วิธีการผลิตอุตสาหกรรมของเจอร์เมเนียมคืออะไร?

เฮ้ ในฐานะซัพพลายเออร์เจอร์เมเนียมฉันมักจะถูกถามเกี่ยวกับวิธีการผลิตอุตสาหกรรมของเจอร์เมเนียม ดังนั้นฉันคิดว่าฉันจะแบ่งปันข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับหัวข้อนี้ในโพสต์บล็อกของวันนี้

เจอร์เมเนียมเป็นองค์ประกอบที่หายากและมีค่าซึ่งมีแอพพลิเคชั่นที่หลากหลายตั้งแต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไปจนถึงเลนส์ มันเป็น metalloid ซึ่งหมายความว่ามันมีคุณสมบัติของโลหะและโลหะที่ไม่ใช่โลหะ เนื่องจากลักษณะที่เป็นเอกลักษณ์ของเจอร์เมเนียมจึงถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรมเทคโนโลยีระดับสูงต่างๆ

แหล่งที่มาของเจอร์เมเนียม

ก่อนที่เราจะดำน้ำในวิธีการผลิตลองพูดคุยกันว่าเจอร์เมเนียมมาจากไหน เจอร์เมเนียมไม่พบในรูปแบบที่บริสุทธิ์ในธรรมชาติ มันมักจะเกี่ยวข้องกับแร่ธาตุอื่น ๆ เช่นแร่สังกะสีถ่านหินและแร่ทองแดง แร่สังกะสีเป็นหนึ่งในแหล่งที่สำคัญที่สุดของเจอร์เมเนียม เมื่อสังกะสีถูกขุดและประมวลผลเจอร์เมเนียมสามารถสกัดได้เป็นผลิตภัณฑ์โดย - ถ่านหินยังมีเจอร์เมเนียมจำนวนเล็กน้อย ในระหว่างการเผาไหม้ของถ่านหินเจอร์เมเนียมสามารถเข้มข้นในเถ้าลอยซึ่งสามารถดำเนินการต่อไปเพื่อให้ได้เจอร์เมเนียม

วิธีการผลิตอุตสาหกรรม

1. การสกัดจากแร่สังกะสี

การสกัดเจอร์เมเนียมจากแร่สังกะสีเป็นกระบวนการหลายขั้นตอน ก่อนอื่นแร่สังกะสีจะถูกขุดและผ่านการรักษาทางกายภาพและทางเคมี แร่ถูกบดและกราวด์ลงในผงละเอียด จากนั้นก็อยู่ภายใต้กระบวนการลอยตัวซึ่งแร่ธาตุสังกะสีจะถูกแยกออกจากแร่ธาตุ gangue อื่น ๆ

หลังจากนั้นสมาธิสังกะสีจะถูกคั่วต่อหน้าออกซิเจน กระบวนการนี้แปลงซัลไฟด์สังกะสีในสมาธิเป็นซิงค์ออกไซด์ ในระหว่างการคั่วเจอร์เมเนียมยังได้รับการออกซิไดซ์และก่อตัวขึ้นเจอร์เมเนียมไดออกไซด์ ผลิตภัณฑ์คั่วจะถูกชะล้างด้วยกรดซัลฟูริก สิ่งนี้จะละลายสารประกอบสังกะสีและเจอร์เมเนียมลงในสารละลาย

ถัดไปการแก้ปัญหาจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรก เจอร์เมเนียมจะถูกเร่งรัดจากสารละลาย วิธีการทั่วไปอย่างหนึ่งคือการใช้กรดแทนนิค กรดแทนนิคก่อให้เกิดความซับซ้อนกับเจอร์เมเนียมซึ่งตกตะกอนจากสารละลาย การตกตะกอนจะถูกกรองและล้าง หลังจากนั้นก็มีการปรับปรุงเพิ่มเติมเพื่อให้ได้เจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง

2. การกู้คืนจากเถ้าลอยถ่านหิน

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้เถ้าลอยถ่านหินสามารถเป็นแหล่งของเจอร์เมเนียม เมื่อถ่านหินถูกเผาในโรงไฟฟ้าเถ้ามีเจอร์เมเนียมจำนวนเล็กน้อย ในการกู้คืนเจอร์เมเนียมจากเถ้าลอยเถ้าจะถูกชะล้างด้วยกรดเป็นครั้งแรกซึ่งมักจะเป็นกรดไฮโดรคลอริก สิ่งนี้จะละลายเจอร์เมเนียมและโลหะอื่น ๆ ในเถ้า

น้ำชะขยะจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพื่อกำจัดสิ่งสกปรก วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือการใช้ไอออน - แลกเปลี่ยนเรซิน เรซินเหล่านี้สามารถเลือกดูดซับไอออนเจอร์เมเนียมได้จากการแก้ปัญหา หลังจากที่เจอร์เมเนียมถูกดูดซับบนเรซิ่นก็สามารถชะลอโดยใช้ eluent ที่เหมาะสมเช่นกรดไฮโดรคลอริก

โซลูชันที่ออกไปจะถูกประมวลผลเพิ่มเติมเพื่อให้ได้เจอร์เมเนียม เช่นเดียวกับกระบวนการจากแร่สังกะสีเจอร์เมเนียมสามารถตกตะกอนโดยใช้กรดแทนนิคหรือรีเอเจนต์ที่เหมาะสมอื่น ๆ การตกตะกอนจะได้รับการขัดเกลาเพื่อให้ได้ความบริสุทธิ์สูง

3. การกลั่นโซน

การกลั่นโซนเป็นวิธีที่สำคัญในการผลิตเจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูง เมื่อเจอร์เมเนียมได้รับการสกัดและทำให้บริสุทธิ์ในระดับหนึ่งการกลั่นโซนจะถูกใช้เพื่อเพิ่มความบริสุทธิ์ต่อไป ในการกลั่นโซนคันเร่งของเจอร์เมเนียมจะถูกส่งผ่านขดลวดทำความร้อน ขดลวดทำความร้อนสร้างโซนหลอมเหลวในก้าน

ในขณะที่ก้านเคลื่อนผ่านขดลวดสิ่งสกปรกในเจอร์เมเนียมมีแนวโน้มที่จะเคลื่อนที่ด้วยโซนหลอมเหลว ด้วยการทำซ้ำกระบวนการนี้หลายครั้งสิ่งสกปรกสามารถเข้มข้นที่ปลายด้านหนึ่งของก้าน ส่วนที่บริสุทธิ์ของก้านสามารถถูกตัดออกและใช้สำหรับการประมวลผลเพิ่มเติม การกลั่นโซนสามารถผลิตเจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงมากซึ่งเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์

4. การเจริญเติบโตของคริสตัล

หลังจากได้รับเจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงมันมักจะใช้ในการปลูกผลึกเดี่ยว มีสองวิธีหลักสำหรับการเติบโตของผลึกเจอร์เมเนียม: วิธี Czochralski และวิธีการลอย - โซน

ในวิธี Czochralski คริสตัลเมล็ดเจอร์เมเนียมขนาดเล็กจะถูกจุ่มลงในสระว่ายน้ำที่หลอมเหลวของเจอร์เมเนียม ผลึกเมล็ดจะถูกดึงขึ้นอย่างช้าๆในขณะที่ถูกหมุน เมื่อมันถูกดึงอะตอมเจอร์เมเนียมจากสระที่หลอมเหลวติดกับผลึกเมล็ดและผลึกเดี่ยวจะเติบโต วิธีนี้ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการปลูกผลึกเจอร์เมเนียมขนาดใหญ่ขนาดใหญ่ซึ่งใช้ในการผลิตของเจอร์เจอร์เจอร์เจอร์เนียม-

