[发明专利]一种二氧化锗粉体的制备方法

说明书

本发明公开了一种二氧化锗粉体的制备方法，涉及半导体氧化物制备技术领域。具体包括：将四氯化锗液体均匀地加入温度为0～10℃的高纯水或二次蒸馏水中，搅拌水解反应成悬浊液后，进行固液分离，得到二氧化锗滤饼和含锗母液，再将二氧化锗滤饼干燥、粉碎，得二氧化锗粉体；二氧化锗干燥过程中产生的含锗酸性气体进行二级冷凝回收，酸性含锗废液返回锗提取生产，四氯化锗返回水解生产二氧化锗。本发明摒弃传统四氯化锗水解、多次洗涤、干燥工艺，大大减少了二氧化锗滤饼的洗涤用水，减少了含锗母液的量；且将产生的含锗酸性气体进行分级冷凝回收，减小水解、洗涤、干燥生产二氧化锗过程中因四氯化锗挥发造成锗的损失。

技术领域

本发明涉及半导体氧化物制备工艺技术领域，具体涉及一种二氧化锗粉体的制备方法。

背景技术

二氧化锗，分子式GeO₂，是半导体锗的二氧化物，白色粉末，六方晶系、四方晶系或无定形固体。二氧化锗既可作为生产锗锭和光纤级四氯化锗的中间产品，又可作为催化剂用于聚醋纤维(PET)的生产，二氧化锗催化剂的应用比例约占锗总消耗量的16％。

现有二氧化锗的生产主要通过四氯化锗的水解制备，主要过程包括四氯化锗水解、得到二氧化锗的悬浊液、固液分离、得到含有盐酸的二氧化锗滤饼，利用高纯水或蒸馏水多次洗涤二氧化锗滤饼，得到含微量氯化氢的二氧化锗滤饼，在洗涤的过程中，水的消耗量一般为二氧化锗质量的40-80倍，部分二氧化锗会溶解于稀盐酸中而成为含锗的母液，这部分含锗母液需要利用中和或沉淀等方法进行回收，会增加生产成本，而在过滤或操作过程中，溶液中的部分四氯化锗会挥发而进入周围环境中，对环境造成污染，同时会带来锗的损失，所以急需一种更为简单、成本低廉、四氯化锗损失小的制备方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述背景技术中的不足，本发明提供了一种二氧化锗粉体的制备方法，利用四氯化锗水解得到二氧化锗的悬浊液，固液分离得到二氧化锗的滤饼，再对二氧化锗滤饼进行干燥粉碎而得到二氧化锗粉体，大大降低了对二氧化锗的滤饼洗涤用水量，同时，将产生的含锗酸性气体进性冷凝回收，减小在生产二氧化锗中四氯化锗的逸出和锗的损失。

本发明提供的一种二氧化锗粉体的制备方法，包括以下步骤：

S1、将四氯化锗在0～10℃下进行水解反应，对生成的悬浊液进行固液分离，得到二氧化锗滤饼和含锗母液，再将二氧化锗滤饼在温度为200～300℃进行干燥，得干燥后的二氧化锗，并产生含锗酸性气体；

S2、将S1产生的含锗酸性气体进行冷凝处理，得到四氯化锗，然后将得到的四氯化锗返回至S1中继续参与水解反应；

S3、将S1干燥后的二氧化锗粉碎，得到二氧化锗粉体。

优选的，S1中，采用高纯水或二次蒸馏水进行水解反应，四氯化锗液体与水的反应体积比为1：4～10。

优选的，所述将含锗酸性气体进行两级冷凝处理，具体包括以下步骤：

一级冷凝，得到含锗酸性溶液和未冷凝的含锗酸性气体；

二级冷凝，将一级未冷凝的含锗酸性气体再次进行冷凝，得到四氯化锗、盐酸溶液以及尾气，将得到的四氯化锗返回至S1中继续参与水解反应；

其中，一级冷凝介质为水，温度为10～30℃；

二级冷凝介质为质量浓度为30％～40％乙二醇水溶液，温度为-10～5℃。

优选的，将含锗母液和含锗酸性溶液利用单宁沉淀回收其中的锗或直接返回锗精矿浸取工序用于生产。

优选的，经二级冷凝后的尾气进入喷淋塔碱液喷淋吸收后高空排放。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：