区域熔炼制备高纯金属的综述.pdf

第 l9卷第 2期 2 0 1 0年 6月 矿 冶 MI NI NG & MET AL L URGY Vo 1 I 9，No 2 J u n e 2 01 0 文章编号 ： 1 0 0 5 7 8 5 4 ( 2 0 1 0 ) 0 2 0 0 5 7 0 6 区域熔炼制备高纯金属 的综述 李文 良， 罗远辉 ( 北 京有 色金属 研 究 总院 ， 北 京 1 0 0 0 8 8 ) 摘 要 ：在 电子和半导体工业中需要纯度很高的金属， 普遍用于这些金属和半导体提纯的有效方 法就 是区域熔炼 。 目前 1 3的元素和数百种无机 、 有机化合物都能通过 区域熔炼提纯到很 高的纯度 。本 文 对区域熔炼 的原理 、 实 际操作 的影响 因素 、 设备选择及应用方面进行 了综述 。 关 键 词 ：区域熔炼 ；高纯；提纯 ；高纯金属； 半导体 材料 中 图 分 类 号 ：T F I 1 4 3 l 文 献 标 识 码 ：A THE REVI EW 0F HI GH PURI TY M ETAL PR0DUCED BY ZONE REF I NI NG L I We n l ia n g， LUO Y u an hu i ( G e n e r a l R e s e a r ch I n s t it u t e f o r N o n f e r r o u s Me t a l s ， B e n g 1 0 0 0 8 8 ， C h i n a ) ABS TRACT ：Th e h ig h p u r it y me t a l s a r e r e q u ir e d in e le c t r o ni c a n d s e mi c o n d u c t o r in d us t r y An e f f e ct iv e me t h o d us u a lly u s e d t o p u r if y t h e s e me t a ls a n d s e mico n d u c t o r is z o n e me lt in g At p r e s e n t ，1 3 e le me n t s a n d h u n d r e d s o f in o r g a ni c a n d o r g a n i c co mp o u n ds c a n b e p ur if ie d t o a h ig h pu r it y b y z o n e me l t in g Th is a r t i c le s umma r iz e s a b o u t p r in c i pl e， a p p lica t io n a n d in fl u e n c e f a c t o r s o f z o n e me l t in g KEY W ORDS：z o ne me lt i n g； h i g h p u r i t y； p ur ifi c a t io n； hig h p u r i t y me t a l； s e mico n d u c t o r 当今科 学技 术 的飞速 发展 ， 电子工业 、 半 导体 行 业 等尖 端技 术对 材 料 的要 求 越 来 越 高 ， 尤 其 对 所 使 用 的基 本 材 料 的纯 度 要 求 特 别 高 。 就 材 料 本 身 而 言 ， 一直 认 为材料 的某 种 独 特性 质 是 取 决 于 杂 质 的 含 量 ， 纯 度 越 高 的 金 属 往 往 改 变 材 料 的 性 质 。 因此为 了发 现有 色金 属及其 化 合物 的光 、 电 、 磁 等潜 在 性质 ， 也需 要更 高纯 度 的金 属 。高 纯 材 料 的 制 备 分 为物 理 精 炼 和化 学 精 炼 。 物 理 精 炼 主 要 有 区域熔炼 法 、 结 晶法 等 ； 化 学 精 炼 主 要 有 电解 法 、 真 空 蒸馏 、 离子 交换 法 等 。