一種光纖用四氯化鍺的生產方法

2023-07-04 20:55:16 3

專利名稱：：一種光纖用四氯化鍺的生產方法
技術領域：
：本發明屬稀散金屬冶金領域，涉及一種高純度化合物的提純方法，特別是用於光纖生產的光纖用四氯化鍺的提純方法。
背景技術：
：高純四氯化鍺是高品級石英系光纖不可缺少的關鍵原料，用作石英系光纖中的主要摻雜劑，其用途是提高光纖的折射指數，降低光損耗，進而提高光纖的傳輸距離。由於摻雜劑是進入到光纖纖芯中的，其含量和分布決定著光纖的重要性能指標，其質量如何直接影響著是否能獲得高質量的光纖。因此，對四氯化鍺中金屬雜質(Fe、Co、Cr、Mn、Cu等)和含氫雜質(OH、CH、HC1)的含量要求極低。目前廣泛使用的精餾工藝可較好地去除金屬雜質(Fe、Co、Cr、Mn、Cu等)，但無法有效地去除含氫雜質(OH、CH、HC1);單獨採用氯化氫氣體或無水氯氣來提純四氯化鍺，只能去除砷和其他類似的雜質，而不能去除含氫雜質；把PCb或PBr3加到SiCl4，GeCU和POCl3中並在其中加入Cl2或Br2，使-OH基團的反應形成了HC1(或HBr)禾nPOC丄3(或POBr3)，然後去除HCI和HBr，從而實現去除四氯化鍺中OH雜質和HC1雜質，此技術也無法去除CH雜質；雖然將四氯化鍺在1000。C以上的高溫下進行處理，使其中的氫原子被氯氣氯化成氯化氫，最終實現對含氫雜質的去除，但該工藝對設備的要求非常高，且操作複雜。
發明內容本發明的目的是針對現有技術存在的不足，提出一種能夠有效去除四氯化鍺中含氫雜質(OH、CH和HC1)的工藝，從而獲得滿足光纖生產的光纖用四氯化鍺。本發明的技術方案是其步驟(1)將0.25~2.0:1的鹽酸和四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，或在單獨蒸餾四氯化鍺的同時通入HC1氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為7680。C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置36h72h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70~75°C,在不斷通入氮氣的同時，採用紫外燈進行光照，最後在7680'C進行精餾操作並轉移出產品。其中所述鹽酸為分析純鹽酸，所述氮氣為高純氮氣，通入氮氣時間為12h36h,所述紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。四氯化鍺在常溫、常壓下為液體，容易揮發，並且具有很強的腐蝕性，在空氣中長期暴露，即可吸收空氣中的水分而發生化學反應，根據水的摩爾數不同，發生如下反應GeCl4+H20^Ge(OH)Cl3+HCl(C(H20)<lxl(T2mol/L);GeCl4+nH20^Ge(OH)nCl4-n+nHCl(n=2，3)(C(H20)〉lxl(r2mol/L)。要想得到OH雜質含量較少的四氯化鍺，就應該儘可能地增加HC1的濃度，降低1120含量，採用的方法是將分析純鹽酸與四氯化鍺共同蒸餾，由此蒸餾得到的四氯化鍺靜置36h72h，可以很好地抑制OH雜質的產生，並使鹽酸與四氯化鍺很好的分離，減少鹽酸在四氯化鍺中的溶解度。採用紫外燈進行光照可以使四氯化鍺中存在的少量水分解離為H2和02，紫外燈產生波長為253.7nm紫外光。精餾溫度為76~80°C，在室溫收集餾出液。經過上述步驟處理可以得到滿足光纖生產的光纖用四氯化鍺。本發明與現有技術比較具有工藝過程簡單，操作方便，在一套裝置中即可完成所有步驟，可以很好地去除四氯化鍺中的含氫雜質，具有較高的工業使用價值。具體實施方式實施例l-(1)將7L鹽酸和28L四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，蒸餾溫度為76'C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置36h;G)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70°C，在不斷通入氮氣12h的同時，釆用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為76'C。實施例2:(1)將20L鹽酸和IOL四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，蒸餾溫度為8(TC;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置72h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至75°C，在不斷通入氮氣36h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為8(TC。實施例3:(1)將10L鹽酸和20L四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，蒸餾溫度為77'C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置48h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至72°C，在不斷通入氮氣18h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為77'C。