JPH0791059B2 - Recovery method of gallium - Google Patents
Recovery method of galliumInfo
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- JPH0791059B2 JPH0791059B2 JP12721787A JP12721787A JPH0791059B2 JP H0791059 B2 JPH0791059 B2 JP H0791059B2 JP 12721787 A JP12721787 A JP 12721787A JP 12721787 A JP12721787 A JP 12721787A JP H0791059 B2 JPH0791059 B2 JP H0791059B2
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は化合物半導体として電子産業に広く用いられる
ガリウム・ヒ素(以下Ga・Asと略記)、ガリウム・リン
(以下Ga・Pと略記)等の化合物を製造時およびその他
の場合に生ずるGaを含むスクラップからGaを分離回収す
る方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is widely used as a compound semiconductor in the electronic industry, such as gallium arsenide (hereinafter abbreviated as Ga.As), gallium phosphorus (hereinafter abbreviated as Ga.P), and the like. The present invention relates to a method for separating and recovering Ga from scrap containing Ga generated during the production of the compound of 1.
Ga・AsおよびGa・P等の製造は、一般にはそれら化合物
の溶体より引上げ法により単結晶を製造し、該単結晶を
切断してウエハとし、該ウエハを数mm角のチップに切断
する。このように上記製造工程においては数段階の切断
工程を経る際に多量の切断屑が生じ、また単結晶精製の
際に該結晶上端の不定形部分がカットされたり、ルツボ
に多結晶ガリウム・ヒ素、ガリウム・リン等の化合物が
残る等の理由からかなりのスクラップが生じる。In the production of Ga.As, Ga.P, etc., generally, a single crystal is produced from a solution of these compounds by a pulling method, the single crystal is cut into a wafer, and the wafer is cut into chips of several mm square. As described above, in the above manufacturing process, a large amount of cutting waste is generated during several cutting steps, and the amorphous portion at the upper end of the crystal is cut during the single crystal refining, or polycrystalline gallium arsenide is formed in the crucible. A considerable amount of scrap is generated because of the remaining compounds such as gallium and phosphorus.
他方、ガリウムはその存在量が少ない稀元素であり、特
定の鉱石も存在しない。このため上記スクラップからガ
リウムを回収して再利用することが求められ、その回収
方法として従来種々の方法が知られている。On the other hand, gallium is a rare element whose abundance is small, and no specific ore exists. Therefore, it is required to recover gallium from the scrap and reuse it, and various methods have been known as recovery methods.
[従来技術] 従来の回収方法は概ね湿式法と乾式法とに区別しうる。
湿式法の一例は、ガリウム・ヒ素含有スクラップを酸化
剤の存在下で酸またはアルカリで溶解し、該溶解液のpH
を2〜8に調整してガリウムの水酸化物を沈澱させ、こ
れを別回収してアルカリ溶解して電解し、金属ガリウ
ムとして回収する方法である。(特公昭56−3866号)。
また他の一例はガリウムと元素周期率表Vb族元素から成
る金属間化合物をアルカリ水溶液中で過酸化水素によっ
て酸化分解し、次いで得られたガリウム酸およびVb族元
素酸素酸のアルカリ塩を含むアルカリ水溶液を電気分解
することにより金属ガリウムを回収する方法である(特
開昭50−84410号)。[Prior Art] Conventional recovery methods can be roughly classified into a wet method and a dry method.
An example of the wet method is to dissolve gallium / arsenic-containing scrap with an acid or an alkali in the presence of an oxidizing agent, and to dissolve the pH of the solution.
Is adjusted to 2 to 8 to precipitate a hydroxide of gallium, which is separately recovered, dissolved in an alkali, and electrolyzed to recover metal gallium. (Japanese Patent Publication No. 56-3866).
Another example is oxidative decomposition of an intermetallic compound consisting of gallium and a Vb group element of the periodic table of elements with hydrogen peroxide in an alkaline aqueous solution, and then the obtained gallium acid and an alkali salt containing an alkali salt of a Vb group element oxygen acid. This is a method of recovering metallic gallium by electrolyzing an aqueous solution (Japanese Patent Laid-Open No. 50-84410).
以上の様な湿式法は、何れもガリウム含有スクラップを
酸ないしアルカリで溶解し、不純物を沈澱等により除去
した後に電解採取することを基本としている。The above-mentioned wet methods are basically based on the fact that the scrap containing gallium is dissolved with an acid or an alkali, and impurities are removed by precipitation or the like, followed by electrolytic collection.