化学 精 炼 提 纯 法 由于 容 器 与材料中杂质的污染 ， 使得 到的金属纯度受到一定 的限制 ， 只有 用化 学 方 法将 金 属 提 纯 到 一 定 纯度 之 后 ， 再用 物理 方法 如 区熔提 纯 ， 才 能将 金属 纯度 提 到 一 个新 的高度 。本 文 主要介 绍 区域熔 炼技 术在 金属 提 纯和化 合 物制备 中 的相关 应用 。 区域 熔炼 的第 一个 重要 应用 是 wGP f a n n纯 收 稿 日期 ： 2 0 0 9 0 91 5 作 者 简 介 ： 李 文 良 ， 硕 士研 究 生 。 化 在 晶体 管所 用 的元 素 锗 ， 经 过 5 O多 年 的发 展 ， 区域 熔炼 已经 发展 成 为 制 备 高纯 材 料 的 重要 方 法 。 目前 1 3的元 素 和数 百 种无 机 、 有机 化 合 物 都 能通 过 区域熔 炼提 纯 到很 高 的纯 度 。事 实 上 ， 任 何 晶状 物 质只要 能稳 定 的熔 化 ， 并 且 在 液体 与 凝 固 的 固体 之 间能显 示 出不 同的杂质 浓度 都可 以应 用 区域 熔炼 方法 进行 提纯 。 1 区域 熔 炼 的 原 理 区域 熔炼 是利 用杂质 在金 属 的凝 固态和熔 融态 中溶 解度 的差别 ， 使 杂质 析 出 或 改变 其 分 布 的一 种 方法 。 当固液共 存 时 ， 杂质 在 固相 中的浓 度 C 和液 相 中的浓 度 C 是 不 相 同的 ， 两 者 之 比称 为 分 布 系 数 ， 即 K =C 。 C 。 区 域 熔 炼 的 示 意 图 如 图 1所 示 ， 假 设 锭 料 的 初 始浓 度 为 C ， 在 锭 料 中保 持 一 个 ( 或 数个 ) 熔 区 ， 并使 熔 区从 一 端 缓慢 移 动 到另 一 端 。在熔 区从左 端 向 右端 移 动 过 程 中 ， 左端 慢 慢 凝 固 ， 而凝 固出来 的 固相 杂 质 浓 度 为 C ， 最 左 端 熔 区 5 8 矿 冶 中 C 。 = C 。 ， 如果 K1 ， 则 固态杂 质浓 度 为 C =K C 。 ， 可见， 开始凝固部分的纯度有所提高。而由于 ； 从 熔 区右端熔化 面熔入 的杂质大 于左端凝 固面进 入 固相的杂质 而右端 又 慢慢 熔 化 ， 则熔 区 中的杂 质浓 ， 度 就会随着熔 区移 动不 断 增 加 ， 相 应 析 出得 固相杂 0 质浓 度也增加 。 当熔 区杂质 浓度 增加 到 C ： C 。 K 时 ， 进入熔区和离开熔区杂质是相等的， 这样区熔就 嚣 进人一个浓度均匀区， 直到最后一个熔区中杂质急 毒” 剧增加 ， 一次 通 过后 锭 料 的 杂质 浓 度分 布如 图 2 0 1 所示 加热器 I +一； _。 J 一 I 图 1 区域 熔 炼 示 意 图 F ig 1 S ch e ma t ic p la n o f z o ne r e fi n in g 图 2具 有 均 匀杂 质 浓 度 C。原 料 经过 单 熔 区一次通过后 杂质浓度的近似分布 F ig 2 Ap p r o x ima t e co n ce n t r a t io n o f s o lut e a f t e r p a s s a g e o f o ne mo lt e n z o n e t h r o u g h a ch a r g e o f u n if o r m m e a n co n ce n t r a t io n C0 单熔 区一 次通 过 沿锭 长 的杂 质分 布 ， 由瑞德 方 ， 1 程得出： =1 一( 1 一 ) e ， 式中： c一同体中的 乙 0 杂质浓度 ， 一从开 始端算起 的距离 。除最 后一个 熔 区长度 以外 ， 这个 方 程在 原 料所 有 的地 方 都 是有 效 的 。不 同分布系数 的杂质 经过一 次 区熔后 锭料 的各 部分杂质分布可以从图 3看出 。 一 次 区域 提 纯往 往不 能 达 到所要 求 的纯 度 ， 提 纯过 程需要重 复多 次 或者 用 一 系列 的加 热 器 ， 在一 个 锭条上产 生多个 熔 区 ， 让 这 些熔 区在 一次 操 作 中 先后 通过锭料 。