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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及资源回收利用,具体涉及一种制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法。
技术介绍
1、采用水平定向凝固法制备砷化镓多晶,在砷化镓多晶合成完成之后,为了降低生产成本,需要将生长完多晶的石英料管进行重复利用,因此石英管的清洗就变得尤其重要,由于在生产完砷化镓多晶,石英料管上面附着大量的砷颗粒和砷的氧化物,砷化镓颗粒,硅及其硅的氧化物等等杂质。
2、目前的清洗工艺,例如cn109136568a公开了一种含砷石英管的资源化处理方法,其通过采用含有浓硝酸的强酸清洗石英管,使用浓硝酸清洗,清洗效果很好,但是用浓硝酸清洗会产生大量的有毒、有刺激性的棕红色的二氧化氮气体。长期使用这种清洗的方式会给操作带来身体上的危害,身体大量吸入二氧化氮气体,严重会导致昏迷,长期吸入会导致慢性疾病。
3、鉴于此,提出本申请。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服现有技术存在的不足之处而提供一种制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,能够有效的去除附着在石英管上的砷颗粒、砷的氧化物,砷化镓颗粒,硅及其硅的氧化物等杂质,且本专利技术的回收利用方法,不仅清洗效果好,而且不会产生有危害性的气体。
2、为实现上述目的,本专利技术采取的技术方案为:
3、一种制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,包括以下步骤:
4、(1)将制备砷化镓多晶的石英管用盐酸溶液中浸泡,清洗;
5、(2)将石英管用氢氧化钠溶液浸泡,清洗;
6、(3)将石英
7、(4)将石英管用氢氟酸溶液浸泡,清洗;
8、(5)将石英管用无水乙醇进行浸泡,脱水;
9、(6)烘烤石英管。
10、本专利技术创造性的对制备砷化镓多晶的石英管先后用盐酸浸泡,氢氧化钠溶液浸泡,砂纸擦洗,氢氟酸浸泡,无水乙醇浸泡,最后烘烤石英管,能够有效的对石英管进行清洗,有效的去除附着在石英管上的砷颗粒、砷的氧化物,砷化镓颗粒,硅及其硅的氧化物等杂质,且本专利技术的回收利用方法,不仅清洗效果好,而且不会产生有危害性的气体。
11、其中,盐酸浸泡处理能够有效的去除在生长砷化镓多晶期间,石英料管上面形成的氧化膜,砷化镓在氧气的作用下反应方程式如下:gaas+o2→ga2o3+as2o3,氧化物与盐酸的反应:ga2o3+hcl→gacl3+h2o,as2o3+hcl→ascl3+h2o,经过盐酸浸泡处理后,清洗过程中能够有效的将石英管内的生长砷化镓多晶剩余的砷颗粒和其他的物质,清洗干净。
12、其中,氢氧化钠溶液浸泡主要目的是去除石英料管内部的砷化镓颗粒,镓颗粒和砷颗粒,砷化镓、碱性溶液和水混合在一起,经过化学反应生成氢气和含有砷酸根离子和镓离子的溶液,具体的化学反应式如下为:gaas+naoh+3h2o→na3[as(oh)6]+h2+ga(oh)3,镓和氢氧化钠溶液反应方程式是:ga+naoh+h2o→nagao2+h2↑。
13、镓的熔点很低,但沸点很高。纯液态镓有显著的过冷的趋势,在空气中易氧化,形成氧化膜。镓的性质与铝类似,在干燥空气中较稳定并生成氧化物薄膜阻止继续氧化,在潮湿空气中失去光泽,as+naoh→na3aso3+h2↑。
14、其中,砂纸擦洗主要是将难以冲洗掉的附着在石英料管上面的大的颗粒清洗下来。
15、其中,氢氟酸溶液浸泡处理主要是为了去除石英料管表面的硅及其硅的化合物,sio2+hf→sif4↑+2h2o。
16、作为本专利技术的优选实施方案,所述盐酸溶液的质量分数为18~36%,所述步骤(1)浸泡时间为2~4h。
17、其中,在浸泡盐酸溶液过程中,石英管与盐酸溶液的固液比不限,优选的,在浸泡盐酸溶液时,每一升盐酸溶液处理1~10kg石英管。
18、作为本专利技术的优选实施方案,所述氢氧化钠溶液的质量分数为16~32%,所述步骤(2)浸泡时间为1~3h。
19、其中,在浸泡氢氧化钠溶液过程中,石英管与氢氧化钠溶液的固液比不限,优选的,在浸泡氢氧化钠溶液时,每一升氢氧化钠溶液处理1~10kg石英管。
20、作为本专利技术的优选实施方案,所述氢氟酸溶液的质量分数为25~50%,所述步骤(4)浸泡时间为2~4h。
21、其中,在浸泡氢氟酸溶液过程中,石英管与氢氟酸溶液的固液比不限,优选的,在浸泡氢氟酸溶液时,每一升氢氟酸溶液处理1~10kg石英管。