次に乾式法としては、Ga・Pの場合はスクラップを500
〜1000℃、Ga・Asの場合は1100〜1150℃の高温で真空蒸
留し、P、Asを昇華させてこれを凝縮回収する一方、精
製した溶融Gaを冷却後酸で洗浄して回収する方法が公開
されている(東独特許第159421号)および(特開昭57−
101625号)。しかし、これら公開された方法は何れも問
題点なしとしない。即ち湿式法においては溶解するとき
にホスフィン(PH3)や水素(H2)などのガスが発生し
特にホスフィンは毒性が強い上に、自然発火するため危
険である。また乾式法の場合は、蒸留温度が極めて高く
エネルギーコストが嵩む問題があり、さらに析出したリ
ンが発火するため危険である。Next, as a dry method, in the case of Ga / P, 500 scraps are used.
~ 1000 ℃, in the case of Ga · As, vacuum distillation at a high temperature of 1100 ~ 1150 ℃, sublimate P and As to condense and recover it, while cooling the purified molten Ga and then recovering by washing with acid Has been published (East German Patent No. 159421) and (JP-A-57-57).
No. 101625). However, none of these published methods are free of problems. That is, in the wet method, when dissolved, gases such as phosphine (PH 3 ) and hydrogen (H 2 ) are generated, and phosphine is particularly toxic and spontaneously ignited, which is dangerous. Further, in the case of the dry method, there is a problem that the distillation temperature is extremely high and the energy cost increases, and further, the precipitated phosphorus is ignited, which is dangerous.
[問題解決に係る知見] 本発明者は、ガリウム・ヒ素及びリンの塩化物は融点が
低く、比較的低温で溶融することができ、しかもこれら
塩化物の沸点はGaCl3 201℃、AsCl3 130℃、PCl3 75
℃、PCl5 166℃であり、比較的低く、かつ充分な温度差
を有していることに注目し、上記ガリウムを含有してい
るスクラップを塩素ガスにより塩化物とし、蒸留分離す
ることを試み、この方法により高純度のガリウムを回収
できることを見出して本発明をなすに至った。[Knowledge on Problem Solving] The present inventor has found that chlorides of gallium / arsenic and phosphorus have low melting points and can be melted at a relatively low temperature, and the boiling points of these chlorides are GaCl 3 201 ° C. and AsCl 3 130. ℃, PCl 3 75
℃, PCl 5 166 ℃, which is relatively low and has a sufficient temperature difference, try to distill and separate the scrap containing the above gallium into chloride with chlorine gas. The inventors have found that high-purity gallium can be recovered by this method, and completed the present invention.
[発明の構成] 本発明はGaを含有するスクラップを塩素と反応させ、Ga
および他の元素の一部または全部を塩化物とし、塩素化
後又は塩素化と同時に蒸溜分離した粗塩化ガリウムを精
製することを特徴とするGaの回収方法を提供するもので
ある。[Structure of the Invention] The present invention reacts scrap containing Ga with chlorine to obtain Ga
Further, the present invention provides a method for recovering Ga, characterized in that a crude gallium chloride obtained by distillative separation after or at the same time as chlorination is purified by using a part or all of other elements as a chloride.
本発明は、従来の方法とは全く異った塩素化蒸留法とも
言うべき独自のGaの分離回収方法である。The present invention is a unique Ga separation and recovery method that should be called a chlorination distillation method that is completely different from the conventional method.
図面に本発明に係る分離回収方法のフローシートを示
す。本発明においては、ガリウムを含有するスクラップ
を溶解する手段として、溶解容器中にガリウムを含有す
るスクラップを装入し、塩素ガスによる塩素化を行な
う。The drawing shows a flow sheet of the separating and collecting method according to the present invention. In the present invention, as a means for melting scrap containing gallium, scrap containing gallium is charged into a melting vessel and chlorination is performed with chlorine gas.
