一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装置，包括设有冷却装置的真空炉体，所述真空炉体内部自下而上分为加热区、缓冲区、冷却区，所述加热区由坩埚、加热器、保温层构成，加热器为三相交流电石墨加热器。本实用新型专利技术能比传统石英分解系统耐受更高温度；在１２００℃到１５００℃的高温下，本实用新型专利技术装置砷化镓分解率接近１００％；并且对砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种真空分离装置，尤其涉及一种用于将砷化镓分离为金 属镓与金属砷的真空分解装置。
技术介绍
从六十年开始，随着砷化镓化合物半导体的出现，从砷化镓化合物半导体 的合成、单晶的制备、晶片的生产以及到器件的制备过程，都留有砷化镓的尾 料。因此人们开始了从砷化镓中回收镓的工艺研究，主要有两种回收工艺思路，简述如下砷化镓在石英系统中的分离。因为砷化镓的合成是在石英系统中，在真空 条件下，123(TC左右，砷蒸汽与金属镓合成为砷化镓。因此，我国有关单位进 行了将此过程倒过来的研究工作，即在石英系统中，在真空条件下，将砷蒸汽 抽走，达到一个砷镓分离的目的。该方法的不足之处在于，砷化镓的分解率较 低，只有60%左右；且对砷没有进行收集，造成对环境的污染。砷化镓氧化法分离。砷化镓被氧化后，砷会变成氧化砷，而金属镓因为在 表面形成氧化膜后而不参加氧化反应，可以达到砷、镓分离的目的。国外有厂 家使用这个工艺。该工艺的不足之处在于，由于砷化镓较稳定，氧化的难较大， 另外氧化后产生的氧化砷是剧毒物质，在操作过程容易造成环境污染，也增加 了操作人员的工作难度
技术实现思路
本技术的目的在于克服上述不足，提供一种用于将砷化镓分离为金属 镓与金属砷的真空分解装置。本技术的技术方案如下 一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空 分解装置，包括设有冷却装置的真空炉体，所述真空炉体内部自下而上分为加 热区、缓冲区、冷却区，所述加热区由坩埚、加热器、保温层构成，加热器为 三相交流电石墨加热器，所述保温层由高温陶瓷纤维构成。所述缓冲区设有置于在加热区上部的砷蒸汽导管；所述冷却区设有与所述 砷蒸汽导管相衔接的砷收集盲管，所述砷收集盲管设有冷却装置。所述真空炉体由不锈钢制成，真空炉体的冷却装置为水冷装置或者风冷装置。所述砷蒸汽导管中设有带孔的缓冲挡板。所述冷却区部位的真空炉体内壁紧贴所述砷收集盲管外壁。 所述砷收集盲管由不锈钢制成。本技术与现有技术相比具有的有益效果是本技术能比传统石英分解系统耐受更高温度；本技术砷化镓的分解率较传统石英系统大大提高，在120(TC到150(TC的高温下，本技术装置砷化镓分解率接近100%;并且对 砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用；由于在 真空中分解，避免了氧化法分离产生剧毒的氧化砷物质，也避免在操作过程造 成环境污染和对操作人员健康损害。附图说明图1为本技术结构示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作详细描述。 实施例1:如图1所示， 一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装 置，包括设有冷却装置的真空炉体9，所述真空炉体9内部自下而上分为加热区 3、缓冲区5、冷却区7，所述缓冲区5设有置于在加热区3上部的砷蒸汽导管4, 用于提供砷蒸汽上升通道；所述冷却区7设有与所述砷蒸汽导管4相衔接的砷 收集盲管6，砷蒸汽导管4中设有带孔的一块缓冲挡板8，用以减缓砷蒸汽蒸发 时上升的速度并可以根据需要再增加缓冲挡板8的数量；所述加热区3由坩埚 10、加热器l、保温层ll构成，坩埚10为石墨制成，用于放置待分离的砷化镓 2,加热器1为三相交流电加热器，部分分解后的金属镓在三相旋转磁场中产生 搅动，可加速砷化镓分解，所述保温层11由高温陶瓷纤维构成，用以保持加热 区3的高温。所述真空炉体9由不锈钢制成，真空炉体9的冷却装置为水冷装 置或者风冷装置。所述冷却区7部位的真空炉体9内壁紧贴所述砷收集盲管6 外壁，起到对砷收集盲管6的冷却作用。砷收集盲管6由不锈钢制成。本实施例所述装置能比传统石英分解系统耐受更高温度；砷化镓的分解率 较传统石英系统大大提高，在120(TC到150(TC的高温下，砷化镓分解率接近 100%;并且对砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用；由于在真空中分解，避免了氧化法分离产生剧毒的氧化砷物质，也避免 在操作过程造成环境污染和对操作人员健康损害。权利要求1.一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装置，包括设有冷却装置的真空炉体，其特征在于所述真空炉体内部设有加热区，所述加热区由坩埚、加热器、保温层构成，所述加热器为三相交流电加热器。2. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装 置，其特征在于所述坩埚由石墨制成。3. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装 置，其特征在于所述真空炉体的冷却装置为水冷装置。4. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装 置，其特征在于所述真空炉体由不锈钢制成。5. 根据权利要求1所述的一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装 置，其特征在于所述保温层由高温陶瓷纤维构成。专利摘要本技术公开了一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装置，包括设有冷却装置的真空炉体，所述真空炉体内部自下而上分为加热区、缓冲区、冷却区，所述加热区由坩埚、加热器、保温层构成，加热器为三相交流电石墨加热器。本技术能比传统石英分解系统耐受更高温度；在1200℃到1500℃的高温下，本技术装置砷化镓分解率接近100％；并且对砷进行了高效收集，既消除了对环境的污染又有利于对砷的后续利用。文档编号C22B58/00GK201358289SQ20092003693公开日2009年12月9日 申请日期2009年3月2日 优先权日2009年3月2日专利技术者范家骅, 陆森云 申请人:南京金美镓业有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将砷化镓分离为金属镓与金属砷的真空分解装置，包括设有冷却装置的真空炉体，其特征在于所述真空炉体内部设有加热区，所述加热区由坩埚、加热器、保温层构成，所述加热器为三相交流电加热器。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：范家骅，陆森云，
申请(专利权)人：南京金美镓业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]