经 过熔 区多 次通 过 以后 ， 区域纯 化 J 】 2 3 4 5 6 7 8 9 以熔区长度为单位表示的距离 图 3 单熔 区 区熔 一 次 后 不 同分 布 系数 K 的 杂质 分 布 曲线 F ig 3 Cur v e s o f s in g le pa s s z o n e me lt in g s h o wing s o lu e c o n c e n t r a t io n f o r v a r io us v a lu e s o f t he d is t r ib ut io n co e f f icie nt K 的效率 将会越 来越 低 ， 直 至溶 质 的分 布 达 到一 个恒 稳 状态 或极 限分布 ， 这 就表示所 能获得 的最大分 离 。 极 限分 布方程 可 由 C ( )= A e 舭 来表 示 。 。 ， 其 中 A 和 B都 是 常 数 ， A ： ， ： ， 式 中 ： C 一 平均 杂质浓 度 ； 一 锭长 ； 一 熔 区长度 。 2 区域 熔 炼技 术 区域熔 炼 的 实际 过程 面 临很 多 问题 ， 这个 方法 需 要不 断 的熔 化 、 凝 固 、 分 离 ， 再熔 化 、 再凝 固、 再分 离等许 多重复 的操 作 。 而这些 的操 作既 要 方便 、 高 效 ， 还应该 避免 锭料受 到污染 。 2 1 区域熔 炼 的影响 因素 在 区域 熔炼 提纯 中 ， 主要有 两种参 数 ， 一种是 材 料 的参量如 物质 的分配 系数 ， 分配 系 数对 于 区域 熔炼 是一个 非常重要 的参量 。它 的大小 是与凝 固速 度有 关 ， 凝 固速度越 快 ， 杂质 就越 没有充 分的机会 往 溶液 中扩散 ， 于 是 就较 多 地 停 留在凝 固 的 金 属 中。 如果凝 固速度 很慢 ， 固液两 相 中杂质 均 可 以充 分扩 散 ； 在所 谓的平 衡 条件 下 凝 固 ， 此 时 ， 杂质 的分 配 系 数称为平衡分配 系数 ， 用 表示。而在 实际过程 中 ， 凝 固不 会很慢 ， 即不 可 能达 到 平衡 状 态 ， 此 时 的 分 配系数 称 为有 效 分 配 系 数 ， 用 K 表 示 。1 9 5 3年 伯 顿 ( B u r t o n ) 、 普 里 ( P r im) 斯 里 奇特 ( S lich t e r ) 分 析 一 卜 艇蟋缝 李文 良等 ： 区域熔炼制备 高纯金属 5 9 讨论 ， 推 出 K 和 K 。 的关 系 ， 即 B P S公 式 。 南 式 中 ：产 _ 移 动速率 ； 6 扩散 层 厚 度 ； D 扩散 系数 。 李 玉春 和吴 洪 根 据 热 力学 原 理 推导 了分 配 系数 的大小 和熔 点 高低 的关 系 。K值 可 以 大于 1 或小 于 1 ， 这 相应地 是 杂质提 高 或 降低 溶 剂 的熔 点 ， 如 图 4所示 。 溶液浓度 一 图 4二 元 体 系相 图 Fig 4 Ph a s e d ia g r a m o f b in a r y s y s t e m 在 实 际 的 区 熔 过 程 中分 配 系数 不 是 恒 定 不 变 的 ， N o e C h e u n g t 4 ) 等 通 过 实验 分 析 了分 布 系数 可 变 情 况下 的杂 质分 布情 况和 提纯 效果 的差 异 。 另 一种 是仪 器 的参量 如熔 区 的移动 速率 厂 、 熔 区 长度 f 、 熔 化次 数 n 、 熔 区间距 i、 锭料 长度 等 。 在 决定熔 区 的速 率 厂 时 ， 必 须 同 时从 理论 上 和 经 济上 加 以考 虑 。一 般 来 说 ， 大 的 厂 值 可 使 每 次 通 过 的时 间少 ； 但 是增 加 厂 也 会 引起 分 布 系数 K接 近 于 1 ， 因而降低熔 区通过的效率。反之 ， 小的 厂 值可 使 一 ， 有 利 于 杂 质 的 分 凝 和 提 纯 ， 但 速 度 慢 ， 会 降低 生产效 率 。 因此 ， 为 了最 有效 的提 纯 ， 必须 同 时 考虑 熔 化 次 数 n和 移 动 速 率 厂 ， 使 得 n f的值 最 小 ， 它 的意义 就是 ： 用尽 可 能少 的次数 和尽 快 的速度 进行 区域熔炼 ， 已达 到最佳 的效 果 。 