KR100262820B1 - The method of seperation andpurification of germanium oxide from germanium mineral - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for preparing germanium oxide from germanite is provided which effectively separates the high value-added inorganic germanium having high purity from the germanite. CONSTITUTION: The method comprises steps of: (i) pulverizing germanite mined from Poongwon area mine into a size of less than 300 mesh; (ii) calcining the pulverized germanite at 1,030-1,050 deg.C for 2-3 hours; (iii) after mixing an inorganic acid solution prepared by adding 50 wt.% of hydrochloric acid to 50 wt.% of nitrohydrochloric acid, with the calcined pulverized germanite, reacting the mixture at a temperature of 82-85 deg.C for 2-3 hours with stirring; (iv) filtering the reaction product of the step (iii) to remove slag therefrom: (v) after mixing the filtering concentrate of the step (iv) with a same amount of hydrochloric acid, reacting and distilling the mixture at 82-85 deg.C to obtain germanium tetrachloride; and (vi) hydrolyzing the germanium tetrachloride with non-ionic distilled water at a temperature of not less than 100 deg.C.

Description

게르마늄 광석으로 부터 산하게르마늄을 분리 정제하는 방법Separation and purification of acid germanium from germanium ore

본 발명은 경상북도 경주시 산내면 대현리 산587번지 풍원광산에서 체굴 되는 게르마나이트(GERMAITE)광석으로 부터 산환게르마늄을 침출 분리시키는 정제 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 게르마늄광석을 선광하여 분쇄공정 고온소성공정, 여과공정, 중화증류, 가수분해공정을 거쳐 산화게르마늄을 침출정제 하는 방법을 제공함에 있다.The present invention relates to a refining method for leaching and separating the germanium from germanium ore, which is excavated from the Pungwon mine, 587, Daehyeon-ri, Gyeonggi, Gyeongsangbuk-do, Korea. It provides a method for leaching and purifying germanium oxide through a filtration process, neutralization distillation, and hydrolysis process.

다양한 성분으로 구성되는 게르마늄광석으로 부터 유해물 및 불순물을 제거하여 고순도의 산화게르마늄을 분리 추출하는 기술분야로 이 분야의 발전과정과 종래 기술을 살펴보면 1886년 독일화학자 WINKLER가 게르마늄을 처음 발견하여 그 원소명을 조국인 독일을 기념하여 게르마늄(GERMANIUM)이라 명명하고 그 다음해 그는 이미 GeHCl3, GeF4, K2GeF6, 및 Ge(C2H5)4등의 게르마늄 화합물을 합성하였다.It is a technology that separates and extracts high purity germanium oxide by removing harmful substances and impurities from germanium ore composed of various components. Looking at the development process and prior art of this field, German chemist WINKLER first discovered germanium in 1886. Was named GERMANIUM in honor of his native Germany and the following year he had already synthesized germanium compounds such as GeHCl 3 , GeF 4 , K 2 GeF 6 , and Ge (C 2 H 5 ) 4 .

그 후 30년간 그 화합물에는 어떠한 실제적인 응용이 얹어서 이들에 관한 연구는 대체로 침체상태에 빠져있었다.For the next thirty years, the compound had some practical application, and the study of them was largely stagnant.

그후 1916년 Buchanan은 가장 먼저 염산을 증류하여 섬아연광으로 부터 GeCl4를 추출해냈다. 미국의 데니스등은 적합란 증류장치를 선택하여 염소를 첨가하여 증류과정을 통해 게르마늄과 비소를 분리시킴을 지적했고 Grilman 등은 3-4N HCl 매체에서 염소를 넣어 증류하면 게르마늄과 비소, 셀렌, 안티몬을 분리 할 수 있다는 보고서를 제출했다. 그러나 Sandell은 6-7N염산매체로 증류하여 GeCl4를 가장 적절한 조건으로 정제하여 광범위하게 채택하였다.In 1916, Buchanan first distilled the hydrochloric acid to extract GeCl 4 from the flash lead. In the US, Dennis et al. Pointed out that a suitable distillation unit was selected to separate germanium and arsenic by distillation by adding chlorine.Grilman et al. Distilled chlorine in 3-4N HCl media to remove germanium, arsenic, selenium, and antimony. Submitted a report that it can be separated. Sandell, however, was widely employed by distilling with 6-7N hydrochloric acid to purify GeCl 4 to the most appropriate conditions.

