[发明专利]一种制备高纯镓的设备和方法

权利要求书

1.一种制备高纯镓的设备，其特征在于，该设备包括具有锥形底部的封闭的结晶槽(1)，所述结晶槽(1)内部设置有沿着轴向设置的吸管(12)、围绕该吸管(12)设置的循环热水管(13)和围绕该循环热水管(13)设置的第一循环冷水管(14)，其中，该吸管(12)的下端靠近所述结晶槽(1)的锥形底部的锥点，该吸管(12)的上端向上延伸出所述结晶槽(1)。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述设备还包括称重装置(2)，所述称重装置(2)包括残液容器(21)和称重部件(22)，所述吸管(12)的上端向上延伸至与所述残液容器(21)连通。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述称重装置(2)还包括用于调节所述残液容器(21)内部压力的压力调节部件(23)。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的设备，其中，所述结晶槽(1)的锥形底部的锥角为5-80度。

5.根据权利要求 4所述的设备，其中，所述结晶槽(1)的锥形底部的锥角为10-60度。

6.根据权利要求 5所述的设备，其中，所述结晶槽(1)的锥形底部的锥角为20-50度。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述循环热水管(13)和所述第一循环冷水管(14)各自为围绕着所述结晶槽(1)轴向排布的螺旋管。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的上边缘与所述结晶槽(1)的顶部的垂直距离为结晶槽高度的2-20％。

9.根据权利要求7所述的设备，其中，作为循环热水管(13)的螺旋管与作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的螺旋直径之比为1∶1.5-5；

作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的螺旋直径与结晶槽(1)的径向尺寸之比为1∶8-30。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，作为循环热水管(13)的螺旋管与作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的螺旋直径之比为1：2-4。

11.根据权利要求9所述的设备，其中，作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的螺旋直径与结晶槽(1)的径向尺寸之比为1：10-20。

12.根据权利要求7所述的设备，其中，作为第一循环冷水管(14)的螺旋管的下边缘位于所述结晶槽(1)的锥形底部以上。

13.根据权利要求1所述的设备，其中，该设备还包括设置在所述结晶槽(1)外壁上的第二循环冷水管(18)。

14.根据权利要求1所述的设备，其中，该设备还包括用于放置结晶槽(1)并使得结晶槽(1)锥形底部中的金属镓保持液态的热水水浴槽(19)。

15.一种采用权利要求1-14中任意一项所述设备制备高纯镓的方法，其特征在于，该方法包括：在惰性气氛下，将液态的金属镓原料加入结晶槽(1)中进行结晶，其中，在结晶的过程中，利用循环热水管(13)中的循环热水和第一循环冷水管(14)中的循环冷水调控结晶槽(1)中的温度，产生的残液通过吸管(12)排出结晶槽(1)。

16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述方法还包括：在将液态的金属镓原料加入结晶槽(1)之前，利用循环热水管(13)中的循环热水和第一循环冷水管(14)中的循环冷水将结晶槽(1)内的温度调节至大于35℃。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，在结晶的过程中，控制第一循环冷水管(14)中的循环冷水的温度为0-15℃。