作为被中、美、欧、日共同列为关键矿产的稀散金属,锗的战略价值与经济价值正随着全球科技升级持续凸显。2026 年锗锭现货价格已攀升至 17500 元 / 公斤,较去年年末大幅上涨,而工业废料中的锗资源,正成为破解供需矛盾、释放经济潜力的重要突破口,锗回收产业迎来黄金发展期。
在当今资源循环利用日益受到重视的背景下,许多稀有金属的回收再利用成为了可持续发展的重要一环。锗,作为一种珍贵的半导体材料,广泛应用于红外光学、光纤通信、太阳能电池等领域。
还原与铸锭:重获金属形态
获得高纯度的锗化合物(通常是高纯二氧化锗)后,下一步是将其还原为金属锗。这一过程通常在高温还原炉中进行。
将高纯二氧化锗粉末置于石墨舟或石英反应器中,在高温(通常超过600摄氏度)和还原性气氛(常用高纯氢气)下,二氧化锗被还原为金属锗。发生的化学反应本质上是氧被移除的过程。还原产生的金属锗在高温下熔融,汇集在反应器的底部。
还原得到的锗熔体,在受控的惰性气氛保护下,被浇注到特定的模具中,冷却凝固,形成再生锗锭。这时的锗锭纯度已经很高,但可能在某些物理性能(如晶体结构均匀性)上还需进一步提升。
区域提纯与终成型:迈向高品级材料
对于要求的应用,再生锗锭还需经过区域熔炼提纯这一经典工艺。该工艺利用杂质在锗的固相和液相中溶解度不同的原理,使一个狭窄的熔区沿着锗锭缓慢移动。杂质会随着熔区的移动而被“驱赶”到锗锭的一端或两端。经过多次重复这一过程,锗锭的主体部分纯度得到先进提升,而富集了杂质的头尾部分则被切除,可作为下一轮回收的原料。