JPH10324931A - 化学蒸着においてゲルマニウムを回収するための方法と装置 - Google Patents
化学蒸着においてゲルマニウムを回収するための方法と装置Info
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- JPH10324931A JPH10324931A JP10039507A JP3950798A JPH10324931A JP H10324931 A JPH10324931 A JP H10324931A JP 10039507 A JP10039507 A JP 10039507A JP 3950798 A JP3950798 A JP 3950798A JP H10324931 A JPH10324931 A JP H10324931A
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- C03B37/01846—Means for after-treatment or catching of worked reactant gases
Abstract
流出液を供給し、流出液を均合させると共に中和して、
酸化珪素(SiO2)および次亜塩素酸塩(ClO-)の
溶解度を維持する所定のpHを有する均合および中和G
e溶液を生成させ、過酸化水素を添加することにより均
合および中和Ge溶液における次亜塩素酸塩を還元して
次亜塩素酸塩還元Ge溶液を生成させ、沈澱剤を添加す
ることにより次亜塩素酸塩還元Ge溶液を沈澱させてG
uを回収する、化学蒸着層からGeを回収するための方
法。
Description
D)排出物からゲルマニウム(Ge)を再生するための
方法および装置を提供する。
ウム(Ge)を再生するための多くの公知方法および装
置が存在する。
は、光学部品を製造すべく使用する方法の結果である流
出液からゲルマニウム(Ge)を除去するためのバッチ
法を記載している。このバッチ法においては、光ファイ
バ反応器が流出液をスクラバーに供給して流出液を処理
すると共に、塩基性の水性生産物を移動サンドバックフ
ィルタに供給する。溶解ゲルマニウムを有する濾過され
た水性媒体を移動サンドバックフィルタにより供給され
た媒体から沈澱装置により沈澱させ、その際たとえば硫
酸マグネシウム水溶液のような沈澱剤を添加する。この
方法は濾過された水性媒体を保持槽に供給することを含
み、ここで水酸化ナトリウム溶液を添加して水性媒体の
pHを12の数値となし、媒体をスクラバーに循環させ
て再処理する。この方法に伴う1つの問題はこれがバッ
チ法であり、したがって連続式でないことにある。他の
問題は、スクラバーからの塩基性の水性生産物を均合、
中和の前に濾過し或いは塩素酸塩を還元する点にある。
ム(Ge)を再生するための他の方法および装置は次の
特許を包含する:米国特許第2,827,361号はゲ
ルマニウム(Ge)の回収方法を記載しており、この方
法は溶解ゲルマニウム(Ge)を有すると共に少なくと
も7のpH値を有する水溶液に含有された溶解珪素を除
去することを含む。この方法は、可溶性無機アルミニウ
ムを溶液に添加して不溶性珪素を溶液から沈澱させる工
程を含む。使用する水溶液は水酸化ナトリウム水溶液で
ある。米国特許第2,929,677号はファーネスス
ラグから採取された酸化亜鉛フュームからゲルマニウム
(Ge)を回収する方法を記載しており、この方法は鉄
およびゲルマニウム(Ge)を沈澱させるべく水酸化ナ
トリウム水溶液を使用する。米国特許第4,367,0
85号は、ガラス原料ガスを用いて光ファイバープレフ
ォームを作成する方法を記載している。この方法に使用
される装置は、排気ポートから流出するガスを処理する
ための排気ガス清浄器を含む。清浄過程は明かに水スプ
レーおよび中和NaOHの使用を含む。米国特許第4,
578,253号は、光ファイバーを作成する蒸着法の
流出液からゲルマニウム(Ge)を回収する方法を記載
している。この米国特許は、米国特許第4,385,9
15号に開示された方法を含んでいる。ドイツ特許第
3,143,958号は、ドーパントとして使用したガ
スを再生する工程を含む光ファイバーの形成方法を記載
