[發(fā)明專利]一種超聲波助酸性弱氧化法從含鍺煤中提取鍺的技術(shù)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200610143344.3
• 申請日: 2006-11-06
• 公開（公告）號: CN101177733A
• 公開（公告）日: 2008-05-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 其魯;張敬華;安平;晨暉
• 申請（專利權(quán)）人: 中信國安盟固利新能源科技有限公司
• 主分類號: C22B3/06
• 分類號: C22B3/06;C22B41/00
• 代理公司: 北京泛華偉業(yè)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 郭廣迅

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于煤綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，是一類提取煤中微量鍺元素而對煤進行綜合利用的應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，煤中提取鍺的提取方法主要有以下兩種：

(1)以濃HCl為溶液體系，從原煤中直接提取鍺。該方法原煤中鍺的回收效率一般可達80％以上，但是該方法鹽酸用量太大，工業(yè)生產(chǎn)成本太高。

(2)將煤燃燒后，從煤的燃燒產(chǎn)物中提取鍺。雖然該方法操作簡單，但是回收率低(50％～80％)，是對煤炭資源的極大浪費，沒有完全發(fā)揮出煤炭本身所固有的經(jīng)濟價值，而且煤的燃燒會污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一類從含鍺煤中提取鍺的應(yīng)用技術(shù)，該技術(shù)工藝流程簡單，更大程度地提高了鍺的回收率，一般可達到94％以上，該方法投資成本低。且該方法沒有破壞原煤的主要構(gòu)成，達到了煤炭綜合利用的目的。

本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案得以實現(xiàn)的：

從含鍺原煤中提取鍺，包括由氧化劑、酸溶液以及由超聲波為主要輔助手段構(gòu)成整個工藝流程的必要條件。原煤為富含鍺的煤。所述的氧化劑選自MnO₂、HNO₃、O₂、H₂O₂、Na₂O₂、K₂O₂、NaClO₄、KClO₄和Na₂O₃中的一種或幾種的組合。所述的酸溶液選自H₂SO₄、HF、HClO₃、HCl和HClO₄中的一種或幾種的組合。

所述含鍺煤固體粉末和氧化劑的質(zhì)量比為1∶0.1～1∶5)；所述的酸溶液的摩爾濃度為2-8mol/L；含鍺煤固體粉末和酸溶液的重量比為1∶0.1～1∶6。

本發(fā)明的從含鍺煤中提取鍺的方法是通過以下步驟實現(xiàn)的：

(1)先將原煤粉末用氧化劑氧化，然后再與酸溶液混合，得到反應(yīng)完全的反應(yīng)物；

(2)將(1)中所得到的反應(yīng)物在30～100℃條件下，利用超聲波(超聲波一般是指振動頻率大于20KHz以上的，其每秒的振動次數(shù)(頻率)甚高，超出了人耳聽覺的上限(20000Hz)，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波)，超聲時間范圍為5min～6h；

(3)將(2)中所得到的反應(yīng)物在0.01～2MPa、40～120℃條件下，加入Cl^-進行蒸餾提取鍺元素。

附圖的簡要說明

圖1為簡要說明本發(fā)明方法的流程路線圖。

在本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選實施方式中，含鍺煤固體粉末的粒度為10～600目的粉末。

在本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選實施方式中，所述的氧化劑選自MnO₂、HNO₃、O₂、H₂O₂、Na₂O₂、K₂O₂、NaClO₄、KClO₄和Na₂O₃中的一種或幾種的組合。

在本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選實施方式中，所述的酸溶液選自H₂SO₄、HF、HClO₃、HCl和HClO₄中的一種或幾種的組合。

在本發(fā)明所述方法的一種優(yōu)選實施方式中，超聲波的頻率為20KHz～2MHz。

因為鍺具有親有機性，所以在許多煤層中有鍺的富集；鍺在煤中主要可能以游離的鍺離子形式被吸附在煤中；呈硅鍺酸鹽及鍺的硫化物存在于煤中；呈鍺的有機化合物的形式存在于煤中，或者以絡(luò)合物的形式存在；以與煤中的大分子的不同官能團鍵合，或與腐殖酸鰲合；通過表面氧化還原反應(yīng)和表面吸附的形式存在于煤中有機質(zhì)的表面。所以本發(fā)明的機理在于，利用氧化劑并以超聲波為輔助的手段改變鍺在煤中的存在形式，或者以游離鍺離子的形式存在，或者與煤中的小分子鍵合，然后再進行蒸餾提鍺。