锗单质是一种灰白色类金属，有光泽，质硬，属于碳族，化学性质与同族的锡与硅相近，不溶于水、HCl、稀苛性碱溶液，溶于王 水、浓硝酸或硫酸，具有两 性，故溶于熔融的碱、过氧化碱、碱金属硝酸盐或碳酸盐，在空气中较稳定，在自然界中，锗共有五种同位素：70，72，73，74，76，在700℃以上与氧作用生成GeO2，在1000℃以上与氢作用，细粉锗能在氯或 Br 中燃烧，锗是优良半导体，可作高频率电流的检波和交流电的整流用，此外，可用于红外光材料、精密仪器、催化剂。锗的化合物可用以制造荧光板和各种折射率高的玻璃。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HCl、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。??锗在电子工业中的用途，已逐渐被硅代替。但由于锗的电子和空穴迁移率较硅高,在高速开关电路方面,锗比硅的性能好。锗在红外器件、γ辐射探测器方面，有新的用途。金属锗能通过?2～15微米的红外线，又和玻璃一样易被抛光，能有效地抵制大气的腐蚀，可用以制造红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。锗酸铋用于闪烁体辐射探测器。锗还同铌形成化合物，用作超导材料。二氧化锗是聚合反应的催化剂。用二氧化锗制造的玻璃有较高的折射率和色散性能，可用于广角照相机和显微镜镜头；GeO2－TiO2－P2O5类型的玻璃有良好的红外性能，在空间技术上，可用来保护超灵敏的红外探测器。

归纳收回锗的办法许多，常用的是氯化蒸馏的经典办法。该法是使原猜中的锗转入硫酸溶液，参加单宁得单宁锗沉积物，经氧化焙烧脱砷及脱有害物后，在83～100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发作如下反响： GeO3+4HCl=GeCl4+2H2O GeCl4经水解得纯GeO2，过程中发作下列反响： GeCl4+2H2O=GeO2+4HCl GeO2通复原得到约具有10～20Ω·cm电阻率的金属锗，其反响为: GeO2+2H2=Ge+2H2O (1)优先蒸发法收回锗先把质料制团，经复原蒸发硫化锗，蒸发锗率达90%～98%;然后将尘按经典法提锗，锗的收回率听说高达90%。在我国，曾实验用此法从含0.006%～0.008%Ge的锌精矿中提锗，通过两次复原蒸发，所得硫化物尘再用经典法提锗，锗收回率达75%～80%。 (2)硫酸化-载体沉积法收回锗此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿，经浮选得含锗0.13%的铜精矿，经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘，经硫酸化使锗转入硫酸系统，净化后用MgO作载体沉积出溶液中的锗，然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂选用此法出产，锗的收回率达75%。 (3)碱土金属氯化蒸馏法收回锗。 (4)烟化法收回锗。 (5)氧化复原焙烧收回锗。 (6)再次蒸发收回锗。 (7)萃取法收回锗近年来，国内外溶剂萃取锗的研讨工作进展较大，在系统中可用火油、CCl4、MIBK、Lix63及二等萃取锗;在硫酸系统中可用TOA、P204+YW100、Lix63及Kelex100等萃取锗，此法可根据具体情况进行出产。 (8)鼓风炉蒸发法收回锗。

一、概述     韶关冶炼厂进厂质料含锗约0.0048％，选用I.S.P.工艺出产锌和铅金属时，质猜中约55％的锗进入粗锌中。粗锌中的锗在精馏过程中，约40％进入铅塔硬锌，40％入B吨塔硬锌，其他大多在鼓风炉的锌渣中。       硬锌选用蒸馏法得锌粉和锗渣。锌渣选用浸出－丹宁沉锗得锗精矿（中浸液经处理得七水硫酸锌）。       含锗产品用浸出－蒸馏法制取，最终将其水解成二氧化锗。二氧化锗经复原可得金属锗。       由铅锌精矿至金属锗总收回率达33％～55％。       硬锌处理工艺流程见图1，锌渣处理工艺流程见图2，二氧化锗和金属锗出产工艺流程见图3。    图1  硬锌处理工艺流程    图2  锌渣处理工艺流程    图3  二氧化锗出产流程       二、质料       （一）硬锌成分       硬锌是以锌、铅为主体的多元合金，含有少数Fe、As、Ge等元素。硬锌成分见表1。   表1  硬锌成分，％称号ZnPbAsFeCuGeCd铅塔硬锌80～908～100.4～1.00.7～1.00.140.17～0.46微B号塔硬锌74～8010～151.0～2.52.0～3.01.5～3.00.5～1.0微       （二）锌渣成分       锌渣用于出产硫酸锌并收回锗。其成分（％）为：Ge0.088，Zn76.70，Pb2.57，As0.299，Fe0.22。       三、技能操作条件       硬锌选用隔焰炉和工频感应电炉处理。这两种炉子、丹宁锗出产及二氧化锗出产的技能操作条件如下：           （一）隔焰炉  燃烧室温度1350～1450℃煤气预热温度＞750℃蒸腾室温度890～920℃熔化炉780～840℃锌粉冷凝温度≤300℃废气（换热室出口）＜450℃处理量800～1200kg/（炉·8h）       （二）工频感应电炉  炉温＜1200℃炉顶温度950～1000℃电压380V电流＜260A冷却器温度350～400℃冷却水出口温度＜55℃冷却水进口压力＞19.6×104Pa投料量700kg/炉电炉炉时15～20h       （三）丹宁沉锗       栲胶∶锗（35～40）∶1（浸出液含锗0.10～0.25g/L）       始酸pH值    2.5～3.0       温度         60℃       拌和时刻     5min       （四）丹宁锗焙烧       温度         约550℃       时刻         3～5h/盘       气氛         能充沛氧化       （五）二氧化锗出产       浸出－蒸馏       液固比           8∶1       始酸pH值        1       FeCl3参加量      物料量的0.1～0.3倍       拌和速度         80r/min       通氯量           50kg料通氯3kg       浸出温度         60～70℃       蒸馏最高温度     115℃       蒸馏残液         含CaCl2300g/L，HCl2～2.5g/L       残液中和       初温        60℃       终温         ＜90℃       终酸pH值    4.5～5.0       水解       投入量           1600ml/桶       ∶水           1∶6.5（体积）       参加速度      20～30ml/min       水解槽温度            ＜0℃       烘干温度                 140～160℃       烘干时刻                 6～8h       四、产品产率及成分       （一）隔焰炉       日处理量       2.4～3.6t/（炉·d）       日产锌粉量     1.4～2.2t/（炉·d）       含锗粗铅       Zn15％，Pb70％，Ge1.2％。约占硬锌量的20％       锌渣           Zn75％，Pb8％。用于出产硫酸锌       （二）工频电炉       锌粉产值         500kg/（台·d），产率约70％       产锗渣含锗     3.0～4.0kg/（台·d），产率约7.5％       粗铅           Pb＞75％，Zn1.8%，Ge＜1.1％，产率约12％       高砷锗渣成分   Zn4.62％，Pb21.8％，As12.4%，Fe10.93%       （三）粗二氧化锗出产       丹宁锗粗矿   Ge＜5％ As＜1％（湿渣：Ge＜2％  As＜0.2％ H2O＜80％）       粗二氧化锗   白色粉末Ge≥65％  As＜1.0％       五、首要技能经济指标       隔焰炉       （2.7m2，3.55m2）       锌收回率      95.5％       锌直收率      75.5％       煤气单耗      3800m3/t硬锌       水单耗        120t/t硬锌       工频电炉（190kW/380V）       锌收回率     95.0％       锌直收率     83％       锗收回率     95％       锗直收率     75％       硬锌单耗     1.181t/t锌粉       粗二氧化锗出产       锌渣中锌收回率       92％       锌渣中锗收回率       50.5％       高砷锗渣中锗收回率   90.25％（至GeO2）       六、首要设备实例       韶冶锗车间首要设备为两座隔焰炉，面积分别为2.7m2和3.55m2，1台190kW/380V的工频感应电炉；其他均为湿法车间的小型设备。

粉末状锗呈暗蓝色，结晶状锗为银白色脆金属。密度5.35克/厘米3。熔点937.4℃。沸点2830℃。化合价+2和+4。榜首电离能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、、稀苛性碱溶液。溶于、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。其细粉可在氯或中焚烧。具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的开展超越重要效果。锗可划归稀散金属，锗化学性质安稳，常温下不与空气或水蒸汽效果，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。与、稀硫酸不起效果。浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。在硝酸、中，锗易溶解。碱溶液与锗的效果很弱，但熔融的碱在空气中，能使锗敏捷溶解。锗与碳不起效果，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。锗有着杰出的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的开展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗，首要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

锗为银灰色金属，密度5.35克，熔点937.4℃，沸点2830℃。室温下，晶态锗性脆，可塑性很小。锗的化学性质安稳，常温下锗在空气中不被氧化，但在加热时，锗能在氧气、和蒸气中焚烧。锗不与水效果，不溶于和稀硫酸，硝酸和热的浓硫酸能将金属锗氧化为二氧化锗，锗还溶于。锗易溶于熔融的或，生成锗酸钠或锗酸钾。在过氧化氢、次等氧化剂存鄙人，锗能溶解在碱性溶液中，生成锗酸盐。锗具有半导体性质，在高纯锗中掺入三价元素（如铟、镓、硼）、得到P型锗半导体；掺入五价元素（如锑、砷、磷），得到N型锗半导体。　　锗一般以涣散状况存在于其他矿藏中，独立的矿藏很少。可从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中收回锗。锗的提取办法是首先将锗的富集物用浓氯化，制取，再用溶剂萃取法除掉首要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯，再经高纯洗刷，可得到高纯，用高纯水使水解，得到高纯二氧化锗。一些杂质会进入水解母液，所以水解进程也是提纯进程。纯二氧化锗经烘干煅烧，在复原炉的石英管内用于650-680℃复原得到金属锗。　　锗在电子工业中的用处已逐步被硅替代。但因为锗的电子和空穴迁移率较硅高，在高速开关电路方面，锗比硅的功用好。锗首要用来出产低功率半导体二极管三极管，锗在红外器材、γ辐射探测器方面有着新的用处，金属锗能让2-15微米的红外线经过，又和玻璃相同易被抛光，能有效地抵抗大气的腐蚀，可用以制作红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。锗还与铌构成化合物，用作超导材料。用氧化锗制作的玻璃有较高的折射率和色散功用，可用于广角照像镜头和显微镜。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

