一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法技术

本发明专利技术涉及一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，属于锗提取技术领域。本发明专利技术主要包括铁配位、还原锗、中和除铁及脱硼四个步骤，在铁配位步骤中加入小分子有机酸与二价铁和三价铁进行配位，防止消耗还原剂；在还原锗步骤中，加入硼氢化物直接可将酸浸液中的锗还原为锗烷气体；在中和除铁步骤中，喷淋入焙砂将酸浸液中和到pH5

【技术实现步骤摘要】
一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法


[0001]本专利技术属于锗提取
，具体的说，涉及一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法。

技术介绍

[0002]锗是一种不可再生、稀缺的分散元素。锗具有高红外折射率、色散率低等光学性质和优良的力学性能，常被应用于红外光学、纤维光纤、太阳能电池、聚合催化剂及医药等高新
，同时也广泛应用于信息通讯、生物科学、现代航空、现代军事以及高新能源等领域。随着这些领域的不断发展提高，对锗材料的需求日益增长。
[0003]单宁沉锗工艺是目前最传统应用最成熟的从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗工艺，需要经过配位沉锗
‑
焙烧
‑
蒸馏
‑
水解等多个工序，工艺流程长，有机物耗量高，对电解影响大，锗和有价金属损失率高。

技术实现思路

[0004]为了克服
技术介绍
中存在的问题，本专利技术提供了一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法。本专利技术针对现行单宁沉锗有机物耗量高、工艺流程长、锗损失率高等问题，提供一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中一步法提取锗的新方法。基于锗的还原电位（Ge
4+
|Ge，
‑
0.12V）远小于锌的还原电位（Zn
2+
|Zn，
‑
0.7618 V），加入硼氢化物可直接将锗还原，同时因铁的还原电位（Fe
3+
|Fe，
‑
0.04V）小于锗，使用小分子酸配位掩蔽。
[0005]为实现上述目的，本专利技术是通过如下技术方案实现的：一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，包含以下步骤：S1，铁配位： 在浸出液中加入小分子有机酸与二价铁和三价铁进行配位，防止消耗还原剂；S2，还原锗：在铁配位后溶液中加入硼氢化物直接可将酸浸液中的锗还原为GeH4，对进GeH4行吸收水解，生成二氧化锗；S3，中和除铁：将分离锗后的溶液喷淋入焙砂，中和pH到5
‑
5.2，然后加入软锰矿氧化除砷、除铁，液固分离出铁砷渣；S4，脱硼：中和除铁后的含锌液中加入除硼树脂，吸附硼后进行净化、电解获得锌进一步的，进一步的，所述的S1步骤中，浸出液中锗含量为30 mg/L
‑
300mg/L，锌含量为40
‑
200g/L，Fe
3+
含量为5
‑
20mg/L，Fe
2+
含量为1
‑
5g/L，酸度为10
‑
20g/L，浸出液温度为60~65℃。
[0006]进一步的，所述的S1步骤中，小分子有机酸为没食子酸、草酸、乳酸、水杨酸中的一种或多种，加入量为全铁量的理论值的1~2倍，配位时间为20~40min。
[0007]进一步的，所述的S2步骤中，还原剂为硼氢化钾或硼氢化钠，加入量为锗质量的52%~100%；所述GeH4的吸收水解方法为：利用抽气装置将锗烷引入水解装置内进行水解，控制水温为17℃，水解时间1~2h，随后离心分离二氧化锗。
[0008]进一步的，所述的S3步骤中加入软锰矿至溶液颜色呈黄色后再进行固液分离除铁砷渣；所述焙砂为硫化锌焙烧焙砂。
[0009]进一步的，所述的S4步骤中所述除硼树脂吸附除硼以后使用硫酸洗脱再生处理。
[0010]本专利技术的有益效果：（1）本专利技术直接利用硼氢化物还原提取锗，有价金属损失少，锗损失少；（2）本专利技术仅需加入少量小分子有机物即可提取锗，且后续可利用脱硼树脂去除，对电解友好。
具体实施方式
[0011]为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将对本专利技术的优选实施例进行详细的说明，以方便技术人员理解。
