Спосіб одержання діоксиду германію

1. Спосіб одержання діоксиду германію, що включає гідроліз тетрахлориду германію в деіонізованій воді при зниженій температурі в гідролізері з перемішуванням, відділення діоксиду германію, який утворився, на нутч-фільтрі, його промивання і сушіння, який відрізняється тим, що гідроліз тетрахлориду германію здійснюють у дві стадії у двох послідовно з'єднаних гідролізерах, причому першу стадію проводять у присутності затравки при температурі 2,5-12,5°С і об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію і деіонізованої води в початковий момент гідролізу 1:(11-13), яке потім протягом 15-20 хвилин підвищують до 1:(15-22), а другу стадію - при температурі 14,5-20,5°С і кислотності 0,6-1,7 нормальності соляної кислоти 2. Спосіб за п.1, який відрізняється тим, що як затравку на першій стадії гідролізу використовують маточний розчин, отриманий після відстоювання пульпи, злитої з першого гідролізера після заповнення нутч-фільтра діоксидом германію. Корисна модель відноситься до електронної, хімічної' промисловості, а також до оптичного приладобудування, а саме до способів одержання високочистого діоксиду германію, який використовують при виробництві кристалів германату вісмуту, германоевлітіну, флуоресцентних ламп, люмінофорів, пластмас і штучних волокон, що визначає високі вимоги до чистоти діоксиду германію. Найбільш близьким за технічною суттю і технічним результатом, що досягається, до способу, що заявляється, є спосіб одержання діоксиду германію, який включає гідроліз тетрахлориду германію в деіонізованій воді при зниженій температурі в гідролізері з перемішуванням, відділення дюксиду германію, який утворився на нутч-фільтрі, його промивання і сушіння (див. М.А. Коленкова, О Е Крейн, Металлургия рассеянных и легких редких металлов, М., Металлургия, 1977, стор 40-41). У відомому способі гідроліз тетрахлориду германію здійснюють у гідролізері періодичної або безупинної дії, підтримуючи в системі кислотність на рівні 5-5,5 нормальності соляної кислоти, що досягається при об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію до деіонізованої" води 1:7 Процес гідролізу здійснюють при температурі (-10)-(+40)°С у гідролізерах, виконаних з фторопласту, вініпласту або оргскла, постачених мішалками та охолод ними пристроями Осад, що утворився, відокремлюють на нутч-фільтрі, промивають деіонізованою водою і сушать при температурі 200-300°С у трубчастій печі в кварцових або графітових контейнерах. Отриманий відомим способом діоксид германію містить основної речовини не менше 99,999% 5 мас. і домішок не більше, % мас. (1-2) 10" алюмінію, заліза, магнію, миш'яку, сурми; (2-5)-10"6 фосфору, галію, міді, 2'Ю^1 кремнію; вміст вологи не перевищує 4% мас. Насипна маса діоксиду германію складає 1,5-1,8г/см3, що відповідає гранулометричному складу 1-55мкм. Основна маса часток діоксиду германію має розмір 30-35мкм. Дюксид германію, отриманий відомим способом, характеризується низькою розчинністю у воді та органічних розчинниках, містить хлору 0,2-0,3% мас , значення втрат при прожарюванні (далі по тексту в.п.п.) змінюється в інтервалі 2,9-3,2% мас. Такий діоксид германію не відповідає вимогам, визначеним до діоксиду германію при використанні його у виробництві кристалів германату вісмуту, германоевлітіну або як каталізатор при виробництві пластмас і штучних волокон Діоксид германію, який використовують при виробництві вищевказаної" продукції, повинний містити мінімально можли ю со 4354 ві кількості хлору (0,02-0,04% мас), мати низькі в.