CN102774877A - 二氧化锗制备新工艺 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种二氧化锗制备新工艺。根据本发明的实施例，该方法包括：四氯化锗在全密闭水解釜中，对四氯化锗进行水解，以得到四氯化锗水解产物;将所述四氯化锗水解产物进行离心过滤，得到二氧化锗和滤液；以及利用高纯水对二氧化锗进行清洗，以便得到高纯二氧化锗和清洗液。根据本发明实施例的方法，自动化程度高、GeO₂水解产出率高、离心分离固液效果好、生产成本低、金属损失少、环境友好的GeO₂水解、过滤、洗涤的方法和装置。

Description

二氧化锗制备新工艺

技术领域

本发明涉及冶金领域，更具体的，本发明涉及以四氯化锗制备二氧化锗的新方法和装置。

背景技术

在锗提取技术中，以锗精矿为原料，经过氯化蒸馏、复蒸、精馏、水解、过滤、烘干、煅烧得到高纯GeO₂产品。其中以高纯四氯化锗与超纯水进行水解反应，产生固态GeO₂和氯化氢的混合物，为获取纯度、粒径合格的高纯GeO₂产品，必须严格控制水解反应温度，不致温度过高或过低致使GeO₂颗粒粒径不均匀，并采用过滤手段分离二氧化锗和滤液。

然而，目前四氯化锗水解制备二氧化锗的手段仍有待改进。

发明内容

本发明提出一种具有能够有效提高四氯化锗制备二氧化锗生产质量和效率的方法和设备。

本发明提出了一种制备二氧化锗的方法。根据本发明的实施例，该方法包括：四氯化锗在全密闭水解釜中进行水解，以便得到四氯化锗水解产物，所述四氯化锗水解产物为二氧化锗和氯化氢，氯化氢易溶于水而生成盐酸；将所述四氯化锗水解产物进行离心过滤，以便得到二氧化锗和滤液；利用高纯水对所述二氧化锗进行洗涤，得到高纯二氧化锗和清洗液。根据本发明实施例的方法，自动化程度高、GeO₂水解产出率高、质量好；离心分离固液效果好、生产成本低、金属损失少、环境友好的GeO₂水解、过滤和洗涤方法。

根据本发明的实施例，该方法还可以具有下列附加技术特征：

在本发明的一个实施例中，四氯化锗是以高纯四氯化锗的形式提供的，该高纯四氯化锗可以为锗精矿与盐酸氯化蒸馏、复蒸、精馏得到的产物。

在本发明的一个实施例中，所述水解反应是在零下5~15℃下进行。

在本发明的一个实施例中，进一步包括将所述滤液用氢氧化钠溶液，例如工业级氢氧化钠溶液进行处理。

在本发明的一个实施例中，利用超纯水对所述二氧化锗和滤液进行至少一次清洗，以便所得到的清洗液的pH值为7，并对所得到的二氧化锗进行干燥。

在本发明的一个实施例中，所述超纯水与二氧化锗的重量比为1:1.2~1.5。

在本发明的一个实施例中，所述离心过滤是在二氧化锗处理装置中进行的，所述二氧化锗处理装置包括：机壳，所述机壳内部中空且顶部敞开，所述机壳的底部设有出料口和卸料口；机盖，所述机盖可开闭地设在所述机壳的顶部以与机壳共同限定出容纳空间，所述机盖上设有进料口和进水口；中心轴组件，所述中心轴组件可旋转地沿竖向设在所述机壳内部；转动壳，所述转动壳设在所述容纳空间内，所述转动壳同轴地套设在所述中心轴组件的外部以在转动壳内部限定出处理空间，所述转动壳与所述中心轴组件同时旋转，所述转动壳的底部形成有出料口，其中所述卸料口与所述出料口对应设置；进料组件，所述进料组件与所述进料口相连且穿过所述转动壳以伸入到所述处理空间内用于向所述处理空间内供给待处理的含二氧化锗的固液混合物；进水组件，所述进水组件与所述进水口相连且穿过所述转动壳以伸入到所述处理空间内用于向所述处理空间内供水；和用于驱动所述中心轴组件的驱动装置。