New Combe등은 8N 이상 염산에서 사염화탄소를 이용하여 추출했고, 게르마늄과 비소, 안티몬을 분리했다.New Combe et al. Extracted with carbon tetrachloride from 8N hydrochloric acid and separated germanium, arsenic and antimony.

STRIKLAND는 농염산 매개체 중에서 사염화탄소를 이용하여 추출했고 최후에 trioxalicalid게르마늄 형식으로 회수했다.STRIKLAND was extracted using carbon tetrachloride from concentrated hydrochloric acid and was finally recovered in the form of trioxalicalid germanium.

근래에는 GeCL2를 사염화탄소, n-Hexane, 헵텐사이크로 핵산에서 추출한 후 분광도법 또는 원자흡수스펙트럼으로 측정하는 많은 기술발표가 있었다.In recent years, there have been many technical publications in which GeCL 2 is extracted from carbon tetrachloride, n-Hexane, heptene cyclohexane, and then measured by spectrophotometry or atomic absorption spectrum.

가까가다 히데무(垣花秀式)는 농염산 매개체중 Ge(IV)에서 강알칼리형 음이온 교환 수지를 흡착시켰다.Close Heidemu adsorbed strong alkali type anion exchange resin in Ge (IV) in concentrated hydrochloric acid.

요시노 유기찌(吉野論吉)는 실험에서 As(III)는 농염산에서 부분적으로 흡착되었으나 As(V)는 흡착되지 않았음을 입증했고 Dowex2, Dowex1을 Ge[(IV)-As(V)]와 분리하는 방법을 채택하였다. Klement는 Dowex50 양이온 교환수지를 이용하여 게르마늄과 동등한 기타 원소를 분리해 냈고 게르마늄이 수지를 흡착하지 못하도록 했다.In the experiment, Yoshino Organicchi demonstrated that As (III) was partially adsorbed in concentrated hydrochloric acid but As (V) was not adsorbed, and Dowex2 and Dowex1 were Ge [(IV) -As (V)]. Adopted a separation method. Klement used Dowex50 cation exchange resins to separate other elements equivalent to germanium and prevent the germanium from adsorbing the resin.

CABEll등은 PH2인 게르마늄 함유시약을 강산형 양이온과 약염기성 음이온 조직의 혼합수지에서 GeCl4를 분리해냈으며 게르마늄은 또한 폴리석탄산을 이용하여 수지교환하여 황산아연에서 분리해냈다.CABEll, et al., Isolated GeCl 4 from a mixture of strong acid cations and weakly basic anionic tissues with a pH 2 germanium-containing reagent, and germanium was also separated from zinc sulfate by resin exchange using polycarbonate.

Alimarin 등도 6N 황산매개체 중에서 황화수소를 통하여 게르마늄을 분리해 냈다고 제안했다. FOSTER등은 황화게르마늄산이 묽은산에서 분해되지 않는 특징을 이용하여 게르마늄과 비소를 분리해냈다.Alimarin et al. Proposed to separate germanium from hydrogen sulfide in 6N sulfate media. FOSTER and others separated germanium and arsenic by using a feature that germanium sulfide does not decompose in dilute acid.

그 밖에도 미량의 게르마늄은 Fe(OH)3혹은 몰리부텐인산암모늄을 이용하여 공동으로 침전물을 얻고 이로부터 분리해내는 방법들이 있다 하겠다.In addition, trace amounts of germanium may be obtained by jointly obtaining and separating the precipitate using Fe (OH) 3 or ammonium molybdate phosphate.

이상과 같이 종래 기술들은 원광으로부터 산화게르마늄이나 게르마늄을 분리 추출하는 방법들이 일괄 공정이 아니고 부분 적인 기술에 불과하며 게르마늄 원광석은 광석의 종류가 다양한 형태로 나타나므로 산화게르마늄을 분리추출 하는 방법들이 크게 또는 적은 차이가 있다 할 것이다.As described above, the conventional methods of separating and extracting germanium oxide or germanium from ore are not batch processes but only partial techniques. Since germanium ore is represented in various forms, the methods of separating and extracting germanium oxide are large or There will be little difference.

