超高纯金属镓的制备方法

摘要

本发明提供一种超高纯金属镓的制备方法，其包括低温电解提纯和区域熔炼提纯两个过程，电解在0～15℃的低温下进行，通直流电，电流密度在0.2～0.05A/cm²，电解槽的槽电压为2.0～3.0V，电解液中NaOH的浓度为30～150g/L，NaCl的浓度为10～80g/L，Ga的浓度为20～100g/L。由粗镓制作的阳极和析出精制金属镓的阴极均处于固体状态。再将电解得精制镓作区域熔炼再次提纯，将阴极镓置于管式炉中，在管式炉外装置的加热环上通入电流2000～10000A、电压10～36V、频率10000Hz的高频电，加热环发出热量，使该加热环以1～3cm/hr的速度从管式炉的一端向另一端移动；该移动过程重复进行2～10次。在该两个过程中可以将99.99％的粗镓提纯到99.9999～99.99999％的超高纯金属镓。本方法可使电解设备结构变得简单，电解操作方便且易于控制。整体设备的投资仅是现有设备的1/5。

主权项

1、一种超高纯金属镓的制备方法，其特征是包括两个过程：低温电解提纯和区域熔炼提纯：在低温电解提纯过程中，以99.99％的镓为阳极，以精制镓为阴极，所述阳极和阴极均处于固体状态；以NaOH和NaCl混合液作电解液，电解设备中的温度始终控制在0～15℃，通直流电，控制电流密度在0.2～0.05A/cm2，电解槽的槽电压为2.0～3.0V，电解液中NaOH的浓度为30～150g/L，NaCl的浓度为10～80g/L，Ga3+的浓度为20～100g/L；经过一次电化学反应，将阴极析出的金属镓制成阳极，并以精制镓为阴极，再重复上述电解过程一次；接着，将阴极得到的金属镓进行区域熔炼提纯：将阴极镓置于一管式炉中，在管式炉外装置的加热环上通入电流2000～10000A、电压10～36V、频率10000Hz的高频电，使加热环发出热量，然后使该加热环以1cm/hr～3cm/hr的速度从管式炉的一端向另一端移动；该移动过程重复进行2～10次。