在當(dāng)今的工業(yè)生產(chǎn)中,鍺作為一種重要的半導(dǎo)體材料及紅外光學(xué)元件原料,被廣泛應(yīng)用于光纖通信、紅外熱成像、太陽能電池等多個(gè)高科技領(lǐng)域。然而,在其開采、提煉及使用過程中,不可避免地會(huì)產(chǎn)生各類含鍺廢料。這些廢料若處置不當(dāng),不僅會(huì)造成這種稀缺資源的浪費(fèi),也可能對(duì)環(huán)境構(gòu)成潛在風(fēng)險(xiǎn)。
從含鍺廢料中回收鍺,核心是通過?預(yù)處理、富集、提純和精煉?這四個(gè)關(guān)鍵步驟,將廢料中的鍺轉(zhuǎn)化為高純度的金屬鍺或鍺化合物,實(shí)現(xiàn)資源再生。整個(gè)過程強(qiáng)調(diào)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)性,是保障鍺供應(yīng)鏈的重要方式。
含鍺廢料并非指單一的某種廢棄物,而是指在工業(yè)生產(chǎn)各環(huán)節(jié)產(chǎn)生的,含有一定量鍺元素的固體、液體或污泥狀物質(zhì)。其主要來源包括:
1.鍺金屬冶煉與加工過程:在從鍺精礦或含鍺煤灰中提取金屬鍺的冶煉過程中,會(huì)產(chǎn)生爐渣、煙塵、酸浸渣等副產(chǎn)品,其中往往殘留有未完全回收的鍺。
2.鍺制品制造環(huán)節(jié):在將高純鍺加工成晶片、透鏡、窗口等器件的過程中,會(huì)產(chǎn)生切割屑、研磨粉、不合格的邊角料等。
3.使用鍺材料的終端產(chǎn)業(yè):例如,廢棄的紅外光學(xué)鏡頭、損壞的太陽能電池鍺襯底、淘汰的半導(dǎo)體器件等,這些固體廢棄物是重要的二次鍺資源。
4.含鍺廢水與廢液:在清洗、蝕刻等工藝步驟中產(chǎn)生的廢水,可能溶解有微量的鍺化合物。
判斷鍺廢錠的純度,關(guān)鍵在于結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)快速篩查和實(shí)驗(yàn)室精密分析。我來幫你梳理一下具體方法:
一、現(xiàn)場(chǎng)快速篩查(初步判斷)
?X射線熒光光譜儀(XRF)?:無損檢測(cè)表面成分,快速測(cè)鍺含量和雜質(zhì)。
?外觀與物理特性?:真鍺錠呈均勻銀灰色金屬光澤,無裂紋、粘渣;密度約5.3 g/cm3,性脆易斷。
二、實(shí)驗(yàn)室精密分析(準(zhǔn)確判定)
?原子吸收光譜法(AAS)?:高靈敏度測(cè)鍺濃度,適合單一元素定量。
?原子發(fā)射光譜法(AES)?:高溫激發(fā)元素發(fā)光,可多元素同時(shí)分析。
?電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)?:實(shí)驗(yàn)室濕法化學(xué)分析或質(zhì)譜分析,測(cè)定鍺含量及雜質(zhì)種類、濃度。
三、純度標(biāo)準(zhǔn)與回收
?純度等級(jí)?:電子級(jí)(>99.9999%)、太陽能級(jí)、電池級(jí)等,雜質(zhì)要求不同。
?回收流程?:回收商通過XRF初篩、形態(tài)評(píng)估、實(shí)驗(yàn)室精密分析后,選擇提純工藝(如區(qū)熔法)。