게르마늄의 산지는 자이레공화국, 남서아프리카, 콩고, 볼리비아, 미국중부 등에서 동, 아연광산에서 생산되는 광석에 미량으로 함유되어 있다.Germanium is produced in small amounts in ores produced in copper and zinc mines in Zaire, Southwest Africa, Congo, Bolivia, and the United States.

아프리카는 전세계 생산량의 2/3를 생산하고 있으며, 게르마늄은 세계적으로 희귀금속의 원소로서 우리나라 및 일본 등지에서는 게르마늄광산이 없는 것으로 되어있고 중국에서 소량으로 생산되고 있으나 대부분이 일본에서 전량 수입해가고 있다.Africa produces two-thirds of the world's production, and germanium is a rare metal element in the world. It is said that there is no germanium mine in Korea and Japan, and it is produced in small quantities in China, but most of it is imported from Japan. .

또 우리나라에서도 적은량의 무기게르마늄(Ge, GeO, GeO2)을 수입하여 반도체 및 광학제품 합성에 사용하고 있으나 고가 품이면서 합성기술상에 문제점을 안고 있어 일부제품은 합성된 완제품을 수입하여 사용하고 있는 실정이다.In addition, a small amount of inorganic germanium (Ge, GeO, GeO 2 ) is imported from Korea and used for the synthesis of semiconductors and optical products, but it is expensive and has problems in synthesis technology. to be.

이와 같은 상황에서 1995년말 경상북도 경주시 산내면 대현리 산 587번지 “풍원광산에 바이오세라믹 및 자바사이트(Chabcsite)광물 주변에서 게르마늄광석을 발견하여 경원대학교 자연과학대학에서 게르마늄 함유 광물임을 확인됨에 따라 2년간에 걸쳐 게르마늄 광석의 종류 게르마늄의 구성성분 게르마늄광석으로 부터 무기산화 게르마늄 및 게르마늄을 분리추출 하는 방법을 완성하였다.Under these circumstances, at the end of 1995, 587, Daehyeon-ri, Sannae-myeon, Gyeongju, Gyeongsangbuk-do, “We found germanium ore in the Pungwon mine near the bioceramic and Javacsite minerals. Types of Germanium Ore A method of separating and extracting inorganic oxides germanium and germanium from the germanium constituents has been completed.

그러나 풍원광산에서 생산되는 게르마늄광석은 타지역에서 생산되는 광석에 비해 특이한 것은 납, 비소, 안티몬과 같은 유해금속 및 철분과 물의 함량이 높고 게르마늄 함량이 0.36%(산화게르마늄 함량으로는 0.6%)로소 극히 낮은 광석이라 할 수 있다.However, the germanium ore produced in Poongwon mine is unusual compared to the ore produced in other regions because it has high content of harmful metals such as lead, arsenic and antimony, iron and water, and germanium content of 0.36% (0.6% of germanium oxide content). It is an extremely low ore.

이와 같은 광석의 물성과 구성성분에 적합하게 유해물질을 효과적으로 제거하고 종래 분리추출법을 부분적으로 개량 보완하므로서 부가가치가 큰 고순도의 무기게르마늄을 광석으로부터 효과적으로 분리정제 하는 방법을 해결함에 있다 하겠다.It is to solve the method of effectively separating and purifying high-purity inorganic germanium from the ore by effectively removing the harmful substances suitable for the physical properties and components of such ores and partially improving and supplementing the conventional separation extraction method.

본 발명의 기본 원료로서 사용되는 게르마늄광석은 풍원광산에서 체굴 되는 대략 Cu3(Ge, Fe)S4인 분자결정구조를 갖는 게르마나이트(Germanite)류에 속하는 원광석으로 그 구성성분이 아래와 같으며 이를 다른 게르마늄광석과 비교한 성분대비표를 표 1로 나타내었다.The germanium ore used as a basic raw material of the present invention is a raw ore belonging to germanite having a molecular crystal structure of approximately Cu 3 (Ge, Fe) S 4 , which is excavated in a wind source mine. Table 1 shows the composition comparison table compared with other germanium ores.