22、作为本专利技术的优选实施方案,所述步骤(5)浸泡时间为0.5~1h。
23、作为本专利技术的优选实施方案,所述步骤(1)清洗石英管时,水的用量为2~6m3/(吨石英管),清洗时间为0.5~1.5h。
24、作为本专利技术的优选实施方案,所述步骤(2)清洗石英管时,水的用量为2~6m3/(吨石英管),清洗时间为0.5~1.5h。
25、作为本专利技术的优选实施方案,所述步骤(5)清洗石英管时,水的用量为2~6m3/(吨石英管),清洗时间为0.5~1.5h。
26、作为本专利技术的优选实施方案,所述脱水具体为:用压力为6mpa以上,纯度为5n以上的高纯氮气吹干石英管表上的水分。
27、作为本专利技术的优选实施方案,所述烘烤温度为100~200℃,时间为1.5~2.5h,烘烤在真空度为1×10-5pa~1×10-1pa下进行。
28、本专利技术的有益效果在于:本专利技术创造性的对制备砷化镓多晶的石英管先后用盐酸浸泡,氢氧化钠溶液浸泡,砂纸擦洗,氢氟酸浸泡,无水乙醇浸泡,最后烘烤石英管,能够有效的对石英管进行清洗,有效的去除附着在石英管上的砷颗粒、砷的氧化物,砷化镓颗粒,硅及其硅的氧化物等杂质,且本专利技术的回收利用方法,不仅清洗效果好,而且不会产生有危害性的气体。
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1.一种制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述盐酸溶液的质量分数为18~36%,所述步骤(1)浸泡时间为2~4h。
3.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的质量分数为16~32%,所述步骤(2)浸泡时间为1~3h。
4.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述氢氟酸溶液的质量分数为25~50%,所述步骤(4)浸泡时间为2~4h。
5.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(5)浸泡时间为0.5~1h。
6.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(1)清洗石英管时,水的用量为2~6m3/(吨石英管),清洗时间为0.5~1.5h。
7.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(2)清洗石英管时,水的用量为2~
8.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(5)清洗石英管时,水的用量为2~6m3/(吨石英管),清洗时间为0.5~1.5h。
9.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述脱水具体为:用压力为6MPa以上,纯度为5N以上的高纯氮气吹干石英管表上的水分。
10.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述烘烤温度为100~200℃,时间为1.5~2.5h,烘烤在真空度为1×10-5pa~1×10-1pa下进行。
...【技术特征摘要】
1.一种制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述盐酸溶液的质量分数为18~36%,所述步骤(1)浸泡时间为2~4h。
3.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述氢氧化钠溶液的质量分数为16~32%,所述步骤(2)浸泡时间为1~3h。
4.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述氢氟酸溶液的质量分数为25~50%,所述步骤(4)浸泡时间为2~4h。
5.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(5)浸泡时间为0.5~1h。
6.根据权利要求1所述的制备砷化镓多晶的石英管的回收利用方法,其特征在于,所述步骤(1)清洗石英管时,...
【专利技术属性】
技术研发人员:张浩,易明辉,张汪阳,
申请(专利权)人:广东先导微电子科技有限公司,
类型:发明
国别省市:
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