2026 年全球锗供需缺口已扩大至 40 吨,占年产量近三成,而低轨卫星、AI 算力等领域的爆发式增长进一步加剧紧张 —— 仅 2026 年全球计划发射的 2 万颗低轨卫星,就将带动年耗锗量超 15 吨,单颗卫星平均耗锗达 5-8 公斤。相比之下,工业加工中产生的废锗粉、边角料等废料堪称 “富矿”:锗单晶研磨粉尘含锗量可达 90%,砷化镓电池废料纯度更是高达 99.99%,经专业处理后回收率能达到 98.5%,成为原生锗的关键补充。
提纯过程中,可能会损失一定量的锗,且成本相对较高。在回收时,需准确检测锗锭的来源和杂质含量,依据后续用途来选择合适的回收方式和处理工艺,以实现资源的回收和再利用。
是破碎与均质化。由于废锭尺寸大小不一,为了在后续反应中增大接触面积、提高反应效率,需要将其破碎成尺寸相对均匀的小块或颗粒。这一过程通常在惰性气体保护下进行,以防锗在破碎过程中因高温或氧化造成额外损失。破碎后,可能会根据颗粒大小进行筛分,确保物料粒度满足下一工序的进料要求。
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。