[发明专利]废旧掺锗光纤中锗回收方法

说明书

技术领域

本发明属于废旧金属回收技术领域，尤其涉及一种废旧掺锗光纤中锗回收方法。

背景技术

随着光纤通信业的发展迅速发展，作为光纤主要原料之一的四氯化锗目前已经成为锗的重要用途之一，由于光纤表面的微裂纹的存在和扩大、大气环境中的水和水蒸气分子对光纤表面的浸蚀、不合理敷设光缆时残留下来的应力长期作用，导致一般含锗光纤的寿命大约在10-20年，每年仅更换的光纤里面就含有大约十几吨到几十吨的锗。黄和明等提出从含锗石英玻璃废料中提取锗工艺，主要是碱焙烧，酸溶后蒸馏得到四氯化锗。还有碳粉还原或者氢还原法，是从500℃下，加入这些还原剂，使得锗形成一些低价态氧化物挥发收集，而其他物质难挥发的特性来实现含锗玻璃废料中锗的回收。目前从光线中回收锗的方法，锗回收率低，而且产生大量其他废物废液，污染环境。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种废旧掺锗光纤中锗回收方法，解决现有技术从光纤中回收锗的回收率低、污染环境的技术问题。

本发明是这样实现的，

一种废旧掺锗光纤中锗回收方法，包括如下步骤：

将废旧掺锗光纤球磨；

将铁粉及球磨后的废旧掺锗光纤混合，加入还原剂，在温度为700～1100℃条件下反应，得到第一混合物；

将该第一混合物和氢离子浓度为0.1～1mol/l酸溶液混合，加入氧化剂，在温度为60～99℃条件下反应，过滤，收集滤液和滤渣；

向滤液中加入萃取剂，收集有机相回收锗。

本发明实施例废旧掺锗光纤中锗回收方法通过在还原焙烧步骤中加入铁粉，使得锗回收率大大提高，同时本发明实施例废旧掺锗光纤中锗回收方法操作简单，成本低廉，生产效益高，不产生污染环境的物质，非常适于工业化生产。

附图说明

图1是本发明实施例废旧掺锗光纤中锗回收方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图1，图1显示本发明实施例废旧掺锗光纤中锗回收方法流程图，包括如下步骤：

步骤S01，球磨

将废旧掺锗光纤球磨；

步骤S02，还原焙烧

将铁粉及球磨后的废旧掺锗光纤混合，加入还原剂，在温度为700～1100℃条件下反应，得到第一混合物；

步骤S03，浸出锗

将该第一混合物和氢离子浓度为0.1～1mol/l酸溶液混合，加入氧化剂，在温度为60～99℃条件下反应，过滤，收集滤液和滤渣；

步骤S04，回收锗

向滤液中加入萃取剂，收集有机相回收锗。

本发明实施例废旧掺锗光纤中锗回收方法，通过将还原剂、铁粉及球磨后废旧掺锗光纤一起进行高温煅烧，使得废旧掺锗光纤中锗被还原成单质锗，由于锗和铁的亲和性，使锗富集，形成铁-锗合金，然后经过酸浸出及萃取步骤，实现锗回收；铁相当于固相萃取剂，在高温下对生成的锗单质进行富集，使得锗回收率大大增加，同时大大简化了锗回收工艺步骤，而且不产生任何污染环境的废物，对环境友好。

具体地，步骤S01中，将废旧掺锗光纤进行球磨处理，球磨后废旧掺锗光纤的粒径为0.5～1.5微米；本步骤中使用的设备没有限制，例如，球磨机等，球磨后将废旧掺锗光纤过100～200目筛，得到球磨后的废旧掺锗光纤；

具体地，步骤S02中，该铁粉是指铁单质微粒，粒径为0.1-1毫米；该还原剂是指在700～1100℃条件下具有还原性的物质，具体没有限制，例如，焦炭、一氧化碳、氢气等，优选为焦炭(冶金焦炭)；该球磨后的废旧掺锗光纤和铁粉的质量比为1∶0.1～0.4；该球磨后的废旧掺锗光纤和焦炭的质量比为1∶0.2～0.4；光纤与氢气/一氧化碳的质量比1∶0.1-0.4，上述比例使得二氧化锗或者氯化锗还全还原为单质锗，将铁粉与球磨后的废旧掺锗光纤混合后，搅拌均匀(如果还原剂为焦炭等，则一起搅拌均匀)，然后在温度为700～1100℃条件下焙烧反应2～4小时，得到第一混合物。该第一混合物中，包括二氧化硅、锗铁合金等。本步骤反应式表示为：

GeO₂+C＝Ge+CO₂

由于单质锗和铁的亲和力特别强，所以还原出来的单质锗会与单质铁形成锗铁合金，从而使得锗与二氧化硅分离出来。