在當今的工業生產中,鍺作為一種重要的半導體材料及紅外光學元件原料,被廣泛應用于光纖通信、紅外熱成像、太陽能電池等多個高科技領域。然而,在其開采、提煉及使用過程中,不可避免地會產生各類含鍺廢料。這些廢料若處置不當,不僅會造成這種稀缺資源的浪費,也可能對環境構成潛在風險。
處理原則與趨勢:
回收需遵循?資源回收、環保、技術經濟可行、管理規范?的原則。未來趨勢包括開發綠色浸出劑、耦合多種技術(如膜分離)、加強源頭減量和信息化管理。
實踐建議:
對于企業,建議將廢料委托給具備專業技術和環保資質的資源回收企業處理,他們能提供定制化方案,實現回收和資源變現。
回收的鍺廢錠并非簡單回爐,而是需要經過一套精細的再生技術流程,才能重新轉化為高純度的可用鍺材料。
1.預處理與分類:首先對回收的廢料進行人工和機械分選,去除明顯的異物和非鍺材質,并根據其物理形態和初步成分進行分類。
2.化學提純處理:這是再生過程的核心。通常采用濕法冶金技術,如使用鹽酸、氯氣等將廢料中的鍺轉化為四氯化鍺等中間化合物。通過精餾、萃取等多級純化工藝,有效分離并去除其中的雜質元素,如鐵、鋅、砷等。
3.還原與精煉:將高純度的四氯化鍺經過水解得到二氧化鍺,再在高溫下用氫氣還原,得到金屬鍺。此步驟得到的鍺純度已經很高,但為了滿足半導體級應用,還需進行區域熔煉提純。通過區域熔煉,雜質在熔融區中定向移動,最終聚集在鍺錠的一端,切除雜質集中的部分后,即可得到超高純度的鍺單晶材料。
4.重塑與再利用:再生得到的高純鍺錠或鍺單晶,可以重新作為原料,用于制造新的紅外光學透鏡、窗口、太陽能電池用鍺襯底、光纖摻雜劑以及各類半導體器件,重新進入高科技產業鏈。
處理含鍺廢料是一項專業性極強的工作,需要專門的技術、設備和資質。許多產生此類廢料的工廠,特別是中小型企業,并不具備獨立處理的能力和規模效益。將廢料委托給具備專業技術和環保資質的資源回收企業進行處理,成為普遍且的選擇。

