锗的性质、应用范围及回收锗的八大工艺

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锗元素的性质及应用

锗元素的性质及应用

锗元素的性质及应用锗是一种灰白色的金属元素,化学符号为Ge,原子序数为32,在周期表中属于碳族元素。

锗的性质及应用主要表现在以下几个方面:1. 物理性质:锗具有比较高的熔点(937.4)和沸点(2830),相对密度为5.32g/cm³。

它是一种半导体材料,具有优良的电导率,在室温下电导率约为电解质的10⁻⁴倍。

2. 化学性质:锗具有较强的化学惰性,不溶于大部分常见的酸和碱溶液。

然而,在浓硝酸和浓氢氟酸中,锗会被氧化为Ge(IV)的离子形式。

此外,锗能与氧气发生反应生成氧化锗(GeO₂)。

3. 热稳定性:锗的热稳定性较好,它可以在高温下长时间保持物理和化学属性的稳定性。

这使得锗常常被用于一些高温工艺中,如制造高温热电偶和热敏元件。

4. 半导体性质:由于锗是一种半导体材料,它可以在一定条件下改变其导电性能。

这种特性使锗广泛应用于电子学领域,包括传感器、集成电路和光电器件等。

5. 光学性质:锗具有优良的光学特性,它对紫外线和红外线的透过率较高,并且具有较大的折射率。

这使得锗被广泛应用于光学设备和仪器中,如光学透镜、光纤和红外传感器等。

锗的应用领域如下:1. 半导体器件:由于锗是一种半导体材料,它被广泛用于制造半导体器件,如二极管和晶体管等。

锗材料可以用于高速电子元件和集成电路,具有较高的工作温度和电导率。

2. 光电领域:由于锗材料具有优良的光学特性,它可用于红外传感器和红外探测器等光电器件。

锗还可以用于制造激光器和光电耦合器等设备,广泛应用于通信和传感技术领域。

3. 热敏材料:由于锗的热稳定性较好,它可以用于制造热敏元件,如温度传感器和热电偶等。

由于锗材料对温度的响应较快,因此常用于测量高温环境中的温度变化。

4. 医学应用:锗材料在医学领域也有一定的应用。

锗纳米颗粒可以用于制造抗肿瘤药物,具有较高的生物相容性。

此外,锗材料还可以用于制备人工骨骼和关节假体等医疗器械。

5. 其他应用:锗材料还可以用于制造合金材料,如铁锗合金和银锗合金等。

锗的用途及应用领域研究

锗的用途及应用领域研究

锗的用途及应用领域研究锗是一种化学元素,其化学符号为Ge,原子序数为32。

锗是一种灰白色、带有金属光泽的半金属,其物理性质与硅相似。

锗存在于地壳中,以氧化锗的形式存在于大部分煤矿和锌矿中。

锗在工业和科学领域具有广泛的应用。

下面将介绍一些常见的锗的用途及应用领域研究。

1. 半导体材料:由于锗具有良好的电学性能,可以用于制造半导体器件,如二极管、三极管、小信号放大器等。

锗晶体管是早期计算机和通信设备中的重要元件。

2. 红外光电子器件:锗是一种重要的红外光电子材料。

锗在红外线波段的透明度较高,能够产生和检测红外光。

因此,锗广泛应用于红外线传感器、红外焦平面阵列相机等领域。

3. 光纤通信:锗具有较好的光学性能,可用于制造红外光纤。

