專利名稱：一種回收鍺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鍺的回收方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，光纖電纜加工過程中會(huì)產(chǎn)生一種含鍺、硅等的邊角磨料，稱為光纖鍺料，其含鍺量一般在5％～10％，因?yàn)殒N比較貴重，所以光纖鍺料中的鍺具有回收利用價(jià)值，現(xiàn)有技術(shù)中利用光纖鍺料回收鍺的方法，其采用的是濕法酸浸出，再以丹寧沉鍺的傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝來吸附，生產(chǎn)時(shí)先將光纖鍺料與氫氟酸和硫酸一起浸泡，加溫至85～95℃，浸泡2～4小時(shí)，再冷卻至40℃后，過濾掉雜質(zhì)，取過濾后的溶液以沸水溶解后的丹寧酸吸附回收鍺，將溶液中的沉淀物再經(jīng)過濾即可得到含鍺量較高的沉淀物，該方法可使鍺的含量提高3～4倍，由于光纖鍺料大多為商品位氧化鍺，因原料品位高，用濕法酸浸出較易獲得鍺；但該方法回收鍺不夠徹底，因?yàn)樵现泻泄枘z等物質(zhì)，部分包裹于其中的鍺無法與酸反應(yīng)，使其不能溶解于酸中，故以該方法回收鍺不夠徹底，回收后的剩余的殘?jiān)?，鍺的含量仍在0.15％～0.4％；另一方面，對(duì)于品位低的原料，其含鍺量0.5％以下，采用現(xiàn)有技術(shù)難以回收，其產(chǎn)率低，投入大，無利可圖。
采用濕法酸浸出回收的含鍺沉淀物，其含鍺量可至20％以上，可以用鹽酸蒸餾法進(jìn)行進(jìn)一步提純，將該混合物投入鹽酸，在110℃時(shí)蒸餾，可獲得純度在70％以上的鍺，部分鍺的化合物因不溶于鹽酸而殘留于殘?jiān)小?br> 上述兩種方法回收后的殘?jiān)?，稱為低品位弱酸性鍺料，其含鍺量低于0.5％；因?yàn)殒N的化合物不溶于酸，無法從低品位弱酸性鍺料中獲得鍺，無法用現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行回收，故只能放棄回收；這會(huì)造成可利用資源浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種回收鍺的方法，利用該技術(shù)方案可以從低品位弱酸性鍺料中回收鍺。
本發(fā)明的生產(chǎn)原料包括低品位弱酸性鍺料、白煤粉、白煤塊、石灰漿、木屑、焦碳和水，為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，可以按以下步驟生產(chǎn)(1)低品位弱酸性鍺料的中和轉(zhuǎn)化將重量配比為低品位弱酸性鍺料∶白煤粉∶木屑＝100∶50∶20的生產(chǎn)原料，在攪拌機(jī)中攪拌，攪拌時(shí)先加低品位弱酸性鍺料和適量清水調(diào)成糊狀，再加入石灰漿調(diào)PH＝8～9；再逐步加入木屑和煤粉，并攪拌均勻；將混合后的物料烘干或風(fēng)干，制成塊狀原料；(2)焙燒操作將塊狀原料加入焙燒爐進(jìn)行焙燒，加料時(shí)，爐溫保持在400～500℃，加料重量配比為塊狀原料∶白煤塊∶焦碳＝100∶50∶100，先投入白煤粉塊和焦碳作底火，待底火燃著后，將塊狀原料覆蓋在底火上，封好爐門，開啟鼓風(fēng)機(jī)焙燒，同時(shí)啟用煙塵收集裝置收集含鍺煙塵，焙燒時(shí)爐溫升溫并保持1100～1200℃，直至完全燃燒，即可停爐，待爐溫降至400～500℃時(shí)，出渣。
在中和轉(zhuǎn)化過程中，石灰漿的用量可因低品位弱酸性鍺料的酸含量的變化而變化，摻入白煤粉是為了可以焙燒更加充分，摻入木屑是為了使塊狀原料在焙燒時(shí)結(jié)構(gòu)疏松，以利于鍺揮發(fā)；在高溫下，低品位弱酸性鍺料中鍺的氧化物、氯化物，以及包裹硅膠中的鍺的化合物75％以上揮發(fā)并被CO還原成鍺后，成為煙氣，并被煙塵收集裝置所收集，收集煙塵可采用若干布袋來收塵，收塵溫度控制在90～130℃，將全部煙塵收集，所收集的煙塵中鍺含量可達(dá)15％～20％，本發(fā)明可以有效地從含鍺量低于0.5％的生產(chǎn)原料中回收鍺；輔助于現(xiàn)有技術(shù)中的蒸餾法，可進(jìn)一步獲得更高純度的鍺。
對(duì)于冷爐焙燒時(shí)要先進(jìn)行預(yù)先烘爐3～5天，使?fàn)t溫由常溫緩升至1100～1200℃，經(jīng)降溫至400～500℃后再進(jìn)行焙燒操作。其目的在于使焙燒爐受熱均勻，以防止?fàn)t膛開裂；對(duì)于熱爐，可直接在出渣后投入原料不間段生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例生產(chǎn)設(shè)備為500升砂漿攪拌機(jī)一臺(tái)，焙燒爐一臺(tái)，焙燒爐的排煙道上連接有若干布袋，取PH＝2左右的低品位弱酸性鍺料500公斤以及符合生產(chǎn)配比的其它原料進(jìn)行回收生產(chǎn)，其生產(chǎn)步驟如下一、低酸渣中和轉(zhuǎn)化操作(1)根據(jù)重量配料比，取低品位弱酸性鍺料∶白煤粉∶木屑＝100∶50∶20的原料，在500升的砂漿攪拌機(jī)中先加低品位弱酸性鍺料和適量清水?dāng)嚢璩珊隣睿偌右欢渴覞{，調(diào)PH＝8～9；(2)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，再逐步加入木屑和煤粉?
