JPS6316338B2 - - Google Patents
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Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、Inをその主成分とし、Gaを合金成
分として、又はGa・As・ＰをGaAs・GaP・InP
などの化合物半導体の形の混合物として含有する
In合金スクラツプから、有価物であるIn・Gaを
回収する方法に関する。 Inは、GaxIn1-xAsyP1-yなどの三元系・四元系
の−族化合物半導体の液相エピタキシヤル成
長（LPE）用の溶媒として用いられるが、この
時使用するInは、用いた原料Inのほとんどがスク
ラツプとなる。通常このLPEスクラツプはInを主
成分とし、Gaを0.01〜２％程度含んだ合金で、
As・Ｐなどの族元素が主に−族化合物半
導体の形で0.01〜１％程度添加されている。In・
Gaは高価な希元素であり、これらの有価物を高
収率で経済的に回収することは重要な意味を持
つ。 本発明は、上記のLPEスクラツプから、有価
物であるIn・Gaを高収率でかつ安全に分離回収
することを目的とする。 LPEスクラツプからの有価物回収のプロセス
には、(a)含有する−族化合物半導体の分解、
(b)InとGaの分離、(c)In・Gaの回収等の段階があ
る。このうち、(c)のIn・Gaの回収は、(a)(b)の処
理の結果として、In・Ga製造工程に戻入可能な
形でIn・Gaが回収できれば十分である。 (a)の化合物半導体の分解法としては、GaAsス
クラツプの処理の従来法である(i)熱分解法、(ii)湿
式処理法が一般的に応用できるが、LPEスクラ
ツプ中の化合物半導体スクラツプ含有量は少ない
ため、スクラツプ全体を処理するには上記(i)(ii)の
どちらの方法も不適当であり、何らかの前処理で
化合物半導体部分と合金部分を分離して、集めた
半導体部分のみを分解処理する方が有利である。
また、仮に半導体部分のみを分離して分解する場
合でも、(i)の熱分解法では化合物半導体の成分の
As・Ｐが揮発・凝縮して有毒で自然発火性の黄
リンや黄色ヒ素となるため処理操作が危険であ
る。また、(ii)の湿式処理法では、一般に化合物半
導体に対して大過剰の濃厚な酸や酸化性試薬を用
いて浸出処理する必要があり、このようなIn・
Gaに対し多量の酸類を含有する浸出液からIn・
Gaを工程に戻し入れ可能な形で回収することは
困難を伴う。 (b)のInとGaの分離については、通常の湿式分
離法、例えば溶媒抽出やイオン交換法が応用でき
るが、Inに対し少量しか含まれないGaを分離す
るために、スクラツプ全部を溶解することは不経
済である。 本発明は、上記の従来技術の欠点を克服した方
法であり、溶融アルカリに対する反応性の差を
利用したInとGaの分離、溶融過によるInま
たはIn合金と化合物半導体の分離、酸化剤を含
有した溶融アルカリによる化合物半導体の分解の
３つの方法を組み合わせて、LPEスクラツプか
らIn・Gaを分離回収することを目的とするもの
である。 次に、各発明の方法・条件を説明する。 まず、特許請求の範囲第１項記載の発明につい
て述べる。 In・Gaは、溶融アルカリと反応してアルカリ
スカムになるといわれている。例えば、溶融
NaOHに対しては(1)、(2)の式で示す反応が生じ
るといわれている。 2Ga＋6NaOH→2Na3GaO3＋3H2 …(1) 2In＋6NaOH→2Na3InO3＋3H2 …(2) 本発明者らが種々の条件で検討した結果、(1)式
と(2)式の反応速度には大きな差があり、(1)のGa
溶解の反応は速いが、(2)のIn溶解は比較的遅いこ
とが判明した。このため、InとGaの合金を溶融
してアルカリを作用させれば、Gaが選択的にア
