锗的所述酸性溶液并入到含锗的所述碱性溶液中，获得浸出液。


3.根据权利要求2所述的一种回收含锗的物料中锗的方法，其特征在于，所述酸浸溶液或所述碱浸溶液与粒和/或粉状的所述含锗的物料的质量比为1～20：1，所述酸浸溶液包括无机酸、氨盐、钠盐、金属盐中的一种或几种的混合物，所述碱浸溶液包括氢氧化物、氧化剂、氨盐、钠盐、金属盐中的一种或几种的混合物。


4.根据权利要求1所述的一种回收含锗的物料中锗的方法，其特征在于，所述吸附工艺包括步骤：
将所述调浆工艺获得的所述混合液加入装有吸附剂的搅拌过滤和/或吸附固定床装置内；
对所述搅拌过滤和/或吸附固定床装置进行加热且温度保持在10～60摄氏度，并持续搅拌和/或滞留0.5～48小时，获得锗贫液和...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡绪乔，刘大卫，胡雷，
申请(专利权)人：深圳思创环保科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44