[发明专利]催化剂级二氧化锗的生产方法

说明书

本发明涉及一种催化剂级二氧化锗的生产方法，其包括如下步骤：S1、水解；S2、压滤洗涤；S3、初步干燥；S4、二次干燥；S5、筛分。本发明催化剂级二氧化锗的生产方法是根据客户不断提升的要求而应运而生，解决了现有技术仅能制备或生产普通的二氧化锗的技术瓶颈，而且本方法具备所需要的设备少、生产周期短、成本低、效率高等特点，所制备得到的催化剂级二氧化锗应用广泛，符合客户的要求。

技术领域

本发明涉及锗的氧化物的生产领域，尤其涉及一种催化剂级二氧化锗的生产方法。

背景技术

常规的二氧化锗（GeO₂）一般经过还原、区熔、拉晶等工序用于生产锗单晶，也可用于生产制备闪烁晶体BGO等产品。常规的二氧化锗在水、乙醇、乙二醇（EG）等溶剂中溶解速率较慢、溶解度较低。催化剂级二氧化锗是指在水、乙醇、EG中溶解速率快、溶解度大的GeO₂，溶解后的溶液安定性和透过率好。对于催化剂级二氧化锗的评判标准为：0.300g二氧化锗溶于60.0g乙二醇，于200±1℃溶解搅拌反应4H，冷却至室温，检测溶液透过率，二氧化锗溶液的透过率＞99.0%，即判定为合格的催化剂级二氧化锗。

PET树脂（聚对苯二甲酸乙二醇酯）在食品、酒类及化妆品容器等领域的应用量增长迅速，对于应用于PET树脂生产中作为触媒的GeO₂，必须为催化剂级二氧化锗。然而，现有技术仅涉及常规的二氧化锗的生产。

中国专利申请CN 102774877A公开了一种GeO₂的制备方法，其制备步骤为：以四氯化锗为原料，在全密闭水解釜中，对四氯化锗进行水解，以得到四氯化锗水解产物；将所述四氯化锗水解产物进行离心过滤，得到二氧化锗和滤液；利用纯化水对二氧化锗进行清洗，以便得到高纯二氧化锗，然后经离心洗涤、干燥后得到二氧化锗产品。该法以四氯化锗：纯化水=1：6~7 的水解比例进行水解，控制全密闭水解釜内温度为-5~15℃，反应时间 30min~60min。该法水解配比偏大，同时未对水解速率（加料速率）进行控制，采用的冷却方式为夹层通冷冻液，降温速率有限，不能将水解温度有效控制在0℃以下，此外，仅采用常规干燥（常压烘箱及真空烘箱）的方式对产品溶解速率影响非常大，不能满足催化剂级别产品的需求。故整体来说，该专利侧重点为产品直收率，所生产的产品不能达到催化剂级二氧化锗的要求。

中国专利申请CN106564933 A公开了一种低氯高纯二氧化锗的制备方法，该方法以高纯四氯化锗为原料，利用高纯氮气将液态四氯化锗气化成四氯化锗气体，再将四氯化锗气体通入特殊的水解装置，接着经真空抽滤、洗涤、干燥、二次洗涤、二次干燥后得到低氯高纯二氧化锗。该法生产的二氧化锗产品氯含量低，可用于制备BGO闪烁晶体，但是其水解温度偏高，同时干燥温度（250℃-300℃）偏高、干燥时间偏长，生产的二氧化锗在水、乙醇、EG等溶剂中溶解速率较慢、溶解度较低，不能满足催化剂级二氧化锗的使用要求。

所以，有必要设计一种催化剂级二氧化锗的生产方法用于生产催化剂级二氧化锗。

发明内容

本发明的目的在于提出一种溶解速率快、溶解度高、溶解后的溶液透过率高的催化剂级二氧化锗的生产方法。

为实现前述目的，本发明采用如下技术方案：一种催化剂级二氧化锗的生产方法，其包括如下步骤：

S1、水解：向一个溶解釜中加入一定量的纯化水，按照体积比四氯化锗：纯化水=1：8~11准备好四氯化锗备用，开启搅拌及抽风，向纯化水中加入一定量的干冰或向溶解釜的夹层通冷冻液将纯化水温度降至5℃以下，然后以一定的加料速率向纯化水中泵入备用的四氯化锗，加料过程中，向纯化水中加入干冰控制溶液温度低于5℃，四氯化锗溶于纯化水形成溶液，加料结束后，确保溶液温度低于15℃，继续搅拌反应15-90min形成料浆；

S2、压滤洗涤：将料浆移入压滤机进行压滤，压滤结束后，泵入一定量的纯化水进行多次洗涤，直至洗涤后的洗液的pH≥5，停止洗涤得到初产品；