п п. (1,8-2,2% мас), високу розчинність у воді та органічних розчинниках і мінімально можливий середній розмір часток (менше Юмкм). При використанні діоксиду германію, отриманого відомим способом, у процесі одержання германату вісмуту і германоевлітіну, який передбачає плавлення оксидів германію і вісмуту в платиновому тиглі при температурі 1160-1180°С і вирощування кристалів методом Чохральского, відбувається взаємодія хлору і хлорорганічних сполук із платиною. Це приводить до неконтрольованого забруднення вирощуваних кристалів і різкого зниження терміну служби дорогого тигля. Низька розчинність діоксиду германію в органічних розчинниках (етиленгліколі), обумовлена високим середнім розміром часток і підвищеними значеннями в.п.п., приводить до того, що частина діоксиду германію залишається в полімері та ускладнює його подальшу переробку у вироби. Так, наприклад, у випадку одержання плівки, вона, як правило, містить включення у виді нерівномірно розподілених крапок. При формуванні такого полімеру у волокно часто відбувається обрив нитки, що суттєво знижує техніко-економічні характеристики процесу. Високий вміст хлору, в п.п., значний середній розмір часток діоксиду германію, отриманого відомим способом, обумовлені таким. При гідролізі тетрахлориду германію протікають такі процеси1 спочатку формуються центри кристалізації, потім відбувається їх зрощення в агрегати (міцели), далі за рахунок коагуляції відбувається ріст кристалів і випадання осаду (седиментація). У відомому способі гідроліз здійснюють при кислотності розчину 5-5,5 нормальності соляної кислоти. При такій кислотності досягається мінімальна розчинність діоксиду германію, який утворився, що дозволяє досягти високого ступеня вилучення германію з тетрахлориду германію. Однак при такій кислотності розчин містить у значних кількостях комплексні іони типу [Ge(OH)xCl5-x]~, [Ge(OH)xCI6 x]2", [GeCle]2" та інші, які інтенсивно сорбуються на частках, що утворилися (міцелах). При коагуляції' цих часток сорбовані іони комплексних хлорвмісних сполук залишаються усередині сформованих кристалів діоксиду германію, що обумовлює підвищений вміст у ньому хлору І в.п п. (0,2-0,3% мас і 2,9-3,2% мас. відповідно) Крім того, відносно висока кислотність розчину обумовлює формування в процесі коагуляції відносно великих кристалів діоксиду германію (30-40мкм) Таким чином, отриманий відомим способом діоксид германію характеризується підвищеним вмістом хлору, в.п.п., великим середнім розміром часток і, у зв'язку з цим, не може використовуватися у виробництві кристалів германату вісмуту, германоевлітіну, а також як каталізатор при одержанні пластмасі штучних волокон. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення способу одержання діоксиду германію, у якому нові режими та умови здійснення відомих операцій забезпечують оптимізацію умов кристалізації діоксиду германію, що дозволяє одержати діоксид германію з заданими якісними характеристиками (з низьким вмістом хлору, в.п.п., високої дисперсності) при одночасному забезпеченні високого ступеня вилучення германію. Поставлена задача вирішується тим, що у відомому способі одержання діоксиду германію, що включає гідроліз тетрахлориду германію в деюнізованій воді при зниженій температурі в гідролізері з перемішуванням, відділення діоксиду германію, що утворився, на нутч-фільтрі, його промивання і сушіння, новим, відповідно до корисної моделі, що заявляється, є те, що гідроліз тетрахлориду германію здійснюють у дві стадії в двох послідовно з'єднаних гідролізерах, причому першу стадію проводять у присутності затравки при температурі 2,5-12,5°С і об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий момент гідролізу 1:(11-13), яке потім протягом 1520 хвилин підвищують до 1:(15-22), а другу стадію - при