JPH03146401A - フッ化水素の精製方法 - Google Patents
フッ化水素の精製方法Info
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- JPH03146401A JPH03146401A JP2242841A JP24284190A JPH03146401A JP H03146401 A JPH03146401 A JP H03146401A JP 2242841 A JP2242841 A JP 2242841A JP 24284190 A JP24284190 A JP 24284190A JP H03146401 A JPH03146401 A JP H03146401A
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- C01B7/00—Halogens; Halogen acids
- C01B7/19—Fluorine; Hydrogen fluoride
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- C01B7/191—Hydrogen fluoride
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の分野
この発明は、フッ化水素の精製方法に関する。
これに制限されないが、特に、この発明は、Ａｓ２Ｓ３
の沈殿におり無水ＨＦから３価の砒素（Ａｓ４３）を除
去することに関する。
の沈殿におり無水ＨＦから３価の砒素（Ａｓ４３）を除
去することに関する。
従来技術の記述
無水フッ化水素は、蛍石（天然に産出するフッ化カルシ
ウム）と硫酸の混合物を加熱することにより工業的に製
造される。そのような反応で生ずる主な不純物（フルオ
ロケイ酸、四フッ化シリコン、二酸化硫黄、硫酸、およ
び水）は、通常分別蒸留により除去される。得られる無
水フッ化水素は、約９９．８％またはそれ以上の純度を
有する。
ウム）と硫酸の混合物を加熱することにより工業的に製
造される。そのような反応で生ずる主な不純物（フルオ
ロケイ酸、四フッ化シリコン、二酸化硫黄、硫酸、およ
び水）は、通常分別蒸留により除去される。得られる無
水フッ化水素は、約９９．８％またはそれ以上の純度を
有する。
しかしながら、このようにして製造されたフッ化水素は
、通常砒素を含む少量の必然的な他の不純物も含む。こ
の不純物が工業的能ホフツ化水素に存在する程度は、蛍
石源に大いに依存する。通常、砒素は約５０パート・パ
ー・ミリオン（ｐｐｍ）〜約１５００ ｐｐｌｌのレベ
ルで存在し得て、特定の蛍石源に依存する。
、通常砒素を含む少量の必然的な他の不純物も含む。こ
の不純物が工業的能ホフツ化水素に存在する程度は、蛍
石源に大いに依存する。通常、砒素は約５０パート・パ
ー・ミリオン（ｐｐｍ）〜約１５００ ｐｐｌｌのレベ
ルで存在し得て、特定の蛍石源に依存する。
要求される無水フッ化水素の純度は、特定の最終使用用
途に大きく依存する。したがって、半導体、ダイオード
、およびトランジスタの製造における洗浄剤およびエッ
チャントのようなエレクトロニクス産業に見られるよう
な用途に対して、高度または高純度および極めて低い不
純物レベルであることが必要であることが一般に知られ
ている。
途に大きく依存する。したがって、半導体、ダイオード
、およびトランジスタの製造における洗浄剤およびエッ
チャントのようなエレクトロニクス産業に見られるよう
な用途に対して、高度または高純度および極めて低い不
純物レベルであることが必要であることが一般に知られ
ている。
通常、２〜３パートパーピリオン（ｐｐｂ）の砒素濃度
が望ましい。このように、従来技術は、砒素濃度をｐｐ
ｂにより測定されるレベルまで減少させることを意図し
たいくつかの無水フッ化水素の精製方法を開示している
。しかしながら、これらの既知の方法は、しばしば長時
間が必要であるとともに、高価な試薬、設備、および／
または操作の組み合わせを含むことに特徴づけられてい
る。
が望ましい。このように、従来技術は、砒素濃度をｐｐ
ｂにより測定されるレベルまで減少させることを意図し
たいくつかの無水フッ化水素の精製方法を開示している
。しかしながら、これらの既知の方法は、しばしば長時
間が必要であるとともに、高価な試薬、設備、および／
または操作の組み合わせを含むことに特徴づけられてい
る。
例えば、米国特許節３，６８７，６２２号には、高圧（
例えば、＞ １１５ ｐｓｉａ、好ましくは〉１６５
ｐｓｌａ）で１２００ ｐｐｍのＡｓを含む不純な無水
フッ化水素の蒸留が開示されており、そこではＡＳが塔
頂から除去され精製されたフッ化水素（例えば、＜３０
００ｐｐｂ−好ましくは＜ １００ ｐｐｂＡｓ）が塔