在本发明的一个实施例中，所述四氯化锗全密闭水解釜包括：釜体，所述釜体内限定有水解反应空间；上盖，所述上盖设置在所述釜体的顶部；第一进料口，所述第一进料口设置在所述上盖上，用于向所述水解反应空间中供给四氯化锗精馏液；第二进料口，所述第二进料口设置在所述上盖上，用于向所述水解反应空间中供给超纯水；排气口，所述排气口设置在所述上盖上，用于将水解反应生成的氯化氢气体从所述水解反应空间中排出；以及排料口，所述排料口设置在所述釜体的底部，用于排出水解产物。

申请人发现，通过离心过滤和用水进行清洗，能够有效地提高纯化二氧化锗的效率，有效实现二氧化锗分离。另外，发明人发现，离心过滤与其他过滤方式相比具有突出的意外效果。例如，真空抽滤方法是先将水解后混合物储存在罐中自然沉淀至固液分层，虹吸上层清液即水解母液至储槽循环利用，再开启真空抽滤装置，人工将沉降罐底层混合液搅匀舀至漏斗内，通过滤纸进行固液分离，最后打开喷水管对滤纸上二氧化锗进行喷淋清洗并同时滤掉洗水，得到高纯二氧化锗送烘干工序。此过滤方法的过程全是人工作业，劳动强度很大，滤纸易发生透料造成二氧化锗损失，且消耗洗水量大，固液分离效果差，过滤后二氧化锗含水高达20%~26%，从而造成烘干工序能耗很大，此外，真空抽滤的物料处于开放环境下，一方面影响了二氧化锗产品质量容易受到污染，另一方面盐酸挥发出腐蚀性酸气，影响环境并危害职工职业健康，不适应现代化生产的需要。

由此，本发明提出了一种可以进行全自动制备二氧化锗的方法。本发明的优点至少在于：

根据本发明的实施例，采用全密闭水解釜对四氯化锗精馏液进行水解反应，一方面将产生的氯化氢气体完全封闭在釜内，经管道排至碱液吸收装置处理后排空，减轻了环保压力。

根据本发明的实施例，由于四氯化锗水解生成GeO₂的反应为可逆反应，通过在水解釜夹套内连续通入冷冻盐水，控制反应釜内水解温度保持在零下5~15℃，既保证了水解反应朝向有利于GeO₂生成的方向进行，又保证了GeO₂颗粒粒径均匀，符合产品质量标准，大幅提高了GeO₂产出率。

根据本发明的实施例，通过离心过滤和洗涤对水解后含水解母液的二氧化锗进行离心过滤和洗涤脱水，大幅降低二氧化锗含水量，由原来真空抽滤方法后二氧化锗水份残留为20%~26%降低到5%~8%，从而减少下一步烘干作业的能耗损失。

根据本发明的实施例，采用离心过滤，有效回收了水解母液循环回用，提高了金属回收率，且洗水用量大为降低，仅为真空抽滤方法的三分之一，从而减少了洗水处理成本，同时对二氧化锗的处理量增大，是原真空抽滤方法处理量的7倍，缩短了产品制造周期。

根据本发明的实施例，采用离心过滤和洗涤装置能够将滤料封闭在转鼓内，避免外界环境对二氧化锗造成的污染，杜绝了盐酸的挥发，改善作业环境，确保了职工职业健康。采用本发明方法，可大幅提高生产自动化水平，降低工人劳动强度，提高工作效率。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本发明一个实施例的从四氯化锗制备二氧化锗的方法的流程示意图；

图2是根据本发明一个实施例的二氧化锗处理装置的结构示意图；

图3是根据本发明一个实施例的布料盘的结构示意图；

图4是根据本发明一个实施例的喷水孔的结构示意图；以及

图5是根据本发明一个实施例的四氯化锗全密闭水解釜的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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发明和简化描述，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发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。在本文中所使用过的术语“高纯”指纯度为99.9999%以上。例如，高纯四氯化锗为锗精矿与盐酸氯化蒸馏、复蒸、精馏得到的产物。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本发明是基于发明人的下列发现而完成的：

