MOCVD生产废料中镓、铟提取工艺及其动力学研究
文献类型：期刊论文
| 作者 | 饶富; 郑晓洪; 张西华; 陶天一; 曹宏斌; 吕伟光; 孙峙 |
| 刊名 | 过程工程学报
 |
| 出版日期 | 2022 |
| 卷号 | 22期号:05页码:689-698 |
| ISSN号 | 1009-606X |
| 关键词 | MOCVD 浸出 镓 铟 动力学 |
| 英文摘要 | 近年来，LED以其节能及环境友好等特性被广泛运用于各类照明领域。作为LED产品关键部件，采用金属有机气相沉积(MOCVD)生产外延片过程产生大量的生产废料。随着LED行业的快速发展，绿色、清洁回收MOCVD生产废料备受关注。本研究以硫酸为浸出剂，重点研究了MOCVD生产废料中Ga和In元素的浸出行为和浸出动力学。通过对浸出试剂种类、H_2SO_4浓度、固液比、浸出温度和浸出时间等参数的过程优化，在H_2SO_4浓度3 mol/L、固液比50 g/L、温度80℃、反应2 h的最佳工艺条件下，Ga和In的浸出率仅为67.50%和91.46%。动力学研究表明，在293.15～333.15 K温度范围内，Ga和In的浸出动力学符合收缩核模型，浸出过程受表面化学反应和外扩散混合控制。同时，XRD和SEM-EDS结果也印证了符合收缩核模型。在293.15～333.15 K 温度范围内，Ga 和 In 的浸出活化能分别为 25.7 和 21.7 kJ/mol。基于对 Ga 和 In 浸出行为的动力学分析，提出并验证了 MOCVD 生产废料强化焙烧-浸出工艺的可行性。研究结果表明，强化焙烧-酸浸工艺可以使 Ga 和 In 的浸出率分别由67.50% 和 91.46% 提升至 88.27% 和 98.32%，并得到了氧化镓副产品。本研究结果有望为 MOCVD 生产废料的工业化资源循环提供基础数据支撑和新路径选择。 |
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| 资助机构 | 国家科技部重点专项(编号：2017YFB0403300 ; 2017YFB0403305) ; 国家自然科学基金资助项目(编号：51874269) ; 国家自然科学基金青年科学基金项目(编号：52002371) ; 上海市高原学科—环境科学与工程(资源循环科学与工程)项目 |
| 源URL | [http://ir.ipe.ac.cn/handle/122111/57533]  |
| 作者单位 | 1.中国科学院过程工程研究所环境技术与工程研究部绿色过程与工程重点实验室北京市过程污染控制工程技术研究中心 2.上海第二工业大学电子废弃物研究中心资源循环科学与工程中心上海电子废弃物资源化协同创新中心 3.中国地质大学(北京)材料科学与工程学院北京非金属矿物与固体废物材料利用重点实验室矿物材料国家重点实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 饶富,郑晓洪,张西华,等. MOCVD生产废料中镓、铟提取工艺及其动力学研究[J]. 过程工程学报,2022,22(05):689-698. |
| APA | 饶富.,郑晓洪.,张西华.,陶天一.,曹宏斌.,...&孙峙.(2022).MOCVD生产废料中镓、铟提取工艺及其动力学研究.过程工程学报,22(05),689-698. |
| MLA | 饶富,et al."MOCVD生产废料中镓、铟提取工艺及其动力学研究".过程工程学报 22.05(2022):689-698. |
入库方式： OAI收割
来源：过程工程研究所
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