锗为银灰色金属，密度5.35克，熔点937.4℃，沸点2830℃。室温下，晶态锗性脆，可塑性很小。锗的化学性质安稳，常温下锗在空气中不被氧化，但在加热时，锗能在氧气、和蒸气中焚烧。锗不与水效果，不溶于和稀硫酸，硝酸和热的浓硫酸能将金属锗氧化为二氧化锗，锗还溶于。锗易溶于熔融的或，生成锗酸钠或锗酸钾。在过氧化氢、次等氧化剂存鄙人，锗能溶解在碱性溶液中，生成锗酸盐。锗具有半导体性质，在高纯锗中掺入三价元素(如铟、镓、硼)、得到P型锗半导体;掺入五价元素(如锑、砷、磷)，得到N型锗半导体。 锗一般以涣散状况存在于其他矿藏中，独立的矿藏很少。可从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中收回锗。锗的提取办法是首先将锗的富集物用浓氯化，制取，再用溶剂萃取法除掉首要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯，再经高纯洗刷，可得到高纯，用高纯水使水解，得到高纯二氧化锗。一些杂质会进入水解母液，所以水解进程也是提纯进程。纯二氧化锗经烘干煅烧，在复原炉的石英管内用于650-680℃复原得到金属锗。 锗在电子工业中的用处已逐步被硅替代。但因为锗的电子和空穴迁移率较硅高，在高速开关电路方面，锗比硅的功用好。锗首要用来出产低功率半导体二极管三极管，锗在红外器材、γ辐射探测器方面有着新的用处，金属锗能让2-15微米的红外线经过，又和玻璃相同易被抛光，能有效地抵抗大气的腐蚀，可用以制作红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。锗还与铌构成化合物，用作超导材料。用氧化锗制作的玻璃有较高的折射率和色散功用，可用于广角照像镜头和显微镜。 镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组;二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床;三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。 稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。 稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲;黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗;方铅矿也常富含铟、、硒及碲;辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒;黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。 我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%;镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区;铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东;矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区;硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区;碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃;铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

粉末状呈暗蓝色，结晶状，为银白色脆金属。密度5.35克/厘米3。熔点937.4℃。沸点2830℃。化合价+2和+4。榜首电离能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、、稀苛性碱溶液。溶于、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。其细粉可在氯或中焚烧。 　　性质：　　具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的开展有重要效果。锗的熔密度5.32克/厘米3，锗可能性划归稀散金属，锗化学性质安稳，常温下不与空气或水蒸汽效果，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。与、稀硫酸不起效果。浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。在硝酸、中，锗易溶解。碱溶液与锗的效果很弱，但熔融的碱在空气中，能使锗敏捷溶解。锗与碳不起效果，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。锗有着杰出的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的开展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗，首要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

锗具有半导体性质。对固体物理和固体电子学的开展有重要效果。锗的熔密度5.32克/厘米3，锗可能性划归稀散金属，锗化学性质安稳，常温下不与空气或水蒸汽效果，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。与、稀硫酸不起效果。浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。在硝酸、中，锗易溶解。碱溶液与锗的效果很弱，但熔融的碱在空气中，能使锗敏捷溶解。锗与碳不起效果，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。锗有着杰出的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。锗的开展仍具有很大的潜力。现代工业生产的锗，首要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

锗具备多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理探测、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等领域都有广泛而重要的应用，是一种重要的战略资源。在电子工业中，在合金预处理中，在光学工业上，还可以作为催化剂。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，不透过可见光和紫外线，可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。20世纪初，锗单质曾用于治疗贫血，之后成为最早应用的半导体元素。单质锗的折射系数很高，只对红外光透明，而对可见光和紫外光不透明，所以红外夜视仪等军用观察仪采用纯锗制作透镜。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GeCl4还是新型光纤材料添加剂。据数据显示，2013年来光纤通信行业的发展、红外光学在军用、民用领域的应用不断扩大，太阳能电池在空间的使用，地面聚光高效率太阳能电站推广，全球对锗的需求量在持续稳定增长。全球光纤网络市场尤其是北美和日本光纤市场的复苏拉动了光纤市场的快速增长。21世纪全球光纤需求年增长率已经达到了20%。未来中国光纤到户、3G建设及村通工程将拉动中国光纤用锗需求快速增长。锗在红外光学领域的年需求量占锗消费量的20-30%，锗红外光学器件主要作为红外光学系统中的透镜、棱镜、窗口、滤光片等的光学材料。红外市场对锗产品的未来需求增长主要体现在两个方面：军事装备的日益现代化带动了对红外产品的需求和民用市场对红外产品的需求。太阳能电池用锗占据锗总消耗量的15%，太阳能电池领域对锗系列产品的未来需求增长主要体现在两个方面：航空航天领域及卫星市场快速发展和地面光伏产业快速增长。从全球产量分布来看，中国供给了世界71%的锗产品，是全球最大的锗生产国和出口国，这主要是由于中国高附加值深加工产品技术环节薄弱，导致内需相对有限，产品多以初加工产品出口为主。但是在需求旺盛刺激下，中国锗生产技术能力提升迅速，目前中国企业已经能够生产光纤级、红外级、太阳能级锗系列产品。加之来政策推动力度大，中国光纤领域锗需求明显增长。2013年PET催化剂用锗约占25%，电子太阳能用锗约占15%，红外光学用锗比重从42%降至25%，而光纤通讯约占锗消费30%左右的市场份额。2011年中国锗消费量为45金属吨，2012年锗消费量为50金属吨，同比增长11.11%;2013年锗消费量为59金属吨，同比增长18.00%。

锗的提取办法是首先将锗的富集物用浓氯化，制取，再用溶剂萃取法除掉首要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯，再经高纯洗刷，可得到高纯，用高纯水使水解，得到高纯二氧化锗。一些杂质会进入水解母液，所以水解进程也是提纯进程。纯二氧化锗经烘干煅烧，在复原炉的石英管内用于650-680℃复原得到金属锗。 锗具有多方面的特殊性质，在半导体、航空航天测控、核物理勘探、光纤通讯、红外光学、太阳能电池、化学催化剂、生物医学等范畴都有广泛而重要的使用，是一种重要的战略资源。

高纯二氧化锗（GeO2）是将高纯（GeCl4）参加去离子水分化而成的。经过过滤使固体GeO2与水解液别离，水解液中的锗含量一般为2～4g/L。现在，一般选用直接往水解液中加氯盐法或参加等质量的进行蒸馏的办法收回其间的锗，锗以GeCl4的方式得到收回。驰宏公司选用第二种办法收回水解液中的锗，需耗费30%的工业约110t/a，发生H＋浓度为6.5mol/L的蒸馏残液约200m3/a，环保处理时困难比较大。本研讨就是为了寻觅一个成本低和残液发生量较少的环境友好型锗收回新工艺。       一、试验部分       （一）质料       试验所用水解液是从高纯GeCl4水解生成GeO2后的水解上清液，为淡黄色的酸性溶液，悬浮有少数白色漂浮物，其化学组成见表1。此外，试验所用试剂MgCl2·6H2O，MgSO4·7H2O，MgO均为分析纯（广东省汕头市达濠精密化学品有限公司出产）；NaOH，NH3·H2O为分析纯（上海化学试剂有限公司出产）。   表1  水解液首要化学组成水解母液c（H＋）/（mol·L－1）ρ（Ge）/（g·L－1）1#4.513.402#4.822.753#5.032.12       （二）试验原理       高纯GeCl4水解成高纯GeO2的化学反应式为： GeCl4＋2H2O＝GeO2＋4HCl   或：GeCl4＋（x＋2）H2O＝GeO2·xH2O＋4HCl       水解生成的GeO2具有必定的溶解度（0.004mol/L），是一种可溶性的结晶氧化物。       向水解液中参加与氯化镁，首要生成溶于水的锗酸钠，后生成不溶性的锗酸镁，此进程的化学反应式为：   GeO2＋2NaOH＝Na2GeO3＋H2O   Na2GeO3＋MgCl2＝MgGeO3↓＋2NaCl       过滤枯燥后将锗酸镁与按1∶6（质量比）参加到蒸馏釜中一起蒸馏，运用GeCl4沸点低（83.1℃）的性质，锗便以GeCl4的方式得到收回，此进程的化学反应式为：   MgGeO3＋6HCl＝MgCl2＋GeCl4＋3H2O       （三）试验办法       试验在室温下（25℃）进行，锗收回首要包含以下几步（图1）：图1  从水解母液中收回锗的工艺流程   （因故图件不清，需求者可来电免费讨取）       过程1：选用NaOH与NH3·H2O调理水解液的pH值为7.0～8.0，参加MgCl2、MgSO4和MgO作为沉积剂，使锗生成不溶于水的锗酸镁（MgGeO3）。       过程2：将过程1所得溶液过滤，得到含锗滤饼。       过程3：将含锗滤饼进行枯燥，能够削减滤饼40%～60%的含水量，以便蒸馏。       过程4：将枯燥脱水后的滤饼与一起蒸馏，在大约70～100℃使锗以GeCl4的方式蒸发，用分析纯吸收蒸馏出来的GeCl4。       二、成果与评论       试验发现，选用NaOH或NH3·H2O来调理水解液的pH值，对锗收回率几乎没有影响。运用NH3·H2O调理水解液的pH值时，会有必定量的NH3冒出，因而从往后的工业使用考虑，试验选用NaOH来调理水解液的pH值。       （一）Mg/Ge摩尔比对锗收回率的影响       试验中选用MgCl2作为沉积剂，沉积时刻为24h，Mg/Ge摩尔比对锗收回率的影响见表2。由表2能够看到随Mg/Ge摩尔比的添加，锗的收回率也是不断添加的。含锗量高的水解液，锗的收回率也比较高，但锗沉积后的上清液中含锗量根本一起。当Mg/Ge摩尔比到达1.5时，锗的收回率比较抱负，持续添加Mg/Ge摩尔比对锗收回率的影响不是十分显着。因而，将Mg/Ge摩尔比确定为1.5。   表2  不同Mg/Ge摩尔比条件下的锗收回率/%水解母液n(Mg)/n(Ge)00.511.522.51#65.392.495.998.599.199.12#57.190.594.998.298.898.93#41.687.193.197.598.598.5       （二）不同镁化合物对锗收回率的影响       试验中选用MgCl2、MgSO4或MgO作为沉积剂，Mg/Ge摩尔比为1.5，沉积时刻24h，锗收回率见表3。由表3可知，MgCl2与MgSO4作为沉积剂，锗的收回率都比较抱负，而MgO的沉积作用不抱负，这可能是因为MgCl2与MgSO4在水溶液中都能够电离出Mg2＋，而MgO则不能。   表3  不同镁化合物对锗收回率的影响镁化合物收回率/%MgCl298.3MgSO498.2MgO85.3       （三）氯化铵对锗收回率的影响       据有的材料介绍，溶液中若有NH4＋存在时，水解液中的锗更简单沉积分出。试验中选用MgCl2作为沉积剂，沉积时刻为24h，参加不同量的NH4Cl，锗收回率见表4。由表4成果能够看到，NH4Cl的参加量对锗收回率几乎没有影响。   表4  氯化铵对锗收回率的影响n(NH4Cl)/n(Ge)收回率/%098.20.598.5197.81.597.1296.82.595.6       （四）沉积时刻对锗收回率的影响       试验中选用MgCl2作为沉积剂，Mg/Ge摩尔比为1.5，沉积时刻对锗收回率的影响见表5。试验发现，参加MgCl2后，能够在4h内根本完成沉积。   表5  沉积时刻对锗收回率的影响沉积时刻/h收回率/%292.5498.11298.0       （五）蒸馏法收回锗沉积中的锗       将枯燥后的锗沉积滤饼均匀混合后，锗的档次测定为31.55%。试验时每次称取1000g锗沉积滤饼，参加6000g工业一起蒸馏，锗以GeCl4的方式得到收回。依据公司多年的出产经历，1kg的锗能够出产GeCl4为1576mL，蒸馏工艺锗的收回率见表6。   表6  蒸馏工艺锗的收回率水解母液GeCl4理论产值/mLGeCl4实践产值/mL收回率/%1#497.2491.598.852#497.2489.598.453#497.2488.598.25均匀497.2489.598.52       三、结语       本研讨获得了一种新的从水解母液中收回锗的工艺，此工艺首要包含用NaOH或调理水解液的pH值，参加镁化合物生成锗酸镁沉积，过滤得到锗沉积并烘干，再用传统的蒸馏工艺收回锗。选用此工艺能够使锗的收回率到达98%以上，最佳试验条件为：选用NaOH来调理水解液的pH值至7～8，MgCl2或MgSO4作为沉积剂，Mg/Ge（摩尔比）为1.5∶1，沉积时刻为4h。       驰宏公司水解母液的发生量为110m3/a，含锗均匀为3g/L，选用此工艺发生档次为31.55%的锗沉积约为1046kg，需求30%的工业约6.5t/a，选用新工艺比选用旧收回工艺每年可节省工业100t左右，而锗总的收回率根本一起。