ルカリに溶解し合金中のGa含有率が低下し、In
とGaの分離が可能である。一方、アルカリスカ
ムに溶解したGaは、スカムを水で浸出して得た
液を中和すれば水酸化ガリウムとなつて沈殿し容
易に回収される。従つて、この方法によりインジ
ウムを主成分とするLPEスクラツプ中のGaを容
易に分離して、Inを粗メタルとして回収できる。 種々の検討の結果、インジウムを主成分とする
LPEスクラツプに含有されている化合物半導体
のうち、InPは溶融アルカリの作用により分解し
て金属Inを遊離することが判明した。例えば
NaOHを用いた場合、この反応は次の式で表わ
される。 2InP＋10NaOH→2In＋2Na3PO4 ＋2Na2O＋5H2 …(3) 一方、他の−族化合物半導体は、InPに比
べて反応性が乏しく、一部は分解してスカムに溶
解するが、大部分は未反応のまま残ることが判明
した。インジウムを主成分とするLPEスクラツ
プを溶融アルカリ処理した場合、未反応の化合物
半導体粉末は、一部に微粉末となつてアルカリス
カムに懸濁し、残りは粗Inに付着して残る。スカ
ムに溶解・懸濁した化合物半導体の微粉及び成分
（Ga・In）は、スカム浸出液を中和してGaを回
収する時、水酸化ガリウム沈殿とともに沈殿し、
回収される。 溶融アルカリ処理に用いるアルカリとしては、
NaOH・KOHなどのアルカリ金属水酸化物及び
これらに融点の低下・反応の促進等のために他の
無機塩類を添加したものが利用できるが、価格の
点からはNaOHが適当である。 NaOHを用いた処理では、融体の温度が
NaOHの融点以上であれば、スクラツプからの
Ga溶解反応が起こる。温度が高いほどGa除去速
度が早くなるが、同時にInのアルカリへの溶解量
も増加するため、極端に高温にするのは不利で、
反応温度としては350〜400℃の範囲、好ましくは
380℃付近が適当である。 使用するアルカリの量は、スクラツプ中のGa
含有量により調整する必要があるが、NaOHを
用いる時はスクラツプ中のGa全含有量の10〜15
倍（(1)式の反応に対して5.8〜8.7倍当量）用いれ
ば十分である。ただし、反応容器内で融解したス
クラツプの表面を覆いつくすのに十分な量のアル
カリを用いる必要があるため、スクラツプ中の
Gaが少ない場合でも最低限スクラツプ全量の10
％程度のNaOHを用いる必要がある。 溶融アルカリ処理の装置の一例を図１に示し
た。図の１は反応容器、２は溶体撹拌用のインペ
ラーで、これらは溶融アルカリへの耐食性を考慮
して鉄やステンレス製のものを用いる。アルカリ
３とスクラツプ４を容器にとり、電気炉で約380
℃に加熱・溶融する。処理装置は、アルカリ飛沫
が飛び散るのを防ぐためフタ５で覆い、ミストや
H2ガスを除くため全体を排気口６から排気する。
反応時間は、処理前のスクラツプ中のGa含有率
や反応容器の大きさにより調節する必要がある
が、Inのアルカリへの溶解ロスは温度・使用薬品
量・反応時間を正しく選べば0.1％以下にとどま
る。 処理後、容器の底にたまつたInは熱いうちに容
器に傾けて流し出すか、又は十分に冷却してから
水浸出してスカムを溶かし出した後、加熱して金
属Inを取り出す。スカムに混入したIn・Ga分は
水浸出・中和・過操作により回収される。 次に、特許請求の範囲第２項記載の発明につい
て述べる。 本発明者らはInを主成分とし、As、Ｐを−
族化合物半導体の形で含むIn合金スクラツプを
溶融した場合に、As、Ｐは溶融物の表層に浮遊
する残渣中に大部分が集まることを見出した。こ
のためLPEスクラツプに含まれるＰ・AsはInメ
タル中にはほとんど固溶せず、その大半はInや
Gaと化合して金属Inより比重の小さな化合物半
導体の粒子となつて表層に析出することが判明し
た。従つて、LPEスクラツプを溶融し融点付近
に保持し、容器の器壁に設けた細孔を通して過
