[发明专利]一种提高粗二氧化锗氯化蒸馏回收率的工艺方法

摘要

本发明涉及湿法冶金技术领域，具体地说是一种将粗二氧化锗用氯酸钠氧化除砷-盐酸氯化蒸馏来回收锗的方法。这种提高粗二氧化锗氯化蒸馏回收率的工艺方法，采用盐酸蒸馏法回收锗，其特征在于在盐酸蒸馏前增加了氢氧化钠溶解和氯酸钠除砷的工艺步骤，使用本发明的工艺，锗的回收率可达到99.0%以上，产出的四氯化锗中砷的含量低于10.0ppm，比传统的盐酸直接蒸馏法的锗回收率要高出9.0%，产出的四氯化锗中的砷含量比传统的盐酸直接蒸馏法的10-15%要低，砷的蒸出率低于1.0%。将蒸馏出的四氯化锗进行精馏、水解、沉淀、烘干等工艺，生产高纯二氧化锗。用此工艺方法生产的高纯二氧化锗的质量达到国标GB/T11069中5N以上的要求。

主权项

一种提高粗二氧化锗氯化蒸馏回收率的工艺方法，采用盐酸蒸馏法回收锗，其特征在于在盐酸蒸馏前增加了氢氧化钠溶解和氯酸钠除砷的工艺步骤，具体如下：第（1）步，配制NaOH溶液，用水和氢氧化钠按照重量份比100‑150：18‑24配制浓度为10‑20%的氢氧化钠溶液；第（2）步，溶解二氧化锗在配制好的NaOH溶液中加入二氧化锗，氢氧化钠溶液的体积与加入的二氧化锗的重量比为：100‑150L:12kg，加热使温度保持在80‑85℃，开动搅拌1.5‑2.0h，使其充分溶解反应直至溶液清亮，二氧化锗完全溶解；第（3）步，溶液蒸发浓缩升温至溶液沸腾后，蒸发出溶液中45‑55%的水分，控制剩余溶液体积为原体积的45‑55%，以减少后续蒸馏时盐酸的耗酸量；第（4）步，溶液的转移用泵抽取蒸发浓缩液转移到500L的搪瓷蒸馏反应斧内，待液体冷却后，加入10mol/L的工业盐酸进行中和至溶液的pH值为0.4‑0.6，加入的工业盐酸与蒸发浓缩后液体的体积比为1:1.0‑1.2；第（5）步，氯酸钠氧化除砷根据粗二氧化锗中的砷含量高低，计算出粗二氧化锗中砷的总重量，然后加入砷总重量50‑300倍的氯酸钠，搅拌均匀后，加温到50‑60℃，让其反应2小时，充分使砷由亚砷酸钠中的砷（Ⅲ）转变为砷酸钠中的砷（Ⅴ），由于砷（Ⅴ）在蒸馏时不会随四氯化锗一同蒸馏出，而残留在了蒸馏残液中；第（6）步，蒸馏分离提取锗在反应釜内加入浓度为10mol/L的工业盐酸，加入工业盐酸的量与步骤（5）中得到的液体的体积比为1：3‑4，升温至90‑100℃进行蒸馏，蒸馏速度控制在每小时蒸馏出4.0‑4.5L四氯化锗；第（7）步，蒸馏盐酸与残液排放当蒸馏导管内不再有四氯化锗通过时，说明四氯化锗已蒸馏完成，再接着蒸馏盐酸0.5h,以保证四氯化锗能够完全随着盐酸被蒸馏出来；蒸馏结束后，待溶液冷却至室温后，排放蒸馏残液；第（8）步，二氧化锗制备将产出的四氯化锗转移到100L的反应釜内，通20‑30分钟的氯气，氯气流量为每分钟1.0‑1.5升，进行二次蒸馏、精馏、水解、过滤、烘干后，制得高纯二氧化锗。