美国与日本的锗使用举例及结构示于表1。   表1  锗的使用举例及结构        （％）年份国别使用光纤红外探测器＋半导体催化剂其他1985美国651510－10日本17.2－9.135.538.21996美国401515255日本10.7－10.771.47.21997美国4010202010日本13.3－13.466.76.61998美国441117226日本   （72.4） 1999美国501510205日本   （91.1） 2000美国501510205日本   （84.0） 2001美国501510205日本            一、锗作为红外光学材料，具有红外折射率高，红外透过波段规模宽，吸收系数小、色散率低、易加工、亮光及腐蚀等影响，特别适用军工及严重民用中的热成像仪与红外雷达及其他红外光学设备的窗口、透镜、棱镜与滤光片的材料；高纯锗或锗锂用于天文学的γ－谱仪，核反应能谱仪及等离子物理X－射线仪；Si－Ge10与掺、镉、铜与镓的锗单晶用于红外探测器。       二、锗半导体器材用作二极管、晶体三极管及复合晶体管、锗半导体光电器材作光电、霍耳及压阻效应的传感器，作光电导效应的放射线检测器等，广泛用于间响、彩电、电脑、电话及高频设备中，锗管特别适用于高频大功率器材中，且在强辐射与－40℃下工作正常；Ge－Si与Ge－Te作温差发电用于宇航、卫星与空间站的发动电源等。       三、掺锗光纤具有容量大、光损小、色散低、传输间隔长及不受环境等的搅扰，是现在仅有能够工程化使用的光纤，是光通讯网络的主体，近年取得大发展（表2）。   表2  全球耗费光纤量年份199019911992199319941995199619971998199920002001耗光纤量/（万km·a－1）51078011001200144018692252～30502677～37703260～45903882～63304702～ 788010190       1万km光纤需GeCl4量：单模为6.8－25kg，多模为34－100kg左右，而且15年就需要替换。此外，GeCl4还用于高速光纤网，链路，光纤传感器，光纤制导及光纤系留设备等。       GeO2是出产聚对笨二乙二醇酯（PET）的催化剂，具有长纤维，由其制备的饮料与食用液体的各式容器，无毒、通明且气密性好。锗用于医药，如Ge－132［β－羧乙基锗倍半氧化物－（GeCH2CH2COOH）2O3］临床使用于防治癌症。BGO作X－射线、CT－仪、PCT－仪，用于确诊肿瘤及骨骼结构与安排坏死等。锗化合物及其有机化合物可作牙膏与高效止痛膏等。

为开发利用云南驰宏锌锗股份有限公司深部铅锌矿资源，北京矿冶研究总院和云南驰宏锌锗股份有限公司创造性地开发出“等可浮－异步选铅－锌硫异步混选－铅锌硫分离－氧化铅锌矿不脱泥硫化电位控制浮选”新技术，并成功应用于复杂难选铅锌硫化氧化混合矿的选矿过程，技术上取得了突破性进展。 1、依据铅硫、锌硫关系密切的特点，根据等可浮的原理把铅锌硫分成两部分：“铅硫”部分和“锌硫”部分，首次将异步和等可浮两个流程的核心技术有机结合起来，形成等可浮异步浮选和混选流程结构，成为硫化矿浮选的骨干流程；采用有效的针对性捕收剂，保证了铅、锌、硫、银、锗等金属得到最大限度的回收，确保了铅硫在低pH下分离，为后续氧化矿有效浮选创造了必要条件。 2、氧化铅锌矿不脱泥硫化浮选新技术，解决了矿石中铅锌氧化矿物和脉石矿物同为碳酸盐矿物、泥化程度高的难题，是获得混合矿浮选技术指标突破性进展的关键技术。 最终的选矿产品结构简单，便于操作管理，该技术整体上达到国际领先水平。

归纳收回锗的办法许多，常用的是氯化蒸馏的经典办法。该法是使原猜中的锗转入硫酸溶液，参加单宁得单宁锗沉积物，经氧化焙烧脱砷及脱有害物后，在83～100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发作如下反响：   GeO3+4HCl＝GeCl4+2H2O   GeCl4经水解得纯GeO2，过程中发作下列反响：   GeCl4+2H2O＝GeO2+4HCl   GeO2通复原得到约具有10～20Ω·cm电阻率的金属锗，其反响为:   GeO2+2H2＝Ge+2H2O       （1）优先蒸发法收回锗  先把质料制团，经复原蒸发硫化锗，蒸发锗率达90%～98%；然后将尘按经典法提锗，锗的收回率听说高达90%。在我国，曾实验用此法从含0.006%～0.008%Ge的锌精矿中提锗，通过两次复原蒸发，所得硫化物尘再用经典法提锗，锗收回率达75%～80%。     （2）硫酸化-载体沉积法收回锗  此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿，经浮选得含锗0.13%的铜精矿，经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘，经硫酸化使锗转入硫酸系统，净化后用MgO作载体沉积出溶液中的锗，然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂选用此法出产，锗的收回率达75%。     （3）碱土金属氯化蒸馏法收回锗。     （4）烟化法收回锗。     （5）氧化复原焙烧收回锗。     （6）再次蒸发收回锗。     （7）萃取法收回锗  近年来，国内外溶剂萃取锗的研讨工作进展较大，在系统中可用火油、CCl4、MIBK、Lix63及二等萃取锗；在硫酸系统中可用TOA、P204+YW100、Lix63及Kelex100等萃取锗，此法可根据具体情况进行出产。     （8）鼓风炉蒸发法收回锗。

氧化铜（CuO）是一种铜的黑色略显两性，氧化物，稍有吸湿性。相对分子质量为79.545，密度为6.3-6.9 g/cm，熔点1326℃。不溶于水和乙醇，溶于酸、氯化铵及氰化钾溶液，氨溶液中缓慢溶解。盐酸，学名氢氯酸，是氯化氢（化学式：HCl）的水溶液，是一元酸。盐酸是一种强酸，浓盐酸具有极强的挥发性，因此盛有浓盐酸的容器打开后能在上方看见酸雾，那是氯化氢挥发后与空气中的水蒸气结合产生的盐酸小液滴。氧化铜和盐酸反应是指氧化铜和稀盐酸反应氧化铜和稀盐酸反应属于复分解反应： 酸+ 金属 氧化物→盐+水氧化铜和稀盐酸的反应方程式为  CuO+2HCl=CuCl2+H2O反应速度：反应速度比较慢，要想加快反应速度，需要在加热的条件下进行。反应现象：氧化铜固体逐渐消失，溶液逐渐变蓝氧化铜和稀盐酸反应的实质是H+与CuO发生的离子反应：CuO+2H+==Cu2+ +H2O，CuO溶解并生成新物质。氧化铜无论与什么酸反应，不管生成什么铜盐，Cu元素都以Cu2+存在。 

氧化铜（CuO），是一种黑褐色粉末固体，略显两性，可以与酸反应，也可以与碱反应。不溶于水，溶于稀酸，氯化铵和氰化钾。不溶于乙醇。氢气（Hydrogen）是世界上已知的最轻的气体。它的密度非常小，只有空气的1/14，即在标准大气压,0℃下,氢气的密度为0.0899g/L。所以氢气可作为飞艇的填充气体（由于氢气具有可燃性，安全性不高，飞艇现多用氦气填充）。灌好的氢气球，往往过一夜，第二天就飞不起来了。这是因为氢气能钻过橡胶上人眼看不见的小细孔，溜之大吉。不仅如此,在高温、高压下,氢气甚至可以穿过很厚的钢板。氢气主要用作还原剂。当氢气和氧化铜遇到一起，就会发生氧化还原反应。也就是我们所说的，氢气还原氧化铜。氢气是一种常用的还原剂，当氢气通入氧化铜固体时，再用酒精灯加热，氧化铜被还原成金属铜，颜色由原本的黑色变成红色。 

