專利名稱：一種處理在制造光纖預制品的裝置中產生的廢氣以回收鍺的方法
技術領域：
本發明涉及一種處理含鍺廢氣的方法，這種廢氣來自于制造光纖預制品的裝置。
在常規方法中，制造光纖預制品的裝置能夠使四氯化硅SiCl4和四氯化鍺GeCl4型氣體與氧氣在高溫下發生反應。所產生的二氧化硅SiO2以連續層形式沉積形成圓柱形預制品。氧化鍺在預制品的中央層中沉積，以形成和二氧化硅折光率不同的芯。
只有一小部分四氯化鍺和氧氣發生反應。未反應的四氯化鍺和未沉積的氧化鍺與氯化氫HCl一起由制造裝置排出。這些氣體不能就這樣排放到環境當中。這就是必須處理它們的原因。
此外，回收鍺的可取之處在于，這樣做不僅可以保護環境，而且可以在后來的光纖預制品的生產中重新使用回收的鍺以減少制造費用。
從文獻US 4 385 915獲知了一種方法，可以用來處理這種廢氣并回收鍺。它特別包含以下步驟·由廢氣形成液態排放物，例如，讓廢氣和氫氧化鈉發生反應；這樣，液態排放物中不僅包含了鍺，同時也包含了次氯酸鹽；·分解次氯酸鹽，例如，通入充氧水；·在用這種方法處理過的液態排放物中加入硫酸鎂，以析出鍺。
液體排放物中包含的通過硫酸鎂析出的鍺，會在上清液中釋放出硫酸鹽，這些硫酸鹽是對環境有害的化合物。
因此，本發明的目的是發展一種處理含鍺廢氣的方法，依靠這種方法，可以避免在析出后釋放危害環境的化合物。
至此，本發明提供了一種處理含鍺廢氣的方法，這種廢氣來自于制造光纖預制品的裝置。本方法包含以下步驟·由所述廢氣形成液態排放物；
·在所述液態排放物中析出鍺；本方法的特征在于，所述的析出是通過在所述液態排放物中加入氧化鎂MgO進行的。
投加氧化鎂可析出排放物中包含的鍺，因此能夠達到回收鍺進行重新利用的目的，同時不會釋放硫酸鹽等危害環境的化合物。
鍺以鍺鹽的形式析出。排放物中加入的氧化鎂的量相當于鎂和鍺的化學計量比，典型的是1.5比1，減少了為了析出鍺而消耗的氧化鎂的量。
本發明的一個方面是，廢氣中含有以四氯化鍺GeCl4形式存在的鍺，而且在形成液態排放物的步驟中是讓氫氧化鈉和該廢氣反應，因此液態排放物中包含著鍺和次氯酸鹽。
為了分解次氯酸鹽，可以利用例如甲酸。
通過示例知道，所使用的氧化鎂可以是非純凈的，而且可以是粉末狀的。將氧化鎂按一定比例投加到排放物中，使排放物的pH值提高到8-10的范圍內，這樣鍺就可以在排放物中析出。有兩種方案可供選擇在處理排放物之前，不預加氫氧化鈉，其pH值約為4；也可以先加入氫氧化鈉，將其pH值提高到約為7，然后再進行處理。在第一種情況下，在酸性介質中反應的可能性使其有可能減少氫氧化鈉的消耗量。
由于氧化鎂的緩沖效應，排放物的上清液在鍺析出以后，其pH值等于9.5，和析出開始時的pH值大致相當。因此，為了將表面物質排放到環境中，需要時加入酸，將其pH值降低到一個可接受的值。
析出物為泥狀，包含著原先包含在排放物中的鍺。這種泥被過濾并任選地干燥制成“餅”，準備再處理以提取鍺。
本發明的方法易于實現，它應用于化學氣相沉淀型和等離子體沉淀型預制品生產裝置，其中鍺被氧化并混入到二氧化硅中，以形成預制品“芯”區的摻雜元素。
僅有的一張圖是本發明的方法的示意流程圖。
通過空氣傳送的HCl和GeCl4型氯化物1是由制造光纖預制品的設備(無圖示)排放的，例如，這種設備可以是具有化學氣相沉淀的裝置。
氫氧化鈉2以小液滴的形式噴淋到塔設備3中，將氣態氯化物從中洗出。氣態氯化物和氫氧化鈉的液滴發生反應，在塔設備底部的槽5中生成氯化鈉和次氯酸鈉的溶液7，其pH值約為9.5。通過塔設備的空氣在氣態氯化物被洗出以后，被排放到外部9。
在塔設備的槽5中收集的溶液7形成排放物。在被排放到環境中去之前，這些排放物通過11被注入到第二個槽13中，通過加入甲酸15進行處理，使次氯酸鹽被分解為氯化鈉，同時釋放出二氧化碳。次氯酸鹽被分解后，排放物7’的pH值約為4.5。
為了回收排放物中的鍺，將排放物通過17注入到第三個槽19中，同時將粉末狀、非純凈的氧化鎂21加入其中。氧化鎂的投加量可以使排放物7”的pH值大致為9.5，這樣鍺就會析出。所加入的氧化鎂的量相當于鎂和鍺的化學計量比為典型的1.5比1。
本發明的方法可以有這樣的變化，在加入甲酸15和加入氧化鎂21之間，加入氫氧化鈉20將排放物7’的pH值從4.5提高到7左右。
在析出的過程中，排放物7″的pH值基本上在初始值處維持恒定，這表明排放物中的氧化鎂具有緩沖效應。如果必要的話，可以將該pH值降低到一個可接受的值，以便于將上清液相23排放到環境25中去。
泥狀析出物27被運送到壓濾機中，過濾并干燥后制成“餅”，這種“餅”適于進行提取鍺的處理。
權利要求
1.一種處理含鍺廢氣的方法，這種廢氣來自于制造光纖預制品的裝置，該方法包含以下步驟·由廢氣形成液態排放物；·從該液態排放物中析出鍺；該方法的特征在于，所述析出是通過在所述液態排放物中加入氧化鎂MgO進行的。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述廢氣中含有以四氯化鍺GeCl4形式存在的鍺，而且在所述的形成液態排放物的步驟中是讓氫氧化鈉和所述廢氣反應，以使該液態排放物中包含著鍺和次氯酸鹽。
3.如權利要求2所述的方法，其特征在于，在所述的形成液態排放物的步驟之后，并且在所述析出的步驟之前，將所述次氯酸鹽進行分解。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，分解所述次氯酸鹽用的是甲酸。
5.如權利要求4所述的方法，其特征在于，在所述形成液態排放物的步驟和所述的分解次氯酸鹽的步驟之間，加入氫氧化鈉。
6.如權利要求1到5任何一項所述的方法，其特征在于，氧化鎂的投加量恰好使排放物的pH值在8-10的范圍內。
全文摘要
本發明涉及一種處理含鍺廢氣的方法,這種廢氣來自于制造光纖預制品的裝置,該方法包含以下步驟:由廢氣形成液態排放物;從液態排放物中析出鍺。依照本發明,析出是通過在液態排放物中加入氧化鎂MgO進行的。
文檔編號B01D53/34GK1255908SQ9980004
公開日2000年6月7日 申請日期1999年1月18日 優先權日1998年1月19日
發明者A·阿普里奧, L·卡爾沃, G·拉瓦南特 申請人:阿爾卡塔爾公司