底生成物として回収される。米国特許節３．６６３，３
８２号には、Ａｓ不純物は２５ｐｓｌａ以下の圧力での
蒸留により無水フッ化水素から除去され、精製されたフ
ッ化水素が塔頂留出物として回収される。
例えば、＞ １１５ ｐｓｉａ、好ましくは〉１６５
ｐｓｌａ）で１２００ ｐｐｍのＡｓを含む不純な無水
フッ化水素の蒸留が開示されており、そこではＡＳが塔
頂から除去され精製されたフッ化水素（例えば、＜３０
００ｐｐｂ−好ましくは＜ １００ ｐｐｂＡｓ）が塔
底生成物として回収される。米国特許節３．６６３，３
８２号には、Ａｓ不純物は２５ｐｓｌａ以下の圧力での
蒸留により無水フッ化水素から除去され、精製されたフ
ッ化水素が塔頂留出物として回収される。
無水フッ化水素中の砒素レベルを減少させるための従来
技術で開示された方法のほとんどは、Ａｓ ４３を５価
状態（Ａｓ”）に酸化し、それによりその揮発性および
溶解性を低下することを含む。
技術で開示された方法のほとんどは、Ａｓ ４３を５価
状態（Ａｓ”）に酸化し、それによりその揮発性および
溶解性を低下することを含む。
例えば、米国特許節４．０３２．６２１号は、アルカリ
金属の過マンガン酸塩またはアルカリ金属のニクロム酸
塩のような酸化剤、並びにその後過炭酸ナトリウムもし
くは過硼酸ナトリウムおよび過酸化水素のような金属を
含まない還元剤で順次処理し、その後蒸留することによ
り無水フ・ノ化水素を精製する方法を開示している。５
０ ｐｐｍから約５〜３０ ｐｐｂへの砒素レベルの低
下が報告されている。
金属の過マンガン酸塩またはアルカリ金属のニクロム酸
塩のような酸化剤、並びにその後過炭酸ナトリウムもし
くは過硼酸ナトリウムおよび過酸化水素のような金属を
含まない還元剤で順次処理し、その後蒸留することによ
り無水フ・ノ化水素を精製する方法を開示している。５
０ ｐｐｍから約５〜３０ ｐｐｂへの砒素レベルの低
下が報告されている。
米国特許節４，０８３，９４１号において、無水フッ化
水素の精製方法は、無水フッ化水素を過硫酸または過酸
化水素で処理し、その後メタノールまたは硫酸で処理し
、その後蒸留することを含むと開示されている。４８〜
７３時間の処理時間で２５ ｐｐｍから２０〜３０ ｐ
ｐｂへの砒素レベルの低下が開示されている。
水素の精製方法は、無水フッ化水素を過硫酸または過酸
化水素で処理し、その後メタノールまたは硫酸で処理し
、その後蒸留することを含むと開示されている。４８〜
７３時間の処理時間で２５ ｐｐｍから２０〜３０ ｐ
ｐｂへの砒素レベルの低下が開示されている。
米国特許節３．ｉ６６．３７９号において、フッ化水素
からの砒素の除去方法は、ハロゲン（ヨウ素、臭素、ま
たは塩素）と組み合わせた酸化剤が不純物を高沸点の酸
化された不純物に酸化するために使用されると記述され
ている。精製されたフッ化水素は、その後蒸留により回
収される。米国特許節４．４９１，５７０号において、
元素の塩素および、塩化水素もしくはフッ化物塩で無水
フッ化水素を処理し、その後蒸留することによる無水フ
ッ化水素の精製方法が記述されている。１５ ｐｐｂか
ら０．５ｐＩ）ｂ未満への砒素の低下が開示されている
。米国特許節４，６６８，４９７号において、フッ化水
素中に存在する不純物を酸化するためにフッ素を付加し
、その後蒸留することを含む方法が開示されている。
からの砒素の除去方法は、ハロゲン（ヨウ素、臭素、ま
たは塩素）と組み合わせた酸化剤が不純物を高沸点の酸
化された不純物に酸化するために使用されると記述され
ている。精製されたフッ化水素は、その後蒸留により回
収される。米国特許節４．４９１，５７０号において、
元素の塩素および、塩化水素もしくはフッ化物塩で無水
フッ化水素を処理し、その後蒸留することによる無水フ
ッ化水素の精製方法が記述されている。１５ ｐｐｂか
ら０．５ｐＩ）ｂ未満への砒素の低下が開示されている
。米国特許節４，６６８，４９７号において、フッ化水
素中に存在する不純物を酸化するためにフッ素を付加し
、その後蒸留することを含む方法が開示されている。
米国特許節４，７５６，８９９号において、無水フッ化
水素の精製方法は、揮発性のＡｓ”を不揮発性のＡｓ＋
５に酸化するためにモリブデンもしくはモリブデン化合
物、およびリン化合物の存在下で過酸化水素が使用され
、その後蒸留すると開示されている。処理されたフッ化
水素において、初期の範囲５００〜８００ ｐｐｍから
約５ｐｐ１１へのＡｓ＋３の低下が報告されている。
水素の精製方法は、揮発性のＡｓ”を不揮発性のＡｓ＋
５に酸化するためにモリブデンもしくはモリブデン化合
物、およびリン化合物の存在下で過酸化水素が使用され
、その後蒸留すると開示されている。処理されたフッ化
水素において、初期の範囲５００〜８００ ｐｐｍから
