本申請(qǐng)屬于金屬鎵除雜，具體涉及一種金屬鎵除雜裝置。

背景技術(shù)：

1、金屬鎵中6n以上純度的金屬鎵被稱為高純鎵，是制備各種鎵化合物(砷化鎵，氮化鎵，氧化鎵)的重要原料，隨著我國電子、通信產(chǎn)業(yè)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高純鎵在我國半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的作用日益突出。

2、高純鎵是以4n金屬鎵為原料進(jìn)行提純生產(chǎn)的，4n金屬鎵原料的質(zhì)量直接影響高純鎵提純。但是經(jīng)由樹脂吸附以及電解精煉工藝從氧化鋁母液中提取的4n金屬鎵雜質(zhì)元素例如鋅、鐵等含量較高，并且存在表面氧化等現(xiàn)象，這都對(duì)高純鎵的提純帶來不利影響，因此，在進(jìn)行金屬鎵提純之前，都需要對(duì)4n金屬鎵原料進(jìn)行酸洗除雜處理。

3、現(xiàn)有的酸洗除雜裝置多是采用加熱絲為加熱結(jié)構(gòu)，利用額外的電能進(jìn)行加熱，能量利用率不高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為解決目前酸洗除雜裝置能量能量利用率不高的技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N酸洗除雜裝置。

2、本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N金屬鎵除雜裝置，包括：

3、加熱罐，用于容納加熱介質(zhì)，所述加熱罐設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與所述出水口位于所述加熱罐相對(duì)的兩側(cè)，所述進(jìn)水口和所述出水口均連通于氧化鋁生產(chǎn)線的冷卻循環(huán)水管路；

4、酸洗罐，位于所述加熱罐內(nèi)，且設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，所述物料進(jìn)口和所述物料出口均位于所述加熱罐外；

5、攪拌器，位于所述酸洗罐內(nèi)；

6、加熱器，位于所述加熱罐內(nèi)，且位于所述酸洗罐外。

7、在一些實(shí)施方式中，所述酸洗罐包括排液管和安裝于所述排液管的開閉閥，所述排液管連通于所述酸洗罐的底部，所述排液管伸出于所述加熱罐外，所述排液管的管口形成所述物料出口。

8、在一些實(shí)施方式中，所述加熱罐設(shè)有槽口朝下的避讓槽，所述排液管伸入于所述避讓槽內(nèi)，所述開閉閥位于所述避讓槽內(nèi)；所述開閉閥為流量調(diào)節(jié)閥。

9、在一些實(shí)施方式中，所述加熱罐內(nèi)設(shè)有凸起，所述凸起在所述加熱罐外形成所述避讓槽，所述凸起的立壁與所述加熱罐的罐體以及凸頂均圓滑過渡。

10、在一些實(shí)施方式中，所述酸洗罐的底部徑向尺寸沿從上到下的方向依次減小，所述酸洗罐的最低點(diǎn)靠近于所述凸起。

11、在一些實(shí)施方式中，所述酸洗罐還包括輔助加熱器，所述輔助加熱器包覆于所述排液管的外壁。

12、在一些實(shí)施方式中，所述進(jìn)水口的高度低于所述出水口的高度。

13、在一些實(shí)施方式中，還包括溫度傳感器以及控制器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述加熱罐內(nèi)的冷卻循環(huán)水溫度，所述控制器與所述溫度傳感器以及所述加熱器電連接。

14、在一些實(shí)施方式中，還包括驅(qū)動(dòng)件和伸縮件，所述驅(qū)動(dòng)件具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出端，所述輸出端與所述攪拌器連接，所述伸縮件可沿豎直方向往復(fù)伸縮，所述伸縮件的伸縮端連接于所述驅(qū)動(dòng)件。

