高纯材料的制备工艺主要分为湿法提纯和火法提纯两大类,具体方法包括区域熔炼、溶剂萃取、电解精炼等。以下为常见工艺的简要说明:
一、湿法提纯
通过化学反应分离杂质,适用于金、银、锌、钴等金属。典型方法包括:
1、溶剂萃取法:利用有机溶剂选择性萃取目标金属离子,如高纯钴制备中采用P507萃取工艺分离镍及杂质。
2、电解法:通过电解提纯金属,如日本东邦亚锌可将铁提纯到5N级,但国内技术目前仅达3N级。
3、离子交换法:利用树脂吸附特定离子,常用于高纯钴的制备。
二、火法提纯
基于物理性质差异分离杂质,主要包括:
1、区域熔炼:通过熔区移动选择性凝固提纯,分为水平区熔和悬浮区熔,适用于半导体材料、高纯锌等。
2、化学气相沉积:通过气相反应沉积高纯度材料,如伽马氧化铝的制备。
三、联合工艺
单一方法难以达到超高纯度,常采用多种工艺组合。例如高纯锌制备联合电解精炼、真空蒸馏和区域熔炼,高纯钴则结合络合萃取与区域熔炼。