目前，四氯化锗水解生产过程通常在半开放搅拌槽内进行，生产过程中产出的氯化氢气体未得到合理的处理，同时对环境进行一定腐蚀，且生产过程没有有效的控温措施，GeO₂产出率不高、质量不稳定；过滤过程采用传统真空抽滤方法，即先将水解后混合物储存在罐中进行自然沉淀至固液分层，用真空抽滤装置，将上层清液即水解母液至储槽循环利用，再用人工将沉降罐底层混合液搅匀舀至漏斗内，漏斗底部设有滤纸，用真空抽滤装置进行固液分离，抽滤作业完成后，用用蒸馏水对滤纸上GeO₂进行喷淋清洗，经反复清洗得到高纯GeO₂送烘干工序。此水解——过滤过程均在开放的操作环境下，水解反应产生的氯化氢气体，对环境带来很大压力，过滤过程全是人工作业，劳动强度很大，滤纸易发生透料造成GeO₂损失，且消耗洗水量大，固液分离效果差，过滤后GeO₂含水高达20%~26%，从而造成烘干工序能耗很大，此外，真空抽滤的物料处于开放环境下，一方面影响了GeO₂产品质量容易受到污染，另一方面盐酸挥发出腐蚀性酸气，影响环境并危害职工职业健康，已经不适应现代化生产的需要。

首先，参考图1，本发明提出了一种从四氯化锗制备二氧化锗的方法。根据本发明的实施例，该方法包括下列步骤：

S100：四氯化锗在全密闭水解釜中进行水解，以便得到四氯化锗水解产物，所述四氯化锗水解产物为二氧化锗和氯化氢，氯化氢易溶于水而生成盐酸；

S200:将所述四氯化锗水解产物进行离心过滤，以便得到二氧化锗和滤液；

S300:利用高纯水对所述二氧化锗进行洗涤，得到高纯二氧化锗和清洗液；。根据本发明的实施例，申请人发现，可以通过离心过滤和用水进行清洗，能够有效地提高纯化二氧化锗的效率，分离出合格的二氧化锗产品。另外，发明人发现，离心过滤与其他过滤方式相比具有突出的意外效果。例如，采用传统真空抽滤方法，即先将水解后混合物储存在罐中进行自然沉淀至固液分层，用真空抽滤装置，将上层清液即水解母液至储槽循环利用，再用人工将沉降罐底层混合液搅匀舀至漏斗内，漏斗底部设有滤纸，用真空抽滤装置进行固液分离，抽滤作业完成后，用用蒸馏水对滤纸上GeO₂进行喷淋清洗，经反复清洗得到高纯GeO₂送烘干工序。此水解-过滤过程均在开放的操作环境下，水解反应产生大量的氯化氢气体，对环境带来很大压力，过滤过程全是人工作业，劳动强度很大，滤纸易发生透料造成GeO₂损失，且消耗洗水量大，固液分离效果差，过滤后GeO₂含水高达20%~26%，从而造成烘干工序能耗很大，此外，真空抽滤的物料处于开放环境下，一方面影响了GeO₂产品质量容易受到污染，另一方面盐酸挥发出腐蚀性酸气，影响环境并危害职工职业健康，已经不适应现代化生产的需要。另外，根据本发明的实施例，采用全密闭水解釜对四氯化锗精馏液进行水解反应，一方面将产生的氯化氢气体完全封闭在釜内，经管道排至碱液吸收装置处理后排空，减轻了环保压力。根据本发明的实施例，由于四氯化锗水解生成GeO₂的反应为可逆反应，通过在水解釜夹套内连续通入冷冻盐水，根据本发明的具体实施例，可有效控制反应釜内水解温度在零下5~15℃，既保证了水解反应朝向有利于GeO₂生成的方向进行，又保证了GeO₂颗粒粒径均匀，符合产品质量标准，大幅提高了GeO₂产出率。