(3)攪拌半小時(shí)后停止；(4)混合中和后的物料，因含水份較高，約50～60％，需攤開烘干，制成厚80mm左右的餅塊原料，待水份干至10％左右，即可投爐進(jìn)行焙燒操作；二、焙燒操作(1)烘爐焙燒爐在冷爐時(shí)投入使用前必須預(yù)先烘爐，烘爐作業(yè)要由低溫到高溫循序漸進(jìn)；用木柴烘爐；將木柴均勻散布于爐膛內(nèi)，防止集中一堆引起溫度不均，造成局部裂縫，烘爐作業(yè)共計(jì)需3～5天時(shí)間，使?fàn)t溫由常溫緩升至1100～1200℃，保溫10小時(shí)后結(jié)束烘爐，然后將爐旁清理干凈，再進(jìn)行加料操作；(2)加料操作加料前，爐溫保持在500℃，先引火，再投入白煤粉塊和焦碳作為底火；其配比為原料∶白煤粉∶焦碳＝100∶50∶100；待底火燃著后，將制好的含鍺餅塊塊料覆蓋在底火上，封好爐門，開啟鼓風(fēng)機(jī)焙燒，同時(shí)啟用全部布袋收集煙塵；(3)升溫操作升溫過程的起始階段是爐料水份的蒸發(fā)階段，這個(gè)階段的爐溫經(jīng)一小時(shí)左右由500℃緩慢升溫至950℃以上，隨著底火和餅塊原料的自身燃燒，鍺的化合物被CO氣體還原成鍺而揮發(fā)，再將爐溫升至1100～1200℃，含于硅膠內(nèi)的鍺隨爐溫升高而被還原并逐漸揮發(fā)，在焙燒爐煙道中隨溫度降低而形成煙塵，在90℃時(shí)煙塵進(jìn)入布袋；保持爐溫在1100～1200℃之間，直至底火燃燒完全，爐溫下降，火焰變暗，即可停爐，整個(gè)焙燒操作約需4小時(shí)，煙塵收集裝置所收集的煙塵中即含有大量的鍺，同時(shí)還含有部分其它金屬氧化物和雜質(zhì)；(4)出渣爐溫降至400℃時(shí)，停爐，出渣。
實(shí)施例二生產(chǎn)設(shè)備為500升砂漿攪拌機(jī)一臺(tái)，焙燒爐一臺(tái)，蒸餾裝置一套，焙燒爐的排煙道上連接有若干收塵布袋，將低品位弱酸性鍺料原料分成500公斤左右的若干份，按以下生產(chǎn)步驟生產(chǎn)一、低品位酸性鍺渣料中和轉(zhuǎn)化操作(1)根據(jù)重量配料比，將低品位弱酸性鍺料∶白煤粉∶木屑＝100∶50∶20的原料，在500升的砂漿攪拌機(jī)中先加低品位弱酸性鍺料和適量清水?dāng)嚢璩珊隣睿偌右欢渴覞{，調(diào)PH＝8～9即可；(2)充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，再逐步加入木屑和煤粉?3)攪拌半小時(shí)后停止；(4)將混合中和后的物料，倒出，攤開曬干，制成直徑800mm左右的塊狀原料，待水份干至10％左右，即可投爐進(jìn)行焙燒操作；二、焙燒操作(1)烘爐使用焙燒爐進(jìn)行焙燒，焙燒前先進(jìn)行預(yù)先烘爐5天，用碳火烘爐，由低溫到高溫循序漸進(jìn)，使?fàn)t溫由常溫緩升至1100～1200℃，保溫10小時(shí)，烘爐結(jié)束后，將爐旁清理干凈，再進(jìn)行加料操作；(2)加料操作加料前，使?fàn)t溫自然降至400℃，再引火投入白煤粉塊和焦碳底火；其重量配比為塊狀原料∶白煤粉∶焦碳＝100∶50∶100；待底火煤炭燃著后，將制好的含鍺塊狀原料覆蓋在底火上，封好爐門，開啟鼓風(fēng)機(jī)焙燒，同時(shí)啟用全部布袋收集煙塵；(3)升溫操作升溫過程的起始階段是爐料水份的蒸發(fā)階段，這個(gè)階段的爐溫經(jīng)一小時(shí)左右由500℃緩慢升溫至950℃以上，鍺的化合物被CO氣體還原成鍺而揮發