이상의 표 1에서와 같이 풍원광산에서 채굴되는 게르마늄광석은 타종의 게르마늄광석에 비해 유해물질로 비소, 안티몬, 납의 함량이 많고 타성분으로, 철, 산화칼슘, 산화마그네슘 함량이 높으며 게르마늄 함량이 낮은 것으로 나타나있다.As shown in Table 1, germanium ore mined in Pungwon mine is more harmful than other types of germanium ore, arsenic, antimony, lead content and other components, high iron, calcium oxide, magnesium oxide content and low germanium content Appear.

본 발명에 의한 방법은 종래의 방법과 차이가 있다. 다시 말해서 유해물질을 제거하는 방법에 있어서, 무기산이나 알칼리로 처리하는 종래 방법을 고온소성처리법과 선처리방법을 병행하고 있는 점에 특징이 있고, 광석의 구성 성분에 따라 무기산의 종류와 량, 반응조건 등에서 차이가 있는 방법으로 이를 구체적으로 공정별로 설명하면 다음과 같다.The method according to the present invention is different from the conventional method. In other words, the method of removing toxic substances is characterized by the fact that the conventional method of treating with inorganic acid or alkali is performed in combination with high temperature annealing and pretreatment. If this is described in detail by the process with the difference method as follows.

(1) 채광(1) mining

게르마늄광물(Germanite)은 경연질 광물이다. 특히 표층이 1.2∼1.5m 흙을 걷어내면 광석이 매장 노출되어 있어 백호우(0.8∼1.0㎥刑)장비로 채광한 다음에 직경 3cm 이하의 크기로 파쇄공정을 거친다음 100∼200℃로 유지시킨 건조기에서 건조시켜 수분함량 5%이하로 한다.Germanite is a hard mineral. In particular, when the surface layer removes 1.2 ~ 1.5m soil, the ore is exposed to burial and mining with backhoe (0.8 ~ 1.0㎥ 刑) equipment, and then crushed to a diameter of 3cm or less and then kept at 100 ~ 200 ℃. It is dried at less than 5% of moisture.

(2) 분쇄공정(2) grinding process

3cm 이하의 직경을 갖는 건조된 파쇄물을 볼밀공정을 거쳐 300메쉬 이하로 분말화한다.The dried crushed product having a diameter of 3 cm or less is powdered to 300 mesh or less through a ball mill process.

(3) 고온소성공정(3) High temperature firing process

300메쉬 이하로 미분화한 분말을 고온소성조에서 1,030∼1,050℃로 유지시킨 상태에서 2∼3시간 소성처리 한다. 이때 분말에 적정온도를 고르게 정할 수 있도록 고온 소성중 분말을 교반하면서 가열하는 장치를 사용한다.The powder finely divided to 300 mesh or less is calcined for 2-3 hours in a state of being maintained at 1,030 to 1,050 캜 in a high temperature baking bath. In this case, an apparatus for heating while stirring the powder during high temperature firing is used so that the proper temperature can be uniformly determined.

(4) 여과공정(4) filtration process

고온소성 미세분말을 왕수 50%에 염상 50%를 첨가시킨 무기산 용액에 중량비로 1:1이 되도록 혼합한 다음 온도 82∼85℃로 교반하면서 2∼3시간 반응시킨다. 이때 농축용액에는 게르마늄은 물론 구성성분 중 대부분의 금속들이 용해되어 있다.The hot calcined fine powder is mixed in a weight ratio of 1: 1 with an inorganic acid solution in which 50% of salt water is added to 50% of aqua regia, and then reacted for 2 to 3 hours while stirring at a temperature of 82 to 85 ° C. In this case, germanium, as well as most of the metal components are dissolved in the concentrated solution.