[0012]实施例1：本实施例中含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分如表1所示，表1含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分由表可知，含锗氧化锌烟尘浸出液锗含量为35mg/L，锌含量为45g/L，Fe
2+
含量为1g/L，Fe
3+
含量为5mg/L；一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，具体步骤如下：（1）铁配位: 在酸浸液中加入3.34g/L（铁配位量的1.1倍）没食子酸与二价铁和三价铁进行配位，配位反应时间为20min，防止消耗还原剂；（2）还原锗：在铁配位后溶液中加入18.22mg/L硼氢化钠直接可将酸浸液中的锗还原为GeH4，利用抽气装置将锗烷引入水解装置内进行水解，控制水温为17℃，水解时间1h，随后离心分离二氧化锗。
[0013]（3）中和除铁：分离锗后溶液，加入软锰矿至氧化溶液呈现黄色，即将亚铁全部氧化为三价铁，喷淋入硫化锌焙烧焙砂将酸浸液中和到pH5，液固分离出铁砷渣。
[0014]（4）脱硼：中和除铁后含锌液通过除硼树脂，随后进行净化电解获得锌片，待树脂吸附到一定程度后进行硫酸洗脱再生处理。
[0015]本实施锗回收率为99.1%，锌无损失，锗的提取时间为2h以内。
[0016]实施例2：本实施例中含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分如表2所示，表2含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分由表可知，含锗氧化锌烟尘浸出液锗含量为90mg/L，锌含量为135g/L，Fe
2+
含量为4g/L，Fe
3+
含量为10mg/L；一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，具体步骤如下：（1）铁配位: 在酸浸液中加入14.78g/L（铁配位量的1.5倍）水杨酸与二价铁和三价铁进行配位，配位反应时间为30min，防止消耗还原剂；（2）还原锗：在铁配位后溶液中加入99.75mg/L硼氢化钾直接可将酸浸液中的锗还
原为GeH4，利用抽气装置将锗烷引入水解装置内进行水解，控制水温为17℃，水解时间1.5h，随后离心分离二氧化锗。
[0017]（3）中和除铁：分离锗后溶液，加入软锰矿至氧化溶液呈现黄色，即将亚铁全部氧化为三价铁，喷淋入硫化锌焙烧焙砂将酸浸液中和到pH5.1，液固分离出铁砷渣。
[0018]（4）脱硼：中和除铁后含锌液通过除硼树脂，随后进行净化电解获得锌片，待树脂吸附到一定程度后进行硫酸洗脱再生处理。
[0019]本实施锗回收率为99.5%，锌无损失，锗的提取时间为3h以内。
[0020]实施例3：本实施例中含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分如表3所示，表3含锗氧化锌烟尘浸出液主要化学组分Ge/(mg/L)H
+
/(g/L)Fe
2+
/(g/L)Fe
3+
/(mg/L)Zn/(g/L)200200520200由表可知，含锗氧化锌烟尘浸出液锗含量为200mg/L，锌含量为200g/L，Fe
2+
含量为5g/L，Fe
3+
含量为20mg/L；一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中一步法提取锗的新方法，具体步骤如下：（1）铁配位: 在酸浸液中加入16.08g/L（铁配位量的2倍）草酸与二价铁和三价铁进行配位，配位反应时间为40min本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，其特征在于，包含以下步骤：S1，铁配位： 在浸出液中加入小分子有机酸与二价铁和三价铁进行配位，防止消耗还原剂；S2，还原锗：在铁配位后溶液中加入硼氢化物直接可将酸浸液中的锗还原为GeH4，对进GeH4行吸收水解，生成二氧化锗；S3，中和除铁：将分离锗后的溶液喷淋入焙砂，中和pH到5
‑
5.2，然后加入软锰矿氧化除砷、除铁，液固分离出铁砷渣；S4，脱硼：中和除铁后的含锌液中加入除硼树脂，吸附硼后进行净化、电解获得锌。2.根据权利要求1所述的一种从含锗氧化锌烟尘浸出液中提取锗的方法，其特征在于：所述的S1步骤中，浸出液中锗含量为30 mg/L
‑
300mg/L，锌含量为40
‑
200g/L，Fe
3+
含量为5
‑
20mg/L，Fe
2+
含量为1
‑
5g/L，酸度为10

【专利技术属性】
技术研发人员：张特，曲洪涛，杨坤，张利波，付光，李云，肖毕高，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：