本發(fā)明屬于資源回收領域，涉及一種鍺元素的回收方法，具體涉及一種鍺酸及其制備方法。

背景技術：

1、鍺是典型的稀有分散元素，在地殼中含量約占百萬分之七。在半導體、航空航天測控、核物理探測、光纖通訊、紅外光學、生物醫(yī)學等領域得到廣泛應用。全球鍺的煙灰比較貧乏，主要的提鍺原料包括鍺精礦、鍺煤灰和含鍺煙灰。

2、在現(xiàn)有技術中，常用的鍺的提取工藝包括火法工藝和濕法工藝，通常根據(jù)不同的原料選擇合適的提取工藝。通常從煤中提鍺采用火法工藝，有色金屬冶煉過程中回收鍺采用濕法工藝?；鸱ǜ患鞒潭?、無腐蝕，但回收率低。火法工藝回收鍺的富集流程短、無腐蝕，但是鍺的回收率低。濕法工藝回收鍺通常先使用酸浸出鍺，然后通過單寧法或者氯化精餾法富集鍺，濕法回收鍺具有回收率高，能耗低等優(yōu)點，但酸腐蝕性強，對設備要求高且工藝復雜。

3、當前鍺的富集回收多以氧化鍺或硫化鍺為主要形式，后續(xù)仍需要復雜的精煉純化流程。而鍺酸是鍺的重要產(chǎn)品，是生產(chǎn)鍺化學品的重要基礎原料，在光纖、光學玻璃和藥物領域中有重要應用?，F(xiàn)行鍺酸的制備方法多以純金屬鍺為原料，采用水熱和化學合成法制備，流程長，成本高。

技術實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術存在的缺陷和不足，第一方面，本發(fā)明提供一種鍺酸的制備方法；第二方面，本發(fā)明提供上述制備方法制得的鍺酸。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種鍺酸的制備方法，包括如下步驟：

3、步驟1，混合含鍺煙灰和堿液反應一定時間后固液分離，得到含鍺浸出液和浸出渣；

4、步驟2，向含鍺浸出液中持續(xù)通入co2，得到漿料b，固液分離漿料b，得到的沉淀材料即為鍺酸。

5、優(yōu)選地，步驟1中，含鍺煙灰和堿液反應時還包括砂磨工序，混合含鍺煙灰和堿液后對含鍺煙灰和堿液的混合物進行砂磨。

6、進一步優(yōu)選，砂磨轉(zhuǎn)速為600～2000rpm；砂磨時間為1～6h；砂磨介質(zhì)為氧化鋯球。

7、優(yōu)選地，步驟1中，所使用的堿液和含鍺煙灰的液固比為1～5∶1l/kg；所述堿液的濃度為20～100g/l。

8、優(yōu)選地，所述堿液的濃度為20～100g/l；進一步優(yōu)選，所述堿液的濃度為30～80g/l。

9、優(yōu)選地，所述含鍺煙灰中的鍺含量高于0.2％。

10、優(yōu)選地，所述堿液為氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶液中的任意一種或兩種；進一步優(yōu)選，所述堿液為氫氧化鈉溶液。

11、優(yōu)選地，步驟2中，所述co2的流量為40～120l/m3/min；進一步優(yōu)選，所述co2的流量為60～100l/m3/min。

12、優(yōu)選地，步驟2中，反應體系的反應溫度為20～40℃；反應體系的反應時間為1～4h。

13、優(yōu)選地，所述含鍺煙灰中的鍺的質(zhì)量分數(shù)高于0.2％。

14、第二方面，一種鍺酸，由上述制備方法制得。

15、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下明顯的有益效果：

16、(1)本發(fā)明通過二氧化碳和浸出液中的鍺元素反應生成鍺酸沉淀，相對于現(xiàn)有技術而言，第一方面，利用二氧化碳制備鍺酸可避免雜質(zhì)陽離子的引入，提高鍺酸的純度；第二方面，選擇二氧化碳制備鍺酸相對于使用硫酸、鹽酸制備含鍺產(chǎn)品而言，可在ph值為6～7的條件下反應，在反應前無需調(diào)整反應體系的ph值或者大幅度縮小所需調(diào)整的反應體系的ph值范圍，節(jié)約原料，簡化工藝，有利于推廣和工業(yè)化。

17、(2)本發(fā)明利用砂磨細化效應和放熱效應，強化鍺的浸出效果，縮短浸出時間、提高浸出率。同時，因為煙灰中的大部分雜質(zhì)金屬元素為兩性金屬元素，在強堿條件下雜質(zhì)金屬也能發(fā)生溶解，通過增設砂磨工藝可在弱堿的條件下浸出鍺元素，降低其他雜質(zhì)元素被浸出的可能性，降低浸出液中的雜質(zhì)元素的含量，并且浸出液為弱堿性，使用二氧化碳沉淀鍺時無需調(diào)整反應體系的ph值。

技術特征：

1.一種鍺酸的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

2.如權利要求1所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，步驟1中，含鍺煙灰和堿液反應時還包括砂磨工序，混合含鍺煙灰和堿液后對含鍺煙灰和堿液的混合物進行砂磨。

3.如權利要求2所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，砂磨轉(zhuǎn)速為600～2000rpm；砂磨時間為1～6h；砂磨介質(zhì)為氧化鋯球。

4.如權利要求1所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，步驟1中，所使用的堿液和含鍺煙灰的液固比為1～5∶1l/kg；所述堿液的濃度為20～100g/l。

5.如權利要求1或4所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，所述堿液為氫氧化鉀溶液、氫氧化鈉溶液中的任意一種或兩種。

6.如權利要求1所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，步驟2中，所述co2的流量為40～120l/m3/min。

7.如權利要求1或6所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，步驟2中，反應體系的反應溫度為20～40℃；反應體系的反應時間為1～4h。

8.如權利要求1所述的鍺酸的制備方法，其特征在于，所述含鍺煙灰中的鍺的質(zhì)量分數(shù)高于0.2％。

9.一種鍺酸，其特征在于，由權利要求1～8任意一項所述的制備方法制得。

技術總結(jié)
本發(fā)明屬于資源回收領域，公開了一種鍺酸的制備方法，包括如下步驟：步驟1，混合含鍺煙灰和堿液得到漿料A，待漿料A反應后固液分離，得到含鍺浸出液和浸出渣；步驟2，向含鍺浸出液中持續(xù)通入CO<subgt;2</subgt;，得到漿料B，固液分離漿料B，得到的沉淀材料即為鍺酸。通過二氧化碳和含鍺浸出液進行反應，避免引入雜質(zhì)陽離子，提高鍺酸的濃度，并且反應可在pH值為6～7的條件下進行，在反應前無需調(diào)整反應體系的pH值或者大幅度縮小所需調(diào)整的反應體系的pH值范圍，節(jié)約原料，簡化工藝，有利于推廣和工業(yè)化。

技術研發(fā)人員：陳華
受保護的技術使用者：湖南鐵路科技職業(yè)技術學院
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/1/20