Германий

Производство

Производство Германия

В результате переработки сульфида германия получают его оксид GeО2, который восстанавливают до свободного германия водородом.

В промышленной практике германий получают преимущественно из побочных продуктов переработки руд цветных металлов (цинковой обманки, цинково-медно-свинцовых полиметаллических концентратов, содержащих 0,001—0,1% германия), золы от сжигания углей, некоторые продукты коксохимии.

Первоначально из перечисленных источников различными способами, зависящими от состава сырья, получают германиевый концентрат (2—10% германия.). При переработке коксующихся углей германий частично (5-10%) попадает в смолу и надсмольную воду, откуда его извлекают в виде комплекса с танином, затем его сушат и обжигают (400-500 °С); при этом получают концентрат, содержащий 30-40% германия, из которого выделяют германий в виде GeCl4. Извлечение германия из концентрата обычно включает следующие стадии:

1) Хлорирование концентрата соляной кислотой, смесью её с хлором в водной среде или другими хлорирующими агентами с получением технического GeCl4. Для очистки GeCl4 применяют ректификацию и экстракцию примесей концентрированной HCl.

2) Гидролиз GeCl4 и прокаливание продуктов гидролиза до получения GeO2.

3) Восстановление GeO водородом или аммиаком до металла.

Для выделения очень чистого германия, используемого в полупроводниковых приборах, проводится зонная плавка металла. Необходимый для полупроводниковой промышленности монокристаллический германий получают обычно зонной плавкой или методом Чохральского.

Производство германия в России

Производство германия в промышленных масштабах в России началось в 1959 году, когда на Медногорском медно-серном комбинате (ММСК) был введён в действие цех переработки пыли. Специалисты комбината в сотрудничестве с проектным институтом «Унипромедь» разработали и внедрили в производство уникальную химико-металлургическую технологию получения германиевого концентрата путём комплексной переработки пылей шахтных металлургических печей медеплавильного производства и золы от сжигания энергетических углей, служивших топливом для электростанции. После этого СССР смог полностью отказаться от импорта германия. Уже в 1960-е годы Советский Союз смог отказаться от импорта германия, а в 1970-е начать его экспорт и стать мировым лидером по производству германия.

СССР удерживал мировое лидерство по производству германия, увеличив выпуск металла настолько, что до 40 % производства уходило на экспорт. После распада СССР, вплоть до 2010 года, ММСК оставался единственным производителем германиевого концентрата в России. С 2010 года производство германия в концентрате на ММСК приостановлено, а оборудование законсервировано. Одновременно с этим начато производство германия в концентрате на ООО «Германий и приложения» в городе Новомосковске Тульской области