している。水スプレーおよび分別蒸留法を再使用のため
ゲルマニウム(Ge)の回収方法に使用する。
棄物処理のための公知の連続撹拌タンク反応器を示す:
すなわちCVDラスから循環ポンプを備えたスクラバー
までチューブ排出物を供給し;チューブ排出物を洗浄す
ると共にスクラバーからの液体廃棄物をpH中和反応器
まで移送し;液体廃棄物をポリフロー、水浴およびスク
ラバーオーバーフラッドと組合せ、さらにpH中和溶液
を沈降段階に供給し;スラリーを濾過段階に供給して濾
過スラリーを沈降段階に戻し;さらにスラリーをフィル
タプレスに供給して埋立処分するための濾過ケーキを供
給する。
からゲルマニウム(Ge)を回収するための連続システ
ムを提供することにある。
クラバーと均合(equalization)および中
和ミキサと次亜塩素酸塩還元(reduction)ミ
キサと沈澱剤および中和ミキサと反応タンクとプレート
クラリファイヤとフィルタプレスおよびドライヤとを備
えた、化学蒸着層からゲルマニウム(Ge)を回収する
ための連続システムを提供する。
着層を受入れると共に化学蒸着層を洗浄して化学蒸着層
スクラバー溶液を生成させる。
ラバー溶液を受入れると共に苛性ソーダをこれに添加し
て12.0より高いpHを有する均合および中和ミキサ
溶液を生成させることにより、酸化珪素(SiO2)お
よび次亜塩素酸塩(ClO-)の溶解度を維持する。
ミキサ溶液を受入れると共に過酸化物を均合および中和
溶液に添加して次亜塩素酸還元溶液を生成させることに
より次亜塩素酸塩を還元する。
元溶液を受入れると共に金属陽イオンをエプソム塩(M
gSO4)の形態で添加すると共に苛性ソーダ(NaO
H)を添加して、沈澱物および中和溶液を形成させるこ
とによりマグネシウムゲルマネート(MgGeO3)お
よび三酸化マグネシウム珪素(MgSiO3)の沈澱を
促進させる。
入れると共に陽イオン型ポリマーを沈澱剤および中和溶
液に添加して、ゲルマニウム(Ge)および珪素(S
i)固形物の凝集を促進すると共に凝集溶液を生成させ
る。
液を受入れて凝集物質を生成させる。
質を受入れると共に凝集物質を処理および乾燥して、5
〜10重量%の範囲内におけるゲルマニウム(Ge)の
乾燥スラッジを生成させる。
照して、本発明をその構成および操作方法の両者につき
さらに説明する。
ームを製造するための改変化学蒸着(MCVD)法から
の流出液をCVDスクラバー10に指向させる。これを
スクラバーに対し外部にて水酸化ナトリウムの水溶液で
処理して10.0より高いpHを維持する。スクラバー
スンプからのスラリーオーバーフローを廃棄物処理シス
テムに指向させ、ここでゲルマニウム(Ge)を回収す
べく処理する。
まれる工程は次の通りである: 工程1:均合および中和 CVDスクラバー溶液をCVDスクラバー10から均合
および中和ミキサ(一般に参照符号12で示す)に供給
し、ここで苛性ソーダを添加して12.0より高いpH
を有する均合および中和ミキサ溶液を形成させることに
より、酸化珪素(SiO2)および次亜塩素酸塩(Cl
O-)の溶解度を維持する。
亜塩素酸還元ミキサ(一般に参照符号14で示す)に供
給し、ここで過酸化物を添加して次亜塩素酸塩を還元す
る次亜塩素酸還元溶液を形成させる。
澱剤/中和ミキサ(一般に参照符号16で示す)に供給
し、ここでエプソム塩(MgSO4)の形態の金属陽イ
オンを添加し、さらに苛性ソーダ(NaOH)をも添加
して沈澱剤/中和溶液を生成させると共に、マグネシウ
ムゲルマネート(MgGeO3)およびMgSiO3の沈
澱を促進する。
17における沈澱剤/中和溶液に添加してゲルマニウム
(Ge)および珪素(Si)固形物の凝集を促進し、こ
れらを回収用プレートクラリファイヤ18に供給して凝
集物質を生成させる。
20およびドライヤ22で処理して5〜10重量%の範
囲内におけるゲルマニウム(Ge)の乾燥スラッジを生
成させ、これを循環用の濾過ケーキ24に形成する。乾
燥工程は水を10〜15重量%の範囲まで減少させると
共に、ゲルマニウム(Ge)の濾過ケーキを生成し、M
CVD法からのゲルマニウム(Ge)の回収をもたら
す。全工程は洗浄されたゲルマニウム(Ge)の98%
