Металлопрокат
Металлоконструкции
Обработка металла
Германий получают восстановлением двуокиси германия водородом или углеродом. Затрудняющим обстоятельством является образование при восстановлении низшего окисла германия GeO5 который легко возгоняется выше 700°, что снижает выход металла. Наиболее чистый металл получают восстановлением GeO2 водородом по реакции
GeO2 + 2Н3 = Ge + 2Н2О.
Восстановление ведут в графитовых лодочках при температуре 600—700° в трубчатых печах. При этом получают темносерый порошок. После восстановления водород вытесняют азотом и в атмосфере азота поднимают температуру печи до 1000° для переплавки порошка в слиток. Пои плавке в водороде получается пористый металл, так как жидкий германий поглощает водород, который выделяется в момент затвердевания. Общее извлечение в металл составляет около 95%.
Другой способ получения чистого германия состоит в восстановлении четыреххлористого германия парами цинка по реакции:
GeCl4газ + 2Znгаз = Geтв + 2ZnCl2газ.
Восстановление производится при температуре 930° в установке, схема которой приведена на рис. 214.
Реакционная камера представляет собой трубу из плавленого кварца (диаметр трубы 110—120 мм, длина 90—100 мм). В запаянный конец трубы впаяны кварцевые трубки для подачи в камеру паров хлорида германия и цинка, поступающих из испарителей. Пары хлорида германия до поступления в камеру предварительно подогреваются в трубках длиной около 4,2 м, расположенных внутри печи.
Пары хлористого цинка и избыточного цинка выходят через кварцевый патрубок в кварцевый конденсатор.
Получаемый при температуре процесса германий конденсируется в виде сплава с цинком на стенках реакционной камеры.
Содержание цинка в сплаве достигает 40%. Большая часть цинка удаляется при длительном нагревании сплава при температуре 980—950° в атмосфере азота.
Оставшиеся примерно 0,2% цинка удаляются плавкой германия в вакууме
Менее чистый металл получается восстановлением углеродом. Двуокись смешивают с углем, цианидом натрия и хлористым натрием, последний служит защитным флюсом. Процесс ведется при температуре 1200° в графитовых тиглях.
В литературе описан процесс электролитического получения германия из GeO2. Электролиз GeO2 ведется в ванне из расплавленного фторогерманата калия (K2GeF ) или криолита (Na3AlF6) в графитовом тигле с графитовым катодом. На катоде выделяются маленькие корольки металлa. Выход в процессе низкий вследствие улетучивания части германия в виде GeO.
Основной примесью в плавленом германии является кислород (в виде окиси), от которого он может быть очищен плавкой в вакууме или переплавкой в атмосфере водорода.