(5) 중화증류공정(5) Neutralization Distillation Process

여과 농축액에 동일 중량의 염산을 혼합시켜 가열하되 온도 82∼85℃를 정확히 유지하는 상태에서 반응시키면서 증류한다. 이때 첨가된 염산과 산화게르마늄이 반응하여 사염화게르마늄이 생성되고 이를 증류한다. 이때 기타 구성성분이나 화합물은 증류되지 않고 용액 중에 존재한다. 증류 후 남게되는 무기산은 수회 반복하여 사용할 수 있다.The hydrochloric acid of the same weight is mixed with a filtrate concentrate, and it heats, but distills, reacting, maintaining the temperature of 82-85 degreeC correctly. At this time, the added hydrochloric acid and germanium oxide react to produce germanium tetrachloride and distill it. Other components or compounds are present in solution without distillation. The inorganic acid remaining after distillation can be used several times.

(6) 산화게르마늄의 회수(6) Recovery of germanium oxide

(5)공정에서 증류된 농축물은 사염화게르마늄(GeCl4)로서 이 농축물 100℃이상가열 가수분해하여 건조하면 산화게르마늄(GeO2)을 얻게된다. 산화게르마늄의 높은 품위(99.99%)를 얻기 위해서는 가수분해공정을 2회이상 반복해야 한다.The concentrate distilled in step (5) is germanium tetrachloride (GeCl 4 ). When the concentrate is heated and hydrolyzed to more than 100 ° C., germanium oxide (GeO 2 ) is obtained. In order to obtain high quality (99.99%) of germanium oxide, the hydrolysis process should be repeated two or more times.

(7) 잔여물처리공정(7) residue treatment process

(4)공정에서 여과 후 잔사(Slag)는 SiO2가 수화하여 알카리성으로 되는 구성성분과 산의 중화로 생성되는 염으로서 PH2∼3의 산성을 나타낸다.In the step (4), the residue after filtration (Slag) is a salt formed by neutralization of an acid and a constituent component which becomes hydrated by SiO 2 and shows an acidity of PH 2 to 3.

이와 같은 잔사에 생석회를 혼합혼련시켜 중화시켜 PH6∼7로 상태로 하여 두었다가 건축자재의 원료로 사용한다.Quickly mix and neutralize quicklime with these residues, leave them in a state of PH6-7, and use them as raw materials for building materials.

이상의 공정을 거치는 본 방법에 있어서 (1)공정에 채광공정에 있어서 건조처리는 원래 게르마늄광석의 수분함량이 15∼20%에 달해 건조공정이 필요 하고, 적어도 수분함량 5%이하이어야만 미세분말화가 용이하며 (2)공정의 분쇄공정에 있어서는 미세분말화가 될수록 소성공정에서의 소성시간이 단축되어 소성으로 발생하는 효과를 크게 기대할 수 있다.In this method of the above process, the drying treatment in the mining process in step (1) originally requires a drying process in which the water content of germanium ore reaches 15 to 20%, and at least 5% or less of moisture content facilitates fine powdering. In the grinding process of step (2), the finer the powder is, the shorter the firing time in the firing process can be expected.

다시말하면 소성이나 산처리에서 접촉면적을 크게 하면 유리하다. 또 (3)공정에서 1,030∼1,050℃ 범위의 소성처리는 β-산화게르마늄(β-GeO2)을 용해형태인 α-산화게르마늄으로 전위시킬 수 있는 온도이고, 본 방법에서 사용하는 게르마늄광석에 다량으로 함유된 비소, 안티몬, 납, 유황 등을 제거하게 된다.In other words, it is advantageous to increase the contact area in firing or acid treatment. In the step (3), the calcining treatment in the range of 1,030 to 1,050 ° C is a temperature at which β-germanium oxide (β-GeO 2 ) can be converted into α-germanium oxide in a dissolved form, and a large amount of germanium ore used in the present method is used. Arsenic, antimony, lead, sulfur, etc. will be removed.

비소는 1기압 하에서 613℃에서 승화하기 시작하여 온도가 상승함에 따라 더욱 빨리 진행되어 상당 시간 후에는 기체로 제거되면 안티몬 역시 이와 같은 방법으로 제거된다.Arsenic begins to sublimate at 613 ° C. under 1 atm, proceeds faster as the temperature rises, and after a considerable time is removed by gas, antimony is removed in this way.