該ガリウム含有スクラップは塩素ガスとの接触を高める
ため粉砕して用いるのが好ましい。原料となるガリウム
含有スクラップは、前述したように、ガリウム・ヒ素、
ガリウム・リン等の化合物半導体の製造工程から生じる
各種の切断屑や切断片及び金属ガリウムを含む各種スク
ラップを用いることができる。The gallium-containing scrap is preferably crushed and used to enhance contact with chlorine gas. As described above, the gallium-containing scrap used as the raw material is gallium / arsenic,
It is possible to use various kinds of cutting scraps and pieces generated from the manufacturing process of compound semiconductor such as gallium / phosphorus, and various scraps containing metal gallium.
本発明方法によれば、不純物を多量に含む粗金属ガリウ
ムも同様に処理することが可能である。塩素化工程の反
応は一般に次式で表わされる。According to the method of the present invention, crude metal gallium containing a large amount of impurities can be treated in the same manner. The reaction in the chlorination step is generally represented by the following formula.
Ga+Cl2→GaCl2 GaCl2+1/2 Cl2→GaCl3 As+3/2 Cl2→AsCl3 P+3/2 Cl2→PCl3 PCl3+ Cl2→PCl5 M+x/2 Cl2→MClx ここにMは上記以外のメタルを表わす。この様にガリウ
ムはGaCl2とGaCl3の二種類の塩化物を生成するが、後の
分離精製工程の必要に応じて、塩素ガスを過剰に供給す
れば、GaCl2はGaCl3に転換される。 Ga + Cl 2 → GaCl 2 GaCl 2 +1/2 Cl 2 → GaCl 3 As + 3/2 Cl 2 → AsCl 3 P + 3/2 Cl 2 → PCl 3 PCl 3 + Cl 2 → PCl 5 M + x / 2 Cl 2 → MClx M here Indicates a metal other than the above. In this way, gallium produces two types of chlorides, GaCl 2 and GaCl 3 , but GaCl 2 is converted to GaCl 3 if chlorine gas is supplied in excess, as needed in the subsequent separation and purification process. .
塩素ガスの吹込み速度には、特に制約はなく、塩素ガス
の反応効率や反応時間等の経済的要因から適宜選択す
る。The blowing rate of chlorine gas is not particularly limited, and is appropriately selected from economic factors such as reaction efficiency of chlorine gas and reaction time.
塩素化終了後の生成物中には塩化ガリウムの他に処理原
料中に含まれていた不純物金属の塩化物を含んでいるの
で、次にこれら不純物の塩化物と塩化ガリウムを蒸留分
離する。媒体の塩化物や、スクラップ中の不純物から生
成するAsCl3、PCl3等の塩化物は、GaCl3の沸点201℃よ
りかなり低い沸点を有するのでこれらの大部分を蒸留分
離する。尚、上記塩素化反応をここに示す様な蒸留工程
の温度に保持することにより、塩素化と低沸点塩化物の
蒸留を同時に行なうことも可能である。In addition to gallium chloride, the product after the chlorination contains chlorides of impurity metals contained in the raw material for treatment, and thus chlorides of these impurities and gallium chloride are separated by distillation. Most of chlorides in the medium and chlorides such as AsCl 3 and PCl 3 formed from impurities in scrap have a boiling point significantly lower than the boiling point of GaCl 3 of 201 ° C., and thus most of them are separated by distillation. It is also possible to carry out the chlorination and the distillation of the low boiling point chloride at the same time by maintaining the above chlorination reaction at the temperature of the distillation step as shown here.
Ga含有スクラップがリンを含む場合は、リンの一部がPC
l5となり、このPCl5は融点が160℃と高く160℃以下では
スクラップの表面をPCl5が覆い、反応が進まなくなるの
で、160℃以上で塩素化を行うのが良い。より好ましく
はPCl3、PCl5を揮発させながら塩素化を行うのが良い。
またPCl5は沸点も166℃と高く、GaCl3の沸点201℃と近
く分離が難しいのでPCl5の生成を少なくすることが好ま
しい。PCl5の生成を少なくする為には塩素化温度を300
℃以上にするのが好ましい。If the Ga-containing scrap contains phosphorus, part of the phosphorus is PC
l 5 next, this PCl 5 covers the PCl 5 the surface of the scrap in the melting point of below 160 ° C. as high as 160 ° C., the reaction does not proceed, it is to carry out the chlorination at 160 ° C. or higher. More preferably, chlorination is performed while volatilizing PCl 3 and PCl 5 .