熔 区长度 z 对 区域 熔 炼 效 果 的影 响 也 很 显 著 。 这从 两方 面看 ， 由一次 通过 的区熔 提 纯公 式 = 1 L O 一 ( 1一 ) e 可 以看 出 ： 当 K为恒 定 时 ， 随着 熔 区 长度 Z 的增大 ， C的值将 减 小 ， 即提 纯 效果 好 。在 多 次通 过 熔 区 时 ， 由极 限分 布方 程 ： c ( )=A e ， 其 中 ： ， ： ，看 出 ： K一 定 时 ， z 值 增 加 一日值减小一A值增加一c ( ) 增加 ， 因此， 熔 区长度 f 值 增 加 ， 杂 质 浓 度 C( ) 也 增 加 ， 此 时 的提 纯 效 果 较 差 。 可 见 ， 熔 区 的长 度 要 综 合 考虑 来 决 定 。在 实 际 的区熔 中 ， 最 初 可用 大 熔 区 ， 后 几 次用 小 熔 区 ， 这 样 的提纯 效果 比用 熔 区不变 的更好 些 。此外 具有高 熔 点 和导 热不 良的材 料 ， 较 之 熔点 接 近 室 温 而热 导 率 良好 的材料 ， 更 易 产生 狭 熔 区 。C h i i- H o n g H o等 叫 得 出最 优 的熔 区长 度 随分 配 系 数 的增 加 而增 加 ， 随 区熔次 数 的增 加 而减 小 。 熔 区 问距 ( 两 熔 区之 间 固体 长 度 ) i 的选择 是 根 据 实际 经 验 确 定 的。 当 沿 着 锭 条 同 时通 过 几 个 熔 区 ， 则保 持最 小 的熔 区间 距 ， 在 经 济上 是 最 合 算 的 。 各熔 区之 间的实 际距 离 ， 对 于 以后 的 杂 质分 布 并 无 影 响 ， 只需大 到能 在 两 相邻 的熔 区之 间起 一 个 分 隔 物 的作 用就 可 以。一 般 i是 一 个熔 区长 度 的大小 ， 对 于热 导率 好 的材料 可 以长些 。 熔 区通 过 的 次 数 ， 可 根 据 经 验 公 式 n = ( 1 ， 1 5 ) 来定 ， 其 中 L是锭料长度 ， z 是熔区长度 。 一 般 来 说 ， 经 常使 用 的 条件 为 L l=1 0 ， 则 n最 大 为 1 5 ， 所 以次数 为 2 0左 右 为宜 。 D S P r a s a d 等人 通 过 区熔 方 法 提纯 了碲 ， 其 原料 浓 度 和提 纯 效果 见表 l。文 献 通 过 区熔 获 得 了高纯 锗 ， 经 过 电阻 率测 量 可 以看 出原 料 中每 个 部 分 的纯度 ， 见 表 2 。K o u j i M im u r a 1 9 3 通过 等离 子 区熔 法 提纯 了稀 土元素 铈 ， 其纯 化效果 见表 3 。 6 0 矿 冶 原料 电阻率测量结果 ( n e l n ) 电阻 率 ( n cm)l 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 注 ： 根据原料长度分 为 1 O个部分 ， 从头到尾分别测量电阻率 ， 电阻率越高 ， 纯度越高。 表 3原 料 Ce和经 过 2 O次 区 熔 后始 端和 尾 端 的 杂 质 分 析 s t a r t in g ma t e r i a l a n d 2 O p a s s e s o f z o n e me l t i n g ( 1 0“) 从表 1中看 出 ， 区熔后 碲 原料 的杂 质含 量 大 幅 减少 ， 纯化效果很 明显 ， 而且 随着 区熔 次数 的增 加杂 质含量 也逐渐 减少 。 表 2看 出 ， 不 同纯度 的锗原料 提纯效 果不 同 ， 纯 度越高 的原料提 纯效 果 越好 ， 可见 在 区熔 中需 要 纯 度很高 的原 料 ， 而且 原料 的始端纯 度很 高 ， 尾端 随着 杂质含量 的增 加 ， 纯 度 变 低 ， 但 8 0 的原 料 都 可 以 达到 3 0 n cm 以上 。 表 3看 出 ， 区熔对 C e 原 料 中大多数元 素都有 纯 化效果 ， 但对于其他稀土元素几乎没有提纯效果， 且 原料不 同部分 的杂质含 量不 同。 