すれば、スクラツプに含まれるＰ・Asの大半を
化合物半導体微粉の形で除き、Ｐ・Asを含まぬ
金属In又はIn−Ga合金を得ることができる。こ
の過操作は、(i)LPEスクラツプ原料、(ii)溶融
アルカリ処理によりLPEスクラツプからGaを除
いて得た粗Inのどちらにも適用できる。 溶融過用の容器はガラス、石英あるいはステ
ンレス鋼など溶融インジウムと反応しない材質の
容器の底面に直径0.1ないし１mmの孔を１個ない
し複数個設けたものが好適である。 最後に特許請求の範囲第３項記載の発明につい
て述べる。 酸化剤を含有した溶融アルカリ（以後酸化性溶
融アルカリとも略称する）を用いれば、溶融アル
カリ単独では分解が困難な−族化合物半導体
を容易に分解できる。酸化剤としては、溶融アル
カリと混合するものであれば大半のものが利用で
きるが、例えばアルカリとしてNaOHを用いる
場合は亜硝酸ナトリウムNaNO2などが有用であ
る。NaOH系の酸化性融剤を用いれば、次の反
応により化合物半導体中の全成分がアルカリスカ
ムに溶解する。 InP＋6NaOH＋４（Ｏ）→Na3InO3 ＋Na3PO4＋3H2O …(4) GaAs＋6NaOH＋４（Ｏ）→Na3GaO3 ＋Na3AsO4＋3H2O …(5) 金属Inも、酸化性溶融アルカリには容易に溶解
する。 2In＋6NaOH＋３（Ｏ）→2Na3InO3＋3H2O …(6) 従つて、に述べた溶融過処理で得た金属In
と化合物半導体粉末残渣の混合物は酸化性アルカ
リにより容易にスカムに溶解する。 スカムに溶解した成分のうち、Ga・Inはスカ
ム水浸出液を中和すれば水酸化物となつて沈殿し
容易に分離・回収される。回収した沈殿は、通常
の湿式法によりGa・Inを分離回収することが可
能である。 処理に用いる試薬の量はスクラツプの組成によ
り異なるが、アルカリ・酸化剤とも理論的必要量
の２〜３倍を用いる必要がある。NaOH−
NaNO2混合物を用いる場合は、NaOHとNaNO2
の重量３：１の混合物をスクラツプ重量の10倍用
いれば十分分解できる。 温度は、アルカリの融点以上であれば(4)〜(6)の
反応は円滑に進行するが450℃以上の温度では容
器の耐食性に問題が生じ、また反応が激しくなり
危険となるので、極端な高温で分解するのは好ま
しくない。NaOH−NaNO2の場合は、350〜400
℃の範囲で処理するのが安全である。 処理するスクラツプは反応を円滑にするため、
前もつて粉砕・細断することが好ましく、金属In
と化合物半導体粉末の混合物は、数mm程度の大き
さにすれば十分である。 酸化剤溶融アルカリによる処理には、原料スク
ラツプ装入口４を設けたこと以外は第１の発明の
説明において述べた溶融アルカリ処理に用いたも
のと同じ型の装置が利用できる。その一例を図２
に示した。 図の中で、１は反応容器、２は溶体撹拌用のイ
ンペラーで、これらは耐食性を考慮して鉄やステ
ンレス製のものを用いる。アルカリ及び酸化剤
は、あらかじめ容器１の中に入れておき、全体を
電気炉で加熱溶融する。溶融アルカリを撹拌しな
がら４の添加用じようごを用いてスクラツプ７を
加える。この時、急激な反応を防ぐためスクラツ
プは小量ずつ加え、溶体の温度が400℃以下を保
つように調節することが好ましい。処理装置は、
アルカリ飛沫が飛び散るのを防ぐため、フタ５で
覆い、ガスやミストを排気口６から排気する。 試薬が過剰にあれば、スクラツプ添加終了後30
分以内に分解反応は終了する。反応後、全体を放
冷してからスカムを水浸出する。Gaは、ガリウ
ム酸イオンとして完全に溶解し、Inは一部が水に
溶ける他、大部分は水酸化物となり液に懸濁す
る。液に溶解・懸濁したGa・Inは、浸出液をPH
６〜８に中和すれば水酸化物となつてほぼ完全に
沈殿する。沈殿を分離した後の液は、公知の方
法によりAs除去処理を行つた後に廃棄する。 以上、３つの発明を組み合わせることにより、
