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湿法冶金 2024-09-30 20:20:11

金属锗的用途(回收金属锗 提取)

一、金属金属锗的锗的锗提资料

●锗

(锗)

zhěㄓㄜˇ

◎一种金属元素,灰白色结晶,用途质脆,回收是金属金属重要的半导体材料。

汉英互译

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◎锗

germanium germanium n.

English

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◎ germanium

元素名称:锗

元素符号:Ge

元素英文名称:

元素类型:金属元素

原子体积:(立方厘米/摩尔)

13.6

元素在宇宙中的锗的锗提含量:(ppm)

0.2

元素在太阳中的含量:(ppm)

0.2

元素在海水中的含量:(ppm)

太平洋表面 0.00000035

地壳中含量:(ppm)

1.8

相对原子质量:72.61

氧化态:

Main Ge+2, Ge+4

Other

化学键能:(kJ/mol)

Ge-H 288

Ge-C 237

Ge-O 363

Ge-F 464

Ge-Cl 340

Ge-Ge 163

原子序数:32

质子数:32

中子数:41

摩尔质量:73

所属周期:4

所属族数:IVA

电子层排布:2-8-18-4

晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。用途

晶胞参数:

a= 565.75 pm

b= 565.75 pm

c= 565.75 pm

α= 90°

β= 90°

γ= 90°

莫氏硬度:6

声音在其中的回收传播速率:(m/S)

5400

电离能(kJ/ mol)

M- M+ 762.1

M+- M2+ 1537

M2+- M3+ 3302

M3+- M4+ 4410

M4+- M5+ 9020

M5+- M6+ 11900

M6+- M7+ 15000

M7+- M8+ 18200

M8+- M9+ 21800

M9+- M10+ 27000

常见化合价:+4

颜色和状态:银白色固体

密度:5.35克/厘米3

熔点:937.4℃

沸点: 2830℃

原子半径:

发现人:文克勒发现年代:1886年

发现过程:

1886年,德国的金属金属文克勒在分析硫银锗矿时,发现了锗的锗的锗提存在;后由硫化锗与氢共热,制出了锗。用途

元素描述:

粉末状呈暗蓝色,回收结晶状,金属金属为银白色脆金属。锗的锗提密度5.35克/厘米3。用途熔点937.4℃。沸点2830℃。化合价+2和+4。第一电离能7.899电子伏特。是一种稀有金属,重要的半导体材料。不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液。溶于王水、浓硝酸或硫酸、熔融的碱、过氧化碱、硝酸盐或碳酸盐。在空气中不被氧化。其细粉可在氯或溴中燃烧。

元素来源:

存在于煤、铁矿和某些银矿、铜矿中,也成锗石产出。可由二氧化锗用碳还原制得。也可以煤所发生炉生产烟道中的灰尘中回收。

元素用途:

高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗还原,再经熔炼可提取而得。掺有微量特定杂质的锗单晶,可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管,是第一代晶体管材料。锗材用于辐射探测器及热电材料。高纯锗单晶具有高的折射系数,对红外线透明,不透过可见光和红外线,可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。锗和铌的化合物是超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂,含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能,可作广角照相机和显微镜镜头,三氯化锗还是非功过新型光纤材料添加剂。

锗,具有半导体性质。对固体物理和固体电子У姆⒄钩��匾�饔谩U嗟娜勖芏?.32克/厘米3,锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。与盐酸、稀硫酸不起作用。浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。在硝酸、王水中,锗易溶解。碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解。锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染。锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗,主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

元素辅助资料:

锗、锡和铝在元素周期表中是同属一族,后两者早被古代人们发现并利用,而锗长时期以来没有被工业规模的开采。这并不是由于锗在地壳中的含量少,而是因为它是地壳中最分散的元素之一,含锗的矿石是很少的。

门捷列夫曾预言了之一元素的存在,把它成为类硅。直到1886年,锗终于被德国夫赖堡(Frieberg)矿业学院分析化学教授文克勒发现。他是在分析夫赖堡附近发现到一种新的矿石——argyrodite(辉银锗矿4Ag2S·GeS2)的时候,发现有一未知的新元素并通过实验验证了自己的推断。

从德国的拉丁名germania命名新元素为germanium(锗),以纪念发现锗的文克勒的祖国。元素符号定为Ge。锗继镓和钪后被发现,巩固了化学元素周期系。

二、常温下怎么辨别锗

【常温下辨别锗方法】

粉末状呈暗蓝色,结晶状,为银白色脆金属。化合价+2和+4。第一电离能7.899电子伏特,是一种稀有金属,重要的半导体材料。不溶于水。锗,就其导电的本领而言,优于一般非金属,劣于一般金属,这在物理学上称为“半导体”,对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。锗的熔密度5.32克/cm³,锗可能性划归稀散金属。锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的发展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗,主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。晶体结构:晶胞为面心立方晶胞,每个晶胞含有4个金属原子。