2 2区域熔 炼 的设备 区域熔炼 的设 备 主要 有 ： 材料 容 器 、 气 氛 容 器 、 真空设 备 、 惰性气 体 、 产 生熔 区的热 源 、 温 度控 制 系 统 、 熔 区移 动机 构及 熔 区搅 拌 等 。这 些 设 备 的选 择 需要 考虑很 多因 素 ， 主要 是根 据 纯化 材 料 的物 理性 质 和化学性质 ， 以及 有关杂质 元素 的性质 ， 其 中最重 要 的是 区域熔 炼 中纯 化材料 对周 围气 氛 和容器材料 之 间的反应 。这 对高熔 点 的材料特 别 是如此 ， 因 为反应速率通常较快 ， 纯化材料不和坩埚本身反应 ， 可能成 为一种 限制 性 因素 。此 外 ， 还 得考 虑所 要 获 得 的纯 化材料 的数量与 时问 和费用 的关 系等 。 坩埚 和 容器 材料 的选择 ， 在 很 大程 度上 由纯化 材料 的熔点 来决定 ， 但是 必须 把热导率 、 多孔 性和热 膨胀 等性质 考虑 在 内。如果 在 有 关温 度 ， 纯 化材 料 对所 有 已知 的坩埚 和 容 器材 料 完 全不 相容 ， 则 可 以 考虑使 用悬 浮 区域 技 术嵋 。垂 直法 进 行 的悬 浮 区 域技术 ， 是在无 坩埚 的情况 下 ， 移动 的熔 区 由表 面张 力 、 薄 氧化层或 电磁 场 的 浮生 效 应 等 因素所 支 持 的 一 种方法 。该方 法最 大 的优 点就是 避免 了容器对材 料 的污染 ， 而且有 可能 利用 浮力或重 力除去 不溶物 。 王本 轩 引 已 经 成 功 应 用 于 硅 的 提 纯 中 ( 如 图 5 ) 3 区域 熔 炼的 应 用 区域熔炼 提纯 主要应 用在半导 体 、 金 属 、 无机 或 有机 化 合 物 等 方 面。 由 于 半 导 体 材 料 如 硅 、 锗 、 镓 等对纯度 的特 殊要求 ， 而使 用普 通 的化学 方法 提纯到应 有 的纯 度 是 困 难 的 ， 甚 至 是 无 法实 现 的。 区域熔炼 所使用 的设 备 比较 简单 ， 广 泛 地应 用 在半 导体工业中， 并随着半导体工业的发展而逐渐成熟。 区域 熔炼 的另外一 个重要 的应用 就是制 备超 纯金属 如铜 、 锌 、 碲 等 。就锌 而言 ， 目前 7 N锌 主要 是 应 用于 制备 H g C d T e红外 焦平面 陈列 的 C d Z n T e ( C Z T ) 李文 良等 ： 区域熔炼制备高纯金属 悬 浮 区 域 提 纯 硅 o f s ilico n by fl o a t in g z o n e me lt in g 衬底材 料 ， C d Z n T e作 为室 温核 辐射探 测 器 的最 适 宜 材 料 ， 近 年来 愈 发受 到广 泛 关 注 ， C d 、 Z n T e 单 晶是 红外 光敏 半 导体 材 料 ， 可 以制 作 核 辐 射 探 测 仪 、 红 外 仪 器 、 热 成 像 仪 ， 而 7 N锌 的 制 备 只 能 通 过 区域熔 炼 来 实 现 。W P A llr e d 等 通 过 区熔 和拉 晶过程 制备 了 A 1 S b化 合 物 。可见 ， 区熔 提 纯在 金 属 以及化 合物方 面应 用也 很 广泛 。 区域熔 炼还 有 一个 重要 应用 就 是 区域致 匀 ， 就是 控 制加入 一种 所 期 望 的杂 质 到 晶 体 中去 ， 它 的 目的就是 要在 一个 锭 料 中产 生 均 匀 的 溶 质分 布 ， 也 就是 防止 偏析 。其 原理 过程 为上 述 图 2中所示 区熔 中产 生 的杂质 浓度 均匀 稳定 区 。 4 结 语 区域熔 炼 经 过 5 0多 年 的 发 展 ， 由于 其 原 理 简 单 ， 适 用范 围非 常 广泛 ， 其 工 艺 已 E t 渐 成 熟 ， 成 为 制 备多 种高纯 材 料 的一 个 重 要 方 法 。但 是 ， 由 于影 响 区域 熔炼 的 因素很 多 ， 而 改 变 其 中一 些则 有 利 于 区 域 熔炼 的效 率 和效 果 。周 智 华 叫等 人 在 制 备 高 纯 铟 中 ， 使用 区域 熔炼 技 术 ， 并 对熔 区进 行 磁 力 搅 拌 ， 大大 提高 了提纯 效果 。