Further, since PCl 5 has a high boiling point of 166 ° C. and is close to the boiling point of GaCl 3 of 201 ° C., which is difficult to separate, it is preferable to reduce the generation of PCl 5 . The chlorination temperature is 300 to reduce the production of PCl 5.
It is preferable that the temperature is not lower than 0 ° C.
AsCl3、PCl3等の低沸点塩化物を蒸留した後の蒸留残分
は、GaCl2、GaCl3を主成分とし、スクラップ中の不純物
から生成する他の高沸点塩化物、例えばAlCl3やCrCl3等
を含む粗塩化ガリウムである。さらに精製してから又は
直ちに還元して金属ガリウムを回収する。AsCl 3, PCl distillation residue after distillation of low-boiling chlorides, such as 3, the GaCl 2, GaCl 3 as a main component, other high-boiling chlorides produced from impurities in the scrap, for example AlCl 3 or CrCl Crude gallium chloride containing 3 etc. After further purification or immediate reduction, metallic gallium is recovered.
精製法の一つとして蒸留及び精留による方法がある。こ
の方法による場合には、まず粗塩化ガリウムに更に塩素
ガスを吹込みGaCl2をより沸点の低いGaCl3に転換する
(再塩素化)、ついで常法に従いGaCl3を蒸留、更に精
留して、他の不純物から分離精製して精製塩化ガリウム
(GaCl3)を得ることができる。As one of the purification methods, there are methods by distillation and rectification. In the case of this method, chlorine gas is further blown into the crude gallium chloride to convert GaCl 2 into GaCl 3 having a lower boiling point (rechlorination), and then GaCl 3 is distilled and further rectified by an ordinary method. , Purified gallium chloride (GaCl 3 ) can be obtained by separating and purifying from other impurities.
上記工程により得られた粗塩化ガリウム又は精製塩化ガ
リウムは必要に応じ還元し、金属ガリウムとする。粗塩
化ガリウム又は精製塩化ガリウムを還元して金属ガリウ
ムを回収する還元方法としては(a)アルミ粉末、亜鉛
末による還元、(b)水素還元、(c)電解採取の各方
法を実施することができる。The crude gallium chloride or purified gallium chloride obtained in the above step is reduced as necessary to obtain metallic gallium. As a reduction method for reducing crude gallium chloride or purified gallium chloride to recover metallic gallium, it is possible to carry out (a) aluminum powder, zinc powder reduction, (b) hydrogen reduction, and (c) electrowinning. it can.
これらの方法の反応は次式により表わされる。The reactions of these methods are represented by the following equations.
(a)アルミ粉末、亜鉛末による還元 GaCl3+Al→Ga+AlCl3 2GaCl3+3Zn→2Ga+3ZnCl3 (b)水素還元 2GaCl3+3H2→2Ga+6HCl GaCl2+H2→Ga+2HCl (c)電解採取 Ga3++3e-→Ga Ga2++2e-→Ga アルミ粉末、亜鉛末による還元は水素還元法による場合
と異なり還元方法そのものには不純物を効率よく分離す
る機能が含まれていないので、上記方法により予め塩化
ガリウムを精製して用いなければならない。(A) aluminum powder, reduction with zinc dust GaCl 3 + Al → Ga + AlCl 3 2GaCl 3 + 3Zn → 2Ga + 3ZnCl 3 (b) hydrogen reduction 2GaCl 3 + 3H 2 → 2Ga + 6HCl GaCl 2 + H 2 → Ga + 2HCl (c) electrowinning Ga 3+ + 3e - → Ga Ga 2+ + 2e − → Ga aluminum powder, zinc powder reduction unlike the hydrogen reduction method does not include the function of efficiently separating impurities, so the gallium chloride is purified in advance by the above method. Must be used.
