CN103388086A - 一种从含锗废弃元件中提取锗的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，包括以下步骤：将含锗废弃元件机械粉碎、研磨和过筛，得含锗废料粉末；将含锗废料粉末加入到浓硝酸中进行浸出，过滤得到浸出液和浸出渣；用Kelex-100溶液作为萃取剂，磺化煤油和异辛醇的混合溶液为稀释剂，从浸出液中萃取锗，分离含锗的有机相；对含锗的有机相进行水洗，然后用NaOH溶液反萃取，分离含锗的水相；调节含锗的水相的pH值，水解得到GeO2；用氢气还原GeO2，得到金属锗。本发明能有效回收含锗废弃元件中的锗，具有较高的经济效益，实现变废为宝，流程简便，易于操作，污染小。

Description

一种从含锗废弃元件中提取锗的方法
技术领域
本发明涉及一种从工业废料中回收稀散金属的方法，尤其涉及一种从含锗废弃元件中提取锗的方法。
背景技术
锗是重要的半导体材料，在航空航天、光纤通讯、太阳能电池、生物医学和日常生活中有广泛而重要的用途。随着科技水平的不断提高，锗的需求量在急剧增加。锗属稀散金属，在自然界中以分散状态存在，在地壳中的丰度约为十五万分之一。由于锗富集难度较大,原生锗的产量愈发无法满足日益增长的工业(电子元器件、光纤通信、光伏发电、航空航天等行业)需求，因此开发新型高效便捷的锗回收技术将有重要意义。
目前，对于从含锗废弃元件(电子元器件生产中获得的废料、废电子元器件、锗基太阳能电池废料以及废太阳能电池片)中回收锗的研究还不多见。
发明内容
为解决上述问题，本发明旨在提供一种从含锗废弃元件中提取锗的方法。
本发明以含锗废弃元件为原料，通过工艺程序处理，回收废弃元件中的锗，以实现锗再生的目的。
本发明提供了一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，包括以下步骤：
(1)将含锗废弃元件机械粉碎、研磨和过筛，得到含锗废料粉末；
(2)将含锗废料粉末加入到浓硝酸中进行浸出，过滤得到浸出液和浸出渣；
(3)用Kelex-100作为萃取剂，磺化煤油和异辛醇的混合溶液为稀释剂，从浸出液中萃取锗，分离含锗的有机相；
(4)对所得含锗的有机相进行水洗，然后用NaOH溶液反萃取，得到含锗的水相；
(5)调节含锗的水相的pH值，水解得到GeO2；
(6)用氢气还原GeO2，得到金属锗。
本发明步骤(1)为材料预处理阶段，对含锗废弃元件进行机械粉碎，收集含锗废弃元件碎料过筛后制得含锗废料粉末。所述含锗废弃元件为电子元器件生产中获得的废料、废电子元器件、锗基太阳能电池废料以及废太阳能电池片。优选地，研磨和过筛为研磨后过200~400目筛。
步骤(2)中用浓硝酸浸出含锗废料粉末的作用是使含锗废料粉末中的锗进入到浓硝酸中，过滤后浸出液与浸出渣分离，锗以离子形式存在于浸出液中。
优选地，含锗废料粉末与浓硝酸的固液比为1:30~70g/mL。更优选地，含锗废料粉末与浓硝酸的固液比为1:45g/mL。优选地，浓硝酸的浓度为35%。优选地，浸出反应的温度为20~35℃，反应时间为0.5~4小时。
步骤(3)中的萃取是将锗离子从步骤(2)的浸出液中转移至萃取剂Kelex-100溶液中。
优选地，萃取剂Kelex-100溶液用磺化煤油和异辛醇的混合溶液稀释至20~45g/L。优选地，所述稀释剂中异辛醇所占的质量含量为10~20%。更优选地，所述稀释剂中异辛醇的比例为18%。优选地，萃取的温度为30~60℃，萃取的时间为5~25min。优选地，萃取时有机相∶水相=1:0.7~1。
步骤(4)中的反萃取作用是使锗离子从有机相中转移至水相。
优选地，NaOH溶液的浓度为110~120g/L。优选地，反萃取温度为30~45℃，反萃取时间为5~15min。
步骤(5)中调节含锗的水相的pH值至8.8~9.1，然后加热水解得到GeO2。
优选地，水解的条件为加热至35~45℃，时间为3~10min。
步骤(6)将GeO2还原为金属锗。优选地，还原温度为650~700℃，还原时间为30~120min。
本发明提供的从含锗废弃元件中提取锗的方法，具有以下有益效果：
(1)本发明采用溶剂萃取法，以Kelex100为萃取剂，以磺化煤油和10~20%异辛醇为稀释剂，以NaOH溶液为反萃取剂，能有效回收含锗废弃元件中的锗，所得的再生锗可广泛用于制造太阳能电池、光纤通信、石油产品催化剂、医疗器械等领域，具有较高的经济效益，实现变废为宝；
(2)流程简便，易于操作，污染小。
附图说明
图1为本发明的流程示意图。
具体实施方式
以下所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和调整，这些改进和调整也视为在本发明的保护范围内。图1为本发明的流程示意图。
实施例一