将 区域 熔炼 技术 和其 他提 纯 技 术结 合起 来 ， 从而 使 得 制 备 高 纯材 料 的技 术 得 以 更 好 的发展 ， 这也 是 以后提 纯技 术 发展 的一个 方 向 。 参 考 文献 ： 1 宗树森 高纯金属 J 材料导报 ， 1 9 8 9 ( 1 1 ) ： 91 4 2 钟俊辉电子 光学技 术 中应用 的高纯 金属材 料的现 状 与发展趋势 J 材料 导报 ， 1 9 9 2 ( 4 ) ： 1 l l7 3 国翔高纯金 属 的物 理精 炼 J 有 色 金属 与稀 土 应 用 ， 2 0 0 3 ( 2 )： 16 4 国翔高 纯金 属 的化 学精 炼 J 有 色 金属 与稀 土应 用 ， 2 0 0 3 ( 2 )： 61 0 5 P f a n n WG Z o n e Me l t i n g M N e w Y o r k ： J o h n Wil e y ， l96 4 6 P Nn n WG P r i n cip l e s o f z o n em e l t i n g J T r a n s AI ME ， 1 9 52， 1 9 4： 7 47 75 3 7 杨 树人 ， 王宗 昌， 王兢 半 导体材料 M 北京 ： 科学 出 版 社 ， 2 0 0 4 8 刘民治区域熔化 M 北京 ： 科学出版社 ， 1 9 6 2 9 有 色金属研 究院 锗 的区域熔 化法 提纯 M 北京 ： 冶 金 工业 出 版 社 ， 1 9 6 0 1 0 S e h u ma ch e r E E U l t r a p u r e m e t a ls p r o d u ce d b y z o n e i n ch i n g t e ch n iq u e J J o u r n a l o f Me t a ls ，1 9 5 3 ， 5 ( 1 1 ) ： 1 42 8 1 4 29 1 1 P a r r N L _Z o n e r e f i n i n g a n d a l li e d t e ch n i q u e s M Ge o r g e Ne wn e s Limit e d， 1 9 6 0 1 2 李 玉春 区域熔 炼 制备 高纯 金 属 的理论 及过 程 分析 J O L 2 0 0 50 60 9 h t t p ： w w w p a p e r e d u cn pa p e r ph p? s e r ia l n umb e r=2 0 05 06 3 2 1 3 吴 洪 ， 阎红 ，王丹区域熔炼 法制备 高纯度金 属 J 化学工 程师， 2 0 0 1 ( 3 ) ： 1 6一l7 ( 1 4 C h e u n g N， B e r t a z z o l i R， G a r cia A N u m e r i ca l a n d e x p e r ime n t a l a n a ly s is o f a n a p p r o a ch b a s e d o n v a r ia b le s o lu t e dis t r ib ut io n co e fficie n t s d u r ing pu r ifi ca t io n by z o ne r e fi n in g J S e p a r a t i o n P u r i fica t i o n T e ch n o l o g y ， 2 0 0 6，5 2( 3 ) ：5 0 45 1 1 1 5 李思 渊锗 的区域熔炼 J 兰州大 学学报 ， 1 9 6 2 ( 1 ) ： 5156 1 6 H o C h ii d o n g ，Y e h H o m i n g ，Y e h T z u o o l u n O p t im a l z o n e le n g t h s in m u l t i p a s s z o n e r e fin i n g p r o ce s s e s J S e p a r a t i o n s T e ch n o l o g y， 1 9 9 6 ( 6) ： 2 2 72 3 3 1 