专利名称：高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法
高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法技术领域
本发明属于稀散金属的冶金领域，具体涉及用高纯二氧化锗连续还原锗锭的一种 新方法。
背景技术：
高纯二氧化锗还原成锗锭时，一般都用纯氢作还原剂其化学反应为
Ge02+H2 = GeCHH2O
Ge0+H2 = Ge+H20
现有技术的还原过程分为上述的二个阶段，因GeO蒸气压高，较难进行控制，当工 艺参数稍不合理时，GeO将会大量挥发损失。常用的方法是将一定量的二氧化锗装入石英舟 内，放置在石英加热管中，通入氢气，赶走石英管内的空气，分时段升温，并不断通入氢气， 经过一定时间，断电、降温，直至接近室温后，取出锗锭。因此，采用传统方法存在产能小，电 能消耗大，操作复杂的不足。发明内容
本发明的目的是针对现常用的还原方法，提出一种连续还原的工艺，从而操控容 易、降低能耗、提高产能、减小氢气用量。
实现本发明目的所采用的技术方案是在石墨舟内装入纯度大于99. 99%的二氧 化锗，石墨舟从石英管的预热段推入进行三段加热，预热段加热温度为550 650°C，还原 段加热温度为700 750°C，铸锭段加热温度为980 1000°C，纯度大于99%的氢气由铸锭 段进入，进入的氢气流量为0. 2 0. 3M3/H，每隔30分钟推入推入一舟GeO2,经10小时还原 后，取出石墨舟中锗锭。
所述的石英管是装入缠绕电阻丝的高铝螺纹管中加热，采用闭环比例-积分-微 分控制，电阻加热用晶闸管调压加热电压在160 200V区间。
石英管壁厚3 4mm，石英管长度5 6m，石英管外径为100mm，预热段长度为1 1. 5m，还原段长度为2. 5 3m，铸锭段长度为1 1. 5m，加热的高铝螺纹管内径为IlOmm ； 石墨舟截面为半园孤型，长250 300mm，内装500 600g Ge02。
石英管预热段和铸锭段的端盖为不锈钢材质，内装水套，通水冷却。
本发明的有益效果由于石英管连续分段加热，因此容易控制还原反应，减少GeO 挥发损失，也减少了能耗；具有操作方便，产能可大可小，有效地节约氢气用量和电能消耗 的优点。
具体实施方式
实施例1 由铸锭区内通入氢气15分钟，采用闭环比例-积分-微分控制器使电 阻加热电压调整在160 200V，通电升温使石英管各加热段当达到设定温度后，开始进料， 每隔30分钟推入一舟500g纯度99. 99 %的，同时由铸锭段通入纯度99 %的氢气，氢气流量为0. 2M3/H，经10小时后，取出石墨舟，得到合格的锗锭337g。
实施例2 在石墨舟内装入600g纯度为99. 995%的GeO2，通入纯度99. 的氢 气，氢气流量为0. 3m3/H，每隔30分钟推入一舟径10小时后，取出石墨舟，得到合格的锗锭 403go
实施例3 装入500g纯度为99. 998%的GeO2，预热段温度定为550°C，还原段温度 设定为700°C，铸锭段温度定为980°C，氢气纯度99. 5%，流量为0. 2m3/H,隔30分钟推舟一 次，10小时后得到锗锭335g。
权利要求
1.一种高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法，其特征是在石墨舟内装入纯度大 于99. 99%的二氧化锗，石墨舟从石英管的预热段推入进行三段加热，预热段加热温度为 550 650°C，还原段加热温度为700 750°C，铸锭段加热温度为980 1000°C，纯度大于 99%的氢气由铸锭段进入，进入的氢气流量为0. 2 0. 3M7H，每隔30分钟推入推入一舟 GeO2，经10小时还原后，取出石墨舟中锗锭。
2.按权利要求1所述的高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法，其特征是石英管是装 入缠绕电阻丝的高铝螺纹管中加热，采用闭环比例-积分-微分控制，电阻加热用晶闸管调 压加热电压在160 200V区间。
3.按权利要求2所述的高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法，其特征是石英管壁厚 3 4mm，石英管长度5 6m，石英管外径为100mm，预热段长度为1 1. 5m，还原段长度为 2. 5 3m，铸锭段长度为1 1. 5m，加热的高铝螺纹管内径为IlOmm ；石墨舟截面为半园孤 型，长 250 300mm，内装 500 600g Ge02。
4.按权利要求1所述的高纯二氧化锗连续还原为锗锭的方法，其特征是石英管预热 段和铸锭段的端盖为不锈钢材质，内装水套，通水冷却。
全文摘要
本发明属于稀散金属的冶金领域，具体涉及用高纯二氧化锗连续还原锗锭的一种新方法。本发明的方法是在石墨舟内装入纯度大于99.99％的二氧化锗，石墨舟从石英管的预热段推入进行三段加热，预热段加热温度为550～650℃，还原段加热温度为700～750℃，铸锭段加热温度为980～1000℃，纯度大于99％的氢气由铸锭段进入，进入的氢气流量为0.2～0.3M3/H，每隔30分钟推入推入一舟GeO2，经10小时还原后，取出石墨舟中锗锭。本发明工艺流程简单，还原反应操控容易，可减少中间操作环节，具有降低能耗、提高产能、减小氢气用量优点。
文档编号C22B41/00GK102031397SQ201010517799
公开日2011年4月27日 申请日期2010年10月25日 优先权日2010年10月25日
发明者孙浩然, 李云昌 申请人:云南天浩稀贵金属股份有限公司