含锗煤烟灰高温还原挥发试验研究

唐建文 黄伟兵 羡鹏飞 杜国山

(中国恩菲工程技术有限公司，北京 100038)

0 前言

锗是一种稀散金属，被广泛用于半导体、电子以及光学器件中。锗的需求量不断增长，但全球范围内的锗资源却十分稀缺[1]。

锗金属在自然界中没有单独的矿藏，主要伴生于褐煤和闪锌矿中。目前，我国从含锗褐煤中回收锗主要采用强化燃烧挥发的旋涡炉工艺，将锗富集于烟灰中，然后从烟灰中进一步提取锗。从含锗烟灰中提取锗大多采用氯化蒸馏工艺[2]，由于锗烟灰品位低，提取锗需要消耗大量盐酸，尾气吸收液也需消耗大量石灰等辅料。此外，蒸馏残渣还需要进行二次火法回收，对设备腐蚀严重，回收率低。

结合我国含锗褐煤回收锗的工艺现状，对含锗褐煤燃烧挥发产生的煤烟灰进行二次富集处理，这是解决氯化浸出蒸馏工段锗品位低的有效方法。二次富集处理的方法有合金法、碱溶中和法、再次挥发法等工艺[3]。合金法工艺简单，但锗回收率较低(约50%)；碱溶中和法采用多次中和工艺，酸碱耗费大，液固分离操作较多；再次挥发法简单易行，富集比大，可快速获得锗精矿。

某有色金属研究院以含锗褐煤一次燃烧产生的烟灰为原料，以碳为还原剂，采用还原焙烧法富集煤烟灰中的锗，在1 000 ℃下焙烧2 h，锗的挥发率超过99%[4-5]，但未见有关该方法的工业应用报道；国内某锌冶炼厂以锌浸出渣为原料，采用烟化炉还原挥发富集其中的锗，反应温度控制在1 150～1 350 ℃，锗的挥发率大于95%。国内有关锗提取方法的研究和应用很多，但未见以煤烟灰为提锗原料、采用烟化炉进行挥发提锗的应用[6]。……