Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЛЛИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ
СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЛЛИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ

СПОСОБ ОЧИСТКИ ГАЛЛИЯ ОТ ПРИМЕСЕЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к способу очистки галлия от примесей, обработкой в растворе смеси соляной и азотной кислот при повышенной температуре и перемешивании. Сущность: обработку ведут однократно в растворе, содержащем 30-35 г/л НCl и 5 г/л НNO3.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2070594
Класс(ы) патента: C22B58/00
Номер заявки: 92012399/02
Дата подачи заявки: 16.12.1992
Дата публикации: 20.12.1996
Заявитель(и): Мельников Юрий Тихонович; Веприкова Евгения Владимировна
Автор(ы): Мельников Юрий Тихонович; Веприкова Евгения Владимировна
Патентообладатель(и): Мельников Юрий Тихонович; Веприкова Евгения Владимировна
Описание изобретения: Изобретение относится к области получения материалов высокой чистоты, в частности к способу очистки галлия от различных примесей.
Известен способ очистки галлия от примесей, предусматривающий обработку металла поочередно растворами НNO3 и НСl, разбавленными 1:3. Процесс ведут при температуре 60-70 град. C в течение 15 мин.
Недостатком известного способа является большая потеря галлия (3-5%) на стадии очистки [1]
Наиболее близким техническим решением является способ очистки галлия от примесей, предусматривающий обработку металла смесью кислот (НСl-НNO3 или НСl-НNO32SO4) при температуре 40-70 град. C в условиях перемешивания [2]
Данное решение выбрано в качестве прототипа. Однако известный способ имеет следующие недостатки. Для получения металлического галлия со степенью чистоты 99,9999% необходимо многократное повторение операции кислотной промывки, что приводит к значительным потерям галлия (до 10%).
Целью предложенного способа является обеспечение высокой степени очистки галлия от примесей и снижение потерь основного металла путем однократной кислотной очисткой в смеси соляной и азотной кислот.
Поставленная цель достигается тем, что в способе черновой галлий после фильтрации обрабатывается в смеси соляной и азотной кислоты с концентрацией 30-35 г/л НСl и 5 г/л НNO3. Процесс ведут при температуре 40-50 град. C в условиях перемешивания.
Снижение концентрации ЕСl ниже 30 г/л требует увеличения времени проведения процесса с целью достижения необходимой степени очистки, что сопровождается увеличением потерь галлия за счет его растворения в реакционной смеси, что технологически нецелесообразно.
Увеличение содержания HCl в растворе выше 35 г/л позволяет снизить продолжительность процесса очистки, но в этом случае повышается растворимость металлического галлия в реакционной смеси, что неприемлемо.
Аналогично повышение и понижение концентрации НNO3 (5 г/л) приводит в возрастанию потерь основного металла за счет увеличения продолжительности процесса и повышения скорости растворения галлия в смеси НCl-НNO3 соответственно.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что кислотную очистку галлия от примесей приводят в одну стадию, причем концентрация используемых кислот значительно ниже, чем принимается в известном решении. Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию изобретения "новизна".
ПРИМЕР 1. Металлический Ga, содержащий, Al 1·10-3, Zn - 1·10-2, в количестве 5 г помещали в 150 мл смеси НCl (35 г/л) - НNO3 (5 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. C в течение 30 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Al - 3·10-7% Zn 4·10-7% Потери галлия составили 1,25%
ПРИМЕР 2. Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смесь НCl (30 г/л) HNO3 (5 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. C в течение 60 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Al 1·10-7, Zn - 1,5·10-7% Потери галлия составили 1,5%
ПРИМЕР 3. Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смеси НCl (25 г/л) НNO3 (5 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. С в течение 60 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Al 5,38·10-6% Zn - 6,15·10-7% Потери галлия составили 0,6%
ПРИМЕР 4. Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смесь НСl (50 г/л) НNO3 (5 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. В течение 30 мин в условия перемешивания. Содержание примесей составило Al 4·10-7% Zn 5·10-7% Потери галлия составили 9,5%
ПРИМЕР 5. Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смесь НCl (35 г/л) НNO3 (10 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. С в течение 30 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Аl 2·10-7% Zn - 3·10-7% Потери галлия составили 3,8%
ПРИМЕР 6. Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смесь НCl (35 г/л) НNO3 (2,5 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. С в течение 30 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Al 1,2·10-5% Zn - 2,9·10-6% Потери галлия составили 0,41%
ПРИМЕР (прототип). Металлический Ga (состав указан в примере 1) в количестве 5 г поместили в реакционную смесь НCl (100 г/л) НNO3 (50 г/л) и выдерживали при температуре 50 град. C в течение 15 мин в условиях перемешивания. Содержание примесей составило: Al 4,2·10-7% Zn - 5,09·10-7% Потери галлия составили 3,5%
Металл после I стадии очистки подвергли повторной операции при аналогичных условиях.
Расход галлия на II стадии составил 5,8%
Общий расход галлия составил 9,3%
Сопоставление и анализ примеров 1-7 позволяет сделать вывод, что использование предлагаемого способа позволяет достичь приемлемой глубины очистки галлия (99.9999%) от примесей и сократить потери галлия в результате осуществления однократной кислотной очистки.
Формула изобретения: Способ очистки галлия от примесей, включающий обработку в растворе смеси соляной и азотной кислот при повышенной температуре и перемешивании, отличающийся тем, что обработку ведут однократно в растворе, содержащем 30 - 35 г/л соляной кислоты и 5 г/л азотной кислоты.