LPEスクラツプから有価物（Ga、In）を分離・
回収できる。この処理フローの例を図３に示し
た。ここでは、まずの溶融アルカリ処理により
合金中のGaを除いた後に、の過を行い化合
物半導体成分を分離する例を示したが、スクラツ
プの組成によつてはの過を最初に行いAs・
Ｐ分を除いた合金を溶融アルカリ処理する方法も
可能である。又、化合物半導体成分の含有量が極
めて少ない場合にはおよびの段階だけですま
せる場合もあり得る。 最後に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ ステンレス製100mlビーカー（50φ×70h）に
In98％−Ga2％の合金200ｇと16〜32メツシユ
（１〜0.5mm）に粉砕したGaAs・InPの粉末各１ｇ
を混合して取り、NaOH50ｇ（Gaに対し7.3倍当
量）を加えて、全体を電気炉で380℃に加熱して
内容物を溶融し３時間撹拌した。InPの47％、
GaAsの57％が主に微細な懸濁粉となりアルカリ
スカムに混入し、残りのInP・GaAsは処理後の
合金表面に付着したまま残つた。処理後の合金中
のGa含有率は0.02％以下まで低下した。処理後
の合金を過して表面の粉末を除いて得た回収In
からは発光定性分析ではＰは検出されず、Asは
かろうじて存在が認められる程度であつた。 スカム水浸出液を中和してPH７とし、液に溶解
したGaを沈殿させた。中和後の液中In・Gaの溶
存量は1ppm未満であり、スカムに溶解又は懸濁
したIn・Ga分は完全に沈殿した。沈殿を3NHCL
により浸出し、未反応の化合物半導体粉末を残し
てGa・In水酸化物を溶解・回収した。スカムに
溶解したInは110mgで、元のスクラツプからのIn
ロス率は0.055％であつた。 実施例 ２ ステンレス製100mlビーカー（50φ×70h）に
NaOH15ｇ、NaNO25ｇをとり電気炉で380℃に
加熱して溶融した。溶体を撹拌しながら0.5〜１
ｇの試料を加え、30分反応させた。処理試料は(i)
InP、(ii)GaP、(iii)InAs、(iv)GaAsの粉末（16〜32
メツシユ）および(v)金属InとInP粉末混合物の５
種類である。いずれの試料も完全に分解し、スカ
ム水浸出液を中和して、Ga・Inを水酸化物とし
て回収することができた。回収率は表１のとおり
であつた。 【表】
分として、又はGa・As・ＰをGaAs・GaP・InP
などの化合物半導体の形の混合物として含有する
In合金スクラツプから、有価物であるIn・Gaを
回収する方法に関する。 Inは、GaxIn1-xAsyP1-yなどの三元系・四元系
の−族化合物半導体の液相エピタキシヤル成
長（LPE）用の溶媒として用いられるが、この
時使用するInは、用いた原料Inのほとんどがスク
ラツプとなる。通常このLPEスクラツプはInを主
成分とし、Gaを0.01〜２％程度含んだ合金で、
As・Ｐなどの族元素が主に−族化合物半
導体の形で0.01〜１％程度添加されている。In・
Gaは高価な希元素であり、これらの有価物を高
収率で経済的に回収することは重要な意味を持
つ。 本発明は、上記のLPEスクラツプから、有価
物であるIn・Gaを高収率でかつ安全に分離回収
することを目的とする。 LPEスクラツプからの有価物回収のプロセス
には、(a)含有する−族化合物半導体の分解、
(b)InとGaの分離、(c)In・Gaの回収等の段階があ
る。このうち、(c)のIn・Gaの回収は、(a)(b)の処
理の結果として、In・Ga製造工程に戻入可能な
形でIn・Gaが回収できれば十分である。 (a)の化合物半導体の分解法としては、GaAsス
クラツプの処理の従来法である(i)熱分解法、(ii)湿
式処理法が一般的に応用できるが、LPEスクラ
ツプ中の化合物半導体スクラツプ含有量は少ない