約５ｐｐ１１へのＡｓ＋３の低下が報告されている。
従来技術の既知の超高純度方法に対し、通常的５５０−
１Ｏ０ｐＧ１の砒素を含む技術的もしくは工業的グレー
ドの無水フッ化水素は、多くの困難性なしに通常化学的
処理または石油精製工業で使用され得る。しかしながら
、砒素不純物レベルが高くなると、触媒失活が通常促進
され、とても高い砒素レベル（例えば、約２００ ｐｐ
−〜約１５００ｐｐｍ ）で処理装置の腐食も非常に激
しくなる。例えば、アンチモンハライド触媒の存在下で
フッ化水素を用いてクロロカーボンをフッ化処理してフ
ッ化された炭化水素を製造する方法において、フッ化水
素中の砒素がアンチモンハライド触媒中に蓄積し、した
がって触媒の失活の促進に寄与するであろう。失活され
た触媒が再活性されるか捨てられる場合、使用されたア
ンチモンハライド中の多量の砒素の存在が取扱いの問題
を与える。もし塩素のような酸化剤も存在するならば、
処理システムにおける多量の砒素の存在は大いに促進さ
れた処理装置の腐食を導き得る。
１Ｏ０ｐＧ１の砒素を含む技術的もしくは工業的グレー
ドの無水フッ化水素は、多くの困難性なしに通常化学的
処理または石油精製工業で使用され得る。しかしながら
、砒素不純物レベルが高くなると、触媒失活が通常促進
され、とても高い砒素レベル（例えば、約２００ ｐｐ
−〜約１５００ｐｐｍ ）で処理装置の腐食も非常に激
しくなる。例えば、アンチモンハライド触媒の存在下で
フッ化水素を用いてクロロカーボンをフッ化処理してフ
ッ化された炭化水素を製造する方法において、フッ化水
素中の砒素がアンチモンハライド触媒中に蓄積し、した
がって触媒の失活の促進に寄与するであろう。失活され
た触媒が再活性されるか捨てられる場合、使用されたア
ンチモンハライド中の多量の砒素の存在が取扱いの問題
を与える。もし塩素のような酸化剤も存在するならば、
処理システムにおける多量の砒素の存在は大いに促進さ
れた処理装置の腐食を導き得る。
無水フッ化水素の工業的製造において、工業的グレード
のフッ化水素は一つまたはそれ以上の最終蒸留工程によ
り精製される。この従来の分別蒸留は、砒素不純物を除
いたほとんどの主な不純物を除去するのに効果的である
。砒素がフッ化水素と共に蒸留するであろう３フツ化砒
素（Ａ ｓ Ｆ ３）のような３価（Ａｓ＋３）の形で
存在するので、通常の蒸留操作は無水フッ化水素中の砒
素レベルを実質的に減少させるのに効果がない。したが
って、無水フッ化水素中の砒素不純物を少なくとも約１
００ ｐｐａ＋未満のレベルに安価で効果的に減少させ
る方法に対する要求が存在する。
のフッ化水素は一つまたはそれ以上の最終蒸留工程によ
り精製される。この従来の分別蒸留は、砒素不純物を除
いたほとんどの主な不純物を除去するのに効果的である
。砒素がフッ化水素と共に蒸留するであろう３フツ化砒
素（Ａ ｓ Ｆ ３）のような３価（Ａｓ＋３）の形で
存在するので、通常の蒸留操作は無水フッ化水素中の砒
素レベルを実質的に減少させるのに効果がない。したが
って、無水フッ化水素中の砒素不純物を少なくとも約１
００ ｐｐａ＋未満のレベルに安価で効果的に減少させ
る方法に対する要求が存在する。
発明の概要
この発明は、無水フッ化水素中のＡ ｓ ＋３を除去し
て容認できる工業的もしくは技術的グレードの無水フッ
化水素を製造する安価でかつ信頼できる方法を提供する
。この方法は、Ａ ｓ ＋３を不溶性で不揮発性の硫化
砒素（ＡＳ２Ｓ３）に転化するために、高レベルのＡ
ｓ ”を含む技術的もしくは工業的グレードの無水フッ
化水素を硫化物含有化合物で処理することを含む。化学
的および石油精製処理において使用するために好適であ
るような充分に減少されたレベルの砒素を含む無水フッ
化水素は、その後蒸留または濾過により回収される。
て容認できる工業的もしくは技術的グレードの無水フッ
化水素を製造する安価でかつ信頼できる方法を提供する
。この方法は、Ａ ｓ ＋３を不溶性で不揮発性の硫化
砒素（ＡＳ２Ｓ３）に転化するために、高レベルのＡ
ｓ ”を含む技術的もしくは工業的グレードの無水フッ
化水素を硫化物含有化合物で処理することを含む。化学
的および石油精製処理において使用するために好適であ
るような充分に減少されたレベルの砒素を含む無水フッ
化水素は、その後蒸留または濾過により回収される。
このように、この発明は、（ａ）砒素不純物を含む無水
フッ化水素と硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物の有
効量とを接触させる工程、および（ｂ）減少した量の砒
素不純物を有する精製された無水フッ化水素を回収する
工程、とを具備するフッ化水素の精製方法を提供する。
フッ化水素と硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物の有
