一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法技术

本发明专利技术涉及一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，将砷化镓废渣经烘干、破碎、过筛后在碱性‑氧化溶液体系中进行浸出，控制浸出时的NaOH浓度、氧化剂浓度、时间、温度等条件，使砷和镓同时在最大程度上快速溶解在浸出液中，再通过蒸发结晶，使砷酸钠优先结晶，实现砷、镓快速有效分离；通过重结晶提高砷酸钠纯度；通过旋流电积得到高纯金属镓。本发明专利技术原材料砷化镓废渣来自固废填埋场，取样无成本，本发明专利技术方法从废渣中回收制备砷酸钠和金属镓，所制得的砷酸钠纯度至少为95％，所制得的金属镓纯度至少为3N，具有较高的利用价值，回收并提纯的砷酸钠可作为化工原料；本发明专利技术方法有效的解决了环境污染和资源浪费问题，符合可持续发展社会的要求。

Preparation of sodium arsenate and gallium metal from gallium arsenide waste residue

【技术实现步骤摘要】
一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法
本专利技术涉及废料回收利用
，具体涉及一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法。
技术介绍
砷化镓是目前最成熟的化合物半导体材料之一，与硅相比，具有禁带宽、电子迁移率高、电子饱和漂移速度高、能带结构为直接带隙等特性。这些特性决定了其在高频、高速、高温及抗辐照等微电子器件研制中的主要地位。砷化镓的直接带隙特性决定了其也可以制作光电器件和太阳能电池。砷化镓材料主要分为两类：半绝缘砷化镓材料和半导体砷化镓材料。半绝缘砷化镓材料主要制作MESFET、HEMT和HBT结构的集成电路，主要用于雷达、微波及毫米波通信、超高速计算机及光纤通信等领域。半导体砷化镓材料主要应用于光通信有源器件(LD)、半导体发光二极管(LED)可见光激光器、近红外激光器、量子阱大功率激光器和高效太阳能电池等领域。镓是一种稀散元素，自然界中几乎没有单一且具有开采价值的矿床，它多伴生在铜、铝、锌和铁矿中，目前主要依靠在冶炼这些金属的过程中回收镓。随着信息技术的发展，镓的需求量日益增加，尤其是砷化镓芯片的生产中，需要大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)以砷化镓废渣为原材料，经烘干、破碎、过筛后，待用；/n(2)将所述废渣浸入碱性溶液中，加热搅拌，在碱性溶液中加入氧化剂形成碱性-氧化溶液体系，同时所述废渣中的砷和镓开始同步溶解形成浸出液，对所述浸出液进行过滤，过滤后得到滤液和滤渣，将所述滤液作为浸出溶剂重复使用浸出所述废渣，当所述浸出液中砷的浓度为6g/L～20g/L，镓的浓度为3g/L～12g/L时，收集滤液作为结晶原料，收集滤渣进行无害化处理；/n(3)对收集的滤液进行蒸发结晶后得到砷酸盐，回收砷酸盐；/n(4)对所述蒸发结晶后的结晶母液进行旋流电积，...

【技术特征摘要】
1.一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)以砷化镓废渣为原材料，经烘干、破碎、过筛后，待用；
(2)将所述废渣浸入碱性溶液中，加热搅拌，在碱性溶液中加入氧化剂形成碱性-氧化溶液体系，同时所述废渣中的砷和镓开始同步溶解形成浸出液，对所述浸出液进行过滤，过滤后得到滤液和滤渣，将所述滤液作为浸出溶剂重复使用浸出所述废渣，当所述浸出液中砷的浓度为6g/L～20g/L，镓的浓度为3g/L～12g/L时，收集滤液作为结晶原料，收集滤渣进行无害化处理；
(3)对收集的滤液进行蒸发结晶后得到砷酸盐，回收砷酸盐；
(4)对所述蒸发结晶后的结晶母液进行旋流电积，得到金属镓；
(5)对所述旋流电积后的电积尾液按步骤(2)～(4)进行循环利用以再回收砷酸盐和金属镓。


2.根据权利要求1所述的一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，其特征在于，步骤(2)中所述碱性溶液为氢氧化钠溶液，所述氧化剂为双氧水，所述碱性-氧化溶液体系中含氢氧化钠60g/L～200g/L，含30wt％双氧水80mL/L～300mL/L；所述氧化剂分至少三次加入所述碱性溶液中以形成碱性-氧化溶液体系；步骤(3)中所述砷酸盐为砷酸钠。


3.根据权利要求1所述的一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，其特征在于，步骤(2)中所述加热搅拌的温度为50℃～90℃，速度为500rpm～1000rpm，形成所述浸出液的时间为2h～6h。


4.根据权利要求3所述的一种从砷化镓废渣中回收制备砷酸钠和金属镓的方法，其特征在于，所述加热搅拌的温度为70℃，速度为600rpm～800rp...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱炳龙，吴彤，种柯李尧，岳喜龙，童霏，樊红杰，秦恒飞，吴娟，李静，周全法，
申请(专利权)人：江苏理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32