近年來,砷化鎵作為半導(dǎo)體電路和太陽能電池板的重要材料,憑借其光電轉(zhuǎn)換率高、抗輻射性能好、耐高溫性能強(qiáng)、體積小、可多結(jié)疊層等優(yōu)點(diǎn)得以快速發(fā)展。砷化鎵廢渣中含有的砷和鎵都屬危險(xiǎn)廢物,如不妥善處置將會嚴(yán)重污染環(huán)境。目前國內(nèi)外針對砷化鎵廢渣中砷和鎵資源的綜合利用的方法較少,且未見規(guī)�；幚砉に嚨膱�(bào)道,急需開發(fā)高效低成本工藝實(shí)現(xiàn)砷化鎵廢渣的資源化利用和無害化處置。本論文以某填埋處置公司回收的砷化鎵廢渣為原料,開展了廢渣在堿性條件下浸出、結(jié)晶回收砷、旋流電積回收鎵的試驗(yàn)研究,具體研究內(nèi)容和結(jié)果如下:(1)采用單因素條件分析與正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方法研究了浸出條件對浸出率的影響,優(yōu)化得到最佳浸出工藝參數(shù)組合:樣品研磨至80目,NaOH濃度100 g/L,液固比5∶1,浸出溫度80℃,H₂O₂/As摩爾比1.0,反應(yīng)時間3 h,鎵和砷的浸出率分別可達(dá)到99.26%與96.39%,樣品在重復(fù)浸出5次之后鎵與砷浸出率分別保持在99%與96%左右,同時鎵與砷濃度呈線性增長趨勢不斷富集,浸出效果較好。(2)采用單因素條件分析和正交實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的方案考察了結(jié)晶工藝條件對砷酸...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 鎵和砷的性質(zhì)、資源和生產(chǎn)現(xiàn)狀
        1.1.1 鎵的性質(zhì)、資源和生產(chǎn)現(xiàn)狀
        1.1.2 砷的性質(zhì)、資源和生產(chǎn)現(xiàn)狀
    1.2 砷化鎵材料的性質(zhì)及應(yīng)用
        1.2.1 砷化鎵的性質(zhì)
        1.2.2 砷化鎵的應(yīng)用
    1.3 鎵的回收處理方法
        1.3.1 汞齊電解法
        1.3.2 沉淀法
        1.3.3 萃取法
        1.3.4 電解精煉法
        1.3.5 結(jié)晶法
        1.3.6 三氯化鎵提純法
        1.3.7 有機(jī)化合物熱分解法
        1.3.8 聯(lián)合法
    1.4 砷的回收處理方法
        1.4.1 SiO₂熔煉爐法
        1.4.2 硫化沉淀法
        1.4.3 鈣鹽沉淀法
        1.4.4 鐵鹽沉淀法
        1.4.5 離子膜交換法
        1.4.6 二氧化碳法
        1.4.7 結(jié)晶法
    1.5 本實(shí)驗(yàn)研究的意義及內(nèi)容
        1.5.1 研究意義
        1.5.2 研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)原料、儀器及方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)原料、試劑及儀器
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)原料
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.3 實(shí)驗(yàn)儀器
    2.2 原料預(yù)處理
    2.3 實(shí)驗(yàn)分析方法
        2.3.1 儀器與工作條件
        2.3.2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
        2.3.3 樣品消解方法
        2.3.4 結(jié)果與討論
    2.4 研究內(nèi)容和技術(shù)路線
        2.4.1 研究內(nèi)容
        2.4.2 技術(shù)路線
第三章 砷化鎵廢渣中砷和鎵的浸出實(shí)驗(yàn)
    3.1 浸出機(jī)理
    3.2 浸出實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.2.1 樣品粒度對浸出效果的影響
        3.2.2 NaOH濃度對浸出效果的影響
        3.2.3 液固比對浸出效果的影響
        3.2.4 溫度對浸出效果的影響
        3.2.5 時間對浸出效果的影響
        3.2.6 H₂O₂加入量對浸出效果的影響
        3.2.7 攪拌速度對浸出效果的影響
        3.2.8 浸出正交實(shí)驗(yàn)分析
        3.2.9 浸出重復(fù)次數(shù)對浸出效果的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 浸出液結(jié)晶制備砷酸鈉
    4.1 浸出液結(jié)晶分離砷和鎵的機(jī)理
    4.2 結(jié)晶實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.2.1 體積濃縮比對砷酸鈉結(jié)晶率的影響
        4.2.2 結(jié)晶溫度對砷酸鈉結(jié)晶率的影響
        4.2.3 結(jié)晶時間對砷酸鈉結(jié)晶率的影響
        4.2.4 結(jié)晶正交實(shí)驗(yàn)分析
        4.2.5 重結(jié)晶對產(chǎn)品純度的的影響
        4.2.6 產(chǎn)品表征
    4.3 本章小結(jié)
第五章 旋流電積制備金屬鎵
    5.1 電沉積機(jī)理
    5.2 電沉積實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        5.2.1 NaOH濃度對電流效率及雜質(zhì)脫除率的影響
        5.2.2 電流密度對電流效率及雜質(zhì)脫除率的影響
        5.2.3 循環(huán)流量對電流效率及雜質(zhì)脫除率的影響
        5.2.4 溫度對電流效率及雜質(zhì)脫除率的影響
        5.2.5 時間對鎵電流效率及雜質(zhì)脫除的影響
        5.2.6 旋流電積正交實(shí)驗(yàn)分析
        5.2.7 產(chǎn)品表征及尾液處理
    5.3 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間研究成果
致謝



本文編號：3813205