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锗应用领域(锗的生产工艺)

锗应用领域(锗的生产工艺) 锗的性质、应用范围及八种锗回收技术。

英文名:锗定义:原子序数为32,属于元素周期表中的IV A族元素。元素符号是Ge,是一种重要的半导体材料。锗是一种化学元素。锗的物质形态是一种灰白色的准金属。锗的性质与锡相似。锗最常用于制造晶体管的半导体中。1886年,德国的温克勒在分析硫银锗矿石时发现了锗的存在。通过用氢气加热硫化锗来制备锗。高纯锗是一种半导体材料。可以通过还原熔炼从高纯氧化锗中提取。掺有微量特定杂质的锗单晶可用于制作各种晶体管、整流器等器件。锗化合物用于制造荧光板和各种高折射率玻璃。锗单晶可用作晶体管,是第一代晶体管材料。锗用于辐射探测器和热电材料。高纯锗单晶折射率高,对红外线透明,不透射可见光和紫外线,可用作专门透射红外线的锗窗口、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合的催化剂。含二氧化锗的玻璃具有高折射率和色散,可用作广角照相机和显微镜镜头。四氯化锗也是一种新的光纤材料添加剂。锗,具有半导体特性。它在固体物理学和固体电子学的发展中起了重要作用。锗的熔化密度为5.32克/立方厘米,是一种银灰色的脆性金属。锗可被归类为稀有金属,其化学性质稳定。在室温下不与空气体或水蒸气反应,但在600 ~ 700℃时,迅速生成二氧化锗。对盐酸和稀硫酸不起作用。当浓硫酸被加热时,锗会慢慢溶解。锗易溶于硝酸和王水。碱与锗的相互作用较弱,但空气体中的熔融碱能使锗快速溶解。锗不与碳作用,在石墨坩埚中熔化,不会被碳污染。锗具有良好的半导体性质,如电子迁移率、空空穴迁移率等。锗的发展还有很大潜力。

现代工业生产的锗主要来源于铜、铅、锌冶炼的副产品。锗怎么回收?综合回收锗的方法很多,常用的是经典的氯化蒸馏法。该方法将原料中的锗转移到硫酸溶液中,加入单宁酸得到单宁酸锗沉淀,经氧化焙烧除去砷和有害物质后,在83 ~ 100℃氯化蒸馏得到GeCl4。在氯化蒸馏过程中,发生以下反应:Geo3+4hcl = Gecl4+2h2o Gecl4水解得到纯GeO2,过程中发生以下反应:Gecl4+2h2o = Geo2+4hcl Geo2被氢气还原得到约10 ~ 20ω;& middot金属锗与cm电阻率的反应如下:Geo2+2h2 = Ge+2h2o (1)采用优先挥发法回收锗。首先原料团聚,硫化锗还原挥发,锗挥发率达到90% ~ 98%。然后用经典方法从粉尘中提取锗,锗的回收率据说高达90%。在中国,这种方法用于从含0.006% ~ 0.008%锗的锌精矿中提取锗。硫化物粉尘经过两次还原挥发后,用经典方法提取,锗的回收率达到75% ~ 80%。(2)硫酸化-载体沉淀法回收锗。该方法用于处理含锗0.022%的扎伊尔锗矿。浮选后获得含锗0.13%的铜精矿。铜熔炼后,得到含0.36%锗的粉尘。硫酸化后,锗被转移到硫酸系统中。提纯后用MgO作载体使溶液中的锗沉淀,然后用经典方法提取锗。比利时Barron工厂采用此法,锗的回收率为75%。(3)碱土金属氯化蒸馏法回收锗。(4)通过发烟回收锗。(5)氧化还原焙烧回收锗。(6)再次挥发回收锗。(7)通过萃取回收锗。近年来,国内外对锗的溶剂萃取研究取得了很大进展。煤油、CCl4、MIBK、Lix63和乙醚可用于在盐酸体系中萃取锗。在硫酸体系中,TOA、P204+YW100、Lix63和Kelex100能萃取锗。这种方法可以根据具体情况生产。(8)通过高炉挥发回收锗。

 

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