另外，需要说明的是，通过离心洗涤、过滤的方法可以从四氯化锗水解产物中纯化二氧化锗是本发明的发明人通过艰苦卓绝的劳动，经过大量探索性试验得出的。发明人发现，四氯化锗水解产物的内含物成分复杂，其通常会包含固态二氧化锗、稀盐酸及二氧化锗水溶物等。另外，由于GeO₂产品微溶于水，用大量超纯水进行洗涤不仅增大高纯水的用量，同时还造成GeO₂产品损失，GeO₂产品直收率降低。考虑GeO₂产品属高附加值产品，且粒度、具有腐蚀性、离心洗涤设备转速、过滤介质等多种因素。经发明人多次论证和试验确定了，本发明的GeO₂产品的离心过滤技术方案。

另外，根据本发明的实施例，可以将过滤所产生的滤液和清洗处理所产生的清洗液至少之一返回至进行离心过滤。由此，可以进一步提高二氧化锗的回收效率。另外，根据本发明的实施例，对过滤所产生二氧化锗进行清洗处理的方式并不受特别限制。根据本发明的实施例，可以利用超纯水对所述滤渣进行至少一次清洗，以便所得到的清洗液的pH值为7，并对所得到的二氧化锗进行干燥。由此，可以得到高纯的二氧化锗产品。根据本发明的实施例，利用超纯水对滤渣进行清洗时，所采用的超纯水的用量并不受特别限制。根据本发明的一个实施例，可以采用的超纯水与滤渣的重量比为1:1.2~1.5。另外，优选干燥的方式为烘干。发明人惊奇地发现，当采用1:1.2~1.5的超纯水与滤渣的重量比时，可以有效地提高对二氧化锗进行清洗的效率，提高所得到的二氧化锗产品的纯度。

另外，根据本发明的实施例，在离心洗涤、过滤过程继续将四氯化锗水解产物温度保持在零下5-15℃，可以减少了二氧化锗固体的返溶率。根据本发明的实施例，在离心洗涤、过滤过程中，进料过程转速控制为：800r/min；二氧化锗和氯化氢液固分离过程转速控制为：1500r/min，二氧化锗洗涤过程转速控制为：1200r/min，二氧化锗出料过程转速控制为：500r/min。离心洗涤、过滤离心装置滤布材质可以采用的型号为：涤纶滤布4028并经热处理定型。

由此，本发明提出了一种四氯化锗制备二氧化锗的方法，其实施步骤如下：①将四氯化锗精馏液送入全密闭水解釜内，按照四氯化锗：超纯水=1:6~7的水解比例投入超纯水进行水解反应，控制全密闭水解釜温度为零下5~15℃，反应时间30min~60min；过程所产出四氯化锗水解产物为二氧化锗和氯化氢，氯化氢易溶于水而生成盐酸；

②水解产出GeO₂和氯化氢混合物，从水解釜底部出料阀直接将水解产出GeO₂和氯化氢混合物下泄至离心洗涤过滤装置中，开始离心过滤作业，分离出水解母液返回锗回收系统处理循环回用；

③将离心过滤分离出来的GeO₂继续保留在离心过滤和洗涤设备中，向离心洗涤过滤装置中连续注入超纯水，对GeO₂进行反复洗涤和脱水，洗涤至洗水pH值等于7，洗涤时控制GeO₂与超纯水的质量比为1：1.2~1.5，洗涤过程中将洗涤过滤出的洗水排至锗回收系统处理，完成洗涤作业后，将GeO₂从离心洗涤过滤装置的出料口取出，送烘干工序，得到干燥的高纯GeO₂产品。

另外，根据本发明的实施例，进行离心过滤洗涤从而得到二氧化锗的装置，以及通过水解反应从四氯化锗生成二氧化锗的装置的类型并不受特别限制。根据本发明的实施例，优选采用下面描述的装置。

