這些廢料的共同特點(diǎn)是,鍺元素并非以單質(zhì)或簡單無機(jī)物形式存在,而是與碳、氫、氧等元素以共價(jià)鍵結(jié)合,形成復(fù)雜的有機(jī)分子結(jié)構(gòu)。其物理形態(tài)多樣,可能是固體殘?jiān)⒄吵硪后w、污泥或吸附于其他介質(zhì)上的物質(zhì)。這種化學(xué)形態(tài)的復(fù)雜性,決定了其回收技術(shù)路徑與簡單的金屬廢料回收有所不同。
*濕法化學(xué)處理:使用酸、堿或氧化劑溶液在特定條件下對廢料進(jìn)行浸出、消解。例如,用強(qiáng)氧化性酸(如硝酸與硫酸的混合酸)在加熱條件下處理,可以將有機(jī)物氧化分解,同時(shí)使鍺以離子形式進(jìn)入溶液。這種方法選擇性較強(qiáng),反應(yīng)條件相對溫和,適用于處理液態(tài)或易溶的廢料。
*鍺的分離與富集:經(jīng)過分解轉(zhuǎn)化后,鍺存在于溶液或固體殘?jiān)?,但濃度通常較低,且伴有大量其他雜質(zhì)離子(如鐵、鋅、硅等)。需要采用一系列分離純化技術(shù)進(jìn)行富集:
*溶劑萃取法:利用含鍺離子在特定有機(jī)溶劑與水相之間分配比的差異,通過多級萃取與反萃取操作,可以將鍺選擇性地從水相轉(zhuǎn)移到有機(jī)相,再反萃回純凈的水相,從而實(shí)現(xiàn)與大部分雜質(zhì)的分離。
*沉淀法:調(diào)節(jié)溶液的酸度、溫度等條件,或加入特定的沉淀劑(如硫化鈉、丹寧酸等),使鍺以特定化合物(如硫化鍺、丹寧酸鍺絡(luò)合物)的形式沉淀出來,與其他可溶性雜質(zhì)分離。
*離子交換/吸附法:使用對鍺離子有特異性吸附能力的樹脂或吸附材料,讓含鍺溶液流過,鍺被選擇性吸附,再通過洗脫劑回收,得到較純的鍺溶液。
*精煉與產(chǎn)品制備:經(jīng)過富集純化得到的鍺化合物(通常是二氧化鍺或四氯化鍺),還需要進(jìn)一步精煉才能得到高純度的鍺材料。例如,將二氧化鍺在高溫下用氫氣還原,可以得到金屬鍺錠;或?qū)⑺穆然N進(jìn)行精餾提純,作為制備高純鍺或光纖用四氯化鍺的原料。最終產(chǎn)品形態(tài)取決于市場需求,可以是鍺錠、鍺粒、高純二氧化鍺或特定的有機(jī)鍺中間體。

