[發明專利]一種砷化鎵廢料分離回收裝置及方法

在審

• 申請號: 201710069628.0
• 申請日: 2017-02-08
• 公開（公告）號: CN106591599A
• 公開（公告）日: 2017-04-26
• 發明（設計）人: 魏守沖;郭志強;張慶龍
• 申請（專利權）人: 磐石創新（北京）電子裝備有限公司
• 主分類號: C22B30/04
• 分類號: C22B30/04;C22B58/00;C22B7/00
• 代理公司: 北京東方昭陽知識產權代理事務所(普通合伙)11599
• 代理人: 黃素云

1.一種砷化鎵廢料分離回收裝置，其特征在于，包括上料機構、加熱爐、真空泵組和冷凝器；其中，

所述上料機構包括支撐臂、上料托臂和導軌，所述支撐臂與所述導軌滑動連接，用于支撐所述上料托臂；所述支撐臂側面設有滑軌，所述上料托臂通過所述滑軌與所述支撐臂滑動連接，用于放置和運送裝有砷化鎵廢料的石英料盒；

所述加熱爐包括前門法蘭組件、爐腔，所述爐腔包括依次相連的加熱區域內石英管腔、冷卻區域內的冷卻腔以及取料腔，所述前門法蘭組件固定于所述石英管腔的一端；

所述真空泵組與所述爐腔連通；

所述冷凝器包括纏繞于冷卻腔外的冷凝管，用于冷卻冷卻腔，使反應中分離的砷蒸汽經過冷凝，沉積在冷卻腔。

2.如權利要求1所述砷化鎵廢料分離回收裝置，其特征在于，所述砷化鎵廢料分離回收裝置還包括密封件，所述密封件包括所述前門法蘭組件與石英管腔連接處的第一密封件、所述石英管腔與所述冷卻腔連接處的第二密封件以及所述冷卻腔與所述真空泵組連接處的第三密封件。

3.如權利要求2所述砷化鎵廢料分離回收裝置，其特征在于，所述密封件為耐熱氟膠圈。

4.如權利要求3所述砷化鎵廢料分離回收裝置，其特征在于，所述砷化鎵廢料分離回收裝置還包括連通所述爐腔的壓力檢測單元以及連通所述冷卻腔的砷含量自動檢測單元。

5.如權利要求4所述砷化鎵廢料分離回收裝置，其特征在于，所述砷化鎵廢料分離回收裝置還包括控制單元與執行單元，所述控制單元分別與所述壓力檢測單元、所述砷含量自動檢測單元、所述執行單元進行控制連接；所述執行單元包括設置于爐腔內的機械臂、溫度傳感器、加熱爐電源開關控制器和設于取料腔開口處的電磁門鎖。

6.一種砷化鎵廢料分離回收方法，其特征在于，采用權利要求1-5任一項所述砷化鎵廢料分離回收裝置，包括以下步驟：

1)將砷化鎵廢料輸送至石英管腔內；

2)通過密封件密封前門組件與爐腔、爐腔與真空泵組的連接處；

3)開啟真空泵組，待爐腔內的壓強小于預定壓力時，啟動所述加熱爐工作，以加熱至預定溫度并保溫預定時間，使砷化鎵廢料中的砷化鎵分解，生成液態鎵和氣態砷；

4)在所述壓強下自然冷卻，回收鎵和砷。

7.如權利要求7所述砷化鎵廢料分離回收方法，其特征在于，所述預定壓力為1-10Pa，所述預定溫度為800-1050℃，所述預定時間為1-4小時。

8.如權利要求6或7所述砷化鎵廢料分離回收方法，其特征在于，采用權利要求5所述砷化鎵廢料分離回收裝置，回收砷時開啟取料腔之前，開啟砷含量自動檢測單元，自動檢測所述爐腔內氣態砷的含量，氣態砷的含量小于預定安全含量前，所述電磁門鎖自動上鎖，不能打開，確保安全。

9.如權利要求6或7所述砷化鎵廢料分離回收方法，其特征在于，采用權利要求5所述砷化鎵廢料分離回收裝置，在所述步驟3)優化為：

3)開啟真空泵組，待爐腔內的壓強小于預定壓力時，啟動所述加熱爐工作，使砷化鎵廢料中的砷化鎵分解，生成液態鎵和氣態砷；同時打開所述控制單元和執行單元，控制單元每間隔1－5分鐘，從砷含量自動檢測單元獲取一次砷含量數據，當連續3次獲得的砷含量數據不再升高，或者加熱至預定溫度時啟動執行單元，使加熱爐進行保溫運行，保溫預定時間。