Способ селективного выделения германия из растворов с низким его содержанием Советский патент 1962 года по МПК C22B3/24 

Германий - один из важнейших рассеянных элементов - обычно получают в качестве побочного продукта в процессе очистки других металлов, из золы каменных углей, при флотации руд и других аналогичных операциях.

Во всех случаях в процессе получения германия образуются маточные растворы, содержащие значительное количество германия в очень малых концентрациях.

Для получения из этих растворов промежуточных, обогащенных германием концентратов обычно применяют сульфидное осаждение, осаждение железом и танином а также осаждение сравнительно дорогими специальными органическими соединениями. При этом дальнейшая переработка продукта обогащения большей частью связана с потерей осаждающего средства.

Выделение германия из промежуточных концентратов обычно осуществляют, обрабатывая их при нагревании копцентрированной соляной кислотой. В этом случае образуется летучий четыреххлористый германий.

Однако отгонка четыреххлористого германия из промежуточных концентратов, которые как правило получают в форме твердых осадков на фильтрах связана с рядом технологических затруднений, не дающих организовать непрерывный процесс дистилляции.

146043

Известны способы извлечения германия из его растворов при помощи ионитов, изготовляемых из смол различных марок, с последующей десорбцией германия раствором соляной кислоты.

В ряде стран в процессе получения германия применяют его осаждение танином.

Предложенный новый способ селективного выделения германия из растворов с низким его содержанием путем сорбирования ионообменными смолами с последующей десорбцией германия раствором соляной кислоты и отгонкой его из полученного элюата в виде хлорида, заключается в том, что, с целью повышения извелечения германия и увеличения сорбционной емкости ионитового фильтра, ионообменную смолу перед сорбированием германия обрабатывают 3%-ным водным раствором танина.

При этом в качестве ионита применяют синтетическую ионообменную смолу с очень малой обменной емкостью, которая обладает парами сравнительно большого диаметра, а нотому пригодна для общей адсорбции комплексообразующего вещества.

Этим ионитом заполняют типовой ионитовый фильтр.

Ионит тщательно обрабатывают до полного насыщения 3%-ным раствором танина, который, как и некоторые другие соединения, содержащие фенольную группу, способен к образованию с германием комплексных соединений. Избыточный танин вымывают из фильтра водой. Этим заканчивается подготовка фильтра к адсорбции германия.

Из изложенного видно, что в данном случае ионит работает как субстрат (носитель), удерживающий комплексообразователь - танин.

На фильтр подают нейтральный или слабокислый (до 0,5 н.) раствор, содержащий в I л от: нескольких миллиграмм до 1 г германия, который может содержать посторонние солн в очень большой концентрации. При подаче горячих растворов солей германия можно повысить производительность фильтра.

При данных условиях германий количественно и весьма селективно связывается с танином и удерживается ионитовой смолой.

После насыщения фильтра германием, фильтр промывают водой, причем удаляются слабо адсорбированные балластные компоненты исходных растворов, что повышает селективность выделения германия, и осуществляют десорбцию.

В качестве десорбента (элюирующего средства) применяют соляную кислоту концентрацией не ниже 25,5/о. При меньшей концентрации содержание германия в элюате настолько мало, что переработка становится нерентабельной. При этом германий, в форме ПСЦ переходит в солянокислый раствор, а комплексообразователь восстанавливает свою кислотную форму.

Отношение германия к другим металлам в исходном растворе может составлять до 1:8000, а в элюате это отношение составляет от 1:1 до 1:2. После десорбции фильтр промывают для удаления кислоты, после чего он опять готов к работе. После каждых пяти-семи циклов необходимо пополнить запас танина на ионите.

Элюат по мере его получения разделяют на фракции богатые германием, которые направляются на дистилляцию, и на фракции бедные германием, которые вновь возвращаются в процесс.

Для получения двуокиси германия соответствующая фракция элюата направляется на дистилляцию, проводимую известным способом, например при помощи обогреваемой дистилляционной колонны. Выходящий из верхней части такой колонны газ содержит смесь НСЦ и НС1 при температуре 84-110°С. Этот газ охлаждается и направляет