ため、スクラツプ全体を処理するには上記(i)(ii)の
どちらの方法も不適当であり、何らかの前処理で
化合物半導体部分と合金部分を分離して、集めた
半導体部分のみを分解処理する方が有利である。
また、仮に半導体部分のみを分離して分解する場
合でも、(i)の熱分解法では化合物半導体の成分の
As・Ｐが揮発・凝縮して有毒で自然発火性の黄
リンや黄色ヒ素となるため処理操作が危険であ
る。また、(ii)の湿式処理法では、一般に化合物半
導体に対して大過剰の濃厚な酸や酸化性試薬を用
いて浸出処理する必要があり、このようなIn・
Gaに対し多量の酸類を含有する浸出液からIn・
Gaを工程に戻し入れ可能な形で回収することは
困難を伴う。 (b)のInとGaの分離については、通常の湿式分
離法、例えば溶媒抽出やイオン交換法が応用でき
るが、Inに対し少量しか含まれないGaを分離す
るために、スクラツプ全部を溶解することは不経
済である。 本発明は、上記の従来技術の欠点を克服した方
法であり、溶融アルカリに対する反応性の差を
利用したInとGaの分離、溶融過によるInま
たはIn合金と化合物半導体の分離、酸化剤を含
有した溶融アルカリによる化合物半導体の分解の
３つの方法を組み合わせて、LPEスクラツプか
らIn・Gaを分離回収することを目的とするもの
である。 次に、各発明の方法・条件を説明する。 まず、特許請求の範囲第１項記載の発明につい
て述べる。 In・Gaは、溶融アルカリと反応してアルカリ
スカムになるといわれている。例えば、溶融
NaOHに対しては(1)、(2)の式で示す反応が生じ
るといわれている。 2Ga＋6NaOH→2Na3GaO3＋3H2 …(1) 2In＋6NaOH→2Na3InO3＋3H2 …(2) 本発明者らが種々の条件で検討した結果、(1)式
と(2)式の反応速度には大きな差があり、(1)のGa
溶解の反応は速いが、(2)のIn溶解は比較的遅いこ
とが判明した。このため、InとGaの合金を溶融
してアルカリを作用させれば、Gaが選択的にア
ルカリに溶解し合金中のGa含有率が低下し、In
とGaの分離が可能である。一方、アルカリスカ
ムに溶解したGaは、スカムを水で浸出して得た
液を中和すれば水酸化ガリウムとなつて沈殿し容
易に回収される。従つて、この方法によりインジ
ウムを主成分とするLPEスクラツプ中のGaを容
易に分離して、Inを粗メタルとして回収できる。 種々の検討の結果、インジウムを主成分とする
LPEスクラツプに含有されている化合物半導体
のうち、InPは溶融アルカリの作用により分解し
て金属Inを遊離することが判明した。例えば
NaOHを用いた場合、この反応は次の式で表わ
される。 2InP＋10NaOH→2In＋2Na3PO4 ＋2Na2O＋5H2 …(3) 一方、他の−族化合物半導体は、InPに比
べて反応性が乏しく、一部は分解してスカムに溶
解するが、大部分は未反応のまま残ることが判明
した。インジウムを主成分とするLPEスクラツ
プを溶融アルカリ処理した場合、未反応の化合物
半導体粉末は、一部に微粉末となつてアルカリス
カムに懸濁し、残りは粗Inに付着して残る。スカ
ムに溶解・懸濁した化合物半導体の微粉及び成分
（Ga・In）は、スカム浸出液を中和してGaを回
収する時、水酸化ガリウム沈殿とともに沈殿し、
回収される。 溶融アルカリ処理に用いるアルカリとしては、
NaOH・KOHなどのアルカリ金属水酸化物及び
これらに融点の低下・反応の促進等のために他の
無機塩類を添加したものが利用できるが、価格の
点からはNaOHが適当である。 NaOHを用いた処理では、融体の温度が
NaOHの融点以上であれば、スクラツプからの
Ga溶解反応が起こる。温度が高いほどGa除去速
度が早くなるが、同時にInのアルカリへの溶解量
も増加するため、極端に高温にするのは不利で、
反応温度としては350〜400℃の範囲、好ましくは