効量とを接触させる工程、および（ｂ）減少した量の砒
素不純物を有する精製された無水フッ化水素を回収する
工程、とを具備するフッ化水素の精製方法を提供する。
この発明の一つの態様において、砒素不純物は硫化水素
、アルカリ金属の硫化物、アルカリ土類金属の硫化物、
またはそれらの混合物の使用により沈殿するような３価
の砒素からなる。、好ましくは、硫化水素が使用される
。精製された無水フッ化水素は、その後蒸留、濾過、ま
たは両者の組み合せのいずれかにより回収される。
、アルカリ金属の硫化物、アルカリ土類金属の硫化物、
またはそれらの混合物の使用により沈殿するような３価
の砒素からなる。、好ましくは、硫化水素が使用される
。精製された無水フッ化水素は、その後蒸留、濾過、ま
たは両者の組み合せのいずれかにより回収される。
この発明の目的は、より低いレベルの砒素不純物への無
水フッ化水素の精製方法を提供することである。さらに
、この発明の目的は、経済的、迅速、および効果的であ
る無水フッ化水素の精製方法を提供する＝とである。こ
の発明のさらなる目的は、高Ａ ｓ ＋３含有量の技術
的もしくは工業的グレードの無水フッ化水素を処理し、
約１００ ｐｐＨ未満の砒素を含む無水フッ化水素を提
供する方法を提供することである。これらの目的および
存在の達成並びに他の目的の達成は、明細書および添付
した請求の範囲の完全な解釈により明らかになるであろ
う。
水フッ化水素の精製方法を提供することである。さらに
、この発明の目的は、経済的、迅速、および効果的であ
る無水フッ化水素の精製方法を提供する＝とである。こ
の発明のさらなる目的は、高Ａ ｓ ＋３含有量の技術
的もしくは工業的グレードの無水フッ化水素を処理し、
約１００ ｐｐＨ未満の砒素を含む無水フッ化水素を提
供する方法を提供することである。これらの目的および
存在の達成並びに他の目的の達成は、明細書および添付
した請求の範囲の完全な解釈により明らかになるであろ
う。
この発明によるフッ化水素中の砒素レベルを減少させる
方法は、いずれの無水フッ化水素にも広く適用できるが
、主として技術的もしくは工業的グレードの無水フッ化
水素の精製に関する。この発明のために、技術的もしく
は工業的グレードの無水フッ化水素とは、少なくとも９
５重量％のフッ化水素（すなわち、５重量％未満の水）
からなるいずれかの商品を意味する。通常、これは、蛍
石と硫酸の混合物を一緒に加熱することにより通常製造
され、その後分別蒸留された生成物を含むであろう。上
述の方法から誘導された工業的グレードの無水７２ノ化
水素の純度は、蛍石源に依存する。技術的もしくは工業
的グレードの無水フッ化水素は、シリコン、硫黄、ビス
マス、リン、および砒素の化合物とともに水のような種
々のレベルの不純物を含むであろう。砒素を除くこれら
の不純物のほとんどは、蒸留により容易に除去される。
方法は、いずれの無水フッ化水素にも広く適用できるが
、主として技術的もしくは工業的グレードの無水フッ化
水素の精製に関する。この発明のために、技術的もしく
は工業的グレードの無水フッ化水素とは、少なくとも９
５重量％のフッ化水素（すなわち、５重量％未満の水）
からなるいずれかの商品を意味する。通常、これは、蛍
石と硫酸の混合物を一緒に加熱することにより通常製造
され、その後分別蒸留された生成物を含むであろう。上
述の方法から誘導された工業的グレードの無水７２ノ化
水素の純度は、蛍石源に依存する。技術的もしくは工業
的グレードの無水フッ化水素は、シリコン、硫黄、ビス
マス、リン、および砒素の化合物とともに水のような種
々のレベルの不純物を含むであろう。砒素を除くこれら
の不純物のほとんどは、蒸留により容易に除去される。
したがって、砒素は、これも特定の蛍石源に依存して約
５０ｐｐｍ〜約１５００ ｐｐａ＋のレベルで蒸留物中
に存在し得る。
５０ｐｐｍ〜約１５００ ｐｐａ＋のレベルで蒸留物中
に存在し得る。
エレクトロニクス用途で必要とされる前述した超純度（
すなわち、数ｐｐｂのレベルの不純物）に対して、例え
ば約５０〜１００ ｐｐｍの砒素不純物を含む技術的も
しくは工業的グレードの無水フッ化水素は、多くの困難
性なく化学的処理または石油精製工業において通常使用
され得る。しかしながら、砒素不純物レベルが高くなる
場合、触媒失活（例えば、クロロカーボンのフッ素化に
おいて使用されるアンチモンハライド触媒）が促進され
、もし塩素のような酸化剤が存在するならば、とても高
い砒素レベル（例えば、約２００〜１５００ｐｐＨ）で
処理設備の腐食が激しくなり得る。
すなわち、数ｐｐｂのレベルの不純物）に対して、例え
ば約５０〜１００ ｐｐｍの砒素不純物を含む技術的も
しくは工業的グレードの無水フッ化水素は、多くの困難
性なく化学的処理または石油精製工業において通常使用
