推动有机锗废料回收,主要基于两方面的核心考量:
*资源的稀缺性与战略性:锗在地壳中的分布极为分散,丰度很低,具有工业价值的独立锗矿床稀少。它主要从某些铅锌矿、褐煤的副产品中提取,原矿开采和初级提纯过程复杂、成本较高。从废料中回收锗,相当于开发了一座“城市矿山”,能够有效补充原生资源的不足,降低对初级矿产的依赖,保障这种战略性元素的供应链稳定。
*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。最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。
含锗废料回收也面临一些挑战。废料来源分散,收集体系有待完善;不同来源废料成分复杂多变,对回收技术的适应性与灵活性要求高;回收过程需要投入设备与运营成本,需要持续的技术优化以提高经济效益。未来,随着技术进步,回收工艺将朝着更、更环保、更低成本的方向发展。自动化与智能化分选技术的应用,新型分离材料的开发,以及流程的集成优化,都将提升含锗废料回收的整体水平。
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。