температурі 14,5-20,5"С і кислотності 0,6-1,7 нормальності соляної кислоти. Новим також є те, що як затравку на першій стадії' гідролізу використовують матковий розчин, отриманий після відстоювання пупьпи, злитої' з першого гідролізера після заповнення нутчфільтра діоксидом германію Між сукупністю суттєвих ознак корисної моделі, що заявляється, і технічним результатом, що досягається, є такий причинно-наслідковий зв'язок Нові режими і умови здійснення відомих операцій, а саме: - здійснення гідролізу тетрахлориду германію в дві стадії у двох послідовно з'єднаних гідролізерах; - проведення першої стадії гідролізу в присутності затравки при заявленій температурі і заявленому об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий момент гідролізу; - наступне підвищення зазначеного співвідношення протягом 15-20 хвипин до 1:(15-22), - проведення другої стадії гідролізу при температурі 14,5-20,5°С і кислотності 0,6-1,7 нормальності соляної кислоти в сукупності з відомими ознаками корисної моделі забезпечують оптимізацію умов кристалізації діоксиду германію, що дозволяє підвищити якісні характеристики одержуваного діоксиду германію при одночасному забезпеченні високого ступеня вилучення германію. Використання як затравки на першій стадії гідролізу маткового розчину, отриманого після відстоювання пульпи, злитої з першого гідролізера після заповнення нутч-фільтра діоксидом германію, також забезпечує оптимізацію умов кристалізації діоксиду германію Проведення гідролізу тетрахлориду германію в дві стадії у двох послідовно з'єднаних гідролізерах дозволяє створювати оптимальні режими кристалоутворення на кожній стадії гідролізу. Проведення першої стаді'і гідролізу при заявленому об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий його момент, що відповідає кислотності розчину 2,5-3,0 нормальності соляної' кислоти, і при температурі, що заявляється, сприяє активному формуванню центрів кристалізації в розчині. Деяка їх частина при цьому зростається в агрегати Процес формування центрів кристалізації інтенсифікується введенням у розчин затравки 4354 готових центрів кристалізації. У цьому випадку в пульпі з'являється надлишок твердої фази, активізується процес десорбції іонів розчиненої речовини з поверхні часток. Унаслідок цього зменшується електричний заряд у часток, і вони на другій стадії гідролізу починають інтенсивно зростатися в агрегати і коагулювати. Наступна зміна співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води до 1.(15-22) наприкінці першої стадії гідролізу, що відповідає зниженню кислотності розчину, обумовлює різке зниження в ньому концентрації комплексних ІОНІВ типу [Ge(OH) x CM, [Ge(OH)xCl6-x]2"- Розчин при цьому містить переважно іони метагерманієвої кислоти (ЬЮез) - Зменшення в розчині концентрації комплексних хлорвмісних іонів сприяє тому, що сорбція їх на центрах кристалізації І формованих агрегатах суттєво знижується. Як затравку на першій стадії гідролізу використовують матковий розчин, отриманий після відстоювання пульпи, злитої з першого гідролізера після заповнення нутч-фільтра діоксидом германію Такий матковий розчин містить у значній кількості центри кристалізації і практично не має сформованих агрегатів. На другій стадії процесу гідролізу відбувається формування агрегатів у повному об'ємі і коагуляція їх у кристали діоксиду германію Проведення другої стадії при умовах, що заявляються, а саме при температурі 14,5-20,5°С і кислотності пульпи 0,6-1,7 нормальності соляної кислоти, обумовлює подальше зниження вмісту комплексних хлорвмісних іонів у пульпі. Це приводить до зменшення їх концентрації у кристалах діоксиду германію, що формуються, і дозволяє одержати дюксид германію з вмістом хлору менше 0,04% мас. і в.