鍺的回收價值首先源于其稀缺性與剛性需求缺口。這種地殼豐度僅 1.6ppm 的金屬,90% 以上為伴生資源,無法單獨開采,全球已探明儲量僅 8600 噸,中國雖占 41% 的儲量和 82% 的產量,但出口管制收緊與擴產周期長(1.5-2 年)形成供給硬約束。
而電子元件拆解所得的鍺錠,相對純度較高,雜質較少,因為電子元件生產對鍺純度有一定要求。外形通常較為規整,尺寸相對固定。 從雜質含量方面對比,低雜質含量的鍺錠,其鍺含量高,物理性能穩定,回收后可直接用于對純度要求較高的領域,如半導體制造。而高雜質含量的鍺錠,需要經過更復雜的提純工藝,去除其中的雜質。
預處理與破碎:為提純做準備
收集分類后的鍺廢錠在進入核心冶金回收工序前,多元化經過細致的預處理。這一階段的目標是使原料滿足后續化學或冶金處理的要求。
進行物理清潔。通過機械刷洗、噴砂或適度的酸洗浸泡,去除廢錠表面的氧化層、附著物及可見污漬。清潔后的廢料需用去離子水充分沖洗并干燥。
化學溶解與浸出:將金屬轉入溶液
預處理后的鍺廢料進入濕法冶金的關鍵階段——溶解浸出。此步驟的目的是將固態的鍺轉化為易于分離和純化的溶液狀態。
最常用的方法是采用氧化性酸進行溶解。例如,在加熱條件下,使用特定的酸液體系,將鍺廢料中的金屬鍺氧化并溶解,生成相應的鍺酸鹽或含鍺的絡合物溶液。過程中需要嚴格控制酸的濃度、溫度、反應時間以及氧化劑的添加量,以追求盡可能高的鍺浸出率,同時抑制其他雜質金屬的大量溶出。
溶解完成后,得到的是含有鍺離子以及多種雜質離子(可能包括鐵、銅、鋅等)的混合溶液。此時,溶液通常需要進行初步的固液分離,過濾掉不溶的殘渣,得到澄清的含鍺浸出液。
