[发明专利]一种制备6N铟的真空蒸馏装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种生产高纯铟的设备，特别涉及一种制备6N铟的真空蒸馏装置。

背景技术

铟属于稀有金属，具有独特的物理和化学性能，可广泛应用于半导体、电子器件、透明导电涂层、荧光材料、金属有机物等领域。这些领域所使用的铟都要求是高纯的，在实际应用过程中，对铟的纯度要求越来越高，一般需要纯度6N(99.9999％)以上，镉等大部分杂质都要求在0.00003％以下。

制备6N铟一般以4N5铟为原料，杂质主要是采用电解的方法去除，但是由于杂质镉和铊的标准电位与铟很接近，通过电解的方法去除很难达到要求。另外有方法是采用化学方法，利用碘化钾与钾在甘油保护下络合去除镉，利用氯化铵和氯化锌去除铊；此方法不仅工艺流程长，效率低，铟的损失大，除杂效果差，且环境污染大，除杂过程会产生刺鼻性的臭味，对人体健康有害。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种制备6N铟的真空蒸馏装置，该装置生产6N铟投资成本低且效率高，工艺简单，无污染。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种制备6N铟的真空蒸馏装置，包括电炉、真空罐、真空泵、坩埚和杂质收集器，所述真空罐下部置于电炉内，所述真空泵与真空罐连通，所述坩埚和杂质收集器置于真空罐内，所述坩埚用于盛放铟且位于真空罐底部，所述杂质收集器设置于坩埚顶部且与坩埚连通，所述电炉内围绕真空罐底部设有电热炉丝，所述真空罐上部正对杂质收集器处盘绕有水冷却管。

作为本发明的优选方案，所述杂质收集器为圆筒形收集器，圆筒形收集器底部中心位置与坩埚连通，圆筒形收集器底部圆周位置设有向下延伸的环形收集槽。

作为本发明的优选方案，所述杂质收集器的高度为40～60cm。

作为本发明的优选方案，所述电炉内围绕真空罐填充有保温材料。

本发明的有益效果在于：

本发明利用真空蒸馏的方法，将杂质挥发完全，在杂质收集器冷凝收集，最后高纯度的铟留在坩埚中，达到提纯的目的；本发明的装置生产6N铟投资成本低且效率高，工艺简单，无污染。

附图说明

图1为本发明的制备6N铟的真空蒸馏装置的结构示意图；

图中标记：1-电炉，2-真空罐，3-真空泵，4-坩埚，5-杂质收集器，6-电热炉丝，7-水冷却管，8-环形收集槽，9-保温材料。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。

实施例1

一种制备6N铟的真空蒸馏装置，包括电炉1、真空罐2、真空泵3、坩埚4和杂质收集器5，所述真空罐2下部置于电炉1内，所述真空泵3与真空罐2连通，所述坩埚4和杂质收集器5置于真空罐2内，所述坩埚4用于盛放铟且位于真空罐2底部，所述杂质收集器5设置于坩埚4顶部且与坩埚4连通，所述电炉1内围绕真空罐2底部设有电热炉丝6，所述真空罐2上部正对杂质收集器5处盘绕有水冷却管7。

本发明的具体工艺过程为：将4N5铟放入坩埚4，开启水冷系统，启动真空泵3，将真空度控制在10Pa以下，将坩埚4加热至400～1000度，保温1～5小时，将杂质挥发完全，在杂质收集器5冷凝收集，最后高纯度的铟留在坩埚4中，坩埚4中得到纯度99.9999％以上的6N铟。

实施例2

本实施例在实施例1的基础之上，所述杂质收集器5为圆筒形收集器，圆筒形收集器底部中心位置与坩埚4连通，圆筒形收集器底部圆周位置设有向下延伸的环形收集槽8；环形收集槽8有利于杂质的收集，避免返熔至坩埚4中。

实施例3

本实施例在实施例1的基础之上，所述杂质收集器5的高度为40～60cm；杂质收集器5的高度过低，冷凝后的杂质会出现返熔，影响除杂效果；杂质收集器5的高度过高，蒸发的杂质蒸汽蒸发能不够，不足以抵达收集器，同样达不到除杂目的。

实施例4

本实施例在实施例1的基础之上，所述电炉1内围绕真空罐2填充有保温材料9。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过参照本发明的优选实施例已经对本发明进行了描述，但本领域的普通技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围。