п п не більше 2,2% мас. Крім того, заявлені режими проведення другої стадії гідролізу сповільнюють процес коагуляції вже сформованих агрегатів за рахунок часткового їх розчинення, що обумовлює формування кристалів діоксиду германію відносно невеликих розмірів (4-6мкм) Такий діоксид германію цілком розчиняється у воді і на 99% в етиленгліколі. Заявлені умови і режими здійснення гідролізу є оптимальними і встановлені експериментальним шляхом. Діоксид германію, отриманий способом, що заявляється, характеризується низьким вмістом хлору, низькими значеннями в.п п., середнім розміром часток порядку 4-6мкм, що задовольняє вимогам, визначеним до діоксиду германію при використанні його у виробництві кристалів германату вісмуту, германоевлітіну, пластмас і штучних волокон. При проведенні гідролізу тетрахлориду германію при режимах і умовах, що виходять за заявлені межі, одержують діоксид германію з більш високим вмістом хлору, підвищеними значеннями в п.п і середнім розміром кристалів діоксиду германію, який відрізняється від заданого. Таким чином, заявлена сукупність ознак способу забезпечує оптимізацію умов кристалізації діоксиду германію І ДОЗВОЛЯЄ ПІДВИЩИТИ ЯКІСНІ ха рактеристики діоксиду германію при одночасному забезпеченні високого ступеня вилучення германію в цільовий продукт Спосіб, що заявляється, здійснюють таким чином. Гідроліз тетрахлориду германію в деіонізованій воді здійснюють у дві стади в двох послідовно з'єднаних гідролізерах, постачених пристроями, що переміщують І охолоджують. Першу стадію гідролізу проводять у присутності затравки при температурі 2,5-12,5°С і об'ємному співвідношенні тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий момент гідролізу 1-(11-13) Потім протягом 15-20 хвилин це співвідношення підвищують до 1:(15-22). Загальна тривалість першої стадії гідролізу складає 30-40 хвилин. Пульпу, що утворилася на першій стадії, яка містить центри кристалізації і частково агрегати, направляють у другий гідролізер на другу стадію гідролізу, яку здійснюють при температурі 14,5-20,5°С і кислотності 0,61,7 нормальності соляної' кислоти, що досягається додаванням необхідної кількості деіонізованої води. Тривалість другої стадії гідролізу складає 2535 хвилин. При цьому відбувається остаточне формування агрегатів, їх коагуляція і утворення кристалів діоксиду германію. Пульпу з другого гідролізера зливають на нутч-фільтр для відділення діоксиду германію, який утворився, від маткового розчину Діоксид германію потім промивають деіонізованою водою і спиртом і сушать у кварцовому контейнері в електропечах періодичної дії при температурі 180-220°С протягом 1,5-3,0 годин. Після заповнення нутч-фільтра діоксидом германію пульпу з першого гідролізера зливають, відстоюють і відокремлюють матковий розчин, який використовують як затравку на першій стадії гідролізу. Отриманий способом, що заявляється, діоксид германію характеризується низьким вмістом хлору, низькими значеннями в.п п. (0,02-0,04% мас. і 1,8-2,2% мас відповідно), середній розмір часток складає 4-6мкм. Вміст основної речовини в дюксиді германію складає не менше 99,999% мас, а домішок - не більше, % мас. (1-2)-105 алюмінію, заліза, магнію, миш'яку, сурми; (2-5) Ю"6 фосфору, галію, міді; 2 - 1 0 Ч кремнію; вміст вологи не перевищує 0,5% мас. Заявлений спосіб одержання діоксиду германію був випробуваний у промислових умовах Для проведення експериментів використовували" - тетрахлорид германію особливої чистоти по ТУ 48-4-399-77 із змінами; - деіонізовану воду з питомим електричним опором більше 20МОм-див Гідроліз здійснювали в