硝酸和氧化铜，一个是强酸，一个是略显两性的氧化物，当这两种化学物质碰到一起，会发生化学反应。硝酸同硫酸、盐酸一样，反应所得的生成物会随该物质的浓稀度而发生变化。稀硝酸和氧化铜反应，属于“碱性氧化物与酸的复分解反应”，产物都是“盐和水”CuO+2HNO3==Cu(NO3)2+H2OCuO是黑色固体，溶于稀HNO3后生成蓝色溶液。硝酸和氧化铜反应会产生少量的氮氧化物，这是因为硝酸的氧化性很强，而且，反应产生大量的热，促使硝酸分解，分解成了O2和氮氧化物。 

★阳极氧化的概念:铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程.阳极氧化如果没有特别指明，通常是指硫酸阳极氧　　1、阳极氧化的作用　　☆防护性　　☆装饰性　　☆绝缘性　　☆提高与有机图层的结合力.　　☆提高与无机覆盖层的结合力　　☆开发中的其它功能　　2、铝合金的化学转化膜处理(化学氧化，钝化，铬化)　　★铝合金的化学转化膜通过化学氧化取得，可参考美军标MIL-C-5541。　　★为什么要进行铝合金的化学转化膜处理　　☆加强铝合金的防锈能力。　　☆可以起稳定接触电阴的作用。(曾经一客户产品要求导电氧化，其目的就是起稳定接触电阻及导电作用)　　☆转化膜较薄(约0.5~4um)，质软、导电、多孔，有良好的吸附能力，通常做为油漆或其他涂料的底层。　　☆不改变材料的机械性能。　　☆设备简单、操作方便、价格便宜。　　☆不影响工件尺寸。　　★转化膜厚度　　铝合金表面的化学转化膜较薄约0.5~4um，转化膜是一种凝胶体，很难直接测量，通常只是称量工件化学氧化前后的重量，或以表面色泽和盐雾试验来判断氧化膜的耐蚀能力。　　★划伤后的防腐功能　　铝合金表面的化学转化膜是一种凝胶体，此胶体在转化膜划伤后可以移动，划伤痕周围的凝胶会移动至划伤表面，结合在一起，继续、阻挡铝合金被腐蚀，仍然有防腐功能。　　★颜色　　铝合金化学转化膜的色泽有灰色、白色、草绿色、金黄色、彩虹色，转化膜的最终色泽，由采用的转化膜药水、操作工艺条件有关。　　3、阳极氧化与导电氧化的区别　　1).阳极氧化是在通高压电的情况下进行的，它是一种电化学反应过程;导电氧化(又叫化学氧化)不需要通电，而只需要在药水里浸泡就行了，它是一种纯化学反应。　　2).阳极氧化需要的时间很长，往往要几十分钟，而导电氧化只需要短短的几十秒。　　3).阳极氧化生成的膜有几个微米到几十个微米，并且坚硬耐磨，而导电氧化生成的膜仅仅0.01—0.15微米左右。耐磨性不是很好，但是既能导电又耐大气腐蚀，这就是它的优点。　　4).氧化膜本来都是不导电的，但因为导电氧化生成的膜实在是很薄，所以就是导电的了。

硫酸，分子式为H2SO4。是一种无色无味油状液体，是一种高沸点难挥发的强酸，易溶于水，能以任意比与水混溶。当硫酸和氧化铜遇到一起，就会发生化学反应。氧化铜与硫酸的反应取决于硫酸的浓度，氧化铜与稀硫酸是可以发生反应的，而氧化铜与浓硫酸一般不发生化学变化。稀硫酸与氧化铜反应氧化铜与稀硫酸反应属于复分解反应： 酸+ 金属 氧化物→盐+水氧化铜与稀硫酸的反应方程式为  CuO+H2SO4=CuSO4+H2O反应速度：反应速度比较慢，如果要在短时间内看到现象，须加热反应现象：氧化铜固体逐渐消失，溶液逐渐变蓝浓硫酸与氧化铜反应氧化铜与浓硫酸一般不反应。浓硫酸一般作为脱水剂和强氧化剂，在氧化还原或者脱水过程中稀释后才有酸的性质。在许多氧化铜还原反应中，浓硫酸起到了强氧化剂的作用，例如：一氧化碳还原氧化铜。 

锗为银灰色金属，密度5.35克，熔点937.4℃，沸点2830℃。室温下，晶态锗性脆，可塑性很小。锗的化学性质安稳，常温下锗在空气中不被氧化，但在加热时，锗能在氧气、和蒸气中焚烧。锗不与水效果，不溶于和稀硫酸，硝酸和热的浓硫酸能将金属锗氧化为二氧化锗，锗还溶于。锗易溶于熔融的或，生成锗酸钠或锗酸钾。在过氧化氢、次等氧化剂存鄙人，锗能溶解在碱性溶液中，生成锗酸盐。锗具有半导体性质，在高纯锗中掺入三价元素（如铟、镓、硼）、得到P型锗半导体；掺入五价元素（如锑、砷、磷），得到N型锗半导体。　　锗一般以涣散状况存在于其他矿藏中，独立的矿藏很少。可从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中收回锗。锗的提取办法是首先将锗的富集物用浓氯化，制取，再用溶剂萃取法除掉首要的杂质砷，然后经石英塔两次精馏提纯，再经高纯洗刷，可得到高纯，用高纯水使水解，得到高纯二氧化锗。一些杂质会进入水解母液，所以水解进程也是提纯进程。纯二氧化锗经烘干煅烧，在复原炉的石英管内用于650-680℃复原得到金属锗。　　锗在电子工业中的用处已逐步被硅替代。但因为锗的电子和空穴迁移率较硅高，在高速开关电路方面，锗比硅的功用好。锗首要用来出产低功率半导体二极管三极管，锗在红外器材、γ辐射探测器方面有着新的用处，金属锗能让2-15微米的红外线经过，又和玻璃相同易被抛光，能有效地抵抗大气的腐蚀，可用以制作红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。锗还与铌构成化合物，用作超导材料。用氧化锗制作的玻璃有较高的折射率和色散功用，可用于广角照像镜头和显微镜。　　镓、铟、、锗、硒、碲和铼一般称为稀散金属，这7个元素从1782年发现碲以来，直到1925年发现铼才被悉数发现。这一组元素之所以被称为稀散金属，一是因为它们之间的物理及化学性质等类似，划为一组；二是因为它们常以类质同象的方式存在于有关的矿藏傍边，难以构成独立的具有独自挖掘价值的稀散金属矿床；三是它们在地壳中的均匀含量较低，以稀疏涣散状况伴生在其他矿藏之中，只能随挖掘主金属矿床时在选冶中加以归纳收回和运用。　　稀散金属具有极为重要的用处，是今世高科技新材料的重要组成部分。由稀散金属与其他有色金属组成的一系列化合物半导体、电子光学材料、特殊合金、新式功用材料及有机金属化合物等，均需运用共同功用的稀散金属。用量尽管不大，但至关重要，缺它不行。因此广泛用于今世通讯技能、电子计算机、宇航、医药卫生、感光材料、光电材料、动力材料和催化剂等职业。　　稀散金属在自然界中首要以涣散状况赋存在有关的金属矿藏中，如闪锌矿一般都富含镉、锗、镓、铟等，单个还含有、硒与碲；黄铜矿、黝铜矿和硫砷铜矿常常富含、硒及碲，单个的还富含铟与锗；方铅矿也常富含铟、、硒及碲；辉钼矿和斑铜矿富含铼，单个的还富含硒；黄铁矿常富含、镓、硒、碲等。现在，尽管已发现有近200种稀散元素矿藏，但因为稀疏而未富集成具有工业挖掘的独立矿床，迄今只发现有很少见的独立锗矿、硒矿、碲矿，但矿床规划都不大。　　我国稀散金属矿产资源比较丰富，已探明有稀散金属矿产储量的矿区：锗矿散布在11个省区，其间广东、云南、吉林、山西、四川、广西和贵州等省区的储量占全国锗总储量的96%；镓矿散布在21个省区，首要会集在山西、吉林、河南、贵州、广西和江西等省区；铟矿散布在15个省区，首要会集在云南、广西、内蒙古、青海、广东；矿散布在云南、广东、甘肃、湖北、广西、辽宁、湖南等7个省区；硒矿散布在18个省区，首要会集在甘肃，其次为黑龙江、广东、青海、湖北和四川等省区；碲矿散布在15个省区，首要会集在江西、广东、甘肃；铼矿散布在陕西、黑龙江、河南和湖南、湖北、辽宁、广东、贵州、江苏9个省。

归纳收回锗的办法许多，常用的是氯化蒸馏的经典办法。该法是使原猜中的锗转入硫酸溶液，参加单宁得单宁锗沉积物，经氧化焙烧脱砷及脱有害物后，在83～100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发作如下反响：　　GeCl4经水解得纯GeO2，过程中发作下列反响：　　GeO2通复原得到约具有10～20Ω·cm电阻率的金属锗，其反响为：　　除此之外，锗的收回办法还有以下几种: 　　(1)优先蒸发法收回锗 先把质料制团，经复原蒸发硫化锗，蒸发锗率达90%～98%;然后将尘按经典法提锗，锗的收回率听说高达90%。在我国，曾实验用此法从含0.006%～0.008%Ge的锌精矿中提锗，通过两次复原蒸发，所得硫化物尘再用经典法提锗，锗收回率达75%～80%。 　　(2)硫酸化-载体沉积法收回锗 此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿，经浮选得含锗0.13%的铜精矿，经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘，经硫酸化使锗转入硫酸系统，净化后用MgO作载体沉积出溶液中的锗，然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂选用此法出产，锗的收回率达75%。 　　(3)碱土金属氯化蒸馏法收回锗。 　　(4)烟化法收回锗。 　　(5)氧化复原焙烧收回锗。 　　(6)再次蒸发收回锗。 　　(7)萃取法收回锗 近年来，国内外溶剂萃取锗的研讨工作进展较大，在系统中可用火油、CCl4、MIBK、Lix63及二等萃取锗;在硫酸系统中可用TOA、P204+YWl00、Lix63及Kelexl00等萃取锗，此法可根据具体情况进行出产。   　　(8)鼓风炉蒸发法收回锗。