實施例4:(1)將18L鹽酸和12L四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，蒸餾溫度為79°C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置60h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至74°C，在不斷通入氮氣30h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為79'C。實施例5:(1)在單獨蒸餾四氯化鍺20L同時，通入流量為20L/h的HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為76'C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置36h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70°C，在不斷通入氮氣12h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精鎦溫度為76'C。實施例6:(1)在單獨蒸餾四氯化鍺35L同時，通入流量為60L/h的HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸鎦溫度為80。C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置72h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至75°C，在不斷通入氮氣36h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為8(TC。實施例7:(1)在單獨蒸餾四氯化鍺25L同時，通入流量為30L/h的HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為77'C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置48h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至72°C,在不斷通入氮氣18h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為77'C。實施例8:(1)在單獨蒸餾四氯化鍺30L同時，通入流量為50L/h的HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為79'C;(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置60h;(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至74°C，在不斷通入氮氣30h的同時，採用紫外燈進行光照，紫外燈功率為40W，產生波長為253.7nm的紫外光。最後進行精餾操作並轉移出產品，精餾溫度為79'C。採用原有技術與本發明，所獲得的四氯化鍺中含氫雜質透過率(％)見下表-tableseeoriginaldocumentpage7從上表可以看出，採用此發明所述方法均可獲得含氫雜質透過率90%以上的光纖用四氯化鍺，且第一步中採用在單獨蒸餾四氯化鍺的同時通入HC1氣體，可以獲得含氫雜質透過率更高的產品。權利要求1、一種光纖用四氯化鍺的生產方法，其步驟(1)將0.25-2.0∶1的鹽酸和四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，或在單獨蒸餾四氯化鍺的同時通入HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為76-80℃；(2)蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置36h-72h；(3)將儲罐中的四氯化鍺溶液排入空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70-75℃，在不斷通入氮氣的同時，採用紫外燈進行光照，最後在76-80℃進行精餾操作並轉移出產品。2、根據權利要求l所述的光纖用四氯化鍺的生產工藝，其特徵在於所述鹽酸可以為分析純鹽酸。3、根據權利要求l所述的光纖用四氯化鍺的生產工藝，其特徵在於所述HC1氣體由加熱分析純鹽酸產生。4、根據權利要求l所述的光纖用四氯化鍺的生產工藝，其特徵在於所述氮氣可以為高純氮氣。5、根據權利要求l所述的光纖用四氯化鍺的生產工藝，其特徵在於通入氮氣時間為12h-36h。6、根據權利要求l所述的光纖用四氯化鍺的生產工藝，其特徵在於紫外燈，功率為40W,產生波長為253.7nm的紫外光。全文摘要本發明公開了光纖用四氯化鍺的生產方法，其步驟是將體積比為0.25-2.0∶1的鹽酸和四氯化鍺加入到蒸餾釜中進行蒸餾，或在單獨蒸餾四氯化鍺的同時通入HCl氣體，直至蒸餾結束，蒸餾溫度為76-80℃，蒸餾出來的溶液經鹽酸分離器分離後的四氯化鍺溶液存放於儲罐中，需靜置36h-72h排到空塔蒸餾釜中，將四氯化鍺溶液溫度升高至70-75℃，在不斷通入氮氣12h-36h的同時，採用紫外燈進行光照，最後在76-80℃進行精餾操作並轉移出產品。本發明的優點是工藝過程簡單，操作方便，可以很好地去除四氯化鍺中的含氫雜質，具有較高的工業使用價值。文檔編號C01G17/00GK101234780SQ20081005815公開日2008年8月6日申請日期2008年3月5日優先權日2008年3月5日發明者斌何,周廷熙,彭明清,勇晏,李恆方,李雪寅,楊光玉,汪世銀,王少龍,王洪江,王瑞山,華趙,趙永波,文鍾,閻建英申請人:雲南馳宏鋅鍺股份有限公司