7Ye h Ho min g a n d Ye h We n h s i e n T h e i mp r o v in g o f s e p a r a t ion in z o ne r e f in in g p r o ce s s e s wit h z o n e le n g t h v a r ie d a l o n g t h e i n g o t J S e p a r a t i o n S ci e n ce a n d T e ch n o l o g y ， 1 9 7 9， 1 4( 9)： 7 9 58 0 3 1 8P r a s a d D S ，Mu n i r a t h n a m N R，Ra o J VE f f e ct o f mu l t i p a s s，z o n e le n g t h a nd t r a n s la t io n r a t e o n impu r it y s e g r e - g a t i o n d u r in g z o n e r e f i n in g o f t e ll u r iu m J Ma t e r ia ls le t t e r s ， 20 0 6， 6 0 ： 1 8 7 5 1 87 9 1 9 Mi mu r a K o u j i， K o m u k a i T e t s u f u mi， I s s h ik i M in o r u P u r f - ica t io n o f la n t ha n u m a n d ce r iu m b y p la s ma - a r c z o n e me lt i n g J Ma t e r i a ls S ci e n ce， 2 0 0 8 ， 4 3 ： 2 7 2 l 一2 7 3 0 2 0 S p im j r J A， B e r n a d o u M j s ， G a r ci a A N u m e r ica l m o d e l in g a n d o p t i mi z a t i o n o f z o n e r e fin in g J J o u r n a l o f A I lo y s a n d Co mpo u n ds， 20 0 0， 29 8： 2 9 9 3 05 2 1 D a v ie s L WT h e e ffi ci e n cy o f z o n e r e f in i n g p r o ce s s e s J Tr a ns AI ME 1 9 59， 21 5： 6 726 75 5 洲 图 ( 6 r P 5 g F 6 2 矿 冶 2 2 ( 2 3 ( 2 4 2 5 2 6 王本轩 区域熔炼提炼超纯硅 的实验研究 J 化学世 界 ， 1 9 6 4， 1 2： 5 4 85 5 1 T a f t E A，Ho r n F HZ o n e p u r i f i ca t io n o f s i li co n J J E le e t r o ch e m S O C ， 1 9 5 8 ， 1 0 5 ( 2)： 8 18 3 Bo llo n g A B I ， Bu lt R D ， P r o ux G TM e t h o d f o r t h e z o n e r e f i n i n g o f g a ll i u m：U S A ，U S 4 8 8 0 5 l P 1 9 8 91 2 1 9 Za io u r A ，Za h r a ma n K ， Ro u m ie M e t a l ， Pu r if ica t io n o f t e l l u r i u m t o n e a r l y 7 N p u r i t y J M a t e r ia ls S ci e n ce a n d E n g i n e e r i n g ， 2 0 0 6， ( B1 3 1 ) ： 5 46 1 Ya n g G e，J ie An q i P