归纳收回锗的办法许多，常用的是氯化蒸馏的经典办法。该法是使原猜中的锗转入硫酸溶液，参加单宁得单宁锗沉积物，经氧化焙烧脱砷及脱有害物后，在83～100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发作如下反响：GeCl4经水解得纯GeO2，过程中发作下列反响：GeO2通复原得到约具有10～20Ω·cm电阻率的金属锗，其反响为：(1)优先蒸发法收回锗先把质料制团，经复原蒸发硫化锗，蒸发锗率达90%～98%;然后将尘按经典法提锗，锗的收回率听说高达90%。在我国，曾实验用此法从含0.006%～0.008%Ge的锌精矿中提锗，通过两次复原蒸发，所得硫化物尘再用经典法提锗，锗收回率达75%～80%。 (2)硫酸化-载体沉积法收回锗此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿，经浮选得含锗0.13%的铜精矿，经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘，经硫酸化使锗转入硫酸系统，净化后用MgO作载体沉积出溶液中的锗，然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂选用此法出产，锗的收回率达75%。 (3)碱土金属氯化蒸馏法收回锗。 (4)烟化法收回锗。 (5)氧化复原焙烧收回锗。 (6)再次蒸发收回锗。 (7)萃取法收回锗近年来，国内外溶剂萃取锗的研讨工作进展较大，在系统中可用火油、CCl4、MIBK、Lix63及二等萃取锗;在硫酸系统中可用TOA、P204+YWl00、Lix63及Kelexl00等萃取锗，此法可根据具体情况进行出产。 (8)鼓风炉蒸发法收回锗。

中文名称：锗 英文名称：germanium 界说：原子序数为32，属元素周期表中第ⅣA族元素，元素符号为Ge，是重要的半导体材料。 锗(旧译作鈤)是一种化学元素。锗的物质形状是一种灰白色的类金属。锗的性质与锡相似。锗最常用在半导体之中，用来制作晶体管。1886年，德国的文克勒在分析硫银锗矿时，发现了锗的存在;后由硫化锗与氢共热，制出了锗。 高纯度的锗是半导体材料。从高纯度的氧化锗复原，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、整流器及其他器材。锗的化合物用于制作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，对红外线通明，不透过可见光和紫外线，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。二氧化锗是聚合反响的催化剂，含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散功能，可作广角照相机和显微镜镜头，三仍是新式光纤材料添加剂。 锗，具有半导体性质。对固体物理学和固体电子学的开展起过重要效果。锗的熔密度5.32克/厘米3，为银灰色脆性金属。锗可能性划归稀散金属，锗化学性质安稳，常温下不与空气或水蒸汽效果，但在600～700℃时，很快生成二氧化锗。与、稀硫酸不起效果。浓硫酸在加热时，锗会缓慢溶解。在硝酸、中，锗易溶解。碱溶液与锗的效果很弱，但熔融的碱在空气中，能使锗敏捷溶解。锗与碳不起效果，所以在石墨坩埚中熔化，不会被碳所污染。 锗有着杰出的半导体性质，如电子迁移率、空穴迁移率等等。 锗的开展仍具有很大的潜力。          现代工业出产的锗，首要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。 怎么收回锗？ 归纳收回锗的办法许多，常用的是氯化蒸馏的经典办法。该法是使原猜中的锗转入硫酸溶液，参加单宁得单宁锗沉积物，经氧化焙烧脱砷及脱有害物后，在83～100℃下氯化蒸馏得GeCl4。在氯化蒸馏过程中发作如下反响： GeO3+4HCl＝GeCl4+2H2O GeCl4经水解得纯GeO2，过程中发作下列反响： GeCl4+2H2O＝GeO2+4HCl GeO2通复原得到约具有10～20Ω·cm电阻率的金属锗，其反响为: GeO2+2H2＝Ge+2H2O (1)优先蒸发法收回锗 先把质料制团，经复原蒸发硫化锗，蒸发锗率达90%～98%;然后将尘按经典法提锗，锗的收回率听说高达90%。在我国，曾实验用此法从含 0.006%～0.008%Ge的锌精矿中提锗，通过两次复原蒸发，所得硫化物尘再用经典法提锗，锗收回率达75%～80%。 (2)硫酸化-载体沉积法收回锗 此法处理含0.022%锗的扎伊尔锗矿，经浮选得含锗0.13%的铜精矿，经铜冶炼得含0.36%Ge的烟尘，经硫酸化使锗转入硫酸系统，净化后用MgO 作载体沉积出溶液中的锗，然后按经典法提锗。比利时的巴伦厂选用此法出产，锗的收回率达75%。 (3)碱土金属氯化蒸馏法收回锗。 (4)烟化法收回锗。 (5)氧化复原焙烧收回锗。 (6)再次蒸发收回锗。 (7)萃取法收回锗 近年来，国内外溶剂萃取锗的研讨工作进展较大，在系统中可用火油、CCl4、MIBK、Lix63及二等萃取锗;在硫酸系统中可用TOA、P204+YW100、Lix63及Kelex100等萃取锗，此法可根据具体情况进行出产。 (8)鼓风炉蒸发法收回锗。

以含锗硫化物或氧化物有色金属矿为原料，在回收主金属之前先使锗升华挥发入烟尘，进而获得纯GeO2的过程。原料中的主金属多为铅、锌、铜等。本法工艺流程简短，不需经过浸出、过滤、丹宁沉淀、煅烧等回收锗的处理步骤，直接获得含锗在l0%以上的锗精矿，锗的回收率高，但只能回收原料中的硫化锗和氧化锗，并受主金属生产流程的制约，因而未获推广。 原理锗的硫化物和低价氧化物在较低温度下具有高的蒸气压，如997K温度时GeS的蒸气压为1386Pa，956K时GeS2的蒸气压为380Pa，1196K时GeO蒸气压达1662.5Pa。此外，它们还有在中性或弱还原气氛中，于较低温度下容易升华挥发的特性。可以利用锗硫化物和低价氧化物的这些特性，通过控制炉内气氛和温度，使它们先升华挥发。而原料中的铅、锌、铜等主金属硫化物或氧化物在此条件下极少挥发。据此，可在回收原料的主金属铅、锌和铜等的前期，使原料中的锗优先挥发并在烟尘中富集而得到回收。 工艺比利时霍博肯奥维佩特冶金公司(MH0)于1952年采用一次挥发法从锗石中回收锗，中国也于20世纪60年代采用类似的两次挥发法从铅锌矿回收锗。 一次挥发法原料是锗石精矿，主要成分(质量分数w/%)为：Ge 0.25，Cu 27.8，Zn 7.92，Pb 25.0，As 7.5等。原料烘干后配入料质量4%的木炭或10%焦炭进行制团(见炉料制团)。团料定期加入到反应区断面积为0.23m×0.58m的竖炉内，并从炉上部向下送入含    C0 30%、H2 1%～2%和余为氮的还原气体，挥发温度控制在1143～1253K间。在此条件下，炉内的锗硫化物和低价氧化物，以及砷等杂质升华进入烟气。从竖炉排出的烟气温度在973K以上，需先经冷凝器回收80%的锗，再用布袋收尘。焙砂送回收主金属。过程中锗挥发率达92%～93%，而PbS仅挥发5%～10%。收得的含锗硫化物尘，在823K温度的电炉中鼓入空气进行氧气焙烧脱除砷和硫。焙烧产物(锗精矿)再经氯化蒸馏提纯、水解处理，最后得到含GeO2的锗精矿(见经典氯化法提锗)。 两次挥发法原料为铅锌精矿，主含成分(质量分数w/%)为Ge 0.005～0.008、Pb2.4、Zn 40～42.2等，两次挥发提锗流程 工艺流程如图。一次挥发是原料配入石油渣(或木炭，或焦炭)，经制团后加入回转窑内，在还原气氛中、于1223～1273K温度下还原挥发1h。还原气氛的气体一般含CO3%、C02 17%、O2 1%，其余为N2。锗挥发率达98%，烟尘率为8%，尘含锗达0.05%～0.06%。挥发所得焙砂送回收主金属。由于一次挥发尘多为机械尘且锗品位低，需将其制粒后进行二次挥发。二次挥发在竖炉内，于1223K温度下挥发0.5h。为了抑制铅的挥发，采用高料柱和低料面温度(低于873K)的操作制度。锗挥发率达98%，二次挥发尘率为粒料的2%。收得的二次挥发尘经氧化脱砷后便得到含锗达10%以上的锗精矿。锗精矿经氯化蒸馏、复蒸馏、水解得含锗68%～69%的纯GeO2产品。锗的直接回收率大于70%，总回收率为85%。

在Zn2+的可溶盐的溶液中参加适量的碱，能够沉积出白色的氢氧化锌： Zn2++2NaOH=Zn（OH）2↓+2Na+     成四羟基合锌酸Zn(OH)2是的氢氧化物，既可溶于酸生成锌盐，又可溶于强碱生成配离子，或称为锌酸盐： Zn（OH）2+2H+= Zn2++2H2O Zn（OH）2+2OH-=[ Zn（OH）4]2-     Zn(OH)2还能溶于NH3水中生成四合锌酸根配离子，而Al(OH)3则不溶于NH3水： Zn（OH）2+4NH3 == [ Zn（NH3）4]2++2OH-     这也是差异Al(OH)3和Zn(OH)2的办法之一。    Zn(OH)2受热时易脱水生成白色的氧化锌ZnO： Zn（OH）2 加热  ZnO+H2O     [Zn(OH)4]2-和[Zn(NH3)4]2+ 在加热或加酸的条件下，配离子崩溃，又生成Zn(OH)2： [Zn（NH3）4]2++2OH-  加热  Zn（OH）2↓+4NH3↑     Zn(OH)2和ZnO都是共价型的化合物。Zn(OH)2常常用作造纸的填料。    ZnO是一种闻名的白色的颜料，俗名叫锌白。它的长处是遇到H2S气体不变黑，由于ZnS也是白色的。在加热时，ZnO由白、浅黄逐渐变为柠檬黄色，当冷却后黄色便退去，运用这一特性，把它掺入油漆或参加温度计中，做成变色油漆或变色温度计。    因ZnO有收敛性和必定的灭菌才能，在医药上常调制成软膏运用，ZnO还可用作催化剂。    在Zn2+盐中参加Na2CO3溶液，得到的是碱式碳酸锌的白色沉积，而不是Zn(OH)2： 2Zn2++3CO32-+2H2O === Zn2（OH）2CO3↓+2HCO3-

