锗二次资源回收研究现状

锗二次资源回收研究现状

目前，锗大部分是从含锗褐煤火法冶炼富集的烟尘及煤灰、铅锌冶炼过程中的锗富集物中提取。然而，全球范围内，锌精矿中锗的回收率仅为３％。燃煤发电过程中产生的灰烬和烟尘中含有大量的锗可以回收再利用。一般来说，可以从工业废料、废弃电子产品、废太阳能电池板和废光纤等含锗的材料中回收锗金属。对这些材料进行 X 射线荧光分析可以得到各种代表材料中的锗含量:IGCC粉煤灰中的锗含量约为 ４２０mg /kg;光纤生产过程中锗废料的二氧化锗含量为 １．４７％ ;废太阳能电池板粉末中锗含量约为４．１％ ;废光纤粉末中锗含量为 ０．１１％

从工业废料中回收锗

工业生产过程中大量的含锗废料是回收锗的重要来源，主要包括:从生产过程的废料中回收锗，从燃煤产生的灰烬和烟尘中提取锗，从铅锌冶炼过程中提取锗等。在光纤生产过程中，二氧化锗的利用率很低，有   ３０％~７０％ 的锗被浪费，大量被浪费的锗废料可作为二次锗资源进行回收利用。 利用碳热还原法证实了从这些工业废料中回收锗的可靠性; 还研究了一种从粉煤灰中回收锗的环保型真空还原冶金工艺，实验室规模试验结果表明，利用该工艺锗的回收率可达到９４．６４％，该工艺不仅提高了锗的回收率，而且相比于其他工艺，大大减少了水的使用和残渣的二次污染。

还有一种从工业废物中回收锗的低环境影响工艺，主要是从煤气化联合循环发电产生的粉煤灰(IGCC 粉煤灰)中回收锗。总体而言，该工艺主要包含四个阶段，分别为:浸出、吸附、洗脱和沉淀。研究结果表明:可以选择性地从 IGCC 粉煤灰中回收锗，理论上回收率可达到７０％ 。

从废太阳能电池板中回收锗

随着太阳能资源开发利用的不断开展，报废太阳能电池板的扩散问题日益突出。太阳能电池板的使用寿命均较长，报废电池板的回收利用在其最初的２５年开发过程中并没有受到关注，然而相当数量的第一批安装的太阳能电池板正在退役，对寿命终止的太阳能电池板的良好管理正逐渐成为一个重要的环境问题。目前，市场上很少关注到报废太阳能电池板的拆卸和回收，比如，缺乏专门的太阳能电池板回收厂，运用离子交换膜与溶剂萃取法研究了从报废太阳能电池板中回收锗金属。２０１２年７月，欧盟正式修订了«废弃电子电气设备( WEEE )指令»，将光伏组件添加为废弃电子设备，将其纳入WEEE的十大类，此后，太阳能光伏组件被纳入电子废物管理系统，必须收集和回收。

从废光纤(光缆)中回收锗的研究进展

光纤技术的快速发展产生了大量的废旧光缆，在大多数国家，废旧光缆的处理均不到位，目前，还没有一个好的方法来回收废弃的光缆。随着通信产业的发展，未来几年报废光缆的数量将持续增加，同时，锗金属储量有限，高精尖技术产业对锗的需求量大。因此，很有必要对废旧光缆中锗的回收工艺进行研究以增加锗的有效供给。在目前的相关研究中，比较具有代表性的是研究了用湿法从废光缆中回收锗。首先，经过预处理程序移除光纤电缆的塑料套管;其次，尝试了不同的浸出实验，在浸出过程中，考察了不同酸的浓度、反应时间和固液比等;为了优化锗的提取工艺，研究了锗的pH值、萃取剂浓度、萃取时间等以达到较好的回收率。在最佳条件下，锗的回收率可达 ９９％ ，并且分离后的锗能有效地回收利用回到工业生产中。但目前，仍处于实验阶段，并没有投入商业应用。

随着全球科技的突飞猛进，锗在各项高端领域的应用逐步显现，然而，物以稀为贵，资源的有限性一直是各大国竞争博弈的焦点，锗金属也不例外。锗作为重要的战略金属资源，在现代通讯、新能源与军工等领域的应用越来越突出，在现有的技术水平下，是一种几乎不可替代的资源。一方面寄希望于技术的突破，开发或合成出更多替代锗的资源，但随着技术的突破，锗的应用范围也将进一步扩展;另一方面，从环保角度而言，随着各种产品不断生产、利用、报废，未来社会将会有大量含锗废物涌现，不但“无处安放”，而且会带来环境负载过重的问题，将是我们不得不解决的一大难题。所以，对锗资源进行二次回收再利用既是出于资源供给安全的考虑，同时又是低碳、绿色、环保、发展循环经济的时代需求。但现阶段，除了从粉煤灰中回收锗在实际应用中相对成熟外，从其他各种含锗废料或报废产品中回收再利用锗还需要大量的研发，才能投入实际应用。