гідролізерах, виконаних з вініпласту, постачених вібропристроями і змійовиками для подачі холодоагенту. Як холодоагент для охолодження пульпи в гідролізерах використовували розсіл з температурою (-8)-(-12)°С. Контроль температури здійснювали за допомогою термометра опору типу ТСМ 5071 і електронного моста типу КСМ-4, а контроль питомого електричного опору деіонізованої води - мегаомметром типу ПС-1. Умови здійснення способу одержання діоксиду германію і результати експериментів наведені в таблиці. При проведенні експериментів підтримували 4354 оптимальні заявлені режими гідролізу, змінюючи в кожному досліді один з технологічних параметрів, що заявляються, а саме, змінювали: - температуру першої стадії гідролізу тетрахлориду германію (досліди №№1-5 таблиці); - об'ємне співвідношення тетрахлориду германію до деюнізованої води на початку першої стадії гідролізу (досліди №6-9 таблиці); - об'ємне співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води наприкінці першої стадії гідролізу (досліди №10-13 таблиці); - час, протягом якого підвищують об'ємне співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води на першій стадії гідролізу (досліди №1417 таблиці); - температуру другої стадії гідролізу (досліди №18-21 таблиці); - кислотність пульпи на другій стадії гідролізу {досліди №22-25 таблиці). Крім того, були проведені досліди по одержанню діоксиду германію. - при здійсненні гідролізу тетрахлориду германію в одну стадію з оптимальними заявленими режимами першої стадії без використання затравки (див. таблицю, дослід №26); - при здійсненні гідролізу тетрахлориду германію в одну стадію з оптимальними заявленими режимами другої стадії (див. таблицю, дослід №27), - із заявленими режимами здійснення гідролізу, але без використання затравки на першій стадії гідролізу (див. таблицю, дослід №28). Проведений також дослід (див. таблицю, дослід №29) по одержанню діоксиду германію способом за прототипом. У цьому досліді гідроліз тетрахлориду германію проводили в одну стадію при температурі 10-15°С і кислотності пульпи 5,0-5,5 нормальності соляної кислоти. У графах 8-12 таблиці наведені результати дослідів: вміст хлору в діоксиді германію, значення в.п.п , середній розмір часток діоксиду германію, прямий еихід діоксиду германію в придатну продукцію, розчинність діоксиду германію у воді. Прямий вихід діоксиду германію в придатну продукцію визначали як відношення германію, що міститься в тетрахлориді германію, до кількості германію, що міститься в отриманому діоксиді германію При цьому придатною продукцією вважали дюксид германію з вмістом хлору менше 0,05% мас, в п п. - менше 2,2% мас, із середнім розміром часток менше Ю м ш . Кислотність пульпи визначали титрометричним методом за СТП 13-32.1-85. Вміст хлору в діоксиді германію і значення в.п.п, визначали відповідно до ТУ 48-4-545-90. Гранулометричний склад отриманого діоксиду германію визначали на лазерному аналізаторі розмірів часток «Malvern 3600», Англія. РОЗЧИННІСТЬ діоксиду германію в етиленгліколі та у воді визначали за такими методиками: - при розчинності у воді - 1г діоксиду германію розчиняли в 100мл води при зворотному потоці протягом 1 години; - при розчинності в етиленгліколі - Зг діоксиду германію розчиняли в ЗООмл киплячого етиленгліколю. 8 Іспити вважалися витриманими, якщо розчинність діоксиду германію у воді складала 100%, а в етиленгліколі - 99%. Отриманий діоксид германію контролювали також на вміст мікродомішок відповідно до ТУ 484-545-90. З таблиці видно, що найкращі результати отримані при проведенні дослідів з заявленими режимами і умовами здійснення способу (досліди №2-4, 7, 8, 11, 12, 15, 16, 19, 20, 23, 24). Діоксид германію, отриманий у цих дослідах, характеризується низьким вмістом хлору, низькими значеннями в.