在当今的工业生产与科技应用中,锗作为一种重要的半导体材料与特殊添加剂,其价值日益凸显。然而,在锗的提取、加工及使用过程中,会产生一定数量的含锗废料。这些废料若随意处置,不仅是对宝贵资源的浪费,也可能对环境造成潜在影响。有机锗废料的回收,便成为了一项连接资源节约与循环经济的重要环节。
*离子交换/吸附法:使用对锗离子有特异性吸附能力的树脂或吸附材料,让含锗溶液流过,锗被选择性吸附,再通过洗脱剂回收,得到较纯的锗溶液。
*精炼与产品制备:经过富集纯化得到的锗化合物(通常是二氧化锗或四氯化锗),还需要进一步精炼才能得到高纯度的锗材料。例如,将二氧化锗在高温下用氢气还原,可以得到金属锗锭;或将四氯化锗进行精馏提纯,作为制备高纯锗或光纤用四氯化锗的原料。终产品形态取决于市场需求,可以是锗锭、锗粒、高纯二氧化锗或特定的有机锗中间体。
锗是一种重要的稀有金属元素,在半导体、红外光学、光纤通信及太阳能电池等领域具有不可替代的应用价值。作为一种典型的稀散金属,锗极少以独立矿床存在,主要伴生于铅锌矿、煤矿等矿物中,或存在于特定的工业副产品及废弃物料内。从各类含锗的废弃材料中提纯回收锗,不仅是获取这一战略资源的重要途径,也是实现资源循环、减少原生开采环境压力的关键环节。
含锗废料并非指单一的某种废弃物,而是指在工业生产各环节产生的,含有一定量锗元素的固体、液体或污泥状物质。其主要来源包括:
1.锗金属冶炼与加工过程:在从锗精矿或含锗煤灰中提取金属锗的冶炼过程中,会产生炉渣、烟尘、酸浸渣等副产品,其中往往残留有未完全回收的锗。
2.锗制品制造环节:在将高纯锗加工成晶片、透镜、窗口等器件的过程中,会产生切割屑、研磨粉、不合格的边角料等。
3.使用锗材料的终端产业:例如,废弃的红外光学镜头、损坏的太阳能电池锗衬底、淘汰的半导体器件等,这些固体废弃物是重要的二次锗资源。
4.含锗废水与废液:在清洗、蚀刻等工艺步骤中产生的废水,可能溶解有微量的锗化合物。