され得る。しかしながら、砒素不純物レベルが高くなる
場合、触媒失活（例えば、クロロカーボンのフッ素化に
おいて使用されるアンチモンハライド触媒）が促進され
、もし塩素のような酸化剤が存在するならば、とても高
い砒素レベル（例えば、約２００〜１５００ｐｐＨ）で
処理設備の腐食が激しくなり得る。
この発明による技術的または工業的グレードの無水フッ
化水素中の砒素レベルを減少させる方法は、化学的およ
び石油精製プロセスにおける使用に好適な無水フッ化水
素を提供するための高レベルのＡｓ＋３を含む無水フッ
化水素のとても簡易で、経済的で、迅速で、効果的な処
理を表わす。この方法は、高レベルのＡｓゝ３を含む無
水フッ化物を硫黄含有化合物または、特に、硫化物イオ
ンを提供し得る硫黄化合物で処理することを包含する。
化水素中の砒素レベルを減少させる方法は、化学的およ
び石油精製プロセスにおける使用に好適な無水フッ化水
素を提供するための高レベルのＡｓ＋３を含む無水フッ
化水素のとても簡易で、経済的で、迅速で、効果的な処
理を表わす。この方法は、高レベルのＡｓゝ３を含む無
水フッ化物を硫黄含有化合物または、特に、硫化物イオ
ンを提供し得る硫黄化合物で処理することを包含する。
硫化物含有もしくは硫化物イオン生成化合物は、一般に
極性溶媒の存在下で硫化物イオンと対のカチオンに解離
するようないずれかの材料または物質がなり得る。好ま
しくは、硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物は、実施
例によるがそれらに制限されずに、ハロゲンの硫化物、
ナトリウムおよびカリウムの硫化物のようなアルカリ金
属の硫化物、カルシウムおよびバリウムの硫化物のよう
なアルカリ土類金属の硫化物、並びにそれらの混合物か
らなる群より選ばれる。特に好ましくは、有用性、使い
易さ、除去し易さのために、硫化水素が硫化物イオン源
として使用される。−６０，３℃で沸騰するどのような
過剰の硫化水素でも、約２０℃で沸騰するフッ化水素か
ら容易に分離される。この発明による硫化物イオン生成
化合物を用いる無水フッ化水素の実際の処理は、一般に
硫化物化合物が無水フッ化水素に接触するようないずれ
かの方法によりなし得る。
極性溶媒の存在下で硫化物イオンと対のカチオンに解離
するようないずれかの材料または物質がなり得る。好ま
しくは、硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物は、実施
例によるがそれらに制限されずに、ハロゲンの硫化物、
ナトリウムおよびカリウムの硫化物のようなアルカリ金
属の硫化物、カルシウムおよびバリウムの硫化物のよう
なアルカリ土類金属の硫化物、並びにそれらの混合物か
らなる群より選ばれる。特に好ましくは、有用性、使い
易さ、除去し易さのために、硫化水素が硫化物イオン源
として使用される。−６０，３℃で沸騰するどのような
過剰の硫化水素でも、約２０℃で沸騰するフッ化水素か
ら容易に分離される。この発明による硫化物イオン生成
化合物を用いる無水フッ化水素の実際の処理は、一般に
硫化物化合物が無水フッ化水素に接触するようないずれ
かの方法によりなし得る。
無水フッ化水素に加えられる硫化物化合物の量は、無水
フッ化水素のＡ ｓ ”含有量に依存するであろう。Ａ
ｓ２Ｓ３を与えるＡｓ＋３の転化に関する硫化物の少な
くとも化学量論量を使用すればよい。好ましくは、でき
るかぎり多くのＡｓ２ ｓ３を沈殿させるために化学量
論的に過剰の硫化物が使用される。化学量論量とは、す
べてのＡｓ＋３を不溶性で不揮発性のＡｓ２５．に転化
するための、すなわち、２モルのＡｓ”毎に対して３モ
ルの硫化物イオンが提供されるべき硫化物イオンの量を
提供する硫黄化合物の量を意味する。Ａｓ”は、無水フ
ッ化水素注に存在する場合、蒸留により容易に分離され
るＡｓＦ５の形となるであろうことから、関係する砒素
はＡ ｓ ＋３である。したがって、この発明によれば
、無水フッ化水素中の可溶性で揮発性のＡｓ”（ＡｓＦ
３として）は、硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物と
接触することにより不溶性で不揮発性のＡｓ２Ｓ３に転
化される。
フッ化水素のＡ ｓ ”含有量に依存するであろう。Ａ
ｓ２Ｓ３を与えるＡｓ＋３の転化に関する硫化物の少な
くとも化学量論量を使用すればよい。好ましくは、でき
るかぎり多くのＡｓ２ ｓ３を沈殿させるために化学量
論的に過剰の硫化物が使用される。化学量論量とは、す
べてのＡｓ＋３を不溶性で不揮発性のＡｓ２５．に転化
するための、すなわち、２モルのＡｓ”毎に対して３モ
ルの硫化物イオンが提供されるべき硫化物イオンの量を
提供する硫黄化合物の量を意味する。Ａｓ”は、無水フ