п.п., має заданий середній розмір часток. Прямий вихід германію в придатну продукцію склав порядку 6 1 % . Відносно невисоке значення прямого виходу германію в придатну продукцію пояснюється тим, що при заявлених умовах здійснення гідролізу підвищується розчинність сформованих кристалів діоксиду германію в пульпі Однак, оскільки маткові розчини з путч-фільтрів після відділення діоксиду германію і інші германійвмісні розчини направляються на переробку в початок технологічного процесу одержання тетрахлориду германію, наскрізний вихід германію в придатну продукцію складає не менше 90%. Слід зазначити, що такий діоксид германію користується стійким попитом у виробників кристалів германату вісмуту, германоевлітіпу, пластмас, штучних волокон і має за рахунок нових споживчих властивостей більш високу ціну на світовому ринку в порівнянні з дюксидом германію, який використовують у напівпровідниковій промисловості, одержаним способом за прототипом. Здійснення гідролізу при режимах і умовах, що виходять за заявлені межі, приводить до погіршення якісних характеристик одержуваного діоксиду германію. При зниженні температури першої стадії гідролізу нижче заявленої (дослід №1) кількість центрів кристалізації і їх реакційна поверхня зростають, а розчинність у пульпі знижується. Процес кристалізації Інтенсифікується, і на першій стадії формуються не тільки центри кристалізації', апе й у значній кількості відбувається їх зрощення в агрегати. Іони комплексних хлорвмісних сполук, що знаходяться в пульпі, інтенсивно сорбуються на поверхні часток, які формуються, що приводить до забруднення одержуваного діоксиду германію хлором і росту в.п.п. Середній розмір часток діоксиду германію в цьому випадку перевищує Юмкм, що погіршує його розчинність. Аналогічні процеси відбуваються і при зниженні об'ємного співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий момент гідролізу першої стадії до 1 '10 (дослід №6). При підвищенні температури першої стадії гідролізу вище заявленої (дослід №5) кількість центрів кристалізації знижується, а розчинність їх у пульпі, напроти, зростає. У той же час при підвищенні температури зростає активність центрів кристалізації', що обумовлює їх зрощення в агрегати і сорбцію на їх поверхні комплексних хлорвмісних іонів. Це приводить до забруднення одержуваного діоксиду германію хлором, росту значень в.п.п. і збільшенню середнього розміру часток діоксиду германію, що погіршує його розчинність. 4354 При зниженні об'ємного співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води наприкінці першої стадії гідролізу до рівня, нижче заявленого (дослід №10), кількість центрів кристалізації, що продовжують формуватися, різко зростає і у пульпі створюється критичне їх пересичення Це активізує процес зрощення їх в агрегати. Зростає І кількість сорбованих на їх поверхні комплексних хлорвмісних іонів, що приводить до одержання діоксиду германію з підвищеним вмістом хлору, в.п.п. і відносно високим середнім розміром часток. Аналогічні процеси відбуваються і при більш тривалій, ніж заявлено (протягом більш 20 хвилин) зміні об'ємного співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води від 1.(11-13) до 1.