[实用新型]一种高纯镓粒制备装置

说明书

本实用新型涉及高纯镓粒制备技术领域，具体公开了一种高纯镓粒的制备装置。装置包括：手套箱，手套箱内设有加热板；制粒管，制粒管竖直穿过手套箱底部，使制粒管上部位于手套箱主箱体内，制粒管下部位于手套箱主箱体外，制粒管上部开口处设有可拆卸的密封开口的盲板，制粒管下部开口处设有产品收集槽；漏斗，漏斗与制粒管上部开口相适配；循环冷却系统；抽真空系统；供气系统。本实用新型装置创造性的将制粒管与手套箱密封连接，可直接在手套箱内对物料进行熔化、制粒、干燥和包装，大幅减少镓粒与空气的接触时间，同时对制粒管采用冷却剂循环制冷方式，保证了冷却剂温度和液面的稳定。

技术领域

本实用新型涉及高纯镓粒制备技术领域，特别涉及一种高纯镓粒的制备装置。

背景技术

目前高纯镓粒的主要制备方法采用在空气环境中将镓液放在滴料装置内，滴入冷却剂中，使镓凝固，然后清洗、烘干，从而制得镓粒。该方法的主要缺陷为：（a）使用甘油、盐酸等难于清洗的液体做为冷却剂，会引入C、Cl等杂质；（b）产品必须用大量纯水洗涤，并需要烘干，过程中会增加产品氧含量。

中国发明专利CN103157799B提供的一种镓粒的制备方法，将镓液滴入成分为甘油和水或者酒精和水混合液的冷却剂中，从而制得镓粒。该方法有以下缺陷：（a）采用甘油作为冷却剂，甘油易附着在镓粒上，增加产品的清洗成本，且会引入杂质（如C）；（b）冷却剂温度不稳定，会导致镓粒形状不规则甚至粘连聚团；（c）冷却剂和保温剂均含有水，并且后续需要清洗、烘干等工艺，会增加产品氧含量。

中国发明专利CN111659897A提供的一种高纯镓粒生产工艺方法。该方法将镓液原料滴入加有浓盐酸的去离子交换水中从而制得高纯镓粒。该方法有以下缺陷：（a）过程中需要不停的移动滴料瓶，难于稳定控制制粒过程；（b）过程中使用浓盐酸，引入杂质离子，增加产品清洗、设备维护等成本并可能对操作人员造成伤害；（c）产品需要清洗、烘干，过程中会增加产品氧含量。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种高纯镓粒制备装置，该装置结构简单，使用该装置能够制得氧含量低于1ppm，粒径为1~10mm、大小均匀，满足半导体掺杂要求的高纯镓粒。

为实现本实用新型目的，具体技术方案如下：

一种高纯镓粒制备装置，所述装置包括：

手套箱，所述手套箱包括主箱体和过渡仓，所述主箱体为一密封的箱体结构，所述主箱体侧面开有密封连接的操作手套的人工操作孔，所述手套箱内设有加热板；

制粒管，所述制粒管竖直穿过手套箱底部，使制粒管上部位于手套箱主箱体内，所述制粒管下部位于手套箱主箱体外，所述制粒管上部开口处设有可拆卸的密封所述开口的盲板，所述制粒管下部开口处设有产品收集槽；

漏斗，所述漏斗与制粒管上部开口相适配；

循环冷却系统，所述循环冷却系统被设置为用于冷却制粒管管内产品；

抽真空系统，所述抽真空系统与制粒管和/或手套箱相连；

供气系统，所述供气系统与制粒管和/或手套箱相连，所供气体为氮气或惰性气体。

本实用新型装置的主体为手套箱，创造性的将制粒管与手套箱密封连接，可通过手套箱对物料进行熔化、制粒、干燥和包装，大幅减少镓粒与空气的接触时间，同时对制粒管采用冷却剂循环制冷方式，保证了冷却剂温度和液面的稳定。

进一步的，所述循环冷却系统包括：制冷机、制冷剂、冷却剂出口和冷却剂入口，所述制冷剂出口和制冷剂入口分别设置在制粒管位于手套箱主箱体外部部分的两端，所述制冷机通过管道分别与冷却机出口和冷却剂入口连通，形成制冷循环。

进一步的，所述制冷剂为酒精或异丙醇。

进一步的，所述冷却剂出口和冷却剂入口处均设有控制阀门。