環境・リサイクル

[3401-11-02] 還元気化-酸化法によるGa-Sn混合物からのGa回収における酸化物の析出過程

○兼澤 大樹¹、久保木 友香¹、清野 肇¹、明石 孝也² (1. 芝浦工業大学、2. 法政大学)

司会：和嶋 隆昌（千葉大学）

キーワード：ガリウム、スズ、気化、回収、乾式

近年照明器具や電子機器に用いる半導体においてガリウム化合物の用途が拡大している。
ガリウムは埋蔵量に限りのあるレアメタルであり、廃電子機器からの回収法の確立が急務となっている。廃電子機器には多種の金属材料が含まれており、その中でもスズは半田に含まれ使用頻度の高い金属である。
我々は、これまで気体透過版を用いた還元気化―酸化法によって、ガリウムをスズ化合物との混合粉末から分離して酸化物として回収する手法を示したが、ガリウムのみの試料と比較して収率の低下が見られた。そのため、析出機構の調査と収率の改善を検討した。
実験では、試料粉末を入れて気体透過板で蓋をしたるつぼを電気炉で加熱し、条件は保持温度 1150 ℃, 雰囲気O2/Ar = 2/98 kPaにおいて保持時間を0 - 120 minの間で変化させて行った。
酸化ガリウム(Ga2O3)-酸化スズ(SnO2)系の試料においては、気体透過板上及び試料粉末上に析出が生じた。気体透過板上では、Ga2O3とSnO2が混合して析出し、保持時間が延びるほど析出量が向上し、かつGa2O3の割合が大きくなった。試料粉末上では、短時間の保持でGa2O3とSnO2が混合した結晶が多量に析出したが短時間で分解した。