一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，包括以下步骤：
(1)取含锗废弃元件机械粉碎、球磨和过筛
含锗废弃元件来源于废旧手机。通过机械处理将含锗废弃元件初步粉碎至粒径为1cm，再用球磨机将该废料进一步粉碎，收集粉碎后废料过200目筛，制得含锗废料粉末。经分析中心检测，含锗废料粉末按质量分数计含有锗3.35%和硅1.75%。
(2)将含锗废料粉末用浓硝酸浸出
将含锗废料粉末与浓度为35%的浓硝酸以1:45g/mL的固液比混合，搅拌加热至35℃，反应4小时，过滤得浸出液和浸出渣，所得浸出液所含锗离子浓度为2.8g/L。
(3)用Kelex-100萃取锗
配制磺化煤油和异辛醇的混合溶液作为稀释剂(其中异辛醇所占的质量含量为18%)，用稀释剂稀释Kelex-100溶液至终浓度为45g/L。在30℃下，将稀释后的Kelex-100溶液与步骤(2)中所制得的浸出液以1:0.7的比例充分混合，静置25min，使水相和有机相分离。
(4)用NaOH溶液反萃取
取步骤(3)中制得的含锗的有机相，水洗3次。在40℃下将含锗的有机相与120g/L NaOH水溶液以3.5:1的比例充分混合，静置15min。分离水相，制得富含锗离子的水相。
(5)用浓盐酸将所得富含锗离子的水相的pH值调节至9.1，加热至35℃水解，得到GeO2。
(6)向GeO2通入H2，加热至670℃温度，使GeO2还原为Ge。
实施例二
一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，包括以下步骤：
(1)取含锗废弃元件机械粉碎、球磨和过筛
含锗废弃元件来源于废旧电路板。通过机械处理将含锗废弃元件初步粉碎至粒径为1cm，再用球磨机将该废料进一步粉碎，收集粉碎后废料过400目筛，制得含锗废料粉末。经分析中心检测，含锗废料粉末按质量分数计含有锗2.86%和硅1.53%。
(2)将含锗废料粉末用浓硝酸浸出
将含锗废料粉末与浓度为35%的浓硝酸以1:70g/mL的固液比混合，搅拌加热至35℃，反应0.5小时，过滤得浸出液和浸出渣，所得浸出液所含锗离子浓度为2.1g/L。
(3)用Kelex-100萃取锗
配制磺化煤油和异辛醇的混合溶液作为稀释剂(其中异辛醇所占的质量含量为20%)，用稀释剂稀释Kelex-100溶液至终浓度为40g/L。在30℃下，将稀释后的Kelex-100溶液与步骤(2)中所制得的浸出液以1:0.8的比例充分混合，静置25min，使水相和有机相分离。
(4)用NaOH溶液反萃取
取步骤(3)中制得的含锗的有机相，水洗3次。在45℃下将含锗的有机相与110g/L NaOH水溶液以4:1的比例充分混合，静置15min。分离水相，制得富含锗离子的水相。
(5)用浓盐酸将所得富含锗离子的水相的pH值调节至8.9，加热至35℃水解，得到GeO2。
(6)向GeO2通入H2，加热至670℃温度，使GeO2还原为Ge。
实施例三
一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，包括以下步骤：
(1)取含锗废弃元件机械粉碎、球磨和过筛
含锗废弃元件来源于废弃太阳能电池。通过机械处理将含锗废弃元件初步粉碎至粒径为1cm，再用球磨机将该废料进一步粉碎，收集粉碎后废料过300目筛，制得含锗废料粉末。经分析中心检测，含锗废料粉末按质量分数计含有锗3.12%和硅1.58%。
(2)将含锗废料粉末用浓硝酸浸出
将含锗废料粉末与浓度为35%的浓硝酸以1:30g/mL的固液比混合，搅拌加热至20℃，反应4小时，过滤得浸出液和浸出渣，所得浸出液所含锗离子浓度为2.5g/L。
(3)用Kelex-100萃取锗
配制磺化煤油和异辛醇的混合溶液作为稀释剂(其中异辛醇所占的质量含量为10%)，用稀释剂稀释Kelex-100溶液至终浓度为20g/L。在30℃下，将稀释后的Kelex-100溶液与步骤(2)中所制得的浸出液以1:1的比例充分混合，静置25min，使水相和有机相分离。
(4)用NaOH溶液反萃取
取步骤(3)中制得的含锗的有机相，水洗3次。在40℃下将含锗的有机相与120g/L NaOH水溶液以5:1的比例充分混合，静置15min。分离水相，制得富含锗离子的水相。
(5)用浓盐酸将所得富含锗离子的水相的pH值调节至9.1，加热至35℃水解，得到GeO2。
(6)向GeO2通入H2，加热至670℃温度，使GeO2还原为Ge。
效果实施例
在实施例一中，以1kg含锗废弃元件为例，经所述方法处理后可得到金属锗30.3g。
结论：该回收锗的方法流程少，简便易行，效果显著。
本发明所制得的锗可广泛用于制造太阳能电池、光纤通信、石油产品催化剂、医疗器械等领域，具有较高的经济效益。