次に電解採取であるが、これには酸性溶液を用いる場合
とアルカリ溶液を用いる場合がある。酸性溶液を用いる
場合、不純物の同時析出やAsH3の発生を防止するため、
予め塩化ガリウムを精製する必要がある。アルカリ溶液
を用いるばあいには塩化ガリウムを中和し、生成した水
酸化ガリウム[Ga(OH)3]の沈澱を別し、NaOH等の
アルカリを加えて溶解して、電解採取する。この場合、
鉄等の金属不純物はアルカリ浴に不溶なので、容易に分
離される。ヒ素、クロム等はアルカリ浴での不溶性化合
物を生成させ過分離する。また、ガリウムがGaCl2で
あってもGaCl3であっても同様の方法で処理できる。従
って、この方法による場合は粗塩化ガリウムを直接処理
することができる。ガリウムと分離される他の低沸点塩
化物も精製工程を経て高純度塩化物として、更に還元工
程を経ることにより高純度メタルとして回収し、半導体
原料として使用することができる。Next is electrowinning. There are cases where an acidic solution is used and cases where an alkaline solution is used. When using an acidic solution, to prevent the simultaneous precipitation of impurities and the generation of AsH 3 ,
It is necessary to purify gallium chloride in advance. When an alkaline solution is used, gallium chloride is neutralized, the formed gallium hydroxide [Ga (OH) 3 ] precipitate is separated, alkali such as NaOH is added and dissolved, and electrolysis is performed. in this case,
Metallic impurities such as iron are insoluble in the alkaline bath, so they are easily separated. Arsenic, chromium, etc. form insoluble compounds in the alkaline bath and are over-separated. Further, the same method can be used regardless of whether GaCl 2 is GaCl 2 or GaCl 3 . Therefore, according to this method, the crude gallium chloride can be directly treated. Other low boiling point chlorides separated from gallium can be recovered as a high purity chloride through a purification step, and can be recovered as a high purity metal by a reduction step and used as a semiconductor raw material.
[本発明の効果] 本発明の方法によれば、例えばガリウム・ヒ素スクラッ
プから高純度のガリウムのみならずヒ素を低コストで同
時に分離回収出来る。[Effect of the present invention] According to the method of the present invention, not only high-purity gallium but also arsenic can be simultaneously separated and recovered from gallium-arsenic scrap, for example.
本発明の方法はガリウム含有スクラップと塩素ガスを直
接反応させるので、湿式法での溶解に比べて反応時間が
短い。Since the gallium-containing scrap and the chlorine gas are directly reacted in the method of the present invention, the reaction time is shorter than that in the melting by the wet method.
又ガリウム含有スクラップにリンを含有する場合には、
湿式法では毒性が強く、自然発火性のあるホスフィンの
発生があり、乾式法では自然発火性のあるリンの生成が
あるが、本発明の方法ではそれら危険性のある物質の生
成が無く、作業が安全に行える。When gallium-containing scrap contains phosphorus,
The wet method produces phosphine which is highly toxic and spontaneously ignitable, and the dry method produces spontaneous pyrophoric phosphorus, but the method of the present invention does not produce these hazardous substances, Can be done safely.
本発明の方法は蒸留温度が200℃ないし500℃程度であ
り、従来の乾式法で行なわれる1150℃の高温蒸留に比べ
て蒸留温度が格段に低く、従ってエネルギーコストがは
るかに少なく、かつ実施も容易である。また本発明の方
法によれば、粗塩化ガリウム低沸点塩化物より、GaC
l3、AsCl3、PCl3の精製を得ることにより、半導体原料
として好適な高純度の塩化ガリウム、塩化ヒ素、塩化リ
ンを直接塩化物の形で得ることができる。また得られる
粗塩化ガリウム、精製塩化ガリウム、精製塩化ヒ素、精
製塩化リンを更に還元することにより6N純度の金属ガリ
ウム、金属ヒ素、金属リンとして回収することができ
る。The method of the present invention has a distillation temperature of about 200 ° C. to 500 ° C., which is much lower than the high temperature distillation of 1150 ° C. which is carried out by the conventional dry method, so that the energy cost is much lower and it can be carried out. It's easy. Moreover, according to the method of the present invention, GaC
By obtaining l 3 , AsCl 3 , and PCl 3 , the high-purity gallium chloride, arsenic chloride, and phosphorus chloride suitable as a semiconductor raw material can be directly obtained in the form of chloride. Further, the obtained crude gallium chloride, purified gallium chloride, purified arsenic chloride, and purified phosphorus chloride can be further reduced to be recovered as 6N-purity metallic gallium, metallic arsenic, and metallic phosphorus.
