Рассмотрена проблема расширения сырьевой базы производства германия с использованием нетрадиционных техногенных источников. В лабораторных условиях исследованы особенности совместной переработки аргиллитов и низкозольных германийсодержащих углей с золами тепловых электростанций и отходами металлургических производств с последующим извлечением германия из возгонов циклонной плавки гидрометаллургическим методом.

Представлены результаты рентгенографического исследования жидких расплавов Sn - Ge и обсуждена взаимосвязь между характером упорядочения атомов в расплаве и его поверхностными свойствами. Анализ локальной структуры атомов проведен с использованием моделей, реконструированных из экспериментальных кривых структурного фактора с помощью метода обратного Монте Карло и Вороного-Делоне. Показано, что структура расплавов в интервале концентраций 0 - 52 % (ат.) Ge формируется на основе структуры жидкого олова, в интервале 52 - 100 % (ат.) Ge - жидкого германия, что свидетельствует о тенденции к микрорасслоению в расплавах. Установлено также, что на фоне присутствия стабильных микрогруппировок, сформированных на основе структуры жидкого олова, идет процесс образования двухатомных цепочек из атомов германия, которые являются элементом его структуры в жидком состоянии. Рост числа атомов германия, участвующих в образовании указанных структурных элементов, заметно опережает рост его содержания в расплавах. Микрогруппировки со структурой близкой к структуре жидкого германия реально проявляются в расплавах при ~ 20 % (ат.) Ge и их окончательное формирование завершается при содержании германия ~ 30 % (ат.), что, вероятнее всего, и объясняет появление в этом интервале концентраций минимума на изотерме поверхностного натяжения расплавов.

Досліджено фізико-хімічні властивості вторинної германієвої сировини та продуктів його переробки. Встановлено, що процес відновлювального опалу з метою переведення германію та інших цінних компонентів у возгони у вигляді фаз, що легко розкриваються, дозволяє збільшити ступінь відгонки германію у вигляді тетрахлориду від 19 до 91 % у порівнянні з первинною сировиною.

Фазовый состав германийсодержащего сырья исследовали химическими и физическими методами, основываясь на изучении поведения германия при действии на образцы различных реагентов в сочетании с нагреванием, окислением или восстановлением. Данный методологический подход позволил установить распределение германия по фазам продуктов, что важно с технологической точки зрения для правильного выбора способов вскрытия исходного сырья.

Экспериментально показано воздействие механических сил на твердые тела для инициирования реакционной способности получаемого вещества. В процессе проведенных исследований показана зависимость полноты образования вещества от энергетических параметров измельчителя и химических свойств применяемых материалов. При этом важную роль играют свойства исходных материалов: температура плавления, твердость, дисперсность. Найден оптимальный режим получения кремний-германиевых твердых растворов.

Изучена возможность извлечения германия и сопутствующих ценных компонентов из промышленных отходов. В качестве методов вскрытия сравнены прямое соляно-кислотное выщелачивание необработанного и предварительно обожженного исходного продукта и микробиологическое выщелачивание с применением тионовых бактерий. Установлено, что степень извлечения германия при химической переработке зависит от фазового состава исходного сырья. Наличие германия в трудновскрываемых фазах требует осуществления предварительного восстановительного обжига с целью перевода германия и других ценных компонентов в возгоны в виде легковскрываемых фаз. Это позволяет обеспечить степень отгонки германия в виде тетрахлорида из любого вида сырья на 80 - 90 %. Использование в процессе биовыщелачивания тионовых бактерий независимо от исходного сырья позволяет извлекать в раствор германий и сопутствующие элементы на 88 - 100 % в течение 1 - 2 сут эксперимента.

Висвітлено питання виробництва елементних напівпровідникових матеріалів і з'єднань в контексті проблем експлуатації машин і механізмів, контролю виробничих процесів, вирощування кристалів. Розглянуто фізичні основи та технологічні прийоми обробки початкових матеріалів і виробництва готових продуктів. Наведено класифікацію напівпровідникових матеріалів. Розглянуто елементи зонної теорії твердого тіла. Описано методи вирощування кристалів. Увагу приділено одержанню високочистого селену, вирощуванню великогабаритних монокристалів германію, фізико-хімічним властивостям кремнію та технології отримання напівпровідникового кремнію. Охарактеризовано методи синтезу напівпровідникових з'єднань. Подано інформацію про термоелектричні матеріали та тверді розчини напівпровідникових з'єднань, що не розкладаються.

Приведено дослідження вилуговування германію з відходів свинцево-цинкового виробництва за допомогою мікробіологічних і хімічних методів. Показано роль природної мікробіоти, присутньої у цій сировині, в процесі вилуговування металів з мінеральної сировини. Встановлено, що використання штамів тіонових бактерій дозволяє вилучати в розчин до 99,0 % германію впродовж 1 - 2 діб незалежно від фазного складу сировини. Підтверджена мікробіологічна природа гідрометалургійних процесів, в яких використовуються неагресивні слабокислі розчини.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.23

Рубрики:

Металургія германію

Шифр НБУВ: Ж28350 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.220.26 + К345.23 + В379.2

Рубрики:

Металургія германію

Фізика напівпровідників

Шифр НБУВ: Ж41115 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Виконано аналіз золо-шлакових відходів, що утворюються під час спалення енергетичного вугілля щодо вмісту в них Ge. За допомогою програм для термодинамічного моделювання визначено pH і E існування іонних форм германію за різних температур вилуговування соляною та сірчаною кислотами. Вдосконалено методику спектрофотометричного визначення германію фенілфлуороном. Вивчено вплив поверхнево-активнкх речовин на спектрофотометричні характеристики фенілфлуоронатів германию.

Індекс рубрикатора НБУВ: Е422.36*87 + К345.23 + И419

Рубрики:

Металургія германію

Хвостове господарство збагачувальних фабрик

Шифр НБУВ: Ж100178 Пошук видання у каталогах НБУВ