15、在一些實(shí)施方式中，還包括防塵罩，所述酸洗罐具有開口，所述防塵罩可開合的關(guān)閉所述開口；

16、還包括支架和底座，所述加熱管安裝于所述支架，所述伸縮件安裝于所述底座；

17、所述支架為不銹鋼支架，所述底座為不銹鋼底座，或者，

18、所述支架和所述底座均覆蓋有防腐蝕層。

19、根據(jù)本申請(qǐng)實(shí)施例提供的金屬鎵除雜裝置包括加熱罐、酸洗罐、攪拌器以及加熱器，其中，加熱罐用于容納加熱介質(zhì)，加熱罐設(shè)有進(jìn)水口和出水口，進(jìn)水口與出水口位于加熱管相對(duì)的兩側(cè)，以使得加熱介質(zhì)在加熱罐內(nèi)形成對(duì)流，便于對(duì)酸洗罐熱交換，進(jìn)水口和出水口均連通于氧化鋁生產(chǎn)線的冷卻循環(huán)水管路，既可以使用氧化鋁生產(chǎn)線中的氧化鋁母液提取的含有金屬鎵的材料作為金屬鎵提純的原料，還可以利用氧化鋁生產(chǎn)線例如蒸發(fā)車間的冷卻循環(huán)水中的熱量對(duì)酸洗罐加熱，以使得金屬鎵保持為液態(tài)，實(shí)現(xiàn)了能量的回收利用；酸洗罐位于加熱罐內(nèi)，且設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，物料進(jìn)口可用于加入金屬鎵以及酸液，物料出口可用于排出提純后的金屬鎵以及含有雜質(zhì)的酸液，物料進(jìn)口和物料出口均位于加熱罐外，以便于加料和排料作業(yè)；攪拌器位于酸洗罐內(nèi)，以對(duì)酸洗罐內(nèi)的金屬鎵以及酸液攪拌，提高提純效率；氧化鋁生產(chǎn)線的冷卻循環(huán)水溫度有時(shí)高，有時(shí)低，溫度不穩(wěn)定，加熱器位于加熱罐內(nèi)，且位于酸洗罐外，可以在冷卻循環(huán)水溫度較低時(shí)啟動(dòng)加熱，提高冷卻循環(huán)水的溫度均勻性，從而保證提純效果。

20、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請(qǐng)采用氧化鋁生產(chǎn)線的冷卻循環(huán)水作為主要加熱源，在冷卻循環(huán)水溫度不夠高時(shí)采用加熱器配合加熱，既實(shí)現(xiàn)了熱能的回收利用，提高了能源利用率，還保證了冷卻循環(huán)水的溫度均勻性，提高了酸液罐內(nèi)的酸液以及金屬鎵的溫度均勻性，穩(wěn)定了提純效果。

技術(shù)特征：

1.一種金屬鎵除雜裝置，其特征在于，包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述酸洗罐包括排液管和安裝于所述排液管的開閉閥，所述排液管連通于所述酸洗罐的底部，所述排液管伸出于所述加熱罐外，所述排液管的管口形成所述物料出口。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述加熱罐設(shè)有槽口朝下的避讓槽，所述排液管伸入于所述避讓槽內(nèi)，所述開閉閥位于所述避讓槽內(nèi)；所述開閉閥為流量調(diào)節(jié)閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述加熱罐內(nèi)設(shè)有凸起，所述凸起在所述加熱罐外形成所述避讓槽，所述凸起的立壁與所述加熱罐的罐體以及凸頂均圓滑過渡。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述酸洗罐的底部徑向尺寸沿從上到下的方向依次減小，所述酸洗罐的最低點(diǎn)靠近于所述凸起。

6.根據(jù)權(quán)利要求2-5中任一項(xiàng)所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述酸洗罐還包括輔助加熱器，所述輔助加熱器包覆于所述排液管的外壁。

7.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，所述進(jìn)水口的高度低于所述出水口的高度。

8.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，還包括溫度傳感器以及控制器，所述溫度傳感器用于檢測(cè)所述加熱罐內(nèi)的冷卻循環(huán)水溫度，所述控制器與所述溫度傳感器以及所述加熱器電連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1-5中任一項(xiàng)所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，還包括驅(qū)動(dòng)件和伸縮件，所述驅(qū)動(dòng)件具有可轉(zhuǎn)動(dòng)的輸出端，所述輸出端與所述攪拌器連接，所述伸縮件可沿豎直方向往復(fù)伸縮，所述伸縮件的伸縮端連接于所述驅(qū)動(dòng)件。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬鎵除雜裝置，其特征在于，還包括防塵罩，所述酸洗罐具有開口，所述防塵罩可開合的關(guān)閉所述開口；

技術(shù)總結(jié)
本申請(qǐng)公開了一種金屬鎵除雜裝置，解決現(xiàn)有技術(shù)能量利用率不高的技術(shù)問題。金屬鎵除雜裝置，包括：加熱罐，用于容納加熱介質(zhì)，所述加熱罐設(shè)有進(jìn)水口和出水口，所述進(jìn)水口與所述出水口位于所述加熱罐相對(duì)的兩側(cè)，所述進(jìn)水口和所述出水口均連通于氧化鋁生產(chǎn)線的冷卻循環(huán)水管路；酸洗罐，位于所述加熱罐內(nèi)，且設(shè)有物料進(jìn)口和物料出口，所述物料進(jìn)口和所述物料出口均位于所述加熱罐外；攪拌器，位于所述酸洗罐內(nèi)；加熱器，位于所述加熱罐內(nèi)，且位于所述酸洗罐外。本申請(qǐng)既實(shí)現(xiàn)了熱能的回收利用，提高了能量利用率，還保證了冷卻循環(huán)水的溫度均勻性，提高了酸液罐內(nèi)的酸液以及金屬鎵的溫度均勻性，穩(wěn)定了提純效果。

技術(shù)研發(fā)人員：岳辰曦,秦曾言,趙亞偉,沈樂,艾蓁,徐慧杰,陳勇軍
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中鋁鄭州有色金屬研究院有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240626
技術(shù)公布日：2025/4/28