锗
germanium
元素符号Ge，银灰脆性金属，也有人将锗归入半金属，光泽美丽。在元素周期表中属ⅣA族,原子序数32,原子量72.59，金刚石型点阵,常见化合价为+4。锗是晶体管中首先使用的半导体材料，对固体物理和固体电子学的发展起过重要作用。
铂钛催化剂 1871年俄国人门捷列夫(Д.И.Μенделеев)根据周期律预言自然界存在一种厚子量为72的化学元素，性质和硅相似,称之为“类硅”。1886年德国人温克勒（C.A.Winkler）在分析硫银锗矿时发现和分离出这个元素,并以他的祖国Germany命名。
全国生产锗厂家：
南京锗厂：主要再生锗回收20吨左右，在深加工方面国内处于领先地位 上海冶炼厂：因为原料问题及经营问题，目前重组，锗生产几乎停止
韶关冶炼厂：目前在生产方面还存在一定的问题，产量不太清楚，在10吨左右
云南东兴集团：目前产量在30吨左右，产量有增加的潜力塑料水塔
内蒙古锡伦郭勒盟通力锗业有限公司：产量3吨左右，其拥有国内最大的资源，潜力较大
株冶：在冶炼铅、锌矿中回收锗，产量也不小。
驰宏锌锗：目前产量8-10吨,另外也有一些小的厂在生产锗，产量不容小视。
硅酸铝耐火纤维毡
空调节能器锗的资源及生产的厂家：
资源 锗矿物主要有硫银锗矿（4Ag2S·GeS2）,含锗6～7％；黑硫银锡矿[4Ag2S＋(Sn,Ge)S2],含锗1.8％；锗石（3Cu2S·FeS·2GeS2）,含锗8～9％；硫锗铁铜矿(Cu,Fe)3(Fe,Ge,Zn,Sn)(S,As)4,含锗7.8％；但都很稀少。锗通常以伴生状态存在于闪锌矿、某些铁矿及其他硫化矿物中。闪锌矿含锗量约为 0.01～0.1％。各种煤含锗在0.001～0.1％之间，低灰分煤（亮煤）中含锗较多。 ]锗是锌电解时最有害的杂质之一，当电解液
中含锗超过 0.1毫克／升时，必须将锗除去。现代工业生产的锗主要是铜、铅、锌冶炼的副产品（见重金属冶金资源的综合回收）。 70年代末世界上每年生产的锗约110吨(不包括废锗回收)。1980年美国市场本征锗的价格约为784美元／公斤。二氧化锗为487美元／公斤。
中国于1959年开始从含锗的氧化铅锌矿、闪锌矿和煤灰中回收锗，并进行工业生产。全国锗矿为铁矿、煤矿、铅锌矿、铜矿，目前过内多从煤矿和铅锌矿中提取。煤矿国内只有内蒙古锡伦郭勒盟和云南临沧的煤矿中含锗，云南开发的比较早目前已经发展到相当规模，可以生产高纯锗和锗的相关产品，内蒙古开发较晚且受地理位置的影响，发展不是很快，目前只能生产二氧化锗。铅锌矿的企业较多，有韶关冶炼厂、株冶、驰宏锌锗等企业，目前都发展到可以生产高纯锗，不过锗产品的生产还没有发展起来。铁矿的企业以前有南京锗厂，不过现在已经转向从再生资源回收锗和锗的科技黄曲霉毒素测定
含量高的产品的加工了，在国内属于技术领先企业，目前企业原料不足，科研人才匮乏及引起的产品开发能力差是企业的制约。铜矿，虽然储藏量大，但是品位低，目前还没有企业进行过回收。根据笔者的长期观察，发现在鼓风炉的烟尘中含量比较高，有一定回收价值。
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±50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。 锗的提取方法
一、富集
如果原料的品位不高，一般要进行富集，才能进行生产，不然成本太高的，一般用回转窑进行富集，也有用萃取方法的，不过目前国内以回转窑富集方法的较多。萃取的厂家有株冶、南京锗厂。用煤生产锗的一般用煤发电，回收布袋尘、旋风尘，再进行富集来得到要求的品位。
二、蒸馏
蒸馏是利用四氯化锗的沸点较低，约84度，将锗蒸馏出来达到分离的效果。
富集回收 锗的制取第一步是从重有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。
三 精馏