380℃付近が適当である。 使用するアルカリの量は、スクラツプ中のGa
含有量により調整する必要があるが、NaOHを
用いる時はスクラツプ中のGa全含有量の10〜15
倍（(1)式の反応に対して5.8〜8.7倍当量）用いれ
ば十分である。ただし、反応容器内で融解したス
クラツプの表面を覆いつくすのに十分な量のアル
カリを用いる必要があるため、スクラツプ中の
Gaが少ない場合でも最低限スクラツプ全量の10
％程度のNaOHを用いる必要がある。 溶融アルカリ処理の装置の一例を図１に示し
た。図の１は反応容器、２は溶体撹拌用のインペ
ラーで、これらは溶融アルカリへの耐食性を考慮
して鉄やステンレス製のものを用いる。アルカリ
３とスクラツプ４を容器にとり、電気炉で約380
℃に加熱・溶融する。処理装置は、アルカリ飛沫
が飛び散るのを防ぐためフタ５で覆い、ミストや
H2ガスを除くため全体を排気口６から排気する。
反応時間は、処理前のスクラツプ中のGa含有率
や反応容器の大きさにより調節する必要がある
が、Inのアルカリへの溶解ロスは温度・使用薬品
量・反応時間を正しく選べば0.1％以下にとどま
る。 処理後、容器の底にたまつたInは熱いうちに容
器に傾けて流し出すか、又は十分に冷却してから
水浸出してスカムを溶かし出した後、加熱して金
属Inを取り出す。スカムに混入したIn・Ga分は
水浸出・中和・過操作により回収される。 次に、特許請求の範囲第２項記載の発明につい
て述べる。 本発明者らはInを主成分とし、As、Ｐを−
族化合物半導体の形で含むIn合金スクラツプを
溶融した場合に、As、Ｐは溶融物の表層に浮遊
する残渣中に大部分が集まることを見出した。こ
のためLPEスクラツプに含まれるＰ・AsはInメ
タル中にはほとんど固溶せず、その大半はInや
Gaと化合して金属Inより比重の小さな化合物半
導体の粒子となつて表層に析出することが判明し
た。従つて、LPEスクラツプを溶融し融点付近
に保持し、容器の器壁に設けた細孔を通して過
すれば、スクラツプに含まれるＰ・Asの大半を
化合物半導体微粉の形で除き、Ｐ・Asを含まぬ
金属In又はIn−Ga合金を得ることができる。こ
の過操作は、(i)LPEスクラツプ原料、(ii)溶融
アルカリ処理によりLPEスクラツプからGaを除
いて得た粗Inのどちらにも適用できる。 溶融過用の容器はガラス、石英あるいはステ
ンレス鋼など溶融インジウムと反応しない材質の
容器の底面に直径0.1ないし１mmの孔を１個ない
し複数個設けたものが好適である。 最後に特許請求の範囲第３項記載の発明につい
て述べる。 酸化剤を含有した溶融アルカリ（以後酸化性溶
融アルカリとも略称する）を用いれば、溶融アル
カリ単独では分解が困難な−族化合物半導体
を容易に分解できる。酸化剤としては、溶融アル
カリと混合するものであれば大半のものが利用で
きるが、例えばアルカリとしてNaOHを用いる
場合は亜硝酸ナトリウムNaNO2などが有用であ
る。NaOH系の酸化性融剤を用いれば、次の反
応により化合物半導体中の全成分がアルカリスカ
ムに溶解する。 InP＋6NaOH＋４（Ｏ）→Na3InO3 ＋Na3PO4＋3H2O …(4) GaAs＋6NaOH＋４（Ｏ）→Na3GaO3 ＋Na3AsO4＋3H2O …(5) 金属Inも、酸化性溶融アルカリには容易に溶解
する。 2In＋6NaOH＋３（Ｏ）→2Na3InO3＋3H2O …(6) 従つて、に述べた溶融過処理で得た金属In
と化合物半導体粉末残渣の混合物は酸化性アルカ
リにより容易にスカムに溶解する。 スカムに溶解した成分のうち、Ga・Inはスカ
ム水浸出液を中和すれば水酸化物となつて沈殿し
容易に分離・回収される。回収した沈殿は、通常
の湿式法によりGa・Inを分離回収することが可
能である。 処理に用いる試薬の量はスクラツプの組成によ
り異なるが、アルカリ・酸化剤とも理論的必要量