(1522) на першій стадії гідролізу (дослід №17). При підвищенні об'ємного співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води в початковий момент першої стадії гідролізу до 1.14 (дослід №9) центри кристалізації в повному об'ємі не формуються. Погіршується зрощення їх в агрегати і коагуляція в кристали на другій стадії гідролізу Це приводить до утворення часток діоксиду германію із середнім розміром менше 0,5мкм, що суттєво ускладнює процес фільтрації пульпи, знижує вихід германію в придатну продукцію. Аналогічні процеси відбуваються при підвищенні об'ємного співвідношення тетрахлориду германію до деіонізованої води наприкінці першої стадії гідролізу до 1.23 (дослід №13), а також при більш швидкій (протягом 14 хвилин) зміні співвідношення, що заявляється, (дослід №14). При зниженні температури другої стадії гідролізу нижче заявленої (дослід №18) розчинність агрегатів, що утворюється, знижується Сорбовані комплексні хлорвмісні іони з поверхні агрегатів повною мірою не видаляються, значна їх кількість залишається усередині сформованих кристалів. Внаслідок цього отриманий дюксид германію характеризується підвищеним вмістом хлору, в.п.п. і середнім розміром часток 12,9мкм. При зниженні кислотності пульпи на другій стадії гідролізу нижче заявленої (дослід №22) розчинність агрегатів, що коагулюють, зростає І, як наслідок, середній розмір часток діоксиду германію зменшується (до 0,5мкм). Це ускладнює процес фільтрації'. Значна частина германію залишається в розчиненому виді в пульпі, що призводить до зниження прямого виходу германію в придатну продукції, росту поворотних відходів І безповоротних втрат При підвищенні температури другої стадії гідролізу вище заявленої (дослід №21) розчинність агрегатів, що утворюється, підвищується. Однак за рахунок підвищення температури зростає їх активність, і процес коагуляції агрегатів у кристали діоксиду германію інтенсифікується. Це приводить до одержання діоксиду германію з підвищеним вмістом хлору І в.п.п і середнім розміром часток більше 13мкм. При підвищенні кислотності на другій стадії гідролізу вище 1,7 нормальності соляної кислоти (дослід №25) у пульпі з'являється велика кількість комплексних хлорвмісних іонів, а розчинність агрегатів, що утворюється, різко знижується. Комплек 10 сні хлорвмісні іони сорбуються на поверхні агрегатів і при їх коагуляції' залишаються усередині сформованих кристалів. Отриманий дюксид германію характеризується підвищеним вмістом хлору і в п.п., середній розмір часток діоксиду германію за рахунок зниження розчинності агрегатів перевищує 12мкм. При здійсненні гідролізу тетрахлориду германію в одну стадію по заявлених режимах першої стадії без використання затравки (дослід №26), у пульпі формуються центри кристалізації і відбувається їх часткове зрощення в агрегати. Однак у повному об'ємі агрегати при цьому не утворюються, коагуляція їх практично не протікає і, як наслідок, кристали діоксиду германію практично не формуються. Седиментація часток діоксиду германію з пульпи протікає вкрай слабко, навіть за умови витримки пульпи протягом декількох годин. Частки діоксиду германію мають розмір менше 0,5мкм, а за рахунок сорбції комплексів, що містяться в пульпі, характеризуються підвищеним вмістом хлору і в п.п. (0,07% і 2,4% ВІДПОВІДНО). НИЗЬКИЙ середній розмір часток діоксиду германію ускладнює процес фільтрації пульпи і знижує продуктивність процесу в цілому. Крім того, у цьому випадку значна частина германію залишається в розчиненому виді в пульпі, що приводить до зниження прямого виходу германію в придатну продукцію (52%) і росту поворотних відходів і безповоротних втрат. При здійсненні гідролізу тетрахлориду германію в одну стадію по заявлених режимах другої стадії (дослід №27) у пульпі формуються центри кристалізації, але зрощення їх в агрегати в повному об'ємі не відбувається. Низька кислотність пульпи приводить до розчинення агрегатів, що утворюються, і тим самим ускладнює їх коагуляцію і формування кристалів діоксиду германію необхідних розмірів. Розміри