[発明の具体的開示] 実施例1 2の4口フラスコにガリウム・ヒ素スクラップを500g
入れた。これを60℃に加熱した。次いで400ml/minの割
合でCl2ガスを浴中に吹込んだ。ガリウムとヒ素の塩素
化反応は発熱反応のため、フラスコ内の温度は70〜90℃
となる。一部揮発したAsCl3はフラスコのCl2ガス出口に
取付けた冷却管により冷却され液体状となり、フラスコ
に戻された。フラスコに348のCl2ガスをさらに吹込ん
だ後、生成したGaCl3とAsCl3の混合液を取出した。生成
量は1242g(GaCl3 607g、AsCl3 605g)であった。[Detailed Disclosure of the Invention] 500 g of gallium and arsenic scrap was placed in the four-necked flask of Example 12.
I put it in. It was heated to 60 ° C. Then, Cl 2 gas was blown into the bath at a rate of 400 ml / min. Since the chlorination reaction of gallium and arsenic is an exothermic reaction, the temperature inside the flask is 70 to 90 ° C.
Becomes Partly volatilized AsCl 3 was cooled by a cooling tube attached to the Cl 2 gas outlet of the flask to become liquid and returned to the flask. After further blowing 348 of Cl 2 gas into the flask, the produced mixed solution of GaCl 3 and AsCl 3 was taken out. The produced amount was 1242 g (GaCl 3 607 g, AsCl 3 605 g).
次にこの混合液から500gを抜出して500mlの4口フラス
コに入れ、マントルヒーターで加熱して蒸留精製を行っ
た。蒸溜管は長さ500mm、内径20mmでガラスビーズを充
填した。Next, 500 g of this mixed solution was taken out, put into a 500 ml four-necked flask, and heated by a mantle heater for distillation purification. The distillation tube had a length of 500 mm and an inner diameter of 20 mm and was filled with glass beads.
まず蒸留管上部の温度を130℃としてAsCl3を留出させ
た。留出物は冷却管により冷却蒸縮し、液体として取出
した後、秤量し成分を分析した。AsCl3を留出させた後
に蒸留管上部の温度を200℃にしてGaCl3を留出させた。
回収されたAsCl3は222で純度は99.9%であった。又回収
されたGaCl3は239gでその純度は99.8%であった。First, the temperature of the upper part of the distillation tube was set to 130 ° C. to distill AsCl 3 . The distillate was cooled and vaporized by a cooling tube, taken out as a liquid, and then weighed to analyze the components. After distilling AsCl 3 , the temperature of the upper part of the distillation tube was set to 200 ° C. to distill GaCl 3 .
The recovered AsCl 3 was 222 and the purity was 99.9%. The recovered GaCl 3 was 239 g and its purity was 99.8%.
実施例2 実施例1で得られたGaCl3(純度99.8%)を精留した。
蒸留管は長さ1000mm、内径50mmのガラス管にガラスビー
ズを充填して使用した。初留としてAsCl3に富んだもの
が得られた。その後GaCl3に富んだものが得られた。得
られたGaCl3は191g、純度99.9999%であった。Example 2 GaCl 3 (purity 99.8%) obtained in Example 1 was rectified.
As the distillation tube, a glass tube having a length of 1000 mm and an inner diameter of 50 mm was filled with glass beads and used. The first distillate was rich in AsCl 3 . After that a rich GaCl 3 was obtained. The obtained GaCl 3 was 191 g and had a purity of 99.9999%.
実施例3 2の4口フラスコにガリウム・リンスクラップ500gを
装入し、これを約300℃にマントルヒーターで加熱し
た。Example 3 500 g of gallium / phosphorus scrap was charged in the four-necked flask of Example 2, and this was heated to about 300 ° C. with a mantle heater.
次いでCl2を500ml/minでフラスコ中に吹込んだ。ガリウ
ムは大部分GaCl3となり揮発、リンも大部分がPCl3とな
り、一部PCl5となったものも揮発するので、常にスクラ
ップの新しい表面がCl2と反応する。反応は発熱反応な
のでほとんど加熱の必要なく温度が維持できる。揮発し
てきた塩化物は120〜160℃に冷却され、GaCl3を凝縮回
収する。PCl3は沸点が75℃なので凝縮せず、GaCl3の精
製が行える。PCl3を主とするガスは更に冷却され、PCl3
その他の低沸点塩化物が凝縮する。Cl 2 was then bubbled into the flask at 500 ml / min. Most of gallium turns into GaCl 3 and volatilizes, and most of phosphorus also turns into PCl 3 and some turns into PCl 5 , so that the new surface of scrap always reacts with Cl 2 . Since the reaction is exothermic, the temperature can be maintained with almost no heating. The volatilized chloride is cooled to 120 to 160 ° C., and GaCl 3 is condensed and recovered. Since PCl 3 has a boiling point of 75 ° C, it does not condense, and GaCl 3 can be purified. The gas mainly containing PCl 3 is further cooled, and PCl 3
Other low boiling chlorides condense.
