[发明专利]一种活化锗的药剂H-HJ01及其制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种活化Ge的药剂H‑HJ01及其制备方法与应用，所述的活化Ge的药剂H‑HJ01是由原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷、氯化钠经络合反应制备得到。所述的活化Ge的药剂H‑HJ01的制备方法包括络合反应、减压蒸馏、冷却结晶、风冷干燥处理步骤。应用为所述的活化Ge的药剂H‑HJ01在富集低品位锗矿中的应用。本发明所述的活化Ge的药剂H‑HJ01能有效的提高火法富集Ge的回收率，奠定了制备锗化学品的基础，本发明所述的活化Ge的药剂H‑HJ01应用到含锗铜精矿火法富集锗，锗的综合回收率大于95%。

技术领域

本发明属于冶金化工技术领域，具体涉及一种活化锗的药剂H-HJ01及其制备方法与应用。

背景技术

稀散金属锗是重要的战略物资，世界各国都把锗列为国防储备资源。其主要应用于半导体材料、航空航天、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学领域应用非常广泛。近年来，随着光纤通信产业以及太阳能电池产业的快速推动，全球锗产品的需求强劲，2019年后锗供应就转缺口。全球探明的锗储量8600吨，其中美国储量占全球的45%，中国占全球的41%。我国锗储量分布在内蒙和云南，两省合计占国内80%，其中内蒙占46%，云南占34%。锗主要伴生于铅锌矿及褐煤中，我国锗产品主要来自于这两类矿产资源，我国供给了全球71%的锗产品。锗伴生于其它矿产资源较少，其综合利用技术相对不成熟。

锗的提取目前国内外的主要方法有：经典氯化法、挥发法、锌粉置换法、蒸馏法（碱土金属氯化蒸馏法）、烟化法、萃取法（液膜萃取法）、离子交换法等。但经典氯化法、锌粉置换法、萃取法（液膜萃取法）、离子交换法都是基于从富集后的锗原料（烟尘或含锗水溶液）中提取、分离与富集锗。而锗的富集还主要是通过选矿和火法富集，由于锗在原生矿中不单独成矿，与铅锌、褐煤等伴生，通过选矿很难分离出单独的锗矿，所以锗的富集都是先通过火法富集成烟尘或煤灰后再用湿法富集。火法富集时由于矿样或渣结构稳定，成分多，组分复杂，相互嵌套包裹，锗综合回收率普遍偏低，经济效益不佳。因此，开发一种能解决上述技术问题的产品是非常必要的。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种活化锗的药剂H-HJ01；第二目的在于提供所述的活化锗的药剂H-HJ01的制备方法；第三目的在于提供所述的活化锗的药剂H-HJ01的应用。

本发明针对锗物料火法富集时不易还原挥发和挥发率低的问题，制备用于活化锗火法富集的药剂H-HJ01，该药剂活性好，制备方法环境友好，成本低。

本发明的第一目的是这样实现的，所述的活化锗的药剂H-HJ01是由原料二氧化硫、氢氧化钠、黄磷和氯化钠经络合反应制备得到。

本发明的第二目的是这样实现的，包括Ⅰ液的配制、Ⅱ液的配制、药剂配制和后处理步骤，具体包括：

A、Ⅰ液的配制：将配方配比的氢氧化钠配制成浓度为90~110g/L的氢氧化钠溶液得到Ⅰ液；

B、Ⅱ液的配制：将配方配比的氯化钠中加入氯化钠质量15~50倍的水，搅拌溶解后再加入配方配比的经粉碎过10目筛的黄磷，搅拌后得到Ⅱ液；

C、药剂配制：将Ⅰ液与Ⅱ液置于反应罐内，同时通入配方配比的二氧化硫进行络合反应和均化得到络合反应液a；

D、后处理：将络合反应液a经减压蒸馏得到蒸馏残液b；将蒸馏残液b冷却结晶、干燥后得到目标物化锗的药剂H-HJ01。

具体操作如下：

（1）Ⅰ液的配制：配制氢氧化钠溶液；（2）Ⅱ液的配制：在密闭罐里加入一定体积的水和一定重量的NaCl，再加入粉碎的黄磷；（3）Ⅰ液喷入Ⅱ液的同时，通入SO₂气体（管路插入密闭罐底部）反应制备得Ⅲ液；（4）Ⅲ液减压蒸馏后冷却结晶得固体活化Ⅰ；（5）固体活化Ⅰ风干得锗活化药剂H-HJ01。

本发明方法工艺流程短且简单，工序易操作，制备的该活化药剂对锗的选择性好，促进锗的还原与挥发，大大降低熔渣对锗的捕集，很好的改善熔渣的性能。