(fā)，再將爐溫升至1100～1200℃之間，含于硅膠中的鍺隨爐溫升高而被還原并逐漸揮發(fā)，所有揮發(fā)出來的鍺在焙燒爐的煙道中隨溫度降低而形成煙塵，在130℃時(shí)煙塵進(jìn)入布袋；保持爐溫在1100～1200℃之間，直至碳燃燒完全，爐溫下降，火焰變暗，即可停爐，整個(gè)焙燒操作約需4小時(shí)，煙塵收集裝置所收集的煙塵中即含有大量的鍺，同時(shí)還含有部分其它金屬氧化物和雜質(zhì)，其中鍺含量約為15％；(4)出渣爐溫降至500℃時(shí)，出渣，并立即按上述步驟重新投入底火及原料進(jìn)行再生產(chǎn)。
三、鍺的提純以現(xiàn)有技術(shù)中的鹽酸蒸餾方法對(duì)煙塵進(jìn)行提純，將布袋中所收集的煙塵倒入鹽酸，進(jìn)行蒸餾，蒸餾溫度為110℃，經(jīng)蒸餾后可獲得純度在70％以上的鍺。
權(quán)利要求
1.一種回收鍺的方法，其特征在于生產(chǎn)原料包括低品位弱酸性鍺料、白煤粉、白煤塊、石灰漿、木屑、焦碳和水，其生產(chǎn)方法包括以下步驟(1)低品位弱酸性鍺料的中和轉(zhuǎn)化將重量配比為低品位弱酸性鍺料∶白煤粉∶木屑＝100∶50∶20的生產(chǎn)原料，在攪拌機(jī)中攪拌，攪拌時(shí)先加低品位弱酸性鍺料和適量清水調(diào)成糊狀，再加入石灰漿調(diào)PH＝8～9；再逐步加入木屑和煤粉，并攪拌均勻；將混合后的物料烘干或風(fēng)干，制成塊狀原料；(2)焙燒操作將塊狀原料加入焙燒爐進(jìn)行焙燒，加料時(shí)，爐溫保持在400～500℃，加料重量配比為塊狀原料∶白煤塊∶焦碳＝100∶50∶100，先投入白煤粉塊和焦碳作底火，待底火燃著后，將塊狀原料覆蓋在底火上，封好爐門，開啟鼓風(fēng)機(jī)焙燒，同時(shí)啟用煙塵收集裝置收集含鍺煙塵，焙燒時(shí)爐溫升溫并保持1100～1200℃，直至完全燃燒，即可停爐，待爐溫降至400～500℃時(shí)，出渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種回收鍺的方法，其特征在于焙燒時(shí)先進(jìn)行預(yù)先烘爐3～5天，使?fàn)t溫由常溫緩升至1100～1200℃，經(jīng)降溫至400～500℃后再進(jìn)行焙燒操作。
全文摘要
本發(fā)明公開了屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的一種回收鍺的方法，先將低品位弱酸性鍺料進(jìn)行中和轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化時(shí)在低品位弱酸性鍺料中摻入白煤粉、石灰漿、木屑和水，調(diào)節(jié)pH＝8～9，再烘干或風(fēng)干后制成塊狀原料；將塊狀原料置于烘爐中再加入焦碳和白煤塊進(jìn)行焙燒，使鍺的化合物揮發(fā)并被還原后，在煙道中降溫成為含鍺煙塵，再進(jìn)入煙塵收集裝置，煙塵收集裝置所收集的煙塵即為所需含鍺量較高的混合物。本發(fā)明可從含鍺量0.5％以下的低品位弱酸性鍺料原料中回收鍺，收集的煙塵中鍺含量可增至15～20％。
文檔編號(hào)C22B7/00GK1526840SQ0315831
公開日2004年9月8日 申請(qǐng)日期2003年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月20日
發(fā)明者樊紅杰 申請(qǐng)人:樊紅杰