の２〜３倍を用いる必要がある。NaOH−
NaNO2混合物を用いる場合は、NaOHとNaNO2
の重量３：１の混合物をスクラツプ重量の10倍用
いれば十分分解できる。 温度は、アルカリの融点以上であれば(4)〜(6)の
反応は円滑に進行するが450℃以上の温度では容
器の耐食性に問題が生じ、また反応が激しくなり
危険となるので、極端な高温で分解するのは好ま
しくない。NaOH−NaNO2の場合は、350〜400
℃の範囲で処理するのが安全である。 処理するスクラツプは反応を円滑にするため、
前もつて粉砕・細断することが好ましく、金属In
と化合物半導体粉末の混合物は、数mm程度の大き
さにすれば十分である。 酸化剤溶融アルカリによる処理には、原料スク
ラツプ装入口４を設けたこと以外は第１の発明の
説明において述べた溶融アルカリ処理に用いたも
のと同じ型の装置が利用できる。その一例を図２
に示した。 図の中で、１は反応容器、２は溶体撹拌用のイ
ンペラーで、これらは耐食性を考慮して鉄やステ
ンレス製のものを用いる。アルカリ及び酸化剤
は、あらかじめ容器１の中に入れておき、全体を
電気炉で加熱溶融する。溶融アルカリを撹拌しな
がら４の添加用じようごを用いてスクラツプ７を
加える。この時、急激な反応を防ぐためスクラツ
プは小量ずつ加え、溶体の温度が400℃以下を保
つように調節することが好ましい。処理装置は、
アルカリ飛沫が飛び散るのを防ぐため、フタ５で
覆い、ガスやミストを排気口６から排気する。 試薬が過剰にあれば、スクラツプ添加終了後30
分以内に分解反応は終了する。反応後、全体を放
冷してからスカムを水浸出する。Gaは、ガリウ
ム酸イオンとして完全に溶解し、Inは一部が水に
溶ける他、大部分は水酸化物となり液に懸濁す
る。液に溶解・懸濁したGa・Inは、浸出液をPH
６〜８に中和すれば水酸化物となつてほぼ完全に
沈殿する。沈殿を分離した後の液は、公知の方
法によりAs除去処理を行つた後に廃棄する。 以上、３つの発明を組み合わせることにより、
LPEスクラツプから有価物（Ga、In）を分離・
回収できる。この処理フローの例を図３に示し
た。ここでは、まずの溶融アルカリ処理により
合金中のGaを除いた後に、の過を行い化合
物半導体成分を分離する例を示したが、スクラツ
プの組成によつてはの過を最初に行いAs・
Ｐ分を除いた合金を溶融アルカリ処理する方法も
可能である。又、化合物半導体成分の含有量が極
めて少ない場合にはおよびの段階だけですま
せる場合もあり得る。 最後に、実施例により本発明を説明する。 実施例 １ ステンレス製100mlビーカー（50φ×70h）に
In98％−Ga2％の合金200ｇと16〜32メツシユ
（１〜0.5mm）に粉砕したGaAs・InPの粉末各１ｇ
を混合して取り、NaOH50ｇ（Gaに対し7.3倍当
量）を加えて、全体を電気炉で380℃に加熱して
内容物を溶融し３時間撹拌した。InPの47％、
GaAsの57％が主に微細な懸濁粉となりアルカリ
スカムに混入し、残りのInP・GaAsは処理後の
合金表面に付着したまま残つた。処理後の合金中
のGa含有率は0.02％以下まで低下した。処理後
の合金を過して表面の粉末を除いて得た回収In
からは発光定性分析ではＰは検出されず、Asは
かろうじて存在が認められる程度であつた。 スカム水浸出液を中和してPH７とし、液に溶解
したGaを沈殿させた。中和後の液中In・Gaの溶
存量は1ppm未満であり、スカムに溶解又は懸濁
したIn・Ga分は完全に沈殿した。沈殿を3NHCL
により浸出し、未反応の化合物半導体粉末を残し
てGa・In水酸化物を溶解・回収した。スカムに
溶解したInは110mgで、元のスクラツプからのIn
ロス率は0.055％であつた。 実施例 ２ ステンレス製100mlビーカー（50φ×70h）に
