一种活化锗的药剂H-HJ01及其制备方法与应用技术

本发明专利技术公开了一种活化Ge的药剂H

【技术实现步骤摘要】
一种活化锗的药剂H
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HJ01及其制备方法与应用


[0001]本专利技术属于冶金化工
，具体涉及一种活化锗的药剂H
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HJ01及其制备方法与应用。

技术介绍

[0002]稀散金属锗是重要的战略物资，世界各国都把锗列为国防储备资源。其主要应用于半导体材料、航空航天、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学领域应用非常广泛。近年来，随着光纤通信产业以及太阳能电池产业的快速推动，全球锗产品的需求强劲，2019年后锗供应就转缺口。全球探明的锗储量8600吨，其中美国储量占全球的45%，中国占全球的41%。我国锗储量分布在内蒙和云南，两省合计占国内80%，其中内蒙占46%，云南占34%。锗主要伴生于铅锌矿及褐煤中，我国锗产品主要来自于这两类矿产资源，我国供给了全球71%的锗产品。锗伴生于其它矿产资源较少，其综合利用技术相对不成熟。
[0003]锗的提取目前国内外的主要方法有：经典氯化法、挥发法、锌粉置换法、蒸馏法（碱土金属氯化蒸馏法）、烟化法、萃取法（液膜萃取法）、离子交换法等。但经典氯化法、锌粉置换法、萃取法（液膜萃取法）、离子交换法都是基于从富集后的锗原料（烟尘或含锗水溶液）中提取、分离与富集锗。而锗的富集还主要是通过选矿和火法富集，由于锗在原生矿中不单独成矿，与铅锌、褐煤等伴生，通过选矿很难分离出单独的锗矿，所以锗的富集都是先通过火法富集成烟尘或煤灰后再用湿法富集。火法富集时由于矿样或渣结构稳定，成分多，组分复杂，相互嵌套包裹，锗综合回收率普遍偏低，经济效益不佳。因此，开发一种能解决上述技术问题的产品是非常必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的第一目的在于提供一种活化锗的药剂H
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HJ01；第二目的在于提供所述的活化锗的药剂H
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HJ01的制备方法；第三目的在于提供所述的活化锗的药剂H
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HJ01的应用。
[0005]本专利技术针对锗物料火法富集时不易还原挥发和挥发率低的问题，制备用于活化锗火法富集的药剂H
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HJ01，该药剂活性好，制备方法环境友好，成本低。
[0006]本专利技术的第一目的是这样实现的，所述的活化锗的药剂H
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HJ01是由原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠经络合反应制备得到。
[0007]本专利技术的第二目的是这样实现的，包括Ⅰ液的配制、Ⅱ液的配制、药剂配制和后处理步骤，具体包括：A、Ⅰ液的配制：将配方配比的氢氧化钠配制成浓度为90~110g/L的氢氧化钠溶液得到Ⅰ液；B、Ⅱ液的配制：将配方配比的氯化钠中加入氯化钠质量15~50倍的水，搅拌溶解后再加入配方配比的经粉碎过10目筛的黄磷，搅拌后得到Ⅱ液；C、药剂配制：将Ⅰ液与Ⅱ液置于反应罐内，同时通入配方配比的二氧化硫进行络合
反应和均化得到络合反应液a；D、后处理：将络合反应液a经减压蒸馏得到蒸馏残液b；将蒸馏残液b冷却结晶、干燥后得到目标物化锗的药剂H
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HJ01。
[0008]具体操作如下：（1）Ⅰ液的配制：配制氢氧化钠溶液；（2）Ⅱ液的配制：在密闭罐里加入一定体积的水和一定重量的NaCl，再加入粉碎的黄磷；（3）Ⅰ液喷入Ⅱ液的同时，通入SO2气体（管路插入密闭罐底部）反应制备得Ⅲ液；（4）Ⅲ液减压蒸馏后冷却结晶得固体活化Ⅰ；（5）固体活化Ⅰ风干得锗活化药剂H
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HJ01。
[0009]本专利技术方法工艺流程短且简单，工序易操作，制备的该活化药剂对锗的选择性好，促进锗的还原与挥发，大大降低熔渣对锗的捕集，很好的改善熔渣的性能。
[0010]本专利技术制备得到的活化Ge的药剂，可与锗及锗化合物相互作用，不仅能有效提高锗的还原挥发率，降低熔体对锗的捕集能力，还能改善熔体的化学组分、粘度和流动性，降低还原挥发的炉温，从而使不易还原挥发含锗物料可以还原挥发锗。
附图说明
[0011]图1为本专利技术的工艺流程示意图。
具体实施方式
[0012]下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但不以任何方式对本专利技术加以限制，基于本专利技术教导所作的任何变换或替换，均属于本专利技术的保护范围。
[0013]本专利技术所述的活化锗的药剂H
