碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法
【专利摘要】本发明涉及一种碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，其特征在于回收过程采用以下步骤：醇解；酸解；还原升华回收碘；残液中和沉淀；过滤；洗水滤液混合液收集沉镓6个步骤。本发明具有简单实用，碘镓回收率高，投入少成本低，易于操作，对环境友好的优点。
【专利说明】碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属有机配位化合物反应后的残液回收，尤其是涉及一种碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法。
【背景技术】
[0002]高纯三甲基镓等金属有机化合物，是金属有机化学气相沉积技术(MO CVD)、化学束外延(CBE)过程中生长光电子材料的最重要、也是目前用量最大的原料，广泛应用于生长铟镓砷氮(InGaAsN)、铟镓砷(InGaAs)、铟镓磷(InGaP)等化合物半导体薄膜材料。三甲基镓的制备方法较多，常见的方法为烷基铝法和合金法。合金法一般采用镓镁合金和碘甲烷反应，碘甲烷由于比较昂贵，其反应完后的残液中回收碘和镓对于降低成本和综合无害化处理有着重要的意义，但目前未有专利报道碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法。
【发明内容】
[0003]本发明的目的，即在于提供一种能克服现有技术的不足，提出一种简单实用，碘镓回收率高，投入少成本低，易于操作，对环境友好的能综合回收碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法。 [0004]为了实现上述目的，本发明碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，回收过程采用以下步骤:
Cl)醇解，向碘甲烷制备三甲基镓残液中加入体积比V残液:v乙醇=1:0.5~I的乙醇，搅拌反应；
(2)酸解，向上述溶液中加入适量盐酸，调节PH< I ；
(3)还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加氧化剂将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘；
(4)残液中和沉淀，向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH> 13 ；
(5)过滤，用水洗涤滤渣至中性，将洗水和滤液混合；
(6)洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入硫酸调节PH=3~5沉淀镓。
[0005]所述的步骤(1)中，搅拌反应至液态，无膏状物。
[0006]所述的步骤(3)中，氧化剂为硫酸铁、硫酸或双氧水。
[0007]所述的步骤(3)中，氧化剂为硫酸铁、硫酸和双氧水的两两混合物或三者混合物。
[0008]本发明的有益效果是:
1.简单实用，不需要特殊的设备和复杂的化学试剂，易于操作
2.碘镓回收率高，碘的回收率能达到85%以上，镓的回收率能达到90%以上
3.投入少，成本低
3.对环境友好。【具体实施方式】
[0009]下面详细说明本发明碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法。
[0010]根据本发明碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，包括步骤:醇解，向碘甲烷制备三甲基镓残液中加入体积比V残液:V乙醇=1:0.5~I的乙醇，搅拌反应，直至无膏状物成为完全的液态；酸解，向上述溶液中加入适量盐酸，调节PH < 1，期间需不停的搅拌；还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加合适的氧化剂，加入量为完全还原碘离子所需氧化剂量的η倍，将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘，直至溶液无明显紫红色为止；残液中和沉淀，向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH > 13 ;过滤，得到滤液和滤洛(滤洛为氢氧化镁或氢氧化镁和氢氧化铁的混合洛)，用水洗漆滤洛至中性，将洗水和滤液混合；洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入适量硫酸调节PH=3~5沉淀镓。
[0011]实施例一
向碘甲烷制备三甲基镓残液200ml中加入160ml的乙醇，搅拌反应，直至无膏状物成为完全的液态；向上述溶液中加入8ml盐酸，调节PH < 1，期间需不停的搅拌，得到360ml溶液，经检测碘含量为95.6g/L，镓为189PPM ;还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加50%的硫酸铁溶液60ml，将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘，直至溶液无明显紫红色，得碘30.28g，碘回收率为88% ;向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH > 13 ;过滤,得到滤液和氢氧化镁和氢氧化铁的混合洛,用水洗漆滤洛至中性,将洗水和滤液混合；洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入适量硫酸调节PH=3.5沉淀镓，得氢氧化镓0.llg，镓回收率为93.4%。 [0012]实施例二
向碘甲烷制备三甲基镓残液500ml中加入500ml的乙醇，搅拌反应，直至无膏状物成为完全的液态；向上述溶液中加入20ml盐酸，调节PH < 1，期间需不停的搅拌，得到990ml溶液，经检测碘含量为87.2g/L，镓为220PPM ;还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加50%的硫酸铁溶液80ml和浓硫酸20ml，将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘，直至溶液无明显紫红色，得碘78.56g，碘回收率为91% ;向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH > 13 ;过滤,得到滤液和氢氧化镁和氢氧化铁的混合洛,用水洗漆滤洛至中性，将洗水和滤液混合；洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入适量硫酸调节PH=4沉淀镓，得氢氧化镓0.34g，镓回收率为90%。
[0013]实施例三
向碘甲烷制备三甲基镓残液300ml中加入270ml的乙醇，搅拌反应，直至无膏状物成为完全的液态；向上述溶液中加入13ml盐酸，调节PH < 1，期间需不停的搅拌，得到560ml溶液，经检测碘含量为90.5g/L，镓为337PPM ;还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加50%的硫酸铁溶液45ml和浓硫酸12ml和双氧水IOml,将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘，直至溶液无明显紫红色，得碘43.lg，碘回收率为85%;向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH > 13 ;过滤,得到滤液和氢氧化镁和氢氧化铁的混合渣，用水洗涤滤渣至中性，将洗水和滤液混合；洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入适量硫酸调节PH=3.5沉淀镓，得氢氧化镓0.3g，镓回收率为91.8%。
【权利要求】
1.一种碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，其特征在于回收过程采用以下步骤: (1)醇解，向碘甲烷制备三甲基镓残液中加入体积比V残液:v乙醇=1:0.5~I的乙醇，搅拌反应； (2)酸解，向上述溶液中加入适量盐酸，调节PH< I ； (3)还原升华回收碘，向酸化的溶液中滴加氧化剂将碘离子还原成单质碘，并加热至200~280°C升华回收碘； (4)残液中和沉淀，向上述碘升华后的残液中加入氢氧化钠调节溶液PH> 13 ； (5)过滤，用水洗涤滤渣至中性，将洗水和滤液混合； (6)洗水滤液混合液收集沉镓，将洗水和滤液收集，加入硫酸调节PH=3~5沉淀镓。
2.根据权利要求1所述的碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，其特征在于:所述的步骤(1)中，搅拌反应至液态，无膏状物。
3.根据权利要求1所述的碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，特征在于:所述的步骤(3)中，氧化剂为硫酸铁、硫酸或双氧水。
4.根据权利要求1所述的碘甲烷制备三甲基镓残液中回收碘和镓的方法，特征在于:所述的步骤(3)中， 氧化剂为硫酸铁、硫酸和双氧水的两两混合物或三者混合物。
【文档编号】C01G15/00GK103991846SQ201410170301
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年4月25日 优先权日:2014年4月25日
【发明者】李永锋, 莫荣 申请人:李永锋