发明名称 自ⅠⅠⅠ–Ⅴ族废弃物质回收ⅠⅠⅠ族元素成份
摘要 本发明系关于一种回收III-V族废弃物质中之III族元素成分的装置与方法。此方法包括在减压下加热含有III-V族物质的固体废弃物,以使III-V族物质分离成III族元素和V族元素蒸气;将该V族元素蒸气抽出;使该V族元素蒸气冷凝以产生经凝结的V族元素固体;及区域精制该III族元素以产生经纯化的III族元素。此装置系经设计以在制造III-V废弃物的工厂中进行该方法。
申请公布号 TW436339 申请公布日期 2001.05.28
申请号 TW087121055 申请日期 1998.12.17
申请人 戴顿大学 发明人 杰夫瑞A.史都吉尔;约瑟夫T.史瓦兹伯夫
分类号 B09B3/00;C22B7/00 主分类号 B09B3/00
代理机构 代理人 陈长文 台北巿敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种回收含有III-V族物质之固体废弃物成分之方 法,其包括: 在减压下于惰性气体存在下加热含有III-V族物质 之固体废弃物,以使该III-V族物质分离成III族元素 和V族元素蒸气; 将该V族元素蒸气抽出; 使该V族元素蒸气冷凝以产生经凝结之V族元素固 体;及 区域精制该III族元素以产生经纯化之III族元素。2 .根据申请专利范围第1项之方法,其中冷凝该V族元 素蒸气之步骤系经由已加热之管线进行。3.根据 申请专利范围第2项之方法,其进一步包括使该经 凝结之V族元素固体昇华及再冷凝该经昇华之V族 元素以产生更纯V族元素固体之步骤。4.根据申请 专利范围第1项之方法,其进一步包括使该经凝结 之V族元素固体氧化之步骤。5.根据申请专利范围 第1项之方法,其中该减压为约10-1托至约到10-5托。 6.根据申请专利范围第1项之方法,其中系将该固体 废弃物加热至约III-V族物质熔点减200℃到约III-V族 物质熔点之温度。7.根据申请专利范围第4项之方 法,其中该经凝结之V族元素系以过度金属盐类水 溶液氧化。8.根据申请专利范围第1项之方法,其进 一步包括使该固体废弃物之微细粒子在加热该废 弃物之前造粒之步骤。9.根据申请专利范围第1项 之方法,其中该III-V族物质系选自包括磷化镓,砷化 镓,锑化镓,磷化铟,砷化铟及锑化铟。10.一种从含 有III族元素砷化物之固体废弃物质回收III族元素 固体及砷之方法,其中该方法包括: 在减压下加热含有III族元素砷化物之固体废弃物, 以使该固体废弃物分离成III族元素和砷蒸气; 将该砷蒸气抽出; 使该砷蒸气冷凝成固体砷; 精制该固体砷;及 区域精制该Ⅲ族元素以产生经精制之III族元素。 11.根据申请专利范围第10项之方法,其中精制该固 体砷之步骤进一步包括使该固体砷昇华成该砷蒸 气并将该砷蒸气冷凝成该固体砷之更纯形式之步 骤。12.根据申请专利范围第10项之方法,其中该固 体砷系藉由重复昇华及冷凝该固体砷而被精裂。 13.根据申请专利范围第10项之方法,其中该减压为 约10-1托至约10-5托。14.根据申请专利范围第10项之 方法,其中系将该固体废弃物加热至约III族砷化物 溶点减200℃到约Ⅲ族元素砷化物熔点之温度。15. 根据申请专利范围第10项之方法,其中该砷蒸气系 经由已加热之管线排出。16.根据申请专利范围第 10项之方法,其中该以区域精制法精制该Ⅲ族元素 之步骤,系在或大约在该Ⅲ族元素之熔点下进行。 17.根据申请专利范围第10项之方法,其中该Ⅲ族元 素为镓。18.根据申请专利范围第10项之方法,其进 一下包括使该固体废弃物之微细粒子在加热该废 弃物之前造粒之步骤。