一种从锗酸铋晶体加工废料中回收锗和铋的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于锗酸铋废料回收利用领域。
【背景技术】
[0002] 锗酸铋化学式为Bi4Ge3012，简称BG0,在BG0中铋的化合价为+3价，锗的化合价为 +4价。20世纪80年代初，中科院上海硅酸盐研究所采用坩埚下降法成功地生长了大尺寸 锗酸铋（Bi 4Ge3012)单晶。由于这种晶体阻挡高能射线能力强、分辨率高，因而特别适合于 _能粒子和_能射线的探测，在基本粒子、空间物理和_能物理等研究领域有广泛的应用， 并已十分成功地用于欧洲核子研究中心L3正负电子对撞机的电磁量能器上。由于锗酸铋 (BG0)晶体独特的物理性能，使其在高能物理、空间科学、核医学等方面得到广泛的应用。
[0003] BG0晶体在后序加工过程中损耗比较大，约有20-40%的损耗。此外，因为BG0晶 体的打磨是用金刚砂轮进行的，打磨过程中砂轮上的碎屑会进入废料中，向废料中引入了 二氧化硅。
[0004] 目前国内BG0晶体的产量为6-8吨/年，产生的BG0晶体加工废料含约BG0有2-3 吨/年，目前国内BG0废料中主要成分为：
【主权项】
1. 一种从锗酸铋晶体加工废料中回收锗和铋的方法，包括如下步骤： a. 将锗酸铋晶体加工废料与盐酸在反应釜中混合，并加入高锰酸钾，加热并引发反应， 使得锗转化成四氯化锗，该四氯化锗被蒸馏出去，剩下含Bi3+的蒸馏残液； b. 加水将所述含Bi3+的蒸馏残液稀释至其中的盐酸浓度为l-3mol/L; c. 向稀释后的含Bi3+的蒸馏残液中加入铁粉以发生置换反应，得到海绵铋。
2. 根据权利要求1的方法，其还包括对蒸馏出去的所述四氯化锗进行进一步精馏处 理，得到提纯了的四氯化锗，然后使其在纯水中进行水解，得到纯二氧化锗产品。
3. 根据权利要求1的方法，其还包括将所述步骤b中置换还原后产生的废液用石灰中 和，以使其中的Fe2+和/或Fe3+发生絮凝沉淀，同时对废液进行自净化。
4. 根据权利要求1的方法，其中所述步骤a中将物料加热到不超过IKTC的温度。
5. 根据权利要求1的方法，其中所述步骤c中加入的铁粉与溶液中的Bi3+的质量比为 (0.6-0. 7) ： 1〇
【专利摘要】本发明涉及一种从锗酸铋晶体加工废料中回收锗和铋的方法，包括如下步骤：a.将锗酸铋晶体加工废料与盐酸在反应釜中混合，并加入高锰酸钾，通入蒸汽进行加热并引发反应，使得锗转化成四氯化锗，该四氯化锗被蒸馏出去，剩下含Bi3+的蒸馏残液；b.加水将所述含Bi3+的蒸馏残液稀释至其中的盐酸浓度为1-3mol/L；c.向稀释后的含Bi3+的蒸馏残液中加入铁粉以发生置换反应，得到海绵铋。本发明的方法，能够以高回收率回收锗和铋，且工艺流程简单，废水废渣量更少。
【IPC分类】C22B30-06, C22B7-00, C22B41-00
【公开号】CN104789777
【申请号】CN201410023369
【发明人】张发, 孟力民, 杨武斌, 王波, 张建伟
【申请人】汉能新材料科技有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2014年1月16日