一种高纯二氧化锗的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112624180A(43)申请公布日2021.04.09(21)申请号202011620547.3(22)申请日2020.12.31(71)申请人云南五鑫实业有限公司地址650000云南省昆明市嵩明县杨林镇工业开发区五鑫路(72)发明人余树华余青张本聪余凡(74)专利代理机构成都市鼎宏恒业知识产权代理事务所(特殊普通合伙)51248代理人胡璇(51)Int.Cl.C01G17/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称一种高纯二氧化锗的制备方法(57)摘要本申请公开了一种高纯二氧化锗的制备方法，该方法以纯度99.0％～99.9％的二氧化锗为原料，通过采用优级纯以上的次亚磷酸钠作为为还原剂，在800℃～1050℃的条件下，在高纯石英还原炉内将二氧化锗还原成高纯一氧化锗气体后挥发进入高纯石英制成的氧化炉内，二氧化锗中的杂质残留于反应后的残留物中，从而使锗与其它大量的不挥发性杂质成分分离，再在石英氧化炉内通入高纯氧气(O2≥99.999％)将挥发出的高纯一氧化锗气体直接氧化为高纯二氧化锗粉体，通过微孔过滤沉积于沉降室的收集系统中，得到高纯二氧化锗，所得产物经电感耦合等离子质谱仪(ICP‑MS)进行检测其纯度可达7N以上。CN112624180ACN112624180A权利要求书1/1页1.一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S100：将纯度为99.0％～99.9％的二氧化锗研磨至粒度达0.074微米以下，再和研磨至0.074微米以下的优级纯以上的次亚磷酸钠按重量比为1：1.5～3的比例充分混合均匀，然后将混合后的原料铺设于高纯石英托盘内；步骤S200：将上述高纯石英托盘放置于高纯石英还原炉内，密闭炉门后，在还原炉的底部通入高纯氮气将炉内空气赶尽，然后停止通氮气，将还原炉加热升温至800℃～1050℃进行锗还原，从还原挥发出一氧化锗气体开始进行还原挥发时间为1.5h～2.5h；步骤S300：一氧化锗气体通过管路进入并富集于纯石英氧化炉内，关闭还原炉和氧化炉之间的烟气管道阀门后，将氧化炉加热至300℃～450℃，并向氧化炉内通入纯度达到99.999％以上的氧气，至石英氧化炉内的黑色一氧化锗粉末全部变为了白色粉末为止，得到纯度为99.9999％以上的二氧化锗粉末。2.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，所述步骤S100中原料在高纯石英托盘内的铺设厚度为10mm～30mm。3.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，所述步骤S300中，向高纯度石英氧化炉中通入氧气的通气时间控制为3h～5h，气体流量控制为10L/h～15L/h。4.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，所述高纯石英托盘由纯度为99.92％～99.99％的石英砂制成。5.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，所述高纯石英还原炉包括：内壁，内壁由纯度为99.92％～99.99％的石英砂制成。6.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，所述高纯石英氧化炉包括：内壁，内壁由纯度为99.92％～99.99％的石英砂制成。7.根据权利要求1所述的一种高纯二氧化锗的制备方法，其特征在于，还包括；步骤S400：打开与高纯度石英氧化炉管路连通的微孔过滤沉降室，收集炉内挥发出的高纯二氧化锗粉末产品。2CN112624180A说明书1/5页一种高纯二氧化锗的制备方法技术领域[0001]本申请涉及一种高纯二氧化锗的制备方法，属于二氧化锗的制备方法技术领域。背景技术[0002]高纯二氧化锗是锗的重要化合物，分子式GeO2，为白色粉末或无色结晶体，主要以稍溶于水的六方晶系(低温稳定)和水不溶性的四方晶系两种形式存在，两者之间可以相互转变，转变温度为1033℃。高纯二氧化锗主要用于生产PET树脂的化学催化剂、锗酸铋闪烁晶体、有机锗‑132和制取高纯金属锗，用于生产红外光学用的锗材料、太阳能电池用锗材料以及半导体用的锗材料等。[0003]锗的氧化物主要有GeO2和GeO，GeO2的熔点为1115℃，在高温下不易挥发，而GeO在700℃就有显著性的挥发，在还原性气氛中GeO2在大于750℃时便有明显的挥发，原因在于GeO2被还原性物质还原为GeO而挥发。[0004]现有高纯二氧化锗的制备方法在工业化生产中主要采用将高纯四氯化锗进行水解的方法，即先采用锗精矿、锗废料等含锗物料加入工业盐酸加热后进行氧化反应来浸出锗，生成四氯化锗(GeCl4)后，再通过在84℃‑100℃进行蒸馏分离出四氯化锗(GeCl4)后，进一步采用萃取‑精馏提纯后再在四氯化锗中加入6‑7倍体积的蒸馏水，搅拌