一种氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法技术

本发明专利技术公开了一种用氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法，属于稀散金属真空冶金技术领域；本发明专利技术方法是将氧化镓中加入活性碳和粘结剂，混合均匀得到混合物料，将混合物料压制成块状，在压力为1Pa~100Pa、温度800～1200℃的条件下还原得到气态金属镓，通过控制冷凝区温度，在冷凝盖上获得易收集且结晶完好的金属镓；本发明专利技术流程简单，操作简单，制备过程中无需加入任何其他添加剂以及燃料，且剩余的活性碳粉可重复使用，成本低，适于工业化生产和市场推广应用。

Preparation of gallium by vacuum carbothermal reduction of gallium oxide

【技术实现步骤摘要】
一种氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法
本专利技术涉及一种氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法，属于稀散金属真空冶金
，具体为一种金属镓的清洁、高效制备方法。
技术介绍
镓是7类主要稀散元素之一，在地壳中的含量为5×10-4%~1.5×10-3%，其熔点仅为29.78℃，被称为放在人的手中即可熔化的金属，熔化时为银白色液体，过冷至0℃时也不固化。镓属于两性物质，溶于强酸和强碱。镓在室温下较稳定，但在高于1000℃氧或空气中会氧化，且杂质越多越易氧化。常温下，镓在干燥空气中比较稳定，因为生成的氧化物薄膜会阻止其继续氧化，而在潮湿空气中会被氧化失去光泽，加热至500℃时则会燃烧。镓在约1000℃的空气中燃烧成为Ga2O3，当表面形成低价氧化物GaO或GaO的薄膜后，就会保护镓不被继续氧化。“液态金属”镓在科技飞速发展进程中需求量不断增长。镓是重要的稀散金属，在光伏、信息通讯、电子科技、航空、军事等高新
具有广泛应用，是我国战略性新兴产业发展的重要资源。镓及其化合物在半导体材料的大规模应用，给照明工业带来革命性的变化，现又向电力电子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n（1）向氧化镓中加入活性碳以及粘结剂，混合均匀得到混合物料，将混合物料以5MPa~15MPa压力压制成块状，在压力1Pa~100Pa、还原温度800~1200℃、保温时间60~150min条件下进行还原反应得到气态金属镓，其中活性碳的添加量为理论添加量的2~8倍；/n（2）步骤（1）得到的气态金属镓挥发至冷凝盘内，冷凝区温度来源于还原区辐射传输的热量，气态金属镓在压力1Pa~100Pa下向凝聚态转变，在冷凝盘上获得易收集且结晶完好的金属镓。/n

【技术特征摘要】
1.一种氧化镓真空碳热还原制备金属镓的方法，其特征在于，具体步骤如下：
（1）向氧化镓中加入活性碳以及粘结剂，混合均匀得到混合物料，将混合物料以5MPa~15MPa压力压制成块状，在压力1Pa~100Pa、还原温度800~1200℃、保温时间60~150min条件下进行还原反应得到气态金属镓，其中活性碳的添加量为理论添加量的2~8倍；
（2）步骤（1）得到的气态金属镓挥发至冷凝盘内，冷凝区温度来源于还原区辐射传输的热量，气态金属镓在压力1Pa~100Pa下向凝聚态转变，在冷凝...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢克强，陈浩林，马文会，吕国强，曲涛，黄海艺，纪文涛，闫时雨，袁晓磊，苏开萌，毛志丹，杨斌，刘大春，戴永年，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南;53