Спосіб здобуття концентрату германію

Изобретение относится к области получения концентрата редкого металла германия из германийсодержащей воды и может быть использовано в коксохимической, горнодобывающей промышленности и цветной металлургии. Известен способ получения концентрата германия из германийсодержащих вод, включающий осаждение германиевого комплекса 2% раствором дубового экстракта в 2 - 3% водном растворе щелочи с последующим подкислением реакционной среды серной кислотой до избыточной кислотности 0,2 - 0,4г/л [1]. Известный способ имеет следующие недостатки: расходуется значительное количество серной кислоты для создания избыточной кислотности реакционной среды; расходуется значительное количество щелочи для растворения дубового экстракта; высокий расход осадителя - таннина дубового экстракта; высокая себестоимость получаемого концентрата германия. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому положительному эффекту техническим решением, принятым нами за прототип, является способ извлечения германия из германийсодержащих вод дубовым экстрактом в щелочной среде, включающий осаждение германия при температуре 70°C 2% - ным водным раствором таннина дубового экстракта при кислотности среды pH = 7,5 - 8,2 [2]. В известном способе расход осадителя (в пересчете на 100% таннин) составляет 30кг на 1кг германия. Образующаяся в результате химической реакции суспензия подвергается гравитационному отстаиванию и фильтрованию. Полученный осадок просушивают и озоляют. Известный способ позволяет достичь степени осаждения германия 97,3 - 98,8%. Недостатками известного способа извлечения германия являются: высокий удельный расход осадителя - таннина дубового экстракта; низкая скорость осаждения германия; потеря германия с фильтратом, поскольку в щелочной или нейтральной средах дубовый экстракт дает с германием растворимые комплексы; высокая себестоимость получаемого конечного продукта - концентрата германия, В основу изобретения поставлена задача более эффективного извлечения германия из германийсодержащей воды путем увеличения скорости осаждения таннингермамиевого комплекса, уменьшение потерь германия с фильтратом и сокращения расхода дорогостоящего осадителя - таннина дубового экстракта. В результате реализации поставленной задачи удается добиться снижения себестоимости концентрата германия. Поставленная задача решается тем, что в способе получения концентрата германия, включающем обработку германийсодержащей воды водным раствором дубового экстракта с последующим выделением и озолением германийсодержащего осадка, в соответствии с изобретением обработку германийсодержащей воды водным раствором дубового экстракта осуществляют в слабокислой среде при температуре 80 - 85°C и удельном расходе дубового экстракта 15 - 20кг на 1кг германия. Перечисленные признаки способа составляют сущность изобретения. За счет обработки германийсодержащей воды, имеющей низкую кислотность и достаточно высокую температуру (80 - 85°C) водным раствором дубового экстракта удается, во-первых, сократить расход осадителя таннина дубового экстракта до 15 - 20кг на 1кг германия, а во-вторых, повысить скорость взаимодействия осадителя с германийсодержащими соединениями, находящимися в газосборниковой воде. Кроме того, наличие слабой кислотности и повышенная до 80 - 85°C температура германийсодержащей воды приводит к уменьшению потерь германия с фильтратом в результате создания благоприятных условий для взаимодействия реагентов и коагуляции образующегося таннингерманиевого комплекса. Технический результат, выражающийся в повышении эффективности извлечения германия из германийсодержащей воды, обеспечивается обработкой германийсодержащей воды водным раствором дубового экстракта в слабокислой среде при температуре 80 - 85°C и удельном расходе дубового экстракта 15 - 20кг на 1кг германия, что может быть проиллюстрировано результатами экспериментов и расчетов, приведенных в табл.1. Изложенное выше доказывает наличие причинно-следственной связи технического результата с совокупностью существенных признаков, составляющих сущность изобретения. Предложенный способ достаточно прост в реализации, эффективен и экономически выгоден. Ниже приводится подробное описание способа и примеры его конкретной реализации. Пример. 1м.куб. надсмольной воды коксохимического производства, содержащий 4,5г/м.куб. германия, смешали с 7,5л 3% раствора дубового экстракта. После этого реакционную смесь подкислили серной кислотой до pH = 5,5 и продолжали перемешивание раствора в течение 60мин. После отстаивания образующейся суспензии в течение 20 часов, выпавший осадок таннингерманиевого комплекса отфильтровали и полученную пасту озолили в печи при t = 450°C. В результате получили 24г германиевого концентрата с содержанием германия 16,8%. Приведенные примеры подтверждают, что заявленный способ характеризуется высокой эффективностью, поскольку увеличивается степень извлечения германия из газосборниковой воды (до 99,8%), сокращается время химической реакции взаимодействия таннинов с германиевыми соединениями, снижается удельный расход таннинов до 15 - 20кг/кг германия, а следовательно, и себестоимость концентрата германия.