Cl2ガス120を吹込んだ後、ガリウムに富んだ塩化物
(Ga含有量149gP含有量14g)とガリウムの少ない塩化物
(Ga含有量3g、P含有量56g)を得た。After bubbling Cl 2 gas 120, a chloride rich in gallium (Ga content 149 g, P content 14 g) and a chloride low in gallium (Ga content 3 g, P content 56 g) were obtained.
ガリウムに富んだ塩化物を1.5の水に溶解した後、NaO
HにてPH6に調整し、ガリウムを水酸化ガリウムGa(OH)
3として沈澱回収した。リンの大部分は液に入り除去
される。水酸化ガリウムGa(OH)3に更にNaOHを加えて
ガリウムを溶解した後、各種試薬により液中の不純物を
除き、電解採取を行ないガリウムメタル146gを回収し
た。純度は99.996%であった。After dissolving the gallium-rich chloride in 1.5 water, NaO
Adjusted to PH6 with H, gallium hydroxide Ga (OH)
The precipitate was recovered as No. 3 . Most of the phosphorus enters the liquid and is removed. After further adding NaOH to gallium hydroxide Ga (OH) 3 to dissolve gallium, impurities in the liquid were removed by various reagents, and electrolytic collection was performed to recover 146 g of gallium metal. The purity was 99.996%.
実施例4 1の4口フラスコにガリウム含有スクラップ(Ga 78
%、Bi 5%、SiO2 15%)を500g入れた。マントルヒー
ターでフラスコを240℃に加熱した後、400ml/minの割合
でCl2ガスをフラスコ中に吹込んだ。ガリウムとビズマ
スの塩素化反応は発熱反応の為、フラスコ内は約250℃
に維持される。該温度では、BiCl3の沸点は441℃なので
フラスコ中に留まるが、GaCl3の沸点は201℃なので揮発
し、冷却により凝縮し回収される。Example 4 The gallium-containing scrap (Ga 78
%, Bi 5%, SiO 2 15%). After heating the flask to 240 ° C. with a mantle heater, Cl 2 gas was blown into the flask at a rate of 400 ml / min. The chlorination reaction of gallium and bismuth is an exothermic reaction, so the temperature inside the flask is approximately 250 ° C.
Maintained at. At this temperature, the boiling point of BiCl 3 stays in the flask because it has a boiling point of 441 ° C., but since the boiling point of GaCl 3 is 201 ° C., it volatilizes and is condensed and recovered by cooling.
Cl2ガスを250吹込んだ後、冷却部にて純度99.99%のG
aCl3956gを得た。After injecting 250 Cl 2 gas, G of 99.99% purity in the cooling section
956 g of aCl 3 was obtained.
図は本発明の方法を示すフローシートである。 The figure is a flow sheet illustrating the method of the present invention.
Claims (1)
応させガリウムおよび他の元素の一部又は全部を塩化物
とし、塩素化後又は塩素化と同時に蒸留分離した粗塩化
ガリウムを精製することからなるガリウムの回収方法。1. A method of reacting scrap containing gallium with chlorine to form gallium and some or all of other elements into chloride, and purifying crude gallium chloride that has been distilled off after chlorination or simultaneously with chlorination. Recovery method of gallium.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12721787A JPH0791059B2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Recovery method of gallium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP12721787A JPH0791059B2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Recovery method of gallium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63291819A JPS63291819A (en) | 1988-11-29 |
JPH0791059B2 true JPH0791059B2 (en) | 1995-10-04 |
Family
ID=14954628
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP12721787A Expired - Lifetime JPH0791059B2 (en) | 1987-05-26 | 1987-05-26 | Recovery method of gallium |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JPH0791059B2 (en) |
Families Citing this family (3)
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JP6162625B2 (en) * | 2014-02-27 | 2017-07-12 | 株式会社日立製作所 | Crystal growth crucible, crystal growth apparatus and crystal growth method provided therewith |
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-
1987
- 1987-05-26 JP JP12721787A patent/JPH0791059B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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