可以有效对四氯化锗进行水解反应，获得二氧化锗和氯化氢，氯化氢易溶于水而生成盐酸的水解产物的全密闭水解釜，参考图5，包括：釜体52、第一进料口55、第二进料口510、排气口59以及排料口155。根据本发明的实施例，该全密闭水解釜的釜体52内限定有水解反应空间,上盖54设置在所述釜体52的顶部用于封闭该釜体52所限定的水解反应空间，第一进料口55设置在上盖54上，用于向水解反应空间中供给四氯化锗精馏液，第二进料口510设置在上盖54上，用于向水解反应空间中供给超纯水，排气口59设置在上盖54上，用于将水解反应生成的氯化氢气体从水解反应空间中排出，排料口155设置在釜体52的底部，用于排出水解产物。利用该四氯化锗全密闭水解釜，能够在密闭条件下进行四氯化锗水解反应。

根据本发明的实施例，本发明的四氯化锗全密闭水解釜可以进一步包括搅拌装置511，搅拌装置511可以设置在水解反应空间中，用于搅拌水解反应空间中的反应物。由此，可以通过有效提高反应物的接触接触，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。本发明的四氯化锗全密闭水解釜还可以进一步包括电机57，电机57设置在所述上盖54上，并且与搅拌装置511相连，用于控制搅拌装置511。由此，可以方便地低驱动搅拌装置，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。另外，本发明的四氯化锗全密闭水解釜可以进一步包括反应观察口56，反应观察口56设置在上盖54上。由此，可以方便观察水解反应的进程，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。本发明的四氯化锗全密闭水解釜可以进一步包括温控装置12，温控装置12设置在釜体52的外部。由此，可以方便地将水解反应空间内的温度控制在最佳反应温度，例如零下5-15摄氏度，由此可以进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。根据本发明的实施例，本发明的四氯化锗全密闭水解釜中，温控装置12为循环冷冻盐水冷却装置。例如，可以通过设置冷冻盐水进口53和冷冻盐水出口513，实现冷冻盐水在冷却装置例如夹套中的循环流动，由此，可以有效地控制反应空间内的温度，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。本发明的四氯化锗全密闭水解釜可以进一步包括测温装置58，例如测温元件，根据本发明的实施例，测温装置58设置在上盖54上。由此，可以实时监控水解反应空间中的反应温度，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。

另外，本发明的四氯化锗全密闭水解釜可以进一步包括四个支架51，所述支架与所述釜体相连，用于支撑釜体。由此，进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解反应的效率。根据本发明的实施例，制成釜体的支架被设置为，使得釜体底部设置在支架地平面之下，从而便于直接卸料。

根据本发明的实施例，本发明的四氯化锗全密闭水解釜中，所述排气口与碱液吸收装置相连。由此，可以讲水解反应所产生的氯化氢气体通过管道排至碱液吸收装置进行后续处理后排空，从而进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解，回收氯化氢气体的效率，并且降低了污染。

