这些废料的共同特点是,锗元素并非以单质或简单无机物形式存在,而是与碳、氢、氧等元素以共价键结合,形成复杂的有机分子结构。其物理形态多样,可能是固体残渣、粘稠液体、污泥或吸附于其他介质上的物质。这种化学形态的复杂性,决定了其回收技术路径与简单的金属废料回收有所不同。
*湿法化学处理:使用酸、碱或氧化剂溶液在特定条件下对废料进行浸出、消解。例如,用强氧化性酸(如硝酸与硫酸的混合酸)在加热条件下处理,可以将有机物氧化分解,同时使锗以离子形式进入溶液。这种方法选择性较强,反应条件相对温和,适用于处理液态或易溶的废料。
*锗的分离与富集:经过分解转化后,锗存在于溶液或固体残渣中,但浓度通常较低,且伴有大量其他杂质离子(如铁、锌、硅等)。需要采用一系列分离纯化技术进行富集:
*溶剂萃取法:利用含锗离子在特定有机溶剂与水相之间分配比的差异,通过多级萃取与反萃取操作,可以将锗选择性地从水相转移到有机相,再反萃回纯净的水相,从而实现与大部分杂质的分离。
*沉淀法:调节溶液的酸度、温度等条件,或加入特定的沉淀剂(如硫化钠、丹宁酸等),使锗以特定化合物(如硫化锗、丹宁酸锗络合物)的形式沉淀出来,与其他可溶性杂质分离。
*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。