TW201630819A - 從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法 - Google Patents

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jun-chen Chen
Hao-Xuan Huang
Wei-Sheng Chen
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本發明係在提供一種從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其係包含有下列步驟：將廢砷化鎵晶片加入第一浸漬劑，於第一預定溫度下浸漬第一預定時間後，並過濾此浸漬液，以得到第一含砷、鎵濾液；以第一沉澱劑沉澱此第一含砷、鎵濾液後，並過濾此沉澱後之含砷、鎵沉澱固體，以獲得不含砷之鎵濾液；再將此不含砷之鎵濾液，於第二預定溫度下晶析此不含砷之鎵濾液，以獲得不含砷之鎵晶析產品；藉此，可由廢砷化鎵晶片中將鎵金屬回收純化，進而達到有價鎵金屬資源回收再利用之目的。

Description

從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法
本發明係有關於一種資源再生方法，尤指一種從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，係屬於廢棄物資源再生之技術領域。
砷化鎵晶片為電子產品屬於高頻中不可缺少之射頻(RF)通訊元件，可支援高頻率和高功率產品，如手機、衛星通訊、無線路由器等，而砷化鎵晶片中含鎵有價金屬元素，因此當廢砷化鎵晶片報廢時，這些廢砷化鎵晶片甚具回收價值。
經查中華民國專利編號：I245023「砷化鎵廢棄物資源再生方法」，該發明係一種砷化鎵廢棄物資源再生方法，其特徵在於：在室溫下，將砷化鎵廢棄物置於氫氧化鈉(NaOH)與過氧化氫(H2 O2 )之混和浸漬液中，予以浸漬1小時，可達到砷化鎵廢棄物中砷與鎵完全浸漬溶出之效果；再收集砷、鎵完全浸漬溶出之浸漬液，以硫酸調整該浸漬液的pH值至1.8，再以D2EHPA (Di-2-ethylhexyl Phosphoric acid， C16 H35 O2 P)溶媒進行溶媒萃取，溶媒萃取後之含鎵有機相以6N的硫酸(H2 SO4 )進行反萃取，反萃取後的含鎵反萃取溶液，再利用結晶法，使其所含之鎵生成 H4 Ga2 (SO4 )5 ‧11H2O結晶，以售予專業之鎵資源精煉廠；另經溶媒萃取後的含砷水相溶液，則以氫氧化鈉(NaOH)調整pH值至11，再加入 Fe2 (SO4)3 調整鐵砷比(Fe/As)3至6，攪拌1時後過濾，可得無害的FeAsO4 (s)廢棄污泥，經過濾後尚含砷的濾液，再以Amberjet 4400 OH樹脂(Sigma Chemical co.)吸附去除殘留之砷，如此可達成砷化鎵廢棄物中，有價鎵金屬之資源回收與有害砷物質之無害化處理。
上述專利雖係針對廢砷化鎵廢棄物來進行資源回收處理，但過程中需使用溶媒萃取等方法，其操作成本及衍生污染性皆較高，因此，本發明乃研發較低操作成本及低衍生污染性之回收方式，以從廢砷化鎵晶片中回收有價鎵金屬，故本發明可提供國內相關業者作為資源回收「廢砷化鎵晶片」之依據。
本發明之主要目的係在提供一種從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，以達到回收廢砷化鎵晶片中鎵有價資源之功效。
根據本發明之目的，提出一種從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其步驟如下所示：將廢砷化鎵晶片加入第一浸漬劑，於第一預定溫度下浸漬第一預定時間後，並過濾此浸漬液，以得到第一含砷、鎵濾液；以第一沉澱劑沉澱此第一含砷、鎵濾液後，並過濾此沉澱後之含砷、鎵沉澱固體，以獲得不含砷之鎵濾液；再將此不含砷之鎵濾液，於第二預定溫度下晶析此不含砷之鎵濾液，以獲得不含砷之鎵晶析產品；藉此，可由廢砷化鎵晶片中將鎵金屬回收純化，進而達到有價鎵金屬資源回收再利用之目的。
其中，所述第一浸漬劑為硝酸，且其硝酸之濃度可為1 N~9N；此外，廢砷化鎵晶片與第一浸漬劑之固液比可為1g/50ml～5g/50ml，第一預定溫度可為27℃～70℃，第一預定時間則可為0.5小時～4小時。
其中，所述第一沉澱劑可為硫化鈉，經沉澱後可獲得不含砷之鎵濾液。
其中，所述第二預定溫度可為70℃～100℃，第二預定時間可為5小時～7小時。
承上所述，依本發明之從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其可具有一或多個下述優點： 1.利用本發明之方法，除了可避免廢砷化鎵晶片任意丟棄及對人體與環境產生危害之外，同時亦可達到其所含鎵價資源永續循環之功效。 2.藉由本發明之方法，將廢砷化鎵晶片進行回收處理，以得到不含砷之鎵晶析產品，進而減少對境外鎵資源之依賴，增加國家整體之發展。
有關本發明為達上述之使用目的與功效，所採用之技術手段，茲舉出較佳可行之實施例，並配合圖式所示，詳述如下：
本發明之實施例，請參閱第一圖所示，其係為本發明之從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法的步驟流程圖；本發明之方法係包含下列步驟：步驟D11，將廢砷化鎵晶片(其外觀如附件一所示)加入第一浸漬劑，於第一預定溫度下浸漬第一預定時間後，並過濾此浸漬液，以得到第一含砷、鎵濾液；步驟D12，以第一沉澱劑沉澱此第一含砷、鎵濾液後，並過濾此沉澱後之含砷、鎵沉澱固體，以獲得不含砷之鎵濾液；步驟D13，再將此不含砷之鎵濾液，於第二預定溫度(晶析溫度)下晶析此不含砷之鎵濾液，以獲得不含砷之鎵晶析產品。
其中，所述第一浸漬劑主要是為了浸漬溶蝕砷、鎵金屬；此外，廢砷化鎵晶片與第一浸漬劑之固液比可為1g/50ml～5g/50ml；第一預定溫度可為27℃～70℃，第一預定時間則可為0.5小時～4小時，於此條件下，其浸漬時間於1小時時，可將廢砷化鎵晶片中大部分砷、鎵金屬溶蝕於第一浸漬液中。
其中，在步驟D11所述第一浸漬劑可為硝酸，經過浸漬溶蝕後，其可獲得第一含砷、鎵金屬浸漬溶液。
而在步驟D12中，其第一沉澱劑可為硫化鈉，將浸漬溶液與硫化鈉添加量比例以液體體積比設定為1:0.58，可將第一含砷、鎵浸漬溶液中大部分目標砷金屬沉澱，為不含砷之鎵濾液，以達到目標砷、鎵分離之目的。
而在步驟D13中，硫化鈉沉澱過後所獲得之不含砷之鎵濾液(其外觀如附件二所示)，再透過晶析方法，其可獲得不含砷之鎵晶析產品(其外觀如附件三所示)，另附件四係為不含砷之鎵晶析產品之SEM-EDS分析結果。
綜上所述，本發明確實已達到所預期之使用目的與功效，且更較習知者為之理想、實用，惟，上述實施例僅係針對本發明之較佳實施例進行具體說明而已，該實施例並非用以限定本發明之申請專利範圍，舉凡其它未脫離本發明所揭示之技術手段下所完成之均等變化與修飾，均應包含於本發明所涵蓋之申請專利範圍中。
D11、D12、D13‧‧‧步驟
【附件】附件一：本發明所使用之廢砷化鎵晶片外觀。 附件二：利用本發明所得不含砷之鎵濾液外觀。 附件三：本發明所得不含砷之鎵晶析產品外觀。 附件四：本發明所得不含砷之鎵晶析產品之SEM-EDS分析結果。
第一圖所示係為本發明實施步驟之流程圖。
D11、D12、D13‧‧‧步驟