温度滴定丈量长期以来都和从铝土矿中提炼氧化铝的出产有关——在传统中被用来测定再循环“拜尔进程”液体中的碱液和铝酸盐含量。不过，这项技能多样性的实质决议了它能够被用在氧化铝精粹的其它重要的出产进程和质量操控范畴。 　　1.介绍 　　在温度滴定分析中，滴定剂以安稳的速率被参加，当样品溶液中有未反响的分析物时，放热或许吸热的速率实质上也是安稳。当分析物反响完之后，温度比率的改变阐明滴定的结尾。因为只需温度比率添加或许削减才是重要的，因而没有必要校准热敏电阻（假如需求也能够校对）。并且也没有必要运用气密封接的量热容器；在大多数水溶液滴定分析中，发泡乙稀咖啡杯就能够成为抱负的滴定容器。此外，也能够运用聚烧杯或许小烧瓶。 　　热滴定是工业出产进程和质量管理方面一项抱负的技能。如前所述，热敏电阻无需校准，并且能一向用下去(只需外面的维护玻璃罩没被打碎或许化学腐蚀)。这种传感器能用于酸碱滴定、氧化复原滴定和络合滴定，还可用于有沉淀物构成的状况。在许多状况下，分析之前也无需稀释样品溶液，也能够很简略的滴定分析非水溶液。迄今研讨的运用办法包含多种职业：采矿、湿法冶金、金属精饰、催化剂、颜料和填料、医药、化肥、石油化工和食物。 　　尽管热滴定分析的来源能够追溯到20世纪的开始几年[1]，可是直到20世纪50年代快速呼应热敏电阻的呈现才使这项技能对实验员发生实践效果。这项技能的第一个实践代表者是Alcan有限公司，是为分析拜尔进程的溶液而开发[2]。 　　尽管有其他方式，热滴定仪一向都是以惠斯通电桥为电学根底，其间的热敏电阻构成一臂。这样的热滴定仪由三个部分组成： 　　* 步进式马达驱动的精密滴定泵 　　* 操控输入输出信号的操控模块 　　* 一台电脑 　　2. 运用 　　2.1.铝酸钠（拜尔进程）溶液的分析。 　　先用一种铝络合溶液（最好是酒石酸）处理拜尔进程的铝酸钠液体。在络合溶液中的铝酸盐时，溶液中每1mol铝原子就要开释1mol氢氧根离子： 　　Al(OH)4－＋ n(Tart)2－ → Al(OH)3(Tart)n2－＋OH－ (1) 　　加上现已存在于溶液中的氢氧根离子，用质子（酸）滴定这些氢氧根离子，用热量办法检测结尾。 　　H＋＋OH－ → H2O △H＝－56.2 kJ/mol (2) 　　H＋＋CO32－→ HCO3－ △H＝－14.8 kJ/mol (pKaH10.3) (3) 　　因为反响焓的不同大，反响（3）不会发生搅扰。 　　滴定完碱性离子后，参加氟离子以损坏铝酸盐的络合，每1mol铝原子开释出3 mol氢氧根离子： 　　Al(OH)3(Tart)n2－＋6K＋F－→K3AlF6－＋n(Tart)2－＋3OH－ (4) 　　然后用氢离子滴定这些氢氧根离子，并用相同的热量办法勘探结尾。假如需求有关本办法的文献，能够参阅Van Dalen 和Ward的开始论文[2]。测定了碱性离子和氧化铝的含量之后，就能够很便利的接连测定碳酸盐的含量。尽管反响焓热相对较低，但热滴定仪对分析碳酸氢盐依然有满足的灵敏度。碳酸氢盐的质子化进程为： 　　HCO3－＋H＋→H2CO3 → H2O + CO2 △H ＝－7.66 kJ/mol (6) 　　可是，本反响的重复性不如反响（3）的好，不能用于液体中碳酸盐含量的分析。图1标明的是拜尔进程溶液的典型的滴定温度图。“y”轴标明溶液温度，用红线标明（直接的发热量）。“x”轴代表滴定剂的体积（mL）。白色曲线代表热曲线的一阶导数曲线。温度的二阶导数曲线（绿色）标明滴定的结尾。从左到右，结尾（白点）别离标明碱性离子、氧化铝、pK 碳酸盐2和pK碳酸盐1的含量。 　　2.2. 吸湿水分的测定 　　传统的滴定丈量分析水的办法是卡尔·费休办法。尽管为下降卡尔·费休试剂的毒性和进步安稳性做了许多改善，可是该试剂依然是有害的。并且，这种办法需求一台很准确的仪器并且只限于一些其或许运用的样品。温度滴定法[3]有赖于酸催化的2,2－二甲氧基（DMP）和水之间剧烈的吸热反响[4]。 　　CH3C(OCH3)2CH3＋H2O→ CH3COCH3 ＋2 CH3OH 　　这种滴定剂一向都是安稳的，并且毒性很低。样品能够溶解或许悬浮在多种极性溶剂中（不能是或许甲醇，因为是反响物）。 　　因为反响要求酸性环境，因而只需酸性、中性或弱碱性的样品溶液才干分析。中性或许弱碱性的溶液能够用适宜的有机酸（如甲磺酸）使其变成酸性。合适分析的溶液包含： 　　·煅烧氧化铝 （Calcined alumina） 　　·洗过的氢氧化铝（“水合物”）滤饼 　　·酸洗液（合适分析溶解的固体含量）。 　　红泥浆增稠剂底流泥浆不合适分析，可是洗过的红泥滤饼则能够分析。 　　煅烧氧化铝 　　ISO 办法需求加热到300℃测定其失重，温度滴定是否实质上优于ISO办法现已引起了剧烈的争辩。因为Al(OH)3在300℃左右敏捷分化，因为烧窑精密物的循环而存在于氧化铝中的Al(OH)3将会过错的显现为物质中的吸收的水分。并且，吸收的水分很简略使处于过渡阶段的氧化铝表面羟基化[5]，然后在300℃左右去羟基化。因而，用这种办法很难断定真实吸收的水分含量。温度滴定分析只检测游离水而不是“结构水”或许结晶水。这种办法关于以小时为单位的进程操控是适当抱负的，因为这种办法只需花费大约一分钟。也合适研讨矾土从精粹窑经过仓储、转运、熔炉里的枯燥到熔炉的进程不断改变的性质。 　　洗过的水合物（Washed hydrate） 　　水合物滤饼的含水量一般能够经过在105或许110℃ 加热后的失重来断定。假如温度超越此限Al(OH)3的分化动力学增加很快，因而超越110℃是十分不明智的，因而因为Al(OH)3的分化而构成的失重会被过错地认为是吸收的水分。较低的加热温度就会相应的要求延伸加热时刻（2－4个小时，依据精度要求而定）。如此长的分析时刻，很难严密的操控过滤器的功能，因而窑料质量或许因而改变。因为Al(OH)3上附着的水分呈弱碱性，或许需求向样品中参加少数的甲磺酸使溶液成酸性以便分析。 　　因为在预熔剂溶液中存在铵、锌混合物，咱们又将面对一项应战。假如用NaOH作滴定剂，就有或许发生锌铵络合物搅扰的问题。这使咱们想到一种遍及用于肥料工业的办法或许用得上，其间包含铵同甲醛反响生成和酸： 　　4NH4＋＋6HCHO→(CH2)6N4＋4H＋＋6H2O 　　已然铵被损坏而锌又开释出来（从化学含义上说构成酸等同于铵），那么咱们就有或许用一次滴定分析铵（酸）、Fe2+和Zn2+的混合溶液。分析酸洗混合溶液中的Fe2+ 浓度要独立运用重铬酸盐滴定。图3标明的是分析铵、Fe2+和Zn2+混合溶液含量的一阶和二阶导数滴定曲线。测定预熔剂溶液中的酸容量就足以证明用作滴定剂是一种简略的温度滴定法。 　　2.3. 比表面积的测定 　　用BET法测定氧化铝的比表面积是产品认证的工业标准办法。尽管自动化设备现已大大减轻了这项分析的艰巨性，但依然需求娴熟的操作技能、长时刻的液体和气体氮的现场直销、一起还要花很长时刻才干获得成果。这些特色并不是一个现代进程操控办法所应该具有的。在研讨温度滴定分析催化剂活性的运用中，人们现已在氧化铝表面酸位密度和BET断定的比表面积之间建立了很好的相关性。 　　温度滴定办法分析酸位是经过把矾土悬浮在非极性溶剂（如或）中，用无水n－丁胺作滴定剂。滴定时刻是不到一分钟。有依据标明滴定曲线自身也能给出有关催化剂活性的信息，“好的”催化剂和“坏的”催化剂就能够分辩出来。这种办法或许在猜测熔炉枯燥进程中矾土等级方面（the dry scrubbing performance of smelter grade aluminas）有协助效果。 　　2.4. 工厂酸洗液中真实的游离酸的分析 　　当矾土精粹厂用机械除垢没有本钱效益或许不或许，用碱性清洗液又不能见效的时分，就有必要运用酸洗了。酸性溶液(主要是硫酸)在要除锈的设备内部循环活动直到彻底除锈。本钱和环保要素要求：在中和残渣中的剩下碱性物质和溶解设备中的铁、铝和其它阳离子构成的酸液浓度下降，有必要参加新鲜的酸液。监控酸洗液液的浓度是适当重要的：一方面是坚持效能，另一方面是避免对出产设备器壁和管道壁过多的腐蚀。一般人们用带指示剂的简略酸碱滴定来到达这个意图，也有时分用带pH传感器的电位滴定。 两种办法都不能满足地差异溶液中的游离质子和金属阳离子的水合离子，特别是Fe(H2O)63+和Al(H2O)63+，因而是不齐备的。这些离子的水解pKa值（别离约为2和3）太低，以至于用传统滴定办法无法将其和“游离酸”差异开来。可是温度滴定分析在金属精饰职业界许多类似的运用证明是可行的。

