[发明专利]从含锗含氟腐蚀液中回收锗的工艺方法

说明书

从含锗含氟腐蚀液中回收锗的工艺方法，涉及湿法冶金技术领域，具体为一种从含锗含氟腐蚀液中采用硼酸沉锗除氟、二氧化硅除氟的方法来回收锗的工艺方法。本发明的从含锗含氟腐蚀液中回收锗的工艺方法，其特征在于该工艺方法同时采用加入硼酸和二氧化硅，加热挥发，除去氟并沉淀富集锗来回收锗金属。本发明除氟率可达78%以上，最终转入氯化蒸馏步骤中的含锗渣和残液中含氟小于0.05%，沉淀得到锗渣品位可达25%以上，其中转入氯化蒸馏前锗回收率可达到95%以上，而整个除氟过程中锗金属的损失率小于1.2%；其中除氟后的部分上清废液实行循环回收二次沉锗处理。在进行含锗渣和残液的氯化蒸馏中，锗的蒸出率可达到98%以上，能满足生产工艺要求。

技术领域

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体为一种从含锗含氟腐蚀液中采用硼酸沉锗除氟、二氧化硅除氟的方法来回收锗的从含锗含氟腐蚀液中回收锗的工艺方法。

背景技术

锗属于稀有稀散元素，在国防军事和现代科学技术上占有重要地位，光导纤维通信用锗、红外光学用锗、电子工业用锗、医药保健品用锗、超导材料用锗、光电源用锗等都是锗在各个领域的重要用途。而锗资源却是有限的，能作为锗矿开采的锗资源量更是很少，所以将锗冶炼和生产加工过程中产生的锗废料、废液进行锗回收，从而实现锗废料、锗废液的锗资源化具有重要意义。

锗的冶炼和生产加工常伴随着大量含锗废料、废液的产生，锗产品加工越到后端产生的含锗废料回收越复杂多样。其中，在加工生产中对金属锗锭等金属表面进行化学腐蚀抛光时使用了氢氟酸和硝酸的混合酸进行氧化处理，便产生了高含氟、含锗的腐蚀液，因腐蚀液含氟过高，腐蚀蒸馏精馏等设备，不能直接采用氯化蒸馏法处理，因此导致该含氟含锗腐蚀液处理困难，锗回收成本高。

发明内容

本发明所要解决的就是现有高含氟、含锗腐蚀液会腐蚀蒸馏精馏设备，导致处理困难，锗回收成本高的问题，提供一种从含锗含氟腐蚀液中采用硼酸沉锗除氟、二氧化硅除氟的方法来回收锗的工艺方法。

本发明的从含锗含氟腐蚀液中回收锗的工艺方法，其特征在于该工艺方法同时采用加入硼酸和二氧化硅，加热挥发，除去氟并沉淀富集锗来回收锗金属，具体工艺步骤如下：

第一步：取适量含锗含氟腐蚀废液，放入聚四氟乙烯容器中，测量该腐蚀液含有的氟含量和锗含量，计算得到废液中的氟质量为A和锗质量为B，加入质量为C的硼酸和质量为D的二氧化硅，混合后搅拌均匀，将聚四氟乙烯容器与废气接收装置连接，废气接收装置中装有1-2mol/L的稀盐酸作为废气接收液；

第二步，加热聚四氟乙烯容器，继续搅拌以促进溶液中化学反应的进行，加热溶液温度至80-90 ℃，加热持续时间为15-30 min；

第三步，加热结束后，取聚四氟乙烯容器中的上层清液部分，剩余残夜、残渣以及废气接收液备用；

第四步，第三步中清液加入适量含锗含氟腐蚀废液，重复第一步、第二步过程，将得到的残液、残渣与第三步得到的残液、残渣进行混合；

第五步，将第四步混合后得到的残渣、残液转移至蒸馏反应瓶中，加入10mol/L的浓盐酸，通过常规氯化蒸馏方法回收锗金属即可。

所述的硼酸质量C为废液中的氟质量A的1.5至3倍，二氧化硅质量D为废液中的氟质量A的0.2至0.4倍。

上述工艺方法的反应方程式为：

3F^-+H₃BO₃+3H⁺ = BF₃↑+3H₂O ………………（1）

4F^-+SiO₂+4H⁺ = SiF₄↑+2H₂O ……………………（2）。