颜色和状态:银白色固体。据X射线研究证明,锗晶体里的原子排列与金刚石差不多。结构决定性能,所以锗与金刚石一样硬而且脆。

三、稀土怎样分离提纯

稀土生产与分离

概述

稀土市场是一个多元化的市场,它不只是一个产品,而是15个稀土元素和钇、钪及其各种化合物从纯度46%的氯化物到99.9999%的单一稀土氧化物及稀土金属,均具有多种多样的用途。加上相关的化合物和混合物,产品不计其数。首先从最初的矿石开采起,我们逐一介绍稀土的分离方法和冶炼过程。

稀土选矿

选矿是利用组成矿石的各种矿物之间的物理化学性质的差异,采用不同的选矿方法,借助不同的选矿工艺,不同的选矿设备,把矿石中的有用矿物富集起来,除去有害杂质,并使之与脉石矿物分离的机械加工过程。当前我国和世界上其它国家开采出来的稀土矿石中,稀土氧化物含量只有百分之几,甚至有的更低,为了满足冶炼的生产要求,在冶炼前经选矿,将稀土矿物与脉石矿物和其它有用矿物分开,以提高稀土氧化物的含量,得到能满足稀土冶金要求的稀土精矿。稀土矿的选矿一般采用浮选法,并常辅以重选、磁选组成多种组合的选矿工艺流程。内蒙古白云鄂博矿山的稀土矿床,是铁白云石的碳酸岩型矿床,在主要成分铁矿中伴生稀土矿物(除氟碳铈矿、独居石外,还有数种含铌、稀土矿物)。采出的矿石中含铁30%左右,稀土氧化物约5%。在矿山先将大矿石破碎后,用火车运至包头钢铁集团公司的选矿厂。选矿厂的任务是将Fe2O3从33%提高到55%以上,先在锥形球磨机上磨矿分级,再用圆筒磁选机选得62~65%Fe2O3(氧化铁)的一次铁精矿。其尾矿继续进行浮选与磁选,得到含45%Fe2O3(氧化铁)以上的二次铁精矿。稀土富集在浮选泡沫中,品位达到10~15%。该富集物可用摇床选出REO含量为30%的粗精矿,经选矿设备再处理后,可得到REO60%以上的稀土精矿。

稀土冶炼方法

稀土冶炼方法有两种,即湿法冶金和火法冶金。湿法冶金属化工冶金方式,全流程大多处于溶液、溶剂之中,如稀土精矿的分解、稀土氧化物、稀土化合物、单一稀土金属的分离和提取过程就是采用沉淀、结晶、氧化还原、溶剂萃取、离子交换等化学分离工艺过程。现应用较普遍的是有机溶剂萃取法,它是工业分离高纯单一稀土元素的通用工艺。湿法冶金流程复杂,产品纯度高,该法生产成品应用面广阔。火法冶金工艺过程简单,生产率较高。稀土火法冶炼主要包括硅热还原法制取稀土合金,熔盐电解法制取稀土金属或合金,金属热还原法制取稀土合金等。火法冶金的共同特点是在高温条件下生产。

稀土精矿的分解

稀土精矿中的稀土,一般呈难溶于水的碳酸盐、氟化物、磷酸盐、氧化物或硅酸盐等形态。必须通过各种化学变化将稀土转化为溶于水或无机酸的化合物,经过溶解、分离、净化、浓缩或灼烧等工序,制成各种混合稀土化合物如混合稀土氯化物,作为产品或分离单一稀土的原料,这样的过程称为稀土精矿分解也称为前处理。分解稀土精矿有很多方法,总的来说可分为三类,即酸法、碱法和氯化分解。酸法分解又分为盐酸分解、硫酸分解和氢氟酸分解法等。碱法分解又分为氢氧化钠分解或氢氧化钠熔融或苏打焙烧法等。一般根据精矿的类型、品位特点、产品方案、便于非稀土元素的回收与综合利用、利于劳动卫生与环境保护、经济合理等原则选择适宜的工艺流程。目前,虽然已发现有近200种稀散元素矿物,但由于稀少而未富集成具有工业开采的独立矿床,迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿,但矿床规模都不大。

碳酸稀土和氯化稀土的生产

这是稀土工业中最主要的两种初级产品,一般地说,目前有两个主要工艺生产这两种产品。一个工艺是浓硫酸焙烧工艺,即把稀土精矿与硫酸混合在回转窑中焙烧。经过焙烧的矿用水浸出,则可溶性的稀土硫酸盐就进入水溶液,称之为浸出液。然后往浸出液中加入碳酸氢铵,则稀土呈碳酸盐沉淀下来,过滤后即得碳酸稀土。另一种工艺叫烧碱法工艺,简称碱法工艺。一般是将60%的稀土精矿与浓碱液搅匀,在高温下熔融反应,稀土精矿即被分解,稀土变为氢氧化稀土,把碱饼经水洗除去钠盐和多余的碱,然后把水洗过的氢氧化稀土再用盐酸溶解,稀土被溶解为氯化稀土溶液,调酸度除去杂质,过滤后的氯化稀土溶液经浓缩结晶即制得固体的氯化稀土。

参考资料:废旧电池回收