ッ化水素注に存在する場合、蒸留により容易に分離され
るＡｓＦ５の形となるであろうことから、関係する砒素
はＡ ｓ ＋３である。したがって、この発明によれば
、無水フッ化水素中の可溶性で揮発性のＡｓ”（ＡｓＦ
３として）は、硫化物イオンを提供し得る硫黄化合物と
接触することにより不溶性で不揮発性のＡｓ２Ｓ３に転
化される。
精製された無水フッ化水素は、その後蒸留、濾過、また
はそれらの組み合せ等により分離され回収される。
はそれらの組み合せ等により分離され回収される。
この発明による方法は、いずれかの便利な温度で行うこ
とができる。約り℃〜約１００℃の範囲の温度が好適で
ある。フッ化水素は約２０℃で沸騰するので、フッ化水
素の沸点より上での処理は好ましくは液相の存在を確保
するために閉された加圧系内にすればよい。その処理に
対して好ましい温度は、約り℃〜約８０℃である。一般
に、約１分〜約３時間の接触時間で充分であり、より高
い温度に対してはより短い時間でよい。
とができる。約り℃〜約１００℃の範囲の温度が好適で
ある。フッ化水素は約２０℃で沸騰するので、フッ化水
素の沸点より上での処理は好ましくは液相の存在を確保
するために閉された加圧系内にすればよい。その処理に
対して好ましい温度は、約り℃〜約８０℃である。一般
に、約１分〜約３時間の接触時間で充分であり、より高
い温度に対してはより短い時間でよい。
この発明による方法で使用される装置および設備は、無
水フッ化水素の使用に許容され得るものとして一般に既
知であるようなものでよい。したがって、フッ化水素と
接触する蒸留容器、カラム、カラムバッキング、凝縮器
、および受器のすべての表面は、それに対して不活性で
なければならない。好適な構造物材料は、低炭素鋼、ニ
ッケル、「インコネル（ｌＮＣ０ＮＥＬ ） Ｊ、「ハ
ステロイ（）ＩＡＳＴＡＬＬＯＹ ） Ｊ合金Ｂ、Ｃ，
Ｄのようなニッケル合金、「カーペンタ−（ＣＡＲＰＥ
ＮＴＥＲ） ２０ Ｊ、「ジュリメット（ＤＵｌ？１Ｎ
ＥＴ ） Ｊ ２０、並びに白金のような金属である。
水フッ化水素の使用に許容され得るものとして一般に既
知であるようなものでよい。したがって、フッ化水素と
接触する蒸留容器、カラム、カラムバッキング、凝縮器
、および受器のすべての表面は、それに対して不活性で
なければならない。好適な構造物材料は、低炭素鋼、ニ
ッケル、「インコネル（ｌＮＣ０ＮＥＬ ） Ｊ、「ハ
ステロイ（）ＩＡＳＴＡＬＬＯＹ ） Ｊ合金Ｂ、Ｃ，
Ｄのようなニッケル合金、「カーペンタ−（ＣＡＲＰＥ
ＮＴＥＲ） ２０ Ｊ、「ジュリメット（ＤＵｌ？１Ｎ
ＥＴ ） Ｊ ２０、並びに白金のような金属である。
これらの中で低炭素鋼は、経済面から好ましい。ステン
レス鋼は、合金成分からの微量汚染物の可能性のために
一般に適当でない。ポリエチレン、無可塑ポリ塩化ビニ
ル、「テフロン」のようなフルオロカーボンポリマーの
ような高分子材料も使用され得る。これらの中で、「テ
フロン」または同様のフルオロカーボンポリマーが好ま
しい。
レス鋼は、合金成分からの微量汚染物の可能性のために
一般に適当でない。ポリエチレン、無可塑ポリ塩化ビニ
ル、「テフロン」のようなフルオロカーボンポリマーの
ような高分子材料も使用され得る。これらの中で、「テ
フロン」または同様のフルオロカーボンポリマーが好ま
しい。
以下の実施例は、この発明の特定の態様をさらに説明す
るために表されている。これらの実施例において、部お
よびパーセントは、特に示さない限り重量による。
るために表されている。これらの実施例において、部お
よびパーセントは、特に示さない限り重量による。
実施例
浸漬管を含むシリンダーにＡｓＦ３として１１６４ ｐ
ｐｏ＋のＡｓを含む９６．６．の無水フッ化水素を装填
した。シリンダーおよびその内容物を「ドライアイス」
中で冷却し、総ｆｆ１８．７ｇの硫化水素を浸漬支柱内
を通じて３０分以上バブリングした。シリンダーバルブ
を閉じ、シリンダーを振とうし、その後室温で夜通し排
気した。総ｆｆ１１２６８ｇを排気した。シリンダーバ
ルブを閉じ、シリンダーを約８０℃で１時間加熱した。
ｐｏ＋のＡｓを含む９６．６．の無水フッ化水素を装填
した。シリンダーおよびその内容物を「ドライアイス」
中で冷却し、総ｆｆ１８．７ｇの硫化水素を浸漬支柱内
を通じて３０分以上バブリングした。シリンダーバルブ
を閉じ、シリンダーを振とうし、その後室温で夜通し排
気した。総ｆｆ１１２６８ｇを排気した。シリンダーバ
ルブを閉じ、シリンダーを約８０℃で１時間加熱した。
シリンダーを冷却し、内容物の４１．２ｇを第２の「ド
ライアイス」冷却シリンダーへ減圧ライン蒸留した。蒸
留物は３７ ｐｐｍの砒素を含んでおり、それは９７％
の減少であった。シリンダー中の残りのフッ化水素を０
．２ｕフイルターにより濾過した。