19.一种从含有Ⅲ族元素磷 化物之固体废弃物质回收Ⅲ族元素之方法,其中该 方法包括: 在减压下加热含有Ⅲ族元素磷化物之固体废弃物, 以使该固体废弃物分离成Ⅲ族元素和磷蒸气; 将该磷蒸气抽出; 使该磷蒸气冷凝成固体磷; 使该固体磷氧化;及 精制该Ⅲ族元素。20.根据申请专利范围第19项之 方法,其中该固体磷系以硫酸铜氧化而氧化该固体 磷之步骤系产生回收之元素态铜。21.根据申请专 利范围第19项之方法,其中该减压为约10-1托厔10-5 托。22.根据申请专利范围第19项之方法,其中系将 该固体废弃物加热至约Ⅲ族元素磷化物熔点减200 ℃到约Ⅲ族元素磷化物熔点之温度。23.根据申请 专利范围第19项之方法,其中该磷蒸气系经由已加 热之管线排出。24.根据申请专利范围第19项之方 法,其进一步包括使该固体废弃物之微细粒子在加 热该废弃物之前造粒之步骤。25.根据申请专利范 围第19项之方法,其中该Ⅲ族元素磷化物系选自包 括磷化铟及磷化镓。26.一种用来分离含有Ⅲ-Ⅴ族 金属之固体废弃物之装置,其包括: 反应器,其中可将含有Ⅲ-V族金属之固体废弃物以 热方式分离成Ⅲ族元素及V族元素蒸气; 加热元件,与该反应器呈热传接触以加热该反应器 ; 从该反应器延伸之第一导管; 冷凝单元,其中可使该V族元素蒸气冷凝成固态V族 元素,该冷凝单元系藉该第一导管连接至该反应器 ; 使该反应器内之压力降低之真空泵,该真空泵系与 该冷凝单元连接,使得该V族元素蒸气可以经由该 第一导管抽出该反应器并进入该冷凝单元中;及 区域精制单元,该Ⅲ族元素系转移至该单元并使该 Ⅲ族元素在其中精制。27.根据申请专利范围第26 项之装置,其中该冷凝单元包括: 数个以气体管线彼此连接之冷凝单元;及 数个经定位而与冷凝单元呈热传接触之加热元件, 使得该V族元素固体可以经由重复昇华及冷凝该V 族元素固体而被精制。28.根据申请专利范围第26 项之装置,其进一步包括贮存器,该贮存器系与该 冷凝单元呈流体连通,且该贮存器能够包含被用来 氧化该V族元素之氧化熔液。29.根据申请专利范围 第26项之装置,其中该区域精制单元包括下列: 具有于其内形成之沟槽之环形精制平盘; 使该精制平盘旋转之马达; 使该精制平盘加热之加热单元;及 具有于其内形成之槽缝之蔽罩,该蔽罩系置于该加 热单元与该精制平盘之间,该槽缝系使该加热单元 只对一部份该平盘加热。30.根据申请专利范围第 29项之装置,其中该区域精制单元进一步包括与该 精制平盘呈热传接触之冷却元件。31.根据申请专 利范围第29项之装置,其中该加热单元系选自包括 加热灯及耐热元件。32.根据申请专利范围第29项 之装置,其中该区域精制单元进一步包括一外盖, 该外盖系置于该蔽罩与该精制平盘之间。33.根据 申请专利范围第29项之装置,其中该平盘系由耐火, 非金属材料制成。34.根据申请专利范围第26项之 装置,其进一步包括置于冷凝单元与该真空泵间之 分子筛。35.根据申请专利范围第26项之装置,其中 该反应器系由耐火、非金属材料制成。36.根据申 请专利范围第26项之装置,其中该反应器进一步包 括涂有耐火、非金属涂层之核心。图式简单说明: 第一图系为可用来回收III-V族半导体固体废气产 物之元素成分的装置的概示图; 第二图系为用来热分离III-V族物质之反应器的拆 卸视图; 第三图系为反应器的剖面图; 第四图系为可以用来回收砷之冷凝单元的概视图; 第五图系为可以用来回收磷之冷凝单元的概视图; 及 第六图系为用来精制III族元素之区域精制单元的 剖面图。
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