сформованих часток діоксиду германію не перевищують 0,5мкм, що ускладнює процес фільтрації пульпи. За рахунок вмісту в пульпі значної кількості розчиненого германію різко знижується прямий вихід германію в придатну продукцію (51%), зростає кількість поворотних відходів і безповоротних втрат При здійсненні гідролізу тетрахлориду германію в дві стадії' по заявлених режимах, але без використання затравки (дослід №28), у пульпі формується незначна кількість центрів кристалізації, зрощення їх в агрегати ускладнено, і коагуляція протікає повільно. В результаті формуються частки діоксиду германію, середній розмір яких не перевищує 0,5мкм, що уповільнює їх седиментацію з пульпи. Пульпа містить значну кількість розчиненого германію, що знижує прямий вихід германію в придатну продукцію (він складає 52,3%), приводить до росту кількості поворотних відходів і безповоротних втрат. Діоксид германію, одержаний способом за прототипом (дослід №28), характеризується підвищеним вмістом хлору, високими значеннями в п.п., середнім розміром часток порядку 35мкм, що погіршує його розчинність у воді, і низьким прямим виходом германію в придатну продукцію. Спосіб одержання діоксиду германію, що заявляється, здійснюється на загальновідомому 11 12 4354 обладнанні з використанням відомих матеріалів і засобів, що підтверджує промислову придатність об'єкта. Темпе- Об'ємне ратуря СПЇВШЯОпершої ШСКВЇ GeCL» де. стадії liojx>- деіонЬй a Об'ємне авюішно•мини CJcCU по л&ишзо емгоТ Час, за ЙККЁ Темпера Кислот» [іідващукпь тура ЮСІЬ об'ємне дрїтїй стадії сліваідностшіії ГЦфОЛІЗ Шроту, ДОДЙІЯМІЗ»- у/с ВЩОЇ ВОДИ на У кінці ВІНїОЇ НОДК веракй ка «єршій першої стазії стадЛ пдгрвстааїі дізу, хвкя. ьазм I і 2 3 2 2,0 2.5 7.5 12J 4 5 7 г ' IE 12 U 14 15 16 )T IS І9 ZO ?( 11. 22> ; [ 25 24 25 26 27 2g* 29 {їзро то 7,5 7,5 7,5 7.5 7,5 7.3 7.S 7,5 7.5 7,5 7,5 7,5 7,5 7.5 2 73 7.S 7^ 7,5 7,5 7,5 ~ 7.S 3 Ы2 1:12 1:12 £:12 1:12 1:10 ІЛІ 1:13 t;14 It 12 1:12 1.12 1:12 1.32 1:13 1:12 1:12 1:12 1:12 1:12 3 1:12 1:12 1.12 1:12 !:І2 1:12 \.п 4 :18 :ІЕ •ЛІ Ї7^ •.IS ::1S ;[§ 1 ' 17,5 Ї7.Д •!--..>• .Ьц»*М :1В :14 1:15 ї:22 | ч 17,5 17-5 і-ів. 1:18 1-ІЙ 1:1» \:\t t:18 .. 6 17.5 17.5 17,5 17jS 17,5 17.5 і 7,5 17>5 :18 :1* І 4.0 15,0 20.О 4 .Iі» !:І8 1-18 1Л8 1:18 1:18 Ї7.5 37J 17,5 17^ 17 J , 17,5 , . ,. _ г 17,5 П,5 17^ 17,5 17.5 « МІСТКІСТЬ кас, мас ротиір часпм:, 9 2,6 ID 11.8 4,0 5.0 6.0 I1.S U.5 6.0 4.0 0,5 U.2 6.0 4,0 0,5 0,5 Таояицй Прямий жсгьу вихід у придану прозук «ісй. НСІ Ї73 1 Харакі•ержтнка дл; «силу германію 7 1,1 1.1 17,5 17,5 17,5 17.5 17,5 17.5 17,5 17.5 17.5 17,5 17.5 14,0 14.5 2Q.5 !Л ІЛ 1Л ї.ї 6 21,5 17,5 і 7,5 17,5 17,5 _ 174 ! JW" 1.Ї ІД м и ІД 0,0? 0,03 0,02 0J34 0,08 й,07 0.04 0.03 0.OS 0,04 •0,02 0,03 !.1 0,03 1.1 1.1 0,02 0,03 0,08 0,09 Q.Q2 1J 7 [,1 0,5 0,6 18 1-І 1Л 0.02 0.07 0,03 0,02 0.03 0Г07 0,07 0,07 0,03 У досліді гідроліз прояащлн в одну стадію ари температур 1 0 - І5°С І _. . ..KMCJiOTtrociJ іттаьш 5,0 - 5,5% іюрмалшомі соляної кислоти 2,0 2.1 2.7 2Д 2.0 2,0 2гй 2,1 2,0 2,0 2,0 2,0 2 і 2*5 2,6 L9 2,0 S.0 11.? 12,9 4,0 5J0 // 55,4 61.3 623 61,? S3.3 54А 61,7 їм І 100 5*5,5 ио too voe 100 95,5 100 too too 100 51,3 52,3 61,9 50Д St,2 61.9 -61,8 53,1 53.0 62,5 62,3 і і 100 ззл 93.0 100 too 2,55 2.1 І.9 2,3 2,6 2,4 2,4 2.0 Продовжених табігаш Д? 10 13 52,7 94,0 ПЛ 53,2 94,0 0,5 614 4,0 6J.5 6,0 54,2 93,0 12,2 100 52,0 100 0.5 51.0 52,3 і 00 0.5 3J 3.5,0 21,0 83,0 Примітка: * - дослід проводили при заявпенкх рказшах без використання затравки. Комп'ютерна верстка Л.Литвиненко Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український Інститут промислової власності", вул Глазунова, 1, м. Київ-42, 01601