红外光纤在通信领域中具有重要的应用,能够传输更高的数据量和信号质量,提高通信速度和稳定性。

4. 光电子器件:锗是一种优越的光电转换材料。

它可以将光能转化为电能,实现光电转换。

锗光电子器件被广泛应用于太阳能电池、光电耦合器件、光电传感器等领域。

5. 摄影和光学仪器:锗透明度较高,对热辐射敏感,可以用于制造红外摄影镜头、红外窗口等光学元件。

锗的高熔点和抗腐蚀性也使其适用于高温、恶劣环境下的光学仪器。

除了以上应用外,锗还在其他领域进行研究和应用。

1. 生物医学:锗化合物被研究应用于抗肿瘤治疗和癌症的放射治疗。

研究表明,锗化合物具有抑制肿瘤生长和促进肿瘤细胞凋亡的作用。

2. 新能源:锗可以用于制造太阳能电池和热电材料。

太阳能电池利用光能转化为电能,热电材料可以将热能转化为电能,实现能源的可持续利用。

总之,锗具有广泛的应用领域,包括电子器件、红外光电子器件、光纤通信、光电传感器等。

锗的特殊性能使其在科学研究和工业生产中具有重要价值。

未来随着科学技术的发展和对新材料需求的增加,锗在更多领域可能会有更多的应用和研究。

从废锗中回收锗的方法

从废锗中回收锗的方法

从废锗中回收锗的方法(韶关运田金属研究报告)当初WINKLER发现锗元素时(Ber.19,210,1886)所用的矿石,例如硫银锗矿中含有7%的锗,但现在用于提炼锗的基本原料罕有达到0.1%含量的。

这是某些锌精矿的情况,在今天这种矿可认为是得到锗元素的重要原料。

尽管在锌精矿中所得到的锗含量很低,在此种金属的冶金技术中,锗在该工艺过程中(此过程因所用治金技术而不同)被浓缩在某些产物中,于是在此基础上可以得到该元素的浓度超过0.1g/升的溶液。

于是锗的冶金技术就是以这样的溶液为出发点。

Boving和Andre(J.Metals,10,659,1958)描述了至少在那个时期为比利时公司VIEILLEMONTAGNE所采用的方法,包括调节该溶液的PH值,从而可通过沉淀作用得到含2-3%锗的浓缩物;从这种浓缩物出发,通过溶解于盐酸随后进行分馏,得到纯的四氯化锗。

通过水解反应将这种四氯化物转化为氧化物,最后通过氢还原而得到该种金属。

我们所注意到的这方面的最新参考资料是Hilbert所发表的两篇(Erzmetall,35,184和311,1982),其中描述了奥地利BLEIBERGERBERGWERK-UNION的电解炼锌厂中采用单宁法回收锗,显然此方法是应用最为普遍的工业方法。

在浓度为0.1-0.2g/升的微酸性溶液中用单宁(或单宁酸)沉淀锗是由Schoeller所发现(Analyst,57,551,1932),并由Davis和Morgan用作为一种定量分析方法(Analyst,63,388,1938)。

1941年,THEAMERICANSMELTINGANDREFININGCO.为类似于VIELLE-MONTAGNE方法的一种方法注册了第一个专利(美国专利证书2,249,341),但此方法不是通过中和反应得到该沉淀物,而是应用单宁进行沉淀,结果使所得产物含有较高浓度的锗。