ライアイス」冷却シリンダーへ減圧ライン蒸留した。蒸
留物は３７ ｐｐｍの砒素を含んでおり、それは９７％
の減少であった。シリンダー中の残りのフッ化水素を０
．２ｕフイルターにより濾過した。
濾液は７８ ｐＩ）ＩＩＩの砒素を含んでおり、それは
９３％の減少であった。
９３％の減少であった。
コノように記述され例示されたこの発明は、ある程度の
特殊性を有しており、添付した請求の範囲はそれに限定
されず、請求の範囲およびそれらと同等なものの各々の
要件の表現に適合した範囲を与えられることを理解する
べきである。
特殊性を有しており、添付した請求の範囲はそれに限定
されず、請求の範囲およびそれらと同等なものの各々の
要件の表現に適合した範囲を与えられることを理解する
べきである。
Claims (13)
- （１） （ａ）砒素不純物を含む無水フッ化水素と硫化物イオン
を提供し得る硫黄化合物の有効量とを接触させて、硫化
砒素を沈殿させる工程、および（ｂ）減少した量の砒素
不純物を有する精製された無水フッ化水素を回収する工
程を具備するフッ化水素の精製方法。 - （２）該砒素不純物が３価の砒素を包含する請求項１記
載の方法。 - （３）該硫黄化合物が硫化水素、アルカリ金属の硫化物
、アルカリ土類金属の硫化物、およびそれらの混合物か
らなる群から選ばれる請求項１または２記載の方法。 - （４）該硫黄化合物が硫化水素である請求項１または２
記載の方法。 - （５）該回収が蒸留による請求項１または２記載の方法
。 - （６）該回収が濾過による請求項１または２記載の方法
。 - （７）該回収が蒸留による請求項３記載の方法。
- （８）該回収が濾過による請求項３記載の方法。
- （９）該回収が蒸留による請求項４記載の方法。
- （１０）該回収が濾過による請求項４記載の方法。
- （１１） （ａ）不純物として３価の砒素を含む無水フッ化水素と
、化学量論が３価の砒素をＡｓ＿２Ｓ＿３に転化するこ
とに基づくとき化学量論的に過剰な硫化水素とを約０℃
〜約１００℃の温度でＡｓ＿２Ｓ＿３を沈殿させるため
に充分な時間接触させる工程、および （ｂ）減少した量の３価の砒素を有する精製された無水
フッ化水素を回収する工程を具備するフッ化水素の精製
方法。 - （１２）該精製された無水フッ化水素の回収が蒸留によ
る請求項１１記載の方法。 - （１３）該精製された無水フッ化水素の回収が濾過によ
る請求項１１記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/429,507 US4960580A (en) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | Process for purifying hydrogen fluoride |
| US429,507 | 1989-10-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03146401A true JPH03146401A (ja) | 1991-06-21 |
Family
ID=23703557
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|---|---|---|---|
| JP2242841A Pending JPH03146401A (ja) | 1989-10-31 | 1990-09-14 | フッ化水素の精製方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4960580A (ja) |
| EP (1) | EP0426286B1 (ja) |
| JP (1) | JPH03146401A (ja) |
| KR (1) | KR930001205B1 (ja) |
| CN (1) | CN1020883C (ja) |
| AT (1) | ATE104648T1 (ja) |
| AU (1) | AU635324B2 (ja) |
| BR (1) | BR9004586A (ja) |
| CA (1) | CA2024624A1 (ja) |
| DE (1) | DE69008306T2 (ja) |
| ES (1) | ES2051475T3 (ja) |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9260306B2 (en) | 2008-11-28 | 2016-02-16 | Kyoto University | Hydrogen fluoride purification method |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7371363B2 (en) * | 2003-07-15 | 2008-05-13 | Honeywell International Inc. | Methods of purifying hydrogen fluoride |