を回収する。675°Fの標準的操作温度にてドライヤ
22を操作すれば、85%の最大固形物含有量が得られ
る。ドライヤ22の操作温度を575〜600°Fに維
持すれば、この方法はゲルマニウムの最大収率を与え
る。
びフィルタプレス20からの過剰の水を循環させると共
に、たとえばオーバークラッドスクラバー(図示せず)
のような他のシステムに戻す。
に説明した薬品のみに限定されない。たとえばメタビサ
ルファイトのような他の還元剤を次亜塩素酸還元工程に
使用する実施例も実現される。
生設計の利点である: (a)濾過システムの代わりにスクラバースンプオーバ
ーフローを用いればバッチ法でなく連続法が得られる。
この連続法は、ゲルマニウム(Ge)の定常的かつ比較
的不変化の比率が再生システムに流入することを確認す
る。スクラバースンプは、スクラバーの上流にて多くの
MCVDバッチ法に対するバッファーとして作用する。
したがって、最終生成物は実質的にゲルマニウム(G
e)の一定重量%を有する。これは、顧客への輸送前に
生成物の余計な試験工程を防止し、これにより運転経費
を節減すると共に顧客との価格レバレッジをより大にす
る。第2に、スクラバー循環溶液を濾過する効果かつ困
難な工程が排除される。
凝集剤と共に微粒子を濃縮することにより濾過装置を一
層小さい寸法にしうると共に一層多量の所望生成物を回
収しうる。同量のゲルマニウム(Ge)を回収すべく凝
集を使用しない場合は、余計な濾過工程が必要とされる
であろう。したがって、経費節減が装置および運転経費
の排除により得られる。
少させる。ドライヤは生成物における水H2Oの量を減
少させる。したがって、輸送重量が減少すると共に、生
成物が一層取扱い容易となる。
に循環し或いはさらに処理することなく下水管に放出し
うる充分な品質を有する。
顧客の通常の供給原料に直接添加される。更なる処理は
必要とされない。生成物は、顧客の正常の供給原料より
も10〜20倍より高いゲルマニウム(Ge)の比率を
有する。
および重量を示す回収データリストである。
説明したが、これは単に例示に目的に過ぎないことが当
業者には了解されよう。
撹拌タンク反応器の略図である。
のための連続撹拌タンク反応器の略図である。
ニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
撹拌タンク反応器の略図である。
のための連続撹拌タンク反応器の略図である。
マニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
マニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
マニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
マニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
マニウム(Ge)比率および重量を示す回収データリス
ト。
Claims (13)
- 【請求項1】 化学蒸着層からゲルマニウム(Ge)を
回収するに際し:ガス状および微粒子のゲルマニウム
(Ge)物質を有する流出液を供給し;流出液を均合さ
せると共に中和して、酸化珪素(SiO2)および次亜
塩素酸塩(ClO-)の溶解度を維持する所定のpHを
有する均合および中和ゲルマニウム(Ge)溶液を生成
させ;過酸化水素を添加することにより均合および中和
ゲルマニウム(Ge)溶液における次亜塩素酸塩を還元
して次亜塩素酸塩還元ゲルマニウム(Ge)溶液を生成
させ;沈澱剤を添加することにより次亜塩素酸塩還元ゲ
ルマニウム(Ge)溶液を沈澱させてゲルマニウム(G
e)を回収することを特徴とするゲルマニウム(Ge)
の回収方法。 - 【請求項2】 ガスおよび微粒子の形態でゲルマニウム
(Ge)を有する化学蒸着層スクラバー溶液を供給する
工程をさらに含む請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 化学蒸着層を洗浄して化学蒸着層スクラ
バー溶液を生成させる工程をさらに含む請求項2に記載