Claims (10)

1.一种从含锗废弃元件中提取锗的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将含锗废弃元件机械粉碎、研磨和过筛，得含锗废料粉末；
(2)将所述含锗废料粉末加入到浓硝酸中进行浸出，过滤得到浸出液和浸出渣；
(3)用Kelex-100溶液作为萃取剂，磺化煤油和异辛醇的混合溶液为稀释剂，从所述浸出液中萃取锗，分离含锗的有机相；
(4)对所述含锗的有机相进行水洗，然后用NaOH溶液反萃取，分离含锗的水相；
(5)调节所述含锗的水相的pH值，水解得到GeO2；
(6)用氢气还原所述GeO2，得到金属锗。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中所述含锗废料粉末与浓硝酸的固液比为1:30~70g/mL。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)中浸出反应的温度为20~35℃，反应时间为0.5~4小时。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述萃取剂Kelex-100溶液用所述稀释剂稀释至20~45g/L。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述稀释剂中异辛醇所占的质量含量为10~20%。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述萃取的温度为30~60℃，萃取的时间为5~25min。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(3)中所述萃取时有机相：水相=1:0.7~1。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中NaOH溶液的浓度为110~120g/L。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)中反萃取温度为30~45℃，反萃取时间为5~15min。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤(5)中将所述含锗的水相pH值调节至8.8~9.1，水解的条件为加热至35~45℃，时间为3~10min。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104846207A (zh) * 2015-05-07 2015-08-19 昆明冶金研究院 一种铜浮渣中高效回收有价金属的方法
CN107010655A (zh) * 2016-08-23 2017-08-04 苏州朴拙材料有限公司 一种回收含锗物料中锗的方法
CN110791648A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂 一种从硫酸浸出液中萃取回收锗的方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1030562A (zh) * 1987-07-15 1989-01-25 阿斯图·里安纳迪津公司 从含锗溶液中回收锗的方法
CN101186974A (zh) * 2006-11-15 2008-05-28 云南临沧鑫圆锗业股份有限公司 湿法从锗废料中回收锗
CN102433435A (zh) * 2011-12-27 2012-05-02 北京矿冶研究总院 一种萃取锗镓的萃取剂及其萃取方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1030562A (zh) * 1987-07-15 1989-01-25 阿斯图·里安纳迪津公司 从含锗溶液中回收锗的方法
CN101186974A (zh) * 2006-11-15 2008-05-28 云南临沧鑫圆锗业股份有限公司 湿法从锗废料中回收锗
CN102433435A (zh) * 2011-12-27 2012-05-02 北京矿冶研究总院 一种萃取锗镓的萃取剂及其萃取方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周娟等: "富锗硫化锌精矿浸出液萃取回收锗", 《有色金属(冶炼部分)》 *
时文中等: "氯化铵氯化―二酰异羟肟酸萃取法从粉煤灰中提取锗的研究", 《河南大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104846207A (zh) * 2015-05-07 2015-08-19 昆明冶金研究院 一种铜浮渣中高效回收有价金属的方法
CN107010655A (zh) * 2016-08-23 2017-08-04 苏州朴拙材料有限公司 一种回收含锗物料中锗的方法
CN110791648A (zh) * 2019-11-07 2020-02-14 深圳市中金岭南有色金属股份有限公司丹霞冶炼厂 一种从硫酸浸出液中萃取回收锗的方法

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