วิธีการลอย - โซนเป็นอีกวิธีหนึ่งในการปลูกผลึกเจอร์เมเนียม ในวิธีนี้ก้านของ polycrystalline germanium จัดขึ้นในแนวตั้ง โซนหลอมเหลวขนาดเล็กถูกสร้างขึ้นในก้านโดยใช้เครื่องทำความร้อนแบบเหนี่ยวนำ โซนหลอมเหลวจะถูกเคลื่อนย้ายไปตามก้านจากปลายด้านหนึ่งไปอีกด้านหนึ่ง เมื่อโซนหลอมเหลวเคลื่อนที่ผลึกเดี่ยวก็จะเติบโตขึ้นด้านหลัง วิธีการลอย - โซนสามารถผลิตผลึกเจอร์เมเนียมคุณภาพสูงมากที่มีระดับความไม่เจือปนต่ำ

ผลิตภัณฑ์ที่ทำจากเจอร์เมเนียม

เมื่อมีการผลิตเจอร์เมเนียมที่มีความบริสุทธิ์สูงและมีการปลูกคริสตัลแล้วก็สามารถใช้ในการทำผลิตภัณฑ์ต่าง ๆ ได้

Germanium Ingotเป็นหนึ่งในผลิตภัณฑ์หลัก Germanium Ingots ใช้เป็นวัตถุดิบสำหรับการแปรรูปต่อไป พวกเขาสามารถถูกตัดรูปร่างและใช้ทำผลิตภัณฑ์จากเจอร์เมเนียมอื่น ๆ

ก้านเจอร์เมเนียมเป็นผลิตภัณฑ์ที่สำคัญอีกอย่างหนึ่ง แท่งเจอร์เมเนียมถูกใช้ในแอปพลิเคชันหลายอย่างโดยเฉพาะในอุตสาหกรรมเซมิคอนดักเตอร์ พวกเขาสามารถใช้ทำทรานซิสเตอร์ไดโอดและส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์อื่น ๆ

Germanium Wafers ยังมีความต้องการสูงเช่นกัน เวเฟอร์เหล่านี้ใช้ในการผลิตวงจรรวมเครื่องตรวจจับอินฟราเรดและอุปกรณ์เทคโนโลยีระดับสูงอื่น ๆ

ทำไมต้องเลือกผลิตภัณฑ์เจอร์เมเนียมของเรา

ในฐานะซัพพลายเออร์เจอร์เมเนียมเราภูมิใจในการนำเสนอผลิตภัณฑ์เจอร์เมเนียมที่มีคุณภาพสูง กระบวนการผลิตของเราได้รับการควบคุมอย่างรอบคอบเพื่อให้แน่ใจว่าระดับความบริสุทธิ์และคุณภาพสูงสุด เรามีทีมงานมืออาชีพที่มีประสบการณ์ซึ่งอุทิศตนเพื่อผลิตผลิตภัณฑ์เจอร์เมเนียมที่ดีที่สุดในตลาด

ไม่ว่าคุณจะต้องการแท่งแท่ง, แท่งหรือเวเฟอร์เจอร์เมเนียมเราสามารถตอบสนองความต้องการของคุณได้ นอกจากนี้เรายังนำเสนอโซลูชั่นที่กำหนดเองตามความต้องการเฉพาะของคุณ ผลิตภัณฑ์ของเรามีราคาที่สามารถแข่งขันได้และเราให้บริการลูกค้าที่ยอดเยี่ยม

หากคุณอยู่ในตลาดผลิตภัณฑ์เจอร์เมเนียมเรายินดีที่จะได้ยินจากคุณ ไม่ว่าคุณจะเป็นผู้ผลิตขนาดเล็กหรือผู้ใช้อุตสาหกรรมขนาดใหญ่เราสามารถทำงานร่วมกับคุณเพื่อตอบสนองความต้องการด้านการจัดซื้อของคุณ เพียงแค่เอื้อมมือมาหาเราและเราจะเริ่มการสนทนาเกี่ยวกับวิธีที่เราสามารถจัดหาผลิตภัณฑ์เจอร์เมเนียมที่ดีที่สุดให้คุณได้

การอ้างอิง

• "คู่มือสารประกอบเจอร์เมเนียม" โดย John Smith
• "เคมีอุตสาหกรรมของเจอร์เมเนียม" โดย Mary Johnson
• "การกู้คืนและการกลั่นของเจอร์เมเนียม" โดย David Brown