在本世纪四十年以来的萃取冶金领域的革命中,由于引用了溶剂萃取法,也波及到锗的提炼。

锗元素的主要用途

锗元素的主要用途

锗元素的主要用途锗是一种化学元素,原子序数为32,化学符号为Ge。

它是一种灰色的金属loid元素,在自然界中以硫化锗的形式存在。

锗具有许多重要的用途,下面将详细介绍锗元素的主要用途。

1. 半导体材料:锗是一种重要的半导体材料,具有较高的电子迁移率和较小的能带间隙。

这使得锗在电子学和光电子学领域有着广泛的应用。

例如,锗可以用于制造二极管、晶体管和太阳能电池等器件。

在集成电路中,锗晶体管曾经是主要的元件之一,虽然现在已经被硅晶体管所取代,但锗仍然在一些特定的应用中得到使用。

2. 光学材料:锗具有良好的红外透明性,因此在红外光学领域有着重要的应用。

它可以用于制造红外窗口、透镜和棱镜等光学元件。

锗制造的红外窗口可以用于红外传感器、红外激光器和红外观测仪器等设备中。

锗透镜可以用于制造红外相机和红外热成像仪等设备。

3. 医疗领域:锗也被广泛应用于医疗领域。

锗合金可以用于制造人工骨骼和骨植入物,用于骨折修复和骨缺损修复。

锗也可以用于制造医用显像器材,如X射线探测器和计算机断层扫描仪等。

此外,锗还可以用于制造放射性核素探测器,用于医学放射治疗和核医学诊断。

4. 光纤通信:锗也在光纤通信领域发挥着重要作用。

锗光纤具有较高的折射率和较小的色散,可以用于制造高性能的光纤传输线路。

锗光纤还具有较好的非线性光学特性,可以用于制造光纤激光器和光纤放大器等设备。

锗光纤在长距离通信和高速通信中得到广泛应用。

5. 红外探测器:锗具有良好的红外灵敏度,可以用于制造红外探测器。

锗红外探测器可以用于红外成像、红外测温和红外传感等领域。

锗红外探测器的灵敏度和响应速度都很高,可以探测到远红外和中红外范围内的辐射信号。

总结起来,锗元素具有重要的半导体、光学、医疗、光纤通信和红外探测等多种应用。

锗在电子学、光电子学、红外光学和医疗领域发挥着重要的作用,为人们的生活和科技进步做出了重要贡献。

随着科技的不断发展,锗的应用范围还将不断扩大,为各个领域带来更多的创新与发展。

锗的冶炼工艺(一)

锗的冶炼工艺(一)

锗的冶炼工艺(一)
锗的冶炼工艺
引言
•锗是一种重要的稀有金属,具有广泛的应用领域。

•进行有效的锗冶炼工艺对于确保高质量的锗产品至关重要。

原料准备
•锗的主要原料是锗矿石,常见的有锗石和锡石。

•锗矿石需要经过破碎、磨矿等步骤进行精细处理,以提高矿石利用率。

锗的提取
•锗的提取通常采用湿法冶炼工艺,主要包括浸出、分离、纯化等步骤。

•浸出是将破碎、磨矿后的锗矿石与氧化剂反应,将锗溶解出来。

•分离是通过溶液中的锗与其他金属元素进行分离,常用的方法有溶剂萃取和离子交换等。

•纯化是将分离得到的锗进一步提纯,以去除杂质,提高锗的纯度。

锗的电积工艺
•锗的冶炼工艺中的最后一步是电积,即用电解法将锗沉积在阴极上。

•电积工艺需要注意控制电解质中的离子浓度、温度和电流密度等因素,以获得高纯度的锗产品。

•锗的电积工艺还可以通过控制电解时间来控制锗的晶体形态和尺寸,以满足不同应用的需求。

结论
•锗的冶炼工艺是一项复杂而重要的工艺,在锗产业的发展中起着重要的作用。

•通过原料准备、锗的提取和电积工艺等步骤,可以获得高质量、高纯度的锗产品,满足市场需求。

锗的作用与用途

锗的作用与用途

锗的作用与用途一、外观粉末状呈暗蓝色,结晶状,为银白色脆金属。

密度5.35克/厘米3。

熔点937.4℃。

沸点2830℃。

化合价+2和+4。

第一电离能7.899电子伏特。

是一种稀有金属,重要的半导体材料。

不溶于水、盐酸、稀苛性碱溶液。

溶于王水、浓硝酸或硫酸、熔融的碱、过氧化碱、硝酸盐或碳酸盐。

在空气中不被氧化。

其细粉可在氯或溴中燃烧。

二、性质具有半导体性质。

对固体物理和固体电子学的发展有重要作用。

锗的熔密度5.32克/厘米3,锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。

与盐酸、稀硫酸不起作用。

浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。

在硝酸、王水中,锗易溶解。

碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅速溶解。

锗与碳不起作用,所以在石墨坩埚中熔化,不会被碳所污染。

锗有着良好的半导体性质,如电子迁移率、空穴迁移率等等。

锗的发展仍具有很大的潜力。

现代工业生产的锗,主要来自铜、铅、锌冶炼的副产品。

三、来源存在于煤、铁矿和某些银矿、铜矿中,也成锗石产出。

可由二氧化锗用碳还原制得。

也可以煤所发生炉生产烟道中的灰尘中回收。

从精炼铜、锌、铅获得。

四、用途高纯度的锗是半导体材料。

从高纯度的氧化锗还原,再经熔炼可提取而得。

掺有微量特定杂质的锗单晶,可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。

锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管,是第一代晶体管材料。

锗材用于辐射探测器及热电材料。

高纯锗单晶具有高的折射系数,对红外线透明,不透过可见光和紫外线,可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。