磁铁矿精矿粉是生产球团矿的主要原料，在焙烧过程中，应力求磁铁矿充分氧化成赤铁矿，它对于球团矿的固结有重要意义。    第一，磁铁矿氧化为赤铁矿伴随晶格结构的变化。磁铁矿晶体为等轴晶系，而赤铁矿为六方晶系，氧化过程中的晶格变化及新生晶体表面原子具有较高的迁移能力，有利于在相邻的颗粒之间形成晶键。    第二，磁铁矿氧化为赤铁矿是一放热反应。它放出的热能几乎相当焙烧球团矿总热耗的一半。所以保证磁铁矿充分氧化，可以节约能耗。    第三，磁铁矿氧化若不充分，则在球团矿中心尚有剩余的磁铁矿。如果它进入高温焙烧带，温度升高，氧的分压降低，更不剥于磁铁矿氧化。在这种情况下磁铁矿将与脉石SiO2反应，生成低熔点的化合物，在球团矿内部出现液态渣相。它冷却时收缩，使球团矿内部出现裂纹，这不仅影响球团矿的强度，而且恶化其还原性。    磁铁矿的氧化从200℃开始，分两个阶段进行。                        4Fe3O4+O2=6γ-Fe2O3                (1)                        γ-Fe2O3=a-Fe2O3                   (2)    第一步只发生化学变化，没有晶形转变，因为γ---Fe2O3仍为等轴晶系；第二步只有晶形转变，最后变为六方晶系的a-Fe2O3。如果在较高温度下氧化，也可以由等轴晶系的Fe3O4,一步氧化为六方晶系的a-Fe2O3.    磁铁矿球团的氧化，由表层向中心推进；受到扩散因素的控制。它符合吸附-扩散学说。首先介质中的氧被吸附在磁铁矿颗粒的表面上，与Fe+2反应生成Fe+3,然后Fe+3向晶粒内部扩散。    磁铁矿的氧化反应在开始几分钟进行很快，然后氧化速度急剧下降，见上图随着温度上升，不仅氧化速度加快，氧化度也迅速升高。当温度超过900℃，反应已足够迅速，再提高温度，对氧化进程的影响已不大明显。温度超过1200℃，氧化速度与氧化度已不再增加了。    等温条件下磁铁矿球团的氧化需要时间可用下式表示：    式中  d———球团矿直径；          k———氧化速度系数；          ω———氧化度。    氧化速度系数k与焙烧介质含O2有关，若为空气：          K=(1.2±0.2)•10-4          厘米2/秒             (4)    若为纯氧：          K=(1.4±0.1)•10-3           厘米/秒             (5)          焙烧介质含O2是变化的，但总是低于空气中含O2,因此k值较公式(4)为小。所以应力求将磁铁矿在预热阶段充分氧化。此外根据热力学分析,1383℃可使赤铁矿在空气中分解。由于焙烧介质中氧的分压远低于空气中氧的分压，所以赤铁矿在焙烧过程中分解为磁铁矿的温度低于1383℃.为使磁铁矿充分氧化为赤铁矿焙烧温度不宜过高。    由于球团矿的焙烧过程是-强氧化过程,故对脱硫反应十分有利。磁铁矿一般含硫较高，硫的赋存形态常为FeS2-黄铁矿或CuFeS2-黄铜矿.FeS2在200°～300℃即开始分解,688℃硫的分解压力达到1大气压(98066.5帕),反应式如下：         FeS2=FeS+S                                     (6)         S+O2=SO2                                       (7)         4FeS2+11O2=2Fe2O3+8SO2                          (8)         3FeS+5O2=Fe3O4+3SO2                             (9)         FeS+10Fe2O3=7Fe3O4+SO                           (10)    一般焙烧球团矿过程中，可以除去矿石中90%以上的硫。    硫对氧的亲合力大于Fe+2的亲和力，因此硫有阻碍磁铁矿氧化的作用。如果用高硫磁铁矿生产球团矿，更应注意预热阶段磁铁矿是否已充分氧化，否则将影响球团矿的品质。

氧化铝陶瓷是一种以氧化铝(AL2O3)为主体的材料，用于厚膜集成电路。氧化铝陶瓷有较好的传导性、机械强度和耐高温性。需要注意的是需用超声波进行洗涤。氧化铝陶瓷是一种用途广泛的陶瓷。因为氧化铝陶瓷优越的性能，在现代社会的应用已经越来越广泛，满足于日用和特殊性能的需要。氧化铝陶瓷的特性：1、硬度大经中科院上海硅酸盐研究所测定，其洛氏硬度为HRA80-90，硬度仅次于金刚石，远远超过耐磨钢和不锈钢的耐磨性能。2、耐磨性能极好经中南大学粉末冶金研究所测定，其耐磨性相当于锰钢的266倍，高铬铸铁的171.5倍。根据我们十几年来的客户跟踪调查，在同等工况下，可至少延长设备使用寿命十倍以上。3、重量轻其密度为3.5g/cm3，仅为钢铁的一半，可大大减轻设备负荷。氧化铝陶瓷分为高纯型与普通型两种：1、高纯型氧化铝陶瓷系Al2O3含量在99．9%以上的陶瓷材料，由于其烧结温度高达1650—1990℃，透射波长为1~6μm，一般制成熔融玻璃以取代铂坩埚：利用其透光性及可耐碱金属腐蚀性用作钠灯管；在电子工业中可用作集成电路基板与高频绝缘材料。2、普通型氧化铝陶瓷系按Al2O3含量不同分为99瓷、95瓷、90瓷、85瓷等品种，有时Al2O3含量在80%或75%者也划为普通氧化铝陶瓷系列。其中99氧化铝瓷材料用于制作高温坩埚、耐火炉管及特殊耐磨材料，如陶瓷轴承、陶瓷密封件及水阀片等；95氧化铝瓷主要用作耐腐蚀、耐磨部件；85瓷中由于常掺入部分滑石，提高了电性能与机械强度，可与钼、铌、钽等金属封接，有的用作电真空装置器件

含钒黑色页岩（也称石煤）是我国首要的钒矿资源之一。一般以为，钒档次到达0.7%以上就具有工业挖掘价值。从黑色岩中提取钒的研讨较多，但多选用平窑焙烧、静态浸出、清液离子交换及精钒制取等工艺，生产流程比较简单，出资少，但也存在许多缺乏：（1）有害气体较多，且无序排放不方便会集处理，对环境污染严峻；（2）焙烧转化率仅50%～60%，归纳利用率40%～50%；（3）只能间歇操作，无法完成机械化、接连化及规模化；（4）产品质量不稳定。 依据广西某石煤钒矿勘探成果和选冶实验材料，对钒的赋存状况、浸出、萃取、沉钒等办法进行了较为系统的研讨，取得了较好的实验成果。一起结合当时五氧化二钒报价跌落，进一步用微波加工制备了氮化钒，它与传统的电阻炉加热方法比较，微波加热缩短了反响和冷却时刻，节省了能耗，简化了工艺，下降了本钱。 一、矿石性质与化学成分 石煤矿样经XRF（X荧光）分析，其首要成分列于表1。由表1可以看出，石煤中钒含量为0.703%，相当于含V2O51.27%。为了了解钒在矿样中的赋存状况，进行了钒的价态分析，成果列于表2。从表2可以看出石煤钒矿首要是3价钒，其次是5价钒和4价钒。 表1  石煤矿首要成分XRF分析成果元素VFeMgAlSiPSCaK含量∕%0.7035.8012.4016.01223.1200.3210.7655.9301.752 表2  实验矿样钒价态分析钒价态V3＋V4＋V5＋总钒量钒含量∕%0.580.080.300.96占有率∕%60.428.3331.20100.00 二、五氧化二钒的提取 （一）样品的制备与焙烧 取2kg钒矿石经烘干、破碎、细磨并筛分至悉数经过100目标准筛。焙烧在马弗炉内进行，焙烧温度为850℃左右。考虑了焙烧时刻对矿藏的影响，焙烧成果列于表3。 表3  不同焙烧时刻实验矿样钒价态分析（焙烧温度均为850～900℃）试样称号V3＋V4＋V5＋总钒量焙烧1h钒含量∕%0.0800.550.421.05占有率∕%7.6252.3840.00100.00焙烧2h钒含量∕%0.0700.550.451.07占有率∕%6.5451.4042.06100.00焙烧3h钒含量∕%0.0500.520.471.04占有率∕%4.8150.0045.19100.00 表3成果标明，跟着时刻的延伸，3价钒逐步变为4价或5价，如焙烧3h，4价的钒占有率到达50%，而5价钒到达40%，这对后续浸出是有利的。但许多研讨者发现，焙烧时刻超越3h后，云母类矿藏的结构逐步被损坏，硅铝酸盐、碱金属盐、二氧化硅构成低共熔玻璃相结构，反而不利于后边的浸出。 （二）浸出 含钒石煤矿焙烧后进行H2SO4浸出。该实验进行了浸出温度、浸出时刻、酸浓度、氧化剂类型及浓度、助浸剂类型及浓度以及与酸的配比等实验。成果标明，在温度、时刻一守时，仅靠加酸，浸出率最高只也有60%，氧化剂的参加，可将浸出率进步到70%。参加复合助浸剂能使浸出率到达80%以上。实验标明，影响浸出率的关键是损坏云母的结构。得到的最佳浸出条件是：硫酸浓度≥30%，固液比为1∶1，浸出温度80～90℃，浸出时刻12h，复合助浸剂浓度10%～15%。在此条件下，钒的浸出率到达83%。 （三）萃取和反萃 1、萃取实验 溶剂萃取具有别离作用好、选择性强、回收率高、本钱低、易于接连操作和完成自动化、节省水资源等长处，近半个世纪来在冶金和石油化工等范畴已得到广泛应用。实验选用P2O4＋TBP＋火油的萃取系统富集纯化V2O5浸出液。用2 NH2SO4作为反萃剂。 萃取的条件是pH＝2～2.5（用铁粉复原，NH3调理pH），O／A＝1，混合时刻10min。料液钒浓度为3.31g／L。 选用六级逆流萃取。实验成果标明：六级逆流萃取实验的萃余水相中V2O5浓度为0.15g／L，萃取率为95.47%。 2、反萃实验 对钒浓度为4.043g／L的负载有机相溶液进行反萃。反萃操作条件是：反萃剂：2N H2SO4；反萃级数：５级；比较O／A＝10／1；温度：室温；混合时刻：7min。实验成果标明：经五级反萃后贫有机相中V2O5浓度为0.036g／L，反萃率为99.11%。 （四）沉钒 将反萃液加热到60℃，参加必定量的NaClO3，拌和30min，溶液由蓝色当即转变为浓黄色，再用将pH值调至2左右，在95℃下，拌和3h后将溶液过滤，所得滤饼枯燥后在550℃下，于马弗炉内煅烧3h，得到黄色V2O5。实验成果标明，沉钒率为99.39%。五氧化二钒产品质量分析成果列于表4，已达国家GB3283－87化工和冶金一级标准。 表4  五氧化二钒产品质量分析组成V2O5Na2OCl－FeSiPbPSAs含量∕%99.3%＜0.3＜0.050.020.036＜0.01＜0.0150.021＜0.01 三、五氧化二钒的氮化 将上述五氧化二钒和碳按必定份额均匀混合，参加30mL含4%聚乙烯醇的水溶液，然后用金属液压机限制成圆柱型，压强为20MPa。将限制好的样品放入微波高温炉中，抽真空至20Pa，通入氮气并坚持炉内微正压后，中止通氮气。复原温度到达933K，时刻为60min后，进步微波功率，当温度到达1273K时，通入氮气，氮化一守时刻后，冷却至温度为373K以下出炉。在此过程中，探讨了混合物的配碳比、氮化温度、氮化时刻、氮气的流量等要素对产品氮含量的影响，成果如图1～图4所示。图1  碳配比对产品氮含量的影响  图2  氮化温度对产品氮含量的影响图3  氮化时刻对产品氮含量的影响图4  氮气流量对产品氮含量的影响 成果标明：配碳比为35%，混合物压型的压强为20MPa，复原最高温度为933K，复原时刻为60min，氮化温度为1723K，氮化时刻为120min，氮气流量为2L／min。产品经过XRD分析为纯相氮化钒，如图5所示。其间的氮含量为12.6%，钒含量79.2%，碳含量4.6%，体积密度为4.5g／cm3。产品可以契合V－N12A钒氮合金国家标准。图5  产品ＸＲＤ 四、定论 （一）选用氧化焙烧→硫酸浸出→溶剂萃取→铵盐沉钒→枯燥煅烧工艺从石煤中提钒取得了满足的成果。V2O5浸出率＞80%，萃取率＞95%，反萃率＞99%，取得V2O5产品的纯度为99.3%，契合国家GB3283－87化工和冶金一级标准。可是，该工艺也存在酸耗较高、杂质较多等缺陷，往后应该在下降酸耗，操控杂质方面进行更深化的作业。 （二）一起，为了进一步进步产品性价比，把上述提取的五氧化二钒与碳在微波炉中经烧结氮化，调查了一些反响要素，产品成果经过XRD分析为纯相氮化钒。其间的氮含量为12.6%，钒含量79.2%，碳含量4.6%，体积密度为4.5g／cm3。产品可以契合V－N12A钒氮合金国家标准。