四氯化锗，再用盐酸溶剂萃取法除去主要的杂质砷，此名叫复蒸。然后经石英塔精馏提纯,得到高纯四氯化锗。用高纯水使四氯化锗水解，得高纯二氧化锗(GeO2)。一些杂质会进入水解母液，所以水解过程也是提纯过程。水解母液中的锗可以返回进行盐酸蒸馏。
四 还原纯二氧化锗经烘干煅烧，在还原炉的石英管内用氢气于650～680℃还原得到金属锗。还原终结时可逐渐升温至1000～1100℃，使锗熔化，然后慢慢冷却，得到锗锭。还原时间一般为24小时，时间比较长，既浪费时间有消耗大量的电供热，针对上面的现象，国内发明了连续还原炉，目前在南京锗厂和驰宏锌锗使用。在生产中大家也想出了不少方法来减少时间：
1、在冷却过程中使用风机对着炉子吹，可以是很有效的降低温度。
2、在还原结束后，直接升温熔化，可以减少慢慢升温的时间。
不过总的趋势还是要使用连续还原炉。
五、区域熔炼提纯法
以上方法生产的锗锭只有5个九，电阻率，在10左右，远不能满足科研和生产的需要，必须进行
区域熔炼
锗单晶的制备方法有两种：一种是直拉法，另一种是区熔匀平法。①直拉法是将锗锭置于坩埚中熔化，然后用一固定在拉杆上的锗晶体作籽晶，垂直浸入温度略高于熔点的熔融锗中,以一定的速度从熔体向上拉出,熔融锗便按籽晶的结晶方向凝固。通过控制拉速、坩埚和籽晶转速等措施，以及自动控制炉温和单晶直径等技术，可以制成n型电阻率为 0.003～40欧姆·厘米、p型电阻率为0.002～40欧姆·厘米、位错密度为500～3000厘米-2、直径为 20
～300毫米的锗单晶。②区熔匀平法所用的炉子为水平式石英管加热炉，能生产电阻率均匀的锗单晶，电阻率的径向均匀度为±3％，纵向均匀度为±7％，位错密度为103厘米-2，单晶截面为5～12厘米2。
河道生态护坡 红外器件所用锗单晶为n型，电阻率5～40欧姆·厘米,单晶直径可达300毫米,多晶直径可达600毫米。探测器级锗单晶用于制作锂漂移探测器和高纯锗探测器。后者要求锗单晶的净杂质含量更低（＜1010原子／厘米3＝。锗单晶的性能用型号、电阻率均匀性、位错密度、少数载流子寿命和载流子浓度等指标来表示。
废锗回收 从锗加工废料中回收锗很重要。自冶炼到制成锗晶体管整个过程，特别是区熔提纯、拉制单晶、切片、磨片和抛光锗片的加工过程中，会产生大量的含锗废料。这些废料的含锗量为：切割粉60～70％，碎片80～90％,滤纸20％，腐蚀液2～10％。从废料中回收锗的方法很多，主要有：①用在石英容器内使锗氯化成四氯化锗,然后蒸馏回收；②用新鲜的NaOCl于80℃处理锗残渣,生成锗酸钠(Na2GeO3),然后加入氢氧化铵,生成锗的沉淀物(Na2O)x(NH4)yGe2O3,回到四氯化锗生产流程。在处理含的腐蚀液时,加入氢氧化铵,可生成氟化铵和锗酸铵(NH4)x Ge2O3沉淀。在四氯化锗水解过程中产生的水解液
和洗涤液中含有少量(约6～7克/升)的锗，回收的方法是用硫酸镁和氢氧化铵使锗沉淀为正锗酸镁（见超纯金属）。 电工领域用于制作半导体器件的材料。是元素周期表中第 4周期第Ⅳ族的元素，化学符号Ge，原子序数32，属金刚石型结构，晶格常数5.66×10-10m，熔点937.4℃，禁带宽度为0.803电子伏,是呈银白金属光泽的半金属材料。锗于1948年即进入实用阶段。由于锗是稀有元素，资源不如硅丰富，价格较高，且锗器件制作也不象硅器件那样能够实现平面工艺，故大部分半导体器件不选用锗而选用硅作材料。但锗的电子迁移率和空穴迁移率比硅大，适用于超高速转换开关电路，因而在高频快速低噪声的领域，锗器件的优点是硅器件不能代替的。锗常用来制造晶体二极管、三极管和集成电路，用于电子工业的各个领域；制造热敏电阻、光敏电阻和半导体温度计，用于温度测量和设备的自动控制；制造太阳能电池、光电池用作人造卫星、航天飞机等的电源。制造器件主要用单晶，影响单晶质量的关键因素是晶格缺陷和杂质。
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