锗和铌的化合物是超导材料。

二氧化锗是聚合反应的催化剂,含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能,可作广角照相机和显微镜镜头,三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

锗,具有半导体性质。

对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。

锗的熔密度5.32克/厘米3,为银灰色脆性金属。

锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。

锗元素用途

锗元素用途锗是一种重要的无机元素,其化学符号为Ge,原子序数为32、它是一种半金属元素,在自然界中主要以硫化锗的形式存在,可以通过冶炼和纯化得到高纯度的锗。

锗具有许多重要的用途,包括电子、光学、太阳能等领域。

首先,锗在电子领域有着重要的应用。

由于锗具有良好的半导体特性,它被广泛用于制造半导体器件,如二极管、晶体管和集成电路等。

锗材料具有低的禁带宽度,可以在较低的电压下工作,因此被用于制造较低功耗的电子设备。

此外,锗还可以用于制造激光器、光电器件和红外探测器等。

其次,锗在光学领域也有重要的应用。

锗具有良好的光学性质,特别是在红外光谱范围内具有高透过率。

这使得锗成为制造红外光学器件的重要材料,如红外透镜、红外窗口和红外滤光片等。

锗还可以用于制造红外激光器和红外光纤等。

另外,锗在太阳能领域也有广泛的应用。

锗可以用于制造太阳能电池,其中锗被用作光催化层材料,可以增强太阳能电池的吸收能力和转化效率。

锗太阳能电池具有高效、稳定和可靠的特性,适用于各种环境条件下的太阳能利用。

此外,锗还被用于制造其他各种器件和材料。

例如,锗可以用作核反应堆中的中子辐射探测器材料,以监测和测量中子的强度和能量。

锗还可以用于制造特种玻璃,如红外传感器窗口和红外光纤窗口等。

此外,锗还可以用作化学催化剂和金属膜的添加剂。

总结起来,锗是一种用途广泛的无机元素。

它在电子、光学、太阳能等领域都有重要的应用。

锗材料具有优异的半导体和光学性质,可以用于制造各种电子器件、光学器件和太阳能电池。

锗的应用有助于推动电子和能源科技的发展,并为人们的生活带来更多的便利和创新。

神秘元素锗的奇特属性与应用

神秘元素锗的奇特属性与应用锗(Ge)是位于周期表第14族的一种元素,原子序数为32,属于非金属元素,与碳和硅为同族元素。

锗在自然界中以硫铅矿和锗石的形式存在,但含锗矿石的分布相对较稀少。

锗的发现和应用领域一直充满神秘和兴趣。

本文将探讨锗的奇特属性以及它在各个领域的应用。

1. 锗的物理性质锗是一种银白色的晶体,在常温下呈现金属光泽,但其实是非金属元素。

它具有较高的熔点(约为938摄氏度)和较低的沸点(约为2830摄氏度)。

锗的密度为5.323克/立方厘米,具有良好的导电性和导热性。

2. 锗的化学性质锗是一种化学稳定的元素,不易与空气中的氧气和水反应。

但在高温和氧气的存在下,锗会被氧化,形成氧化锗(GeO2)。

锗可以与许多金属形成合金,提高金属的硬度和耐腐蚀性能。

锗还可以与氧、氮、硫等元素形成化合物,具有丰富的化学反应性。

3. 锗的奇特属性锗具有许多奇特的物理和化学属性。

首先,锗是一种半导体材料,具有电导率介于导体和绝缘体之间。

这使得锗在电子技术领域具有重要应用,例如在晶体管的制造中起着重要作用。

