廢光纖中鍺的提取
光纖廢料是鍺主要的二次資源。光纖廢料含鍺2%~6%,酸溶鍺占全鍺的30%~70%不等。早期用HF浸出廢光纖后用單寧沉淀一氯化蒸餾制得GeCl4,工藝全過程鍺回收率93%~95%。另一方法是堿焙解法,光纖廢料磨細(xì)至0.074mm,加入廢料量3~4倍的純堿,820℃下焙燒2.5h,廢料的SiO2和GeO2 大部轉(zhuǎn)為硅酸鈉和鍺酸鈉,用HCl(或 H2SO4)在pH=0.5~1下浸出并分離硅酸后,加入HCl進(jìn)行氯化蒸餾提鍺,鍺回收率80%~90%。此法酸堿耗量大,成本較高。因脫硅會造成約5%~10%的鍺共沉淀,有工廠采用萃淋樹脂法吸萃儲,這可能是較為合適的工藝方法。
光纖級四氯化鍺制備
光纖級 GeCl4,純度除要求為8N 級外,對含氫化合物 GeCl3? .?OH、C—H、HCl也嚴(yán)格要求總量不大于12×10-6,脫除這些含H化合物的主要方法是通過強(qiáng)氧化,將含氫有機(jī)化合物完全轉(zhuǎn)為高沸點(diǎn)的高氯酸化合物和HCl,然后通過蒸餾分離。
一種制備工藝是:首先在GeCL4料液中加入料液重量10%的無水氯化鈣或5%的無水P2O5或1%的鎂化合物,送精餾裝置中將料液加熱至80℃,通入HCI氣和CL2氣,并用碘鎢燈輻照,留出液在紫外光輻照下,Cl2產(chǎn)生氯化的自由基、將氫化合物氯化成HCl。其次,將輻照氯化后的料液在80~100℃下將GeCL4、維出,然后將GeCL4和HCl、Cl2的混合蒸氣導(dǎo)入溫度為300~600℃的石英管內(nèi)加熱5s到數(shù)十秒。處理后的蒸氣接入蒸餾塔進(jìn)行冷凝再精餾,得到餾出的CeCl4液體再冷凍到-20℃以下并在真空下將所含的HCl和Cl2抽除干凈。經(jīng)以上處理GeCl4所含的帶羥基和C-H鏈的有機(jī)物及HCl能被大部脫除。