납은 용융점이 327℃ 전후로서 용융점이 극히 낮아 쉽게 제거할 수 있으며 유황은 자연발화점(Autoignitcin poinl)이 232℃이며, 게르마늄광석에 GeS, GeS2등의 형태로 존재하므로서 고온 소성시 연소되어 없어지고 산화되어 GeO 또는 GeO2형태로 된다.Lead is a melting point to have extremely low melting points easily removed as before and after the 327 ℃ and sulfur disappears is burned at a high temperature firing hameuroseo and the 232 ℃ Auto-ignition temperature (Autoignitcin poinl), in the form of GeS, GeS 2, such as a germanium ore Oxidized to form GeO or GeO 2 .

이와같이 고온소성공정을 통하여 유해물질을 제거하고 다음 공정에서 고가의 무기산의 첨가량을 줄일 수 있다.As such, it is possible to remove harmful substances through the high temperature baking process and reduce the amount of expensive inorganic acid added in the next process.

그리고 (4)공정에서 소성미세분말에 무기산을 첨가하므로서 동, 아연, 철, 니켈, 마그네슘, 카드미늄이 쉽게 용해되고 산화칼슘이나 산화마그네슘도 용해되지만 알카리성을 나타내므로 첨가무기산과 중화반응도 진행된다.And (4) copper, zinc, iron, nickel, magnesium, cadmium is easily dissolved and calcium oxide or magnesium oxide is dissolved by adding inorganic acid to the calcined fine powder, but the alkali is also neutralized with addition inorganic acid.

여기에서 비소, 안티몬, 유황, 납 등은 소성공정에서 거의 대부분이 제거되지만 무기산 첨가공정에서 소성공정에서 처리되지 않은 극미량이 무기산에 용해되어 제거시킬 수 있고 또 비소는 염화물로서 원광석에 포함되어 있는 Cu와 결합해서 제1비화동으로 제거시킬 수 있다.Here, arsenic, antimony, sulfur, lead, etc. are almost removed in the firing process, but in the inorganic acid addition process, a very small amount of untreated in the firing process can be dissolved and removed in the inorganic acid. It can be combined with and removed with the first non-copper.

그밖에 여과공정에서 잔사(Slag)에는 주로 SiO2와 광석중의 알카리성 물질과 무기산에 의하여 생성되는 염들중의 일부라 할 수 있으며 중화증류공정에서는 염산의 첨가로 반응식(1)과 같은 반응이 일어나 게르마늄 염화물이 생성된다.In addition, the residue in the filtration process is part of the salts produced by alkalis and inorganic acids in SiO 2 and ore.In the neutralization distillation process, reactions such as (1) occur due to the addition of hydrochloric acid. Chloride is produced.

In other words

반응식(1)에 의하여 얻어진 사염화게르마늄을 이의 비점 83.1℃ 전후의 열을 가하여 증류하므로서, 사염화게르마늄을 얻을 수 있고 다른 원소나 화합물은 무기산에 용해된 용액으로 남게된다.The germanium tetrachloride obtained by the reaction formula (1) is distilled by applying heat around its boiling point of 83.1 占 폚, whereby germanium tetrachloride can be obtained, and other elements or compounds remain in solution dissolved in an inorganic acid.

한편 증류하여 얻어진 사염화게르마늄은 반응식(2)와 같이 비이온 증류수로 가수 분해하면 산화게르마늄을 얻을 수 있다.On the other hand, germanium tetrachloride obtained by distillation is hydrolyzed with nonionic distilled water as in Scheme (2) to obtain germanium oxide.