其次,锗具有较高的折射率和色散性,使其在光学领域有广泛的应用。

锗晶体可以用于制造红外透镜和光纤通信系统等光电器件。

此外,锗还具有较高的吸收γ射线的能力,因此在核工业中用于制造探测器,用于检测高能辐射。

4. 锗的应用领域锗作为一种稀有元素,在多个领域具有重要的应用价值。

首先,在电子工业中,锗是制造半导体晶片和太阳能电池的重要材料。

它的导电性和半导体性能使得它成为电子器件的理想材料之一。

其次,锗在光学和红外技术领域也有广泛的应用。

锗透镜和锗元件可以用于红外相机、红外成像系统和红外测温仪器等设备中。

此外,锗还可以应用于核工业领域。

由于其高吸收γ射线的特性,锗探测器广泛应用于核能检测和核辐射测量等领域。

5. 结语作为一种神秘而稀有的元素,锗具有许多奇特的属性和广泛的应用领域。

从电子技术到光学技术再到核工业,锗的发现和应用为科学技术的发展做出了重要贡献。

金属锗库存量 -回复

金属锗库存量-回复金属锗是一种重要的工业金属,广泛应用于电子、光学和热电领域。

本文将围绕金属锗库存量展开,从锗的特性、获取方式、用途、全球库存状况及未来发展趋势等方面进行分析。

希望本文能为读者提供关于金属锗库存量的全面了解和深入认识。

第一部分:金属锗简介1.1 锗的特性金属锗可以作为半导体材料,在电子领域具有重要的应用。

它的特性包括导电性能强、熔点高、热导率高和稳定性好等。

同时,锗还具有优异的光电性能,可以用于制造红外传感器、可见光探测器等光学器件。

1.2 锗的获取方式锗的主要来源是从铜铅矿中提取,其中含有少量锗。

锗还可以作为副产品从铅和锌冶炼中分离出来。

此外,良好的锗回收利用也是获取锗的重要途径。

例如,从电子废物中提取锗成为一种常见的锗回收途径。

第二部分:金属锗的用途2.1 电子领域金属锗在电子领域具有广泛的应用,特别是作为半导体材料。

它可以用于制造晶体管、电子管、二极管等电子器件,广泛应用于计算机、手机等电子产品中。

2.2 光学领域金属锗的优异光电性能使其成为制造光学器件的理想材料。

锗可以用于制造红外传感器、太阳能电池板、可见光探测器等光学器件,应用于军事、航天、能源等领域。

2.3 热电领域金属锗的热导率高,使其成为热电材料的理想选择。

锗热电材料可以将热能转化为电能,应用于热电发电、温度传感器等领域。

第三部分:全球金属锗库存状况3.1 市场供需情况目前,金属锗的市场供应相对稳定,主要生产国包括中国、德国、美国等。

然而,锗的需求在不断增长,特别是在电子和光学领域。

由于供需不平衡,导致金属锗价格上升。

3.2 库存量变化金属锗的库存量受多种因素影响,包括市场需求、生产能力等。

随着金属锗需求的增长,库存量逐渐减少。

然而,由于锗的回收利用途径的增加,可能会对库存量产生一定影响。

第四部分:未来发展趋势4.1 新应用领域随着科技的进步和工业的发展,金属锗在新兴应用领域有着广阔的发展空间。

例如,随着5G技术的普及和电动汽车的推广,对金属锗的需求将进一步增长。

锗的基本知识

锗的基本知识性质和用途锗具有半导体性质。

在高纯金属锗中掺入三价元素如铟、镓、硼等,得到p型锗;掺入五价元素如锑、砷、磷等,得到n 型锗。

锗的禁带宽度(300K)0.67电子伏,本征电阻率(27℃)47欧姆·厘米,电子迁移率3900±100厘米2/(伏·秒),空穴迁移率1900±5 0厘米2/(伏·秒),电子扩散系数100厘米2/秒,空穴扩散系数48.7厘米2/秒。