本发明的四氯化锗全密闭水解釜中，排料口与离心洗涤过滤装置相连。由此，可以进一步提高利用四氯化锗全密闭水解釜进行四氯化锗水解回收二氧化锗的效率。

从四氯化锗水解产物中通过离心洗涤过滤回收二氧化锗的装置（在本文中，有时简单地成为“二氧化锗处理装置”）。参考图2，可以包括：机壳2、机盖3、中心轴组件6、转动壳7、进料组件17、进水组件18和驱动装置5。根据本发明的实施例，机壳2内部中空且顶部敞开。根据本发明的实施例，机盖3可开闭地设在机壳2的顶部以与机壳共同限定出容纳空间，并且机盖上设有进料口11和进水口12。根据本发明的实施例，中心轴组件6可旋转地沿竖向设在机壳2内部。根据本发明的实施例，转动壳7设在容纳空间内，并且转动壳7同轴地套设在中心轴组件6的外部以在转动壳7内部限定出处理空间，其中，转动壳7与中心轴组件6同时旋转，并且转动壳7的底部形成有出料口15，并且卸料口16与所述出料口15对应设置。根据本发明的实施例进料组件17与进料口8相连且穿过转动壳7以伸入到处理空间内用于向处理空间内供给待处理的含二氧化锗的固液混合物（根据本发明的实施例，可以为四氯化锗的水解产物）。根据本发明的实施例，进水组件18与进水口11相连且穿过转动壳7以伸入到所述处理空间内用于向处理空间内供水。根据本发明的实施例，驱动装置5用于驱动中心轴组件6。由此，利用该装置，能够有效地实施前面从四氯化锗水解产物中通过离心洗涤过滤回收二氧化锗的方法，由此，可以通过离心过滤和用水进行清洗，能够有效地提高通过离心洗涤过滤回收二氧化锗的效率，分离出合格的二氧化锗产品。根据本发明的实施例，进料组件17可以进一步包括：进料管和布料盘9其中，进料管的上端与进料口8相连，且下端伸入到处理空间内，布料盘设9在所述进料管的下端，且布料盘9具有多个面向转动壳7的内壁的喷料孔10，根据本发明的实施例，多个喷料孔10可以均匀地形成在布料盘9上。由此，可以有效地向处理空间中供给用于处理的四氯化锗水解产物（根据本发明的实施例，为二氧化锗）。

另外，根据本发明的实施例，进水组件18可以进一步包括进水管，该进水管的上端与进水口11相连，且下端伸入到处理空间内，并且进水管位于处理空间内的部分形成有多个喷水孔12，根据本发明的实施例，多个喷水孔12面向所述转动壳的内壁形成。根据本发明的实施例，优选多个喷水孔12在进水管上均匀布置。由此，可以有效地向处理空间中供给用于洗涤的水例如超纯水。根据本发明的实施例，进料管与进水管在竖直方向上均与中心轴组件6偏离。

根据本发明的实施例，二氧化锗处理装置还可以进一步包括开盖机构4，该开盖机构4设在机壳2上且与机盖3连接用于开启机盖3。根据本发明的实施例，该开盖机构4可以为液压开盖机构。由此，可以有效地发挥其开盖功能，并且利用使得在对四氯化锗水解产物进行处理回收二氧化锗时，提高工作效率。

根据本发明的实施例，转动壳7的出料口15形成为圆形且与中心轴组件6同心。根据本发明的实施例，二氧化锗处理装置还可以包括卸料斗13，卸料斗13与卸料口15相连。根据本发明的实施例，二氧化锗处理装置还可以包括：排液管14，该排液管14与机壳2底部的出液口15连通。根据本发明的实施例，驱动装置5设在机壳2外。根据本发明的实施例，驱动装置可以包括驱动电机。由此，可以有效地驱动离心过滤。根据本发明的实施例，二氧化锗处理装置可以进一步包括机座1，机壳2设在机座1上。

为了方便理解，下面描述使用本发明实施例的二氧化锗处理装置进行从四氯化锗水解产物通过离心洗涤过滤回收二氧化锗的工作过程。首先，盖上机盖3，开启驱动电机5，带动中心轴组件6的中心轴转动，实现离心装置的运转，达到正常转速后，从进料口8加入四氯化锗水解后得到的含有固体GeO₂的混合物，滤料进入进料管道，通过管道末端布料盘9上面的喷料孔10均匀喷向转动壳（可以称为转鼓）7，开始高速分离固液两相作业，此时含水解母液的GeO₂混合物在转动壳（可以称为转鼓）7内进行过滤，进料达到预定容积后停止进料。GeO₂在离心力作用下，被截留在转动壳（可以称为转鼓）7内形成均匀的桶状滤饼，滤液则透过转动壳（可以称为转鼓）壁的通孔甩至转鼓7与机壳2之间的空腔并在底部汇聚，通过排液孔14排出水解母液送锗回收系统处理。完成水解母液离心脱出作业后，打开进水口11连续加入超纯水进行洗涤作业，超纯水通过进水管道壁上均匀布设的喷水孔12喷出，与转动壳（可以称为转鼓）7内滤饼充分接触洗涤，洗水从底部排液孔14排出送锗回收系统处理。用pH试纸检测洗水为中性后停止加入超纯水，待洗水完全排出后停机，打开机盖3，脱离GeO₂滤饼，GeO₂下卸在出料斗13内收集送至烘干工序。

