供稿|孙剑锋，许富军，魏晓玲/ SUN Jian-feng， XU Fu-jun， WEI Xiao-ling

高纯镓的主要提纯工艺

供稿|孙剑锋1，许富军1，魏晓玲2/ SUN Jian-feng1， XU Fu-jun1， WEI Xiao-ling2

内容导读

作为一种贵重的稀有金属，高纯镓的生产主要以粗镓为原料进行提纯。文章介绍了电解精炼法、区域熔炼法、真空蒸馏法及定向结晶法等高纯镓的生产工艺，分析了每种生产工艺中影响镓纯度的因素，对其发展前景进行了展望与预测。

镓是一种贵重的稀有金属，在地壳中的分布非常分散，主要与在元素周期表中与其相邻的元素如锌、铝、锢、锗、铊等共生于矿石中，其中最主要的矿石为铝土矿和闪锌矿。由于氧化铝的生产远大于锌的生产，因此镓的产量主要来源于铝土矿，即金属镓主要是氧化铝生产的副产品，占目前镓产量的90%，其余10%则从闪锌矿中生产［1］。从氧化铝生产母液中提取镓的工艺主要有化学法、电化学法、萃取法和离子交换法，提取的金属镓为工业粗镓，纯度一般小于99.999%［2］。粗镓由于杂质含量高，附加值低，应用受到限制。为提高镓的价值，扩展其应用领域，工业上利用粗镓为原料，通过不同的提纯方法，将镓的纯度提高到99.9999%以上，得到了高纯镓，极大地拓展了镓的应用范围。高纯镓主要用于电子材料：6N镓主要用作掺杂GaAs、GaP、GaSb等的半导体材料，不仅要求纯度达到99.9999%，尤其对Si、Fe、Zn、Cu等元素的含量要求更为苛刻；7N镓，主要用于制作IC衬底的半绝缘砷化镓，除C、N、O和Ta外，主要杂质的含量（质量分数）必须在5×10-9以下，一般称为电路级超纯镓［3-5］。

生产工艺

高纯镓的生产方法主要有电解精炼法、区域熔炼法、真空蒸馏法及定向结晶法等。……