본 발명에 있어서 게르마늄광석으로 부터 무게르마늄을 분리하는 방법은 본 발명에 사용되는 게르마늄광석 중에 많은 량의 유해물질이 포함되어있어 종래 방법과는 달리 고온소성처리하므로서, 비소, 안티몬, 유황, 납 등 유해물질의 거의 대부분을 쉽게 제거할 수 있으며, 더욱이나 원광석분말을 용해하는 엄청남 무기산의 소요량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 비소제거를 위해서 H2O2를 가하여 휘발성 비소화합물인 AsCl3을 AsCl5로 하여 비휘발성 비소화합물로 전환시키는 처리공정이나, AsCl3을 금속구리에 반응시켜 제1비화동으로 제거하는 공정처리 등 유해물질제거를 위한 별도의 공정이 필요없는 이점이 있다.In the present invention, the method for separating the weight germanium from the germanium ore contains a large amount of harmful substances in the germanium ore used in the present invention, unlike the conventional method, by heating at high temperature, arsenic, antimony, sulfur, lead, etc. not only to reduce almost exorbitancy requirements of inorganic acids, most can be easily removed, and dissolved in a more or wongwangseok powder of hazardous substances as well for arsenic removal ml of H 2 O 2 to a volatile arsenic compound, AsCl 3 into AsCl 5 There is no need for a separate process for removing harmful substances, such as a process for converting to a non-volatile arsenic compound, or a process for removing AsCl 3 by reacting with copper to remove the first arsenic copper.

본 방법으로 얻어진 게르마늄의 가장 큰 용도는 전자공업의 반도체로서 트란지스터 다이오드 등에 이용되고 게르마늄 산화물은 광학적으로 굴절을 크게 하기 위한 석영과 치환하여 광각렌즈나 대물렌즈 제조에 사용되는 외에 현광등 및 수은등의 현광재료, 적외선 방사, 자외선을 흡수하기 때문에 유리등의 산화물 코팅제로 사용되며 폴리에스텔수지, 섬유제조를 위한 촉매, 첨가 재용에 사용되는 등 용도가 광범위하며 생산이 수요를 충족 못하여 현재 세계적으로 높은 가격에도 구매하기 힘든 실정에 있다.The largest use of germanium obtained by this method is used in transistors diodes and the like as semiconductors in the electronics industry, and germanium oxide is used in the manufacture of wide-angle lenses or objective lenses by substituting with quartz for optically increasing refraction. Because it absorbs materials, infrared radiation and ultraviolet rays, it is used as an oxide coating for glass. It is widely used for polyester resins, catalysts for textiles, and additives. It is difficult to buy.

자원이 빈곤한 우리나라에서 풍원광산에 매장되어 있는 약 450만톤에 달하는 게르마늄광석으로부터 무기게르마늄을 분리할시 무기게르마늄의 국제시세를 감안하면 엄청남 국익을 기대할 수 있는 사업이라 할 수 있다.Considering the international price of inorganic germanium when separating inorganic germanium from about 4.5 million tons of germanium ore buried in Poongwon mine in Korea, where resources are poor, it can be said to be a project with great national interest.

Claims (1)

우리나라 풍원광산에서 채굴되는 게르마늄광석을 300메쉬 보다 작은 미세분말화 한 것을 온도 1,030∼1,050℃로 2∼3시간 고온소성하고 소성한 미세분말을 왕수 500wt%에 염산 50wt%를 혼합한 무기산에 동일 중량으로 첨가하여 온도 82∼85℃로 유지한 상태에서 충분히 반응시킨 다음 여과하여 잔사(Slag)를 제거하고 농축여액에 동일 중량의 염산을 첨가한 후 온도 82∼85℃로 유지한 상태에서 반응과 동시에 증류하여 사염화게르마늄(GeCl4)을 얻고 이를 온도 100℃ 이상으로 유지된 상태에서 비이온 증류수로 가수분해함을 특징으로 하는 게르마늄 광석으로부터 산화게르마늄을 분리 정제하는 방법.The fine powder of germanium ore mined from Pungwon mine in Korea is less than 300 mesh, and it is fired at a temperature of 1,030 ~ 1,050 ℃ for 2 hours at high temperature and calcined fine powder to inorganic acid mixed with 500wt% hydrochloric acid and 50wt% hydrochloric acid. After the reaction was conducted, the reaction mixture was sufficiently maintained at a temperature of 82 to 85 ° C., and then filtered to remove the residue, and the same amount of hydrochloric acid was added to the concentrated filtrate. Distillation to obtain germanium tetrachloride (GeCl 4 ) and hydrolyzing it with non-ion distilled water in a state of maintaining at a temperature of 100 ℃ or more, the method for separating and purifying germanium oxide from germanium ore.
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