NaOH15ｇ、NaNO25ｇをとり電気炉で380℃に
加熱して溶融した。溶体を撹拌しながら0.5〜１
ｇの試料を加え、30分反応させた。処理試料は(i)
InP、(ii)GaP、(iii)InAs、(iv)GaAsの粉末（16〜32
メツシユ）および(v)金属InとInP粉末混合物の５
種類である。いずれの試料も完全に分解し、スカ
ム水浸出液を中和して、Ga・Inを水酸化物とし
て回収することができた。回収率は表１のとおり
であつた。 【表】
図１は溶融アルカリ処理用装置の一例を、図２
は酸化性溶融アルカリ処理用装置の一例を、図３
は全体の処理フローを示す。
は酸化性溶融アルカリ処理用装置の一例を、図３
は全体の処理フローを示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Inを主成分とし、これに合金成分又は混合物
として、Ga・As・Ｐ等の族・族元素を含む
In合金スクラツプから、有価物としてIn・Gaを
回収するに当たり、当該スクラツプを溶融状態の
アルカリ金属水酸化物により処理して合金から
Gaを分離・回収することを特徴とするインジウ
ム・ガリウムの回収方法。 ２ Inを主成分とし、As・Ｐを−族化合物
半導体の形で含むIn合金スクラツプからAs・Ｐ
含有成分を分離するに当たり、該スクラツプを溶
融状態で過することを特徴とするインジウム・
ガリウムの回収方法。 ３ −族化合物半導体と金属Inを主な成分と
する化合物半導体スクラツプから、有価物として
In・Gaを回収するに当たり、当該スクラツプを
酸化剤を含んだ溶融状態のアルカリ金属水酸化物
により処理することを特徴とするインジウム・ガ
リウムの回収方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13099583A JPS6027613A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | インジウム・ガリウムの回収方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13099583A JPS6027613A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | インジウム・ガリウムの回収方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6027613A JPS6027613A (ja) | 1985-02-12 |
| JPS6316338B2 true JPS6316338B2 (ja) | 1988-04-08 |
Family
ID=15047470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13099583A Granted JPS6027613A (ja) | 1983-07-20 | 1983-07-20 | インジウム・ガリウムの回収方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6027613A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5002790B2 (ja) * | 2005-08-30 | 2012-08-15 | Ｄｏｗａメタルマイン株式会社 | ガリウムの回収方法 |
-
1983
- 1983-07-20 JP JP13099583A patent/JPS6027613A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6027613A (ja) | 1985-02-12 |
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