印度铝土矿资源丰富，加工成本低廉，且铝市场需求潜力很大，这些无疑都是开发铝土矿项目的有力保障。然而，由于印度本地的诸多因素，项目开发要牵扯多方利益，实际运作中要面临许多挑战。    印度拥有非常丰富的铝土矿资源，铝工业发展有着巨大的优势。优质的铝土矿资源，低廉的加工成本都是印度氧化铝厂获取高额利润的有力保证。     另外，印度铝市场需求潜力很大。印度人均铝消费量约为1.2千克，远低于中国、巴西等其他发展中国家4～10千克的水平，更远远落后于美国、日本、德国等发达国家25～40千克的水平，如图1所示。近几年来，印度一直保持较高的GDP增长率，加上其10亿以上的人口，随着电力工业、汽车产业、包装产业和基础设施产业的发展，将来对铝的需求将会稳步增长。    一、印度氧化铝工业现状     世界氧化铝产量的90%被用来生产金属铝，剩余10%用于化工、医药等其它行业。世界氧化铝产量平均年递增2%～3%。因此，以2009年年产6500万吨计算，到2020年世界氧化铝总产量有望达到约9000万吨。目前，印度已建及在建（2011年前能够投入生产）的氧化铝项目产能概况如表所示。 印度各氧化铝厂产能表（单位：百万吨/年）业主地点现有产能目标产能Hindalco 工业公司Renukoot0.70.7Belgum0.360.36Muri0.450.45Rayagada1.4VedantaKorba0.20.2Mettur0.080.08Lanjigarh1.45.0NalcoDamanjodi1.652.15JSWVizianagaram1.4AnrakVishakapatnam1.4AshapuraBhuj1.0合计4.8414.14     印度丰富的铝土矿资源、低廉的生产成本和巨大的市场需求潜力，决定了未来铝工业前景广阔。然而，印度铝工业发展却一直缓慢，各种问题由于牵扯多方利益，虽被反复讨论，却迟迟难以实施。     二、印度铝土矿储量     全球铝土矿储量超过350亿吨，印度约占9%，印度铝土矿储量估计约为30亿吨，其中奥里萨邦拥有储量16亿吨，安德拉邦拥有储量7亿吨，古吉拉特邦拥有储量178亿吨。图二为世界各国铝土矿储量的分布情况。    印度铝土矿非常适合生产冶金级氧化铝，主要表现在下列有利因素：     （一）矿床埋藏深度浅，便于开采；     （二）矿石品位高（氧化铝含量大部分在50%以上），生产消耗矿石量小，赤泥量少；     （三）活性氧化硅含量低，苛碱消耗量低；     （四）多为三水铝石型，溶出温度低，能耗较低；     （五）包括有机物在内的杂质含量低，利于生产。     三、开发氧化铝项目所面临的挑战     尽管印度具备很多有利条件，但要新建一个氧化铝厂却必须面对许多的困难。这就是为什么在过去的20年里，印度的企业家一直首选旧项目扩建而不是新氧化铝项目的开发。一般而言，任何一个新建氧化铝项目的运行过程都可能遭遇以下几个方面的问题。     （一）土地征用     在印度，新建项目最困难的就是征用土地。一般而言，铝土矿约占产品总成本的 10%～15%，因此，厂址的选择就显得至关重要，应尽量靠近矿区，以保证矿石供应稳定，运输成本低廉。然而，要在矿山附近建立冶炼厂，取得合适的无林地是相当困难的。     （二）转移家庭的安置     对工程区域内的家庭进行转移安置同样存在困难，这些家庭要离开一直生活的土地，定居到新的地方，很可能存在一系列抵触行为。     （三）矿山林业许可证的取得     印度东海岸大部分的铝土矿矿床位于森林地区。由于这个原因，需要取得相关的林业许可，而各种手续的批准可能需要3～7年的时间。     （四）落后的基础设施     铝土矿丰富的地厂，基础设施都相对落后，外部设施的发展，如高压电网电力供应、建设用水、铁路与公路运输等，都是比较关键的问题，需要仔细处理，和当地居民保持良好的关系，将有助于此类问题的解决。     （五）政府工作作风     任何新建项目都需要多个政府部门的批准；通常，不得不往返于这些部门之间，这些机构办事效率一般较低，不仅耽误时间，有时甚至让人感觉不到这些机构的存在；过多的法律条文，文件的转移好像蜗牛走路，等待批件需要有耐心。     （六）民主意识     非政府组织在矿区的活动常常会成为项目实施的瓶颈，尤其印度东海岸铝土矿丰富地区的居民，多为一些尚未开化的部落，很容易受到民主组织的鼓动。     （七）水源配置     确定稳定供应的水源，是另一个较大的问题。仔细研究各种方案，并最终选择合适的水源，是非常重要的。同时，要保证选中的水源不会对当地居民的生活和农业灌溉用水产生任何影响。     （八）法令许可     印度中央及各邦政府有严格的指导方针和繁杂的手续，想要及时获取项目执行法定许可，可以说是相当困难的。     四、开发氧化铝项目应注意的事项     下面主要分析探讨一下在印度新建氧化铝项目应注意的事项。     （一）厂址选择     厂址应选在非林业区，大部分土地应为荒地、非农业用地或只有单一作物、  无人居住的、主要由政府持有土地，这有利于土地的获得。尽管考虑到所有这些条件，但多数情况下还是无法避免牵扯到私人土地。     （二）土地征购过程     采取“自由选择”的土地征购方法，此方案简单易行，即以各种方式对提供土地的家庭和个人进行补偿，现金支付，提供岗位，无偿优先认购股权等等。征购过程中，当政府确定了土地所有者后，直接与这些所有者进行沟通。对每个提供土地的家庭提供一份工作，以确保其有稳定的经济收入，并特别对获得工作的人员安排职业技能培训，使其能胜任工作。     同时，对所有失去土地的家庭给予基本生活补助，直到家中被雇用人员开始工作，确保自移交土地之日起他们能维持生计。除现金补偿外，每个移交土地的农民还将无偿获得与现金补偿金额相等的原始配股。     采用这种方法，可调动当地居民上地投资的热情，确保了企业与农民，公司与土地提供者之间的稳固夫系。     （三）重新安置发展计划     通过与地区重新安置委员会不断磋商，制定详细的重新安置计划。其中，最重要的就是对所有受项目影响和需要转移的民众提供工作。如果不想要工作，就提供一次性经济补助，对所有转移家庭提供独立住房，其中包括各种生活福利设施（如水、电等），以及住宅区内应有的公共活动场所。如果不想住在这里，可提供一次性补助。     从移交土地之日起，对放弃土地的家庭成员按月发放基本的生活补贴，直到其有台适工作为止。其它诸如家人和牲畜的搬运费用等，也要考虑。     （四）采矿许可证的获取     尽管这是一个非常漫长的过程，下列步骤和过程是必要的：     1、呈交环境林业部由ICFRE完成的EIA/EMP研究报告     2、呈交环境林业部排水处理方案     3、呈交环境林业部地质水文研究报告     4、呈交环境林业部野生动植物状况报告     5、研究项目对动植物群落的影响     6、由环境林业部获取厂址许可证     7、制定林地处理方案     8、印度矿产局正式批准开采计划在印度经营运作须知     我们在调查中了解到，印度的政府机构都是按部就班，例行公事。为了不使提案被埋在文件堆中，应该及时追踪，确保其向前推进，而不是坐等政府批示，应当主动了解每一步的进展，以防在某一环节被拖延。     政府机构都有着严格的时间计划。如果错过了预定日期，就不要指望那些正忙于处理自己繁冗文件的官员为你提供任何帮助。另外，还要注意以下两点。     （1）认真听取政府官员的所有意见，令其觉得他所说的一切都是正确的，要谨慎行事。     （2）不应使个人情绪影响到工作，个人的愤怒和压力应该是对事不对人的，应当控制自己的挫败感、愤怒和失望情绪，以便使自己能够专心于工作。     应当积极与合作方分享经验，以便了解他们成功的策略以及吸取失败的教训。简而言之，如果能够充分准备必要文件，及时追踪事态进展，与政府官员处理好关系，表现出足够的耐心，同时发挥出智力、身体和情感上的所有潜力来克服所有困难，变阻力为动力，再加上运气，那么取得成功只是时间关系。     五、结束语     我国正值经济高速发展阶段，资源问题已严重制约我国经济的快速发展，惜用“他山之石”已是我国目前或将来的有效途径之一。印度拥有丰富的铝土矿资源以及大量熟练廉价的劳动力，我国企业到印度投资氧化铝项目，除了政治层面的因素外，在实际操作方面也充满了挑战，但并非不可能。如果运作得当，主动承担更多的社会义务，造福当地，使厂区及其周边居民对未来的可持续发展充满信心，困难也可能转化成机遇。