常用技术方法:
烟化法:在还原气氛中,使熔渣中的GeO₂还原为挥发性GeO,借助锌蒸气富集于烟尘中,回收率可达85%-97%。
氯化蒸馏法:将含锗物料氧化焙烧后,与氯化剂反应生成沸点较低的GeCl₄(约84℃),通过蒸馏、冷凝、水解、还原得到金属锗。
溶剂萃取法:从浸出液中分离锗,是当前湿法回收的主流技术,具有选择性高、流程连续的优点。
处理原则与趋势:
回收需遵循资源回收、环保、技术经济可行、管理规范的原则。未来趋势包括开发绿色浸出剂、耦合多种技术(如膜分离)、加强源头减量和信息化管理。
实践建议:
对于企业,建议将废料委托给具备专业技术和环保资质的资源回收企业处理,他们能提供定制化方案,实现回收和资源变现。
回收的锗废锭并非简单回炉,而是需要经过一套精细的再生技术流程,才能重新转化为高纯度的可用锗材料。
1.预处理与分类:首先对回收的废料进行人工和机械分选,去除明显的异物和非锗材质,并根据其物理形态和初步成分进行分类。
2.化学提纯处理:这是再生过程的核心。通常采用湿法冶金技术,如使用盐酸、氯气等将废料中的锗转化为四氯化锗等中间化合物。通过精馏、萃取等多级纯化工艺,有效分离并去除其中的杂质元素,如铁、锌、砷等。
3.还原与精炼:将高纯度的四氯化锗经过水解得到二氧化锗,再在高温下用氢气还原,得到金属锗。此步骤得到的锗纯度已经很高,但为了满足半导体级应用,还需进行区域熔炼提纯。通过区域熔炼,杂质在熔融区中定向移动,最终聚集在锗锭的一端,切除杂质集中的部分后,即可得到超高纯度的锗单晶材料。
4.重塑与再利用:再生得到的高纯锗锭或锗单晶,可以重新作为原料,用于制造新的红外光学透镜、窗口、太阳能电池用锗衬底、光纤掺杂剂以及各类半导体器件,重新进入高科技产业链。
3.避免环境污染与隐患:随意堆存或不当处理的含锗废料,其中的重金属或其他有害成分可能随雨水淋溶进入土壤和地下水,造成长期污染。专业的回收处理,确保了这些废料在受控环境下被转移和处置,切断了污染路径,保护了生态环境和公共健康。