Claims (6)

  1. 一種從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其步驟包含： 將廢砷化鎵晶片加入第一浸漬劑，於第一預定溫度下浸漬第一預定時間後，並過濾此浸漬液，以得到第一含砷、鎵濾液；以第一沉澱劑沉澱此第一含砷、鎵濾液後，並過濾此沉澱後之含砷、鎵沉澱固體，以獲得不含砷之鎵濾液；再將此不含砷之鎵濾液，於第二預定溫度下晶析此不含砷之鎵濾液，以獲得不含砷之鎵晶析產品。
  2. 如申請專利範圍第1項所述從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其中，該廢砷化鎵晶片與該第一浸漬劑之固液比為1g/50ml～5g/50 ml。
  3. 如申請專利範圍第1項所述從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其中，該第一預定溫度為27℃～70℃，該第一預定時間為0.5小時～3小時。
  4. 如申請專利範圍第1項所述從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其中，該第一沉澱劑係為硫化鈉。
  5. 如申請專利範圍第4項所述從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其中，該硫化鈉沉澱過濾後之濾液，為第一不含砷之鎵濾液。
  6. 如申請專利範圍第1項所述從廢砷化鎵晶片中回收鎵之方法，其中，該第二預定溫度係為70℃～100℃，該第二預定時間則為5小時～7小時。
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