Recycling

[PY1-34] Selective recovery from Ga-Zn mixture by reduction vaporization-oxidation method in a container using a gas permeable plate

○Kouhei Kobayashi¹, Natumi Tobioka¹, Yuka Kuboki¹, Hajime Kiyono¹, Takaya Akashi² (1. Shibaura Institute of Technology, 2. Hosei University)

Keywords:gallium, recycle, reduction, vaporization, zinc

窒化ガリウムは照明用発光ダイオードの材料として使用量が増加しており，ガリウム（Ga）回収の必要性も高まっている．Ga酸化物は高温（>1000℃）での還元雰囲気では気化するが，酸化雰囲気では固体で安定である．我々は酸化ガリウム(Ga₂O₃)を還元剤である炭素と共に容器に入れ多孔質セラミックス板で蓋をして加熱すると，多孔質セラミック板を透過した酸素によって蓋周囲に酸化ガリウムを再析出して回収する手法を考案した．本研究では酸化亜鉛(ZnO)を混合させた試料を用い，分離回収できる条件およびその機構を検討した．実験では，グラファイト粉末または樹脂を還元剤として用いGa₂O₃とZnOを混合させた粉末をモデル物質とした．この混合粉末をるつぼに入れ，気体透過板で蓋をし，900～1200 ℃, 1 h, O₂/Ar = 5/95－8/92 kPaの条件で加熱した．酸素分圧および温度によって，結晶が析出する場所が変化した．気体透過板の表には主にZnOが析出し，裏面およびるつぼ内の側面にはGa₂O₃もしくはZnOが析出した．