[发明专利]一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法

权利要求书

1.一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：首先，对氮化镓废料进行低温硫酸化焙烧，使难溶氮化镓转化为易溶于水的硫酸镓；然后，对焙烧后所得焙砂进行水浸、碱中和处理，使镓以Ga(OH)₃形式沉淀析出，最后，对所得Ga(OH)₃煅烧，控制煅烧温度为750-1050℃，反应时间为2-5 h，得到β-Ga₂O₃产品；其中，氮化镓废料在焙烧时加入造孔活化剂，加入量为氮化镓废料的1-5wt%，所述造孔活化剂采用Na₂CO₃、K₂CO₃或二者混合物。

2.根据权利要求1所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：氮化镓废料在焙烧前，将其球磨成粉末状，并进行干燥脱水，其中，球磨后的氮化镓废料粒径在300 μm以下，干燥温度为120-160℃，干燥时长为24-72 h。

3.根据权利要求1-2中任一项所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：硫酸化焙烧时，采用纯度为98%的浓硫酸，其与氮化镓废料的比例为V_H2SO4/m_GaN=1-3 mL/g。

4.根据权利要求3所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：焙烧时，反应温度为150-300℃，时间为2-8 h。

5.根据权利要求4所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：焙烧后进行水浸，控制温度为25-85℃，反应时间为1-4 h，搅拌速度为300-550 rpm；对所得料浆进行分离时，控制固液分离温度为55-95℃。

6.根据权利要求4所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：进行碱中和时，中和剂采用单一NaOH、KOH或氨水，控制反应温度为25-95℃，调节溶液终点pH为5.5-7.5，并持续搅拌反应1-4 h，搅拌速度为300-550 rpm。

7.根据权利要求6所述的一种利用氮化镓废料直接制备氧化镓的方法，其特征在于：碱中和后，所得料浆固液分离温度控制为55-95℃，过滤后的滤渣用水洗涤至附液pH为7.0-7.5，并在70-130℃下干燥24-72 h，得到Ga(OH)₃。