の方法。 - 【請求項4】 苛性ソーダを添加することにより流出液
を均合および中和し;金属陽イオンを添加して、三酸化
マグネシウムゲルマニウム(MgGeO3)および三酸
化マグネシウム珪素(MgSiO3)の沈澱を促進する
沈澱剤および中和溶液を生成させる工程をさらに含む請
求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 陽イオン型ポリマーと苛性ソーダとを沈
殿剤および中和溶液に添加してゲルマニウム(Ge)お
よび珪素(Si)固形物の凝集を促進すると共に凝集溶
液を生成させ;凝集溶液を回収用プレートクラリファイ
ヤに供給して凝集物質を形成させ;凝集物質をフィルタ
プレスおよびドライヤに供給し;凝集物質を処理および
乾燥して5〜10重量%の範囲内におけるゲルマニウム
(Ge)の乾燥スラッジを生成させ;乾燥スラッジを循
環用濾過ケーキまで形成し;プレートクラリファイヤか
らの上澄液およびフィルタプレスからの過剰の水を、た
とえばオーバークラッド(overclad)スクラバ
ーのような他のシステムに循環および戻す工程をさらに
含む請求項4に記載の方法。 - 【請求項6】 均合および中和ミキサー溶液が12.0
より高いpHを有して、二酸化珪素(SiO2)および
次亜塩素酸塩(ClO-)の溶解度を維持する請求項5
に記載の方法。 - 【請求項7】 金属陽イオンがエプソム塩MgAO4の
形態であり、苛性ソーダが水酸化ナトリウム(NaO
H)である請求項5に記載の方法。 - 【請求項8】 連続的である工程をさらに含む請求項5
に記載の方法。 - 【請求項9】 連続的である工程をさらに含む請求項1
に記載の方法。 - 【請求項10】 化学蒸着層からゲルマニウム(Ge)
を回収するための連続システムにおいて:化学蒸着層を
受入れると共に化学蒸着層を洗浄して化学蒸着層スクラ
バー溶液を生成させる化学蒸着層スクラバー(10)
と;化学蒸着層スクラバー溶液を受入れると共に苛性ソ
ーダを添加して、酸化珪素(SiO2)および次亜塩素
酸(ClO-)の溶解度を維持すべく12.0より高い
pHを有する均合および中和ミキサ溶液を生成させる均
合および中和ミキサ(12)と;均合および中和ミキサ
溶液を受入れると共に均合および中和溶液に過酸化物を
添加して次亜塩素酸塩を還元するための次亜塩素酸塩還
元溶液を生成させる次亜塩素酸塩還元ミキサ(14)
と;次亜塩素酸塩還元溶液を受入れると共にエプソム塩
(MgSO4)の形態で金属陽イオンを添加し、さらに
苛性ソーダ(NaOH)を添加して沈澱剤および中和溶
液を形成させてマグネシウムゲルマネート(MgGeO
3)および三酸化マグネシウム珪素(MgSiO3)の沈
澱を促進する沈殿剤および中和ミキサ(16)と;沈澱
剤および中和溶液を受入れると共に陽イオン型ポリマー
を沈澱剤および中和溶液に添加して、ゲルマニウム(G
e)および珪素(Si)固形物の凝集を促進すると共に
凝集溶液を生成させる反応タンク(17)と;凝集物質
を生成させるべく回収用凝集溶液を受入れるプレートク
ラリファイヤ(18)と;凝集物質を受入れると共に凝
集物質を処理および乾燥して5〜10重量%の範囲内に
おけるゲルマニウム(Ge)の乾燥スラッジを形成させ
るフィルタプレス(20)およびドライヤ(22)とを
備えることを特徴とするゲルマニウム(Ge)の連続回
収システム。 - 【請求項11】 フィルタプレス(20)およびドライ
ヤ(22)が乾燥スラッジを循環用濾過ケーキ(24)
まで形成する請求項10に記載の連続システム。 - 【請求項12】 プレートクラリファイヤ(18)が上
澄液を戻すと共に、フィルタプレス(20)およびドラ
イヤ(22)が過剰の水を他のシステムまで循環させる
請求項11に記載の連続システム。 - 【請求項13】 フィルタプレス(20)およびドライ
ヤ(22)が乾燥スラッジを循環用の濾過ケーキ(2
4)まで形成し;プレートクラリファイヤ(18)が上
澄液を戻すと共に、フィルタプレス(20)およびトラ
イヤ(22)が過剰の水を他のシステムまで循環させる
請求項10に記載の方法。
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