DE580166C - Verfahren zur Anreicherung von Germanium - Google Patents

Description

• Verfahren zur Anreicherung von Germanium Es gelingt im allgemeinen nicht, kleine und sehr kleine Mengen von Metallen, deren Siedepunkt oberhalb von 700° C liegt und die in einem komplexen Gemenge, sei es in Form kombinierter Verbindungen, sei es in Form isomorpher Mischungen oder amorpher Stoffe, vorhanden sind, durch einen einfachen Destillationsprozeß in wesentlichem Grade anzureichern oder sogar in relativ reinem Zustande zugewinnen. Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Entdekkung, daß man aus germaniumhaltigen Rohmaterialien und technischen Zwischen- und Abfallprodukten, aus solchen, welche Germanium nicht als einen der Hauptbestandteile enthalten oder sogar sehr arm an Germanium sind, dieses Metall in stark angereicherter Form zur Abscheidung bringen kann durch Erhitzen der in Betracht komrpenden Rohmaterialien in einem Strom nicht oxydierenden, vorzugsweise reduzierenden Gases bei Temperaturen, die nicht eine solche Höhe zu erreichen brauchen, daß die als Rohmaterial angewandte Beschickung ganz oder überwiegend in den schmelzflüssigen Zustand überführt werden muß. Das Germanium destilliert dabei in Form von Metall, Monoxyd, Monosulfid oder in mehreren dieser Formen gleichzeitig oder nacheinander.
• Als Rohmaterialien für eine solche Gewinnung des Germaniums kommen in Betracht: germaniumhaltige Erze, Konzentrate solcher Erze, Aufbereitungsprodukte, Aufbereitungsabfälle, Kohle, Schlacke, kohlehaltige Rohmaterialen sowie Destillationsprodukte von Kohlen, Aschen, Flugstaub, Abfälle aus Rauchniederschlagsanlagen sowie alle germaniumhaltigen Abfall- und Zwischenprodukte der chemischen und metallurgischen Industrie überhaupt.
• Als reduzierende Gase kommen beispielsweise in Betracht: Leuchtgas, Generatorgas, andere industrielle, technisch verwertbare, kohlenstoffhaltige Gase, Wasserstoff und Gemenge solcher Gase. Es kann in vielen Fällen vorteilhaft sein, schwefelhaltige Gase anzuwenden oder den angewandten Stoffen Schwefel oder Schwefelverbindungen zuzusetzen, damit dieDestillation desGermaniurns ganz oder teilweise in der Form des Germaniummonosulfides stattfindet.
• Als Destillationstemperaturen kommen-vorzugsweise in Betracht Temperaturen zwischen q.oo und iaoo° C, vor allem das Temperaturgebiet zwischen 60o und i050° C. «Die Destillation kann gegebenenfalls, um die Einwirkung der Gase zu beschleunigen oder um die Abdestillation bei niederen Temperaturen durchführen zu können, unter erhöhtem oder vermindertem Druck durchgeführt werden oder in Kombination beider Maßnahmen.
• Es kommen für diese Destillation alle Arten technischer Destillationsgeräte in Betracht, vorzugsweise auch Geräte, welche eine Durchbewegung der festen Beschickung und eine Durchführung der Reaktion nach dem Gegenstromprinzip gestatten. Man erhält bei dieser Destillation ein Produkt, in Crem das Germanium je nach den angewandten Erhitzungs- undAbkühlungsbedingungen auf ein Vielfaches des Rohmaterials angereichert ist, z. B. bis i - So Gewichtsprozente des festen Destillates.
• Das Verfahren kann auch in der Form ausgeübt werden, dä.ß die Anreicherung des Germaniums durch wiederholte Anwendung des Verfahrens auf einen gewünschten höheren Grad gebracht werden kann. Ebenso kann die Zusammensetzung des Destillationsproduktes in der Weise abgeändert werden, daß man entweder der Beschickung absichtlich bestimmte Mengen anderer flüchtiger Metalle zufügt, beispielsweise Zink oder Cadmium, oder an dein Orte der Kondensation des Germaniums andere Metalle, beispielsweise Kupfer oder Metallverbindungen, z. B. Oxyde, anordliet, um gegebenenfalls unter Wärmezufuhr, das Germanium daran niederzuschlagen. Gewünschtenfalls kann man in dieser Weise das Germanium als Legierung mit dem betreffenden Metall erhalten. Ausführungsbeispiel Als Rohmaterial wird Flugstaub von Kesselfeuerungen angewandt mit einem Gehalt an Germanium in freier oder gebundener Form von insgesamt o,o5 Gewichtsprozent, sonst im wesentlichen bestehend aus Silicaten und Aluminaten sowie Alumosilicaten von Calcium, Magnesium, Eisen und Cadmium sowie 3 % gebundenem Schwefel, in welchen neben Germanium auch noch Mengen ähnlicher Größenordnung von Blei, Zink, Cadmium und Arsen sowie noch beigemengte Kohlenstoffpartikel und unverbrannte Kohle auftreten. Durch Erhitzen des Rohmaterials in einer drehbaren Muffel aus geeignetem keramischem Material bei einer Temperatur von 9oo bis ioao° C in einem Strom von Leuchtgas, derart, daß das Material 3 Stunden der Erhitzung in reduzierender Atmosphäre unter Atmosphärendruck ausgesetzt wird, wird eine Menge von 400 g Germanium pro Tonne angewandten Rohmaterials zusammen mit anderen unter diesen Bedingungen flüchtigen Metallen und Verbindungen zur Abscheidung gebracht und in an sich bekannter Weise chemisch oder metallurgisch weiter auf reines Germanium oder auf germaniumhaltige Zwischenprodukte verarbeitet, etwa durch die bekannte Destillation von Germaniumtetraclilorid im Chlorstrom.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zur Anreicherung von Germanium durch Verflüchtigung aus germaniumhaltigen Ausgangsstoffen, dadurch gekennzeichnet, daß Ausgangsstoffe, welche nur geringe Mengen Germanium, z. B. einige Zehntel Prozent enthalten, wie kohlehaltige Rohmaterialien, Aschen, Schlacken oder andere Abfallstoffe technischer Prozesse, in nicht oxydierender, vorzugsweise reduzierender Atmosphäre auf eine -zwischen 4.oo und i2oo° liegende Temperatur unter möglichster Vermeidung des Schmelzens der Beschickung erhitzt werden. z. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsmaterialien in Gegenwart von Schwefel oder von Schwefelverbindungen erhitzt werden. 3. Verfahren nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem germaniumhaltigen Ausgangsprodukt mindestens ein flüchtiges Metall, z. B. Cadmium oder eine Verbindung eines solchen, zugesetzt wird. 4. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man das Germanium an einem Metall oder einer Verbindung eines solchen Metalls niederschlägt, das sich mit dem Germanium legiert.