h o t o lu min e s ce n ce in v e s t ig a t io n o f C d Z n T e ： I n s i n g le cr y s t a l s a n n e a l e d i n C d Z n v a p o r s J Ma t e r Re s ，2 0 0 6 ，7 7 ( 2 1 ) ：1 8 0 7一l8 0 9 2 7 H j e h K， J u v o n e n M，T u o m i T， e t a 1 P h o t o lu m i n e s ce n ce o f Cdf l_ Zn Te crys t a ls g r o wn b y h ig h p r e s s ur e Br id a- m a n t e ch n i q u e J P h y s S t a t u s S o li d i ，1 9 9 7 ，1 6 2 ： 7 47 7 6 3 2 8 A ll r e d WP ， P a r i s B ， G e n s e r MZ o n e m e l t i n g a n d cry s t a l p u l li n g e x p e r im e n t s w it h A 1 S b J J e l e ct r o ch e m S O C ， 1 9 5 8， 1 O 5( 2)： 9 39 6 ( 2 9 Z a w il s k i K T Z o n e le v e li n g o f l e a d m a g n e s i u m n io b a t e l e a d t i t a n a t e cr y s t a l s u s i n g R F h e a t in g J J o u r n a l o f Cr y s t a l Gr o wt h， 20 0 5， 2 77： 39 34 0 0 3 0 周智华 ， 莫红兵 ， 曾东铭 电解精炼 一区域熔炼法制备 高纯铟 的研 究 J 稀 有金属 ， 2 0 0 4 ， 2 8 ( 4 ) ： 8 0 7 8】 0 ( 上接第 5 6页 ) 反应体系。如盛奎龙等 1 7 1 利用反应精馏方法研究 了 乙酸 和乙醇直 接酯 化 法合 成 乙酸 乙酯 ， 结 果 乙醇 转 化率 、 乙酸 乙酯 收率 分 别 为 9 4 0 9 和 6 0 4 5 ， 明显高 于普通蒸馏 法 ， 而 且 乙醇 转化 为 乙 酸 乙酯 的 选 择性变化 不 大 。李 柏 春等 以浓 硫 酸 为催 化 剂 进行 了醋酸 与 甲醇 反 应制 备 醋 酸 甲酯 的试 验 ， 试验 结果 表明 ， 催化 剂 与 醋酸 的质 量 比为 1 0 7 ： 1 0 0时 ， 塔顶 醋酸 甲酯 的质量 分数 达 到 9 9 5 以上 ， 醋 酸 的 转化 率达到 9 9 8 5 以上 。 2 结 语 精馏技 术 因其 独特 的优势在 化学工业 中 日益 受 到重 视 ， 已在多个领 域实现 了产业 化 ， 对某 些薪领 域 的开发也取得 了一定 进展 。其发展 方 向已经从常 规 精馏转 向解决普 通 精馏 过 程 无法 分 离 的 问题 ， 通过 物理或 化学 的手 段 改变 物 系 的性 质 ， 使组 分 得 以分 离 ， 或通过 耦 合 技 术 促 进 分 离 过 程 ， 并 且 要 求 低 能 耗 、 低成本 ， 清洁分 离是 解决能源 危机 和缓解三废 污 染 的有效途 径 。 参考文献 ： 1 于鸿涛， 赵云生 邻羟基苯乙醚 的间歇精馏分离 J 云 南化工 ， 2 0 0 8 ， 3 5 ( 5 ) ： 4 8 5 0 2 张云峰 ， 陈丽敏 ， 李兴奇 ， 等 从糠醛废 水中 回收 醋酸工 艺研究 J 东北师大学报( 自然科学版 ) ， 2 0 0 1 ， 3 3 ( 4 ) ： 6 6 71 ( 3 秦技强 ， 赵全聚 ， 傅 建松 3一甲基 1 丁烯精馏分 离工艺 J 石化技术与应用 ， 2 0 0 9 ， 2 7 ( 4 ) ： 3 0 93 1 3 4 郑炳云 ， 傅明连 ， 董声雄 D