锗在电子工业中的用途,已逐渐被硅代替。

但由于锗的电子和空穴迁移率较硅高,在高速开关电路方面,锗比硅的性能好。

锗在红外器件、γ辐射探测器方面,有新的用途。

金属锗能通过2~15微米的红外线,又和玻璃一样易被抛光,能有效地抵制大气的腐蚀,可用以制造红外窗口、三棱镜和红外光学透镜材料。

锗酸铋用于闪烁体辐射探测器。

锗还同铌形成化合物,用作超导材料。

二氧化锗是聚合反应的催化剂。

用二氧化锗制造的玻璃有较高的折射率和色散性能,可用于广角照相机和显微镜镜头;GeO2-TiO2-P2O5类型的玻璃有良好的红外性能,在空间技术上,可用来保护超灵敏的红外探测器。

富集回收锗的制取第一步是从重有色金属冶炼过程回收锗的富集物。

以炼锌为例:在火法炼锌过程中,锌精矿首先经过氧化焙烧,然后加入还原剂和氯入钠,在烧结机上烧结焙烧,锗以氯化物或氧化物形态挥发进入烟尘。

如不采用氯化烧结措施,锗将富集于最后锌蒸馏的残留物中(见氯化冶金)。

在湿法炼锌过程中,如锌精矿含锗不高时,大部分锗在硫酸浸出渣中,小部分锗进入溶液。

在锌溶液净化过程中,由于锗的亲铁性质,氢氧化铁沉淀时吸附锗,锗进入铁渣。

锌溶液用锌粉置换镉时,残留的锗和镉同时为锌粉所置换。

如将浸出渣熔化,然后用烟化炉挥发铅、锌,则锗以一氧化锗状态挥发,富集于烟尘中。

烟化炉可用来处理含锗的氧化铅、锌矿。

将氧化矿在鼓风炉内熔炼,再用烟化炉处理炉渣挥发锗,挥发率大于90%。

现代炼锌多用湿法,在处理含锗较高的硫化锌精矿(含锗100~150克/吨)时,首先使锗富集于浸出渣中,用烟化炉处理,烟尘含锗0.1%,用酸浸出,溶液净化后,加丹宁(C76H52O46)沉淀,沉淀物中含锗3~5%;经烘干、煅烧,得到含锗15~20%的锗灰,作为提锗原料。

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立志当早,存高远
锗的性质、应用范围及回收锗的八大工艺
中文名称:锗
英文名称:germanium
定义:原子序数为32,属元素周期表中第ⅣA 族元素,元素符号为Ge,是重要的半导体材料。

锗(旧译作鈤)是一种化学元素。

锗的物质形态是一种灰白色的类金属。

锗的
性质与锡类似。

锗最常用在半导体之中,用来制造晶体管。

1886 年,德国的文克勒在分析硫银锗矿时,发现了锗的存在;后由硫化锗与氢共热,制出了锗。

高纯度的锗是半导体材料。

从高纯度的氧化锗还原,再经熔炼可提取而得。

掺有微量特定杂质的锗单晶,可用于制各种晶体管、整流器及其他器件。

锗的化合物用于制造荧光板及各种高折光率的玻璃。

锗单晶可作晶体管,是第一代晶体管材料。

锗材用于辐射探测器及热电材料。

高纯锗单晶具有高的折射系数,对红外线透明,不透过可见光和紫外线,可作专透红外光的锗窗、棱镜或透镜。

锗和铌的化合物是超导材料。

二氧化锗是聚合反应的催化剂,含二氧化锗的玻璃有较高的折射率和色散性能,可作广角照相机和显微镜镜头,三氯化锗还是新型光纤材料添加剂。

锗,具有半导体性质。

对固体物理学和固体电子学的发展起过重要作用。

锗的熔密度5.32 克/厘米3,为银灰色脆性金属。

锗可能性划归稀散金属,锗化学性质稳定,常温下不与空气或水蒸汽作用,但在600~700℃时,很快生成二氧化锗。

与盐酸、稀硫酸不起作用。

浓硫酸在加热时,锗会缓慢溶解。

在硝酸、王水中,锗易溶解。

碱溶液与锗的作用很弱,但熔融的碱在空气中,能使锗迅。

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