根据本发明实施例的二氧化锗处理装置的进料口及进水口分别采用了布料盘及喷水孔装置，有效将滤料及超纯水均匀地喷洒在转鼓内壁上，大幅提高了洗涤、过滤分离效果，使GeO₂含水量从20%~26%降低到5%~8%，从而缩短了GeO₂烘干时间，节省了能源损耗。根据本发明实施例，通过采用本发明的二氧化锗处理装置，可以采用全自动化生产方式替代了传统真空抽滤的作业模式，除去了人工冲洗GeO₂的步骤，大幅降低工人劳动强度，且提高了生产产能，是传统真空抽滤产能的7倍以上。根据本发明实施例的二氧化锗处理装置为封闭式作业，改善了生产环境，提高了高纯GeO₂产品合格率。采用本发明，四氯化锗水解母液得到了循环回用，大幅提升了金属回收率，洗涤作业用的洗水用量也只为传统真空抽滤使用量的三分之一，可节约废液净化处理成本，减轻环保压力。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (8)

1.一种制备二氧化锗的方法，其特征在于，包括：

四氯化锗在全密闭水解釜中进行水解，以便得到四氯化锗水解产物，所述四氯化锗水解产物为二氧化锗和氯化氢，氯化氢易溶于水而生成盐酸；

将所述四氯化锗水解产物进行离心过滤，以便得到二氧化锗和滤液；利用高纯水对所述二氧化锗进行洗涤，得到高纯二氧化锗和清洗液。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述四氯化锗是以高纯四氯化锗的形式提供的。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述水解反应是在零下5~15摄氏度下进行的。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括将所述滤液用氢氧化钠溶液进行处理。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，利用超纯水对所述二氧化锗进行至少一次清洗，以便所得到的清洗液的pH值为7，并对所得到的二氧化锗进行干燥。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述超纯水与二氧化锗的重量比为1:1.2~1.5。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离心过滤是在二氧化锗处理装置中进行的，所述二氧化锗处理装置包括：

机壳，所述机壳内部中空且顶部敞开，所述机壳的底部设有出料口和卸料口；

机盖，所述机盖可开闭地设在所述机壳的顶部以与机壳共同限定出容纳空间，所述机盖上设有进料口和进水口；

中心轴组件，所述中心轴组件可旋转地沿竖向设在所述机壳内部；

转动壳，所述转动壳设在所述容纳空间内，所述转动壳同轴地套设在所述中心轴组件的外部以在转动壳内部限定出处理空间，所述转动壳与所述中心轴组件同时旋转，所述转动壳的底部形成有出料口，其中所述卸料口与所述出料口对应设置；

进料组件，所述进料组件与所述进料口相连,且穿过所述转动壳以伸入到所述处理空间内,用于向所述处理空间内供给待处理的含二氧化锗的固液混合物；

进水组件，所述进水组件与所述进水口相连且穿过所述转动壳以伸入到所述处理空间内,用于向所述处理空间内供水和驱动所述中心轴组件的驱动装置。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述四氯化锗全密闭水解釜包括：

釜体，所述釜体内限定有水解反应空间；

上盖，所述上盖设置在所述釜体的顶部；

第一进料口，所述第一进料口设置在所述上盖上，用于向所述水解反应空间中供给高纯四氯化锗；

第二进料口，所述第二进料口设置在所述上盖上，用于向所述水解反应空间中供给超纯水；

排气口，所述排气口设置在所述上盖上，用于将水解反应过程中挥发的氯化氢气体从所述水解反应空间中排出；

出料口，所述排料口设置在所述釜体的底部，用于排出水解产物。

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