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HJ01是由原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠经络合反应制备得到。
[0014]所述的原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠的质量比为：（40~90）：（90~110）：（1~50）：（10~60）。
[0015]所述的原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠的质量比为：（48~80）：100：（1~30）：（20~40）。
[0016]本专利技术所述的活化锗的药剂H
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HJ01的制备方法，包括Ⅰ液的配制、Ⅱ液的配制、药剂配制和后处理步骤，具体包括：A、Ⅰ液的配制：将配方配比的氢氧化钠配制成浓度为90~110g/L的氢氧化钠溶液得到Ⅰ液；B、Ⅱ液的配制：将配方配比的氯化钠中加入氯化钠质量15~50倍的水，搅拌溶解后再加入配方配比的经粉碎过10目筛的黄磷，搅拌后得到Ⅱ液；C、药剂配制：将Ⅰ液与Ⅱ液置于反应罐内，同时通入配方配比的二氧化硫进行络合反应和均化得到络合反应液a；D、后处理：将络合反应液a经减压蒸馏得到蒸馏残液b；将蒸馏残液b冷却结晶、干燥后得到目标物化锗的药剂H
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HJ01。
[0017]B步骤中搅拌的转速为10~1000r/min。
[0018]C步骤中络合反应的温度为10~350℃。
[0019]C步骤中络合反应终点的pH值控制在5.5~13。
[0020]C步骤中均化是在温度50~100℃下均化0.5~200h。
[0021]D步骤中减压蒸馏的温度为93~350℃。
[0022]本专利技术所述的活化锗的药剂H
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HJ01的应用为所述的活化锗的药剂H
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HJ01在制备活化剂中的应用。
[0023]下面以具体实施案例对本专利技术做进一步说明：实施例11、配制100g/L的氢氧化钠溶液1L。
[0024]2、在搅拌状态下的密闭反应釜内配制30g/L的NaCl溶液1L，再加入20g黄磷，然后密闭加料孔，搅拌转速为300r/min。
[0025]3、用压力泵（泵压大于SO2气压）把1L100g/L的氢氧化钠溶液泵入含磷的NaCl溶液中，同时通入64gSO2气体进行反应，SO2气体通过流量和压力控制，控制方法为（PV=nRT）。络合反应的条件为：反应的温度150℃~155℃，反应终点pH7.5，黄磷加入重量为固体碱重量的20%，SO2气体加入的重量为固体碱重量的64%，反应完成后于60℃下均化10h。
[0026]4、络合反应后的溶液转移到蒸馏釜内，抽真空到
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0.05Mpa，加热溶液到180℃~190℃蒸馏。
[0027]5、馏分返回配碱液或NaCl溶液；残液放入冷却结晶槽。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种活化锗的药剂H
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HJ01，其特征在于，所述的活化锗的药剂H
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HJ01是由原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠经络合反应制备得到。2.根据权利要求1所述的活化锗的药剂H
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HJ01，其特征在于，所述的原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠的质量比为：（40~90）：（90~110）：（1~50）：（10~60）。3.根据权利要求1或2所述的活化锗的药剂H
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HJ01，其特征在于，所述的原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠的质量比为：（48~80）：100：（1~30）：（20~40）。4.一种权利要求1~3任一所述的活化锗的药剂H
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HJ01的制备方法，其特征在于包括Ⅰ液的配制、Ⅱ液的配制、药剂配制和后处理步骤，具体包括：A、Ⅰ液的配制：将配方配比的氢氧化钠配制成浓度为90~110g/L的氢氧化钠溶液得到Ⅰ液；B、Ⅱ液的配制：将配方配比的氯化钠中加入氯化钠质量15~50倍的水，搅拌溶解后再加入配方配...

【专利技术属性】
技术研发人员：和晓才，施辉献，徐庆鑫，李伊娜，袁野，任玖阳，和秋谷，许娜，任婷，徐远，袁威，刁微之，闫森，李庆，张徽，
申请(专利权)人：昆明冶金研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：