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碱土金属氯化蒸馏法提锗.doc

1、碱土金属氯化蒸馏法提锗以高砷锗渣为原料,经过预氧化、氯化蒸馏处理回收锗的过程。预氧化和氯化蒸馏作业同在耐腐蚀的反应罐内进行,工艺流程如图。碱土金属氯化法提锗于 1976 年首先见诸于西德专利报道,中国于 1982 年用于工业生产。这种方法具有工艺流程简短,锗的回收率在 9496,GeO2产品纯度超过 98,含砷低于 01;加入 CaCl2 提高了盐酸活度,因而氯化蒸馏可在含盐酸 225molL 的低酸度溶液中进行(通常用 8molL),且CaCl2 可再生回用等特点。过程在封闭体系内进行,锗和砷分离好,并消除了AsH3 的危害。此法适用于处理高砷(含砷 20以上)的锗物料或锗以金属或合金存在的

2、含锗物料。预氧化 粗锌精馏产出的副产物高砷锗渣,锗多以金属形态存在,含砷有时在 20以上。采用通常的氯化蒸馏法从高砷锗渣回收锗时,锗和砷分离不完全,而且还会产出剧毒的 AsH3。预氧化是在中性或低酸度下使高砷锗渣中的三价砷氧化为五价砷,从而稳定存在于溶液内。将高砷锗渣粉碎至 025mm 粒度后,放入耐腐蚀的反应罐内。罐内盛有含 CaCl2 45molL 和保持游离盐酸在225molL 的溶液中。在加入 FeCl3 和通入氯气时,三价砷便氧化成五价砷:AsCl3+Cl2+4H2OH3AsO4+5HCl 在此条件下,H3AsO4 能稳定存在于溶液中,避免产生 AsH3,锗和砷也能较好分离。氯化蒸馏

3、 在 353K 温度下往反应罐通入氯气,由于 FeCl3 诱发的氧化反应继续进行:Ge+4FeCl3=GeCl4+4FeCl2 直至料中锗等全部形成氯化物而转入溶液。随着氧化反应的进行,溶液的温度和酸度都在相应地升高。适量补充盐酸后,在 353378K 温度间进行蒸馏,锗以 GeCl4 进入冷凝器,冷凝器用低于 273K 温度的 CaCl2 水溶液作冷却剂。锗的蒸馏率大于 97,而砷仅 5。蒸馏所得GeCl4 既可直接水解得纯 GeO2 产品,亦可直接精馏获得高纯 GeCl4 产品。除砷 氯化蒸馏残液含砷 20gL、CaCl2 300315gL,用石灰中和后,残液中金属杂质均水解进入渣中,其中砷以较难溶的砷酸钙形态存在残渣中而被除去。中和后液即为再生的 CaCl2 液,可返回使用。

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