优先挥发法提锗
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立志当早,存高远
优先挥发法提锗
以含锗硫化物或氧化物有色金属矿为原料,在回收主金属之前先使锗升华
挥发入烟尘,进而获得纯GeO2 的过程。原料中的主金属多为铅、锌、铜等。
本法工艺流程简短,不需经过浸出、过滤、丹宁沉淀、煅烧等回收锗的处理步骤,直接获得含锗在l0%以上的锗精矿,锗的回收率高,但只能回收原料中的
硫化锗和氧化锗,并受主金属生产流程的制约,因而未获推广。
原理锗的硫化物和低价氧化物在较低温度下具有高的蒸气压,如997K 温度
时GeS 的蒸气压为1386Pa,956K 时GeS2 的蒸气压为380Pa,1196K 时GeO 蒸气压达1662.5Pa。此外,它们还有在中性或弱还原气氛中,于较低温度下容
易升华挥发的特性。可以利用锗硫化物和低价氧化物的这些特性,通过控制炉
内气氛和温度,使它们先升华挥发。而原料中的铅、锌、铜等主金属硫化物或
氧化物在此条件下极少挥发。据此,可在回收原料的主金属铅、锌和铜等的前期,使原料中的锗优先挥发并在烟尘中富集而得到回收。
工艺比利时霍博肯奥维佩特冶金公司(MH0)于1952 年采用一次挥发法从锗石
中回收锗,中国也于20 世纪60 年代采用类似的两次挥发法从铅锌矿回收锗。
一次挥发法原料是锗石精矿,主要成分(质量分数w/%)为:Ge 0.25,Cu 27.8,Zn 7.92,Pb 25.0,As 7.5 等。原料烘干后配入料质量4%的木炭或10% 焦炭进行制团(见炉料制团)。团料定期加入到反应区断面积为0.23m×0.58m 的
竖炉内,并从炉上部向下送入含C0 30%、H2 1%~2%和余为氮的还原气体,挥发温度控制在1143~1253K 间。在此条件下,炉内的锗硫化物和低价氧化
物,以及砷等杂质升华进入烟气。从竖炉排出的烟气温度在973K 以上,需先
经冷凝器回收80%的锗,再用布袋收尘。焙砂送回收主金属。过程中锗挥发率
达92%~93%,而PbS 仅挥发5%~10%。收得的含锗硫化物尘,在823K 温度