| GB0427968D0 (en) * | 2004-12-21 | 2005-01-26 | Davy Process Technology Switze | Process |
| CN100546903C (zh) * | 2007-08-06 | 2009-10-07 | 江阴市润玛电子材料有限公司 | 超高纯氢氟酸的提纯方法 |
| CN101570318B (zh) * | 2008-04-28 | 2011-12-14 | 多氟多化工股份有限公司 | 一种生产电子级氢氟酸的方法 |
| CN101538094B (zh) * | 2009-04-10 | 2010-12-08 | 天津大学 | 脱砷离子筛再生废液的处理方法 |
| MX357878B (es) | 2014-12-18 | 2018-07-27 | Mexichem Fluor Sa De Capital Variable | Proceso para la purificación del ácido fluorhídrico incluyendo la obtención del subproducto ácido arsenioso. |
| CN105947984A (zh) * | 2016-05-20 | 2016-09-21 | 同济大学 | 一种从高浓度含氟废水中回收生产无水氟化氢生产工艺 |
| CN108609585A (zh) * | 2018-08-08 | 2018-10-02 | 宣城亨泰电子化学材料有限公司 | 一种氢氟酸除砷工艺 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| BE632837A (ja) * | 1962-06-04 | 1963-10-21 | ||
| US3663382A (en) * | 1969-08-19 | 1972-05-16 | Du Pont | Process of recovering hydrogen fluoride free of arsenic by distillation |
| US3687622A (en) * | 1970-11-30 | 1972-08-29 | Du Pont | High pressure purification of hydrogen fluoride |
| US4032621A (en) * | 1975-11-24 | 1977-06-28 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Preparation of hydrogen fluoride with low levels of arsenic, iron and sulfite |
| US4083941A (en) * | 1977-04-18 | 1978-04-11 | E. I. Du Pont De Nemours And Company | Purification of anhydrous hydrogen fluoride |
| DE3003635C2 (de) * | 1980-02-01 | 1985-07-11 | Klöckner-Humboldt-Deutz AG, 5000 Köln | Verfahren und Vorrichtung zur Entarsenierung arsenhaltiger Materialien |
| US4491570A (en) * | 1984-05-03 | 1985-01-01 | Pennwalt Corporation | Removal of arsenic from hydrogen fluoride |
| CA1241774A (en) * | 1984-05-23 | 1988-09-06 | Bruce R. Conard | Effluent treatment |
| US4668497A (en) * | 1984-12-25 | 1987-05-26 | Hashimoto Chemical Industries Co., Ltd. | Process for purifying hydrogen fluoride |
| US4756899A (en) * | 1987-02-12 | 1988-07-12 | Allied-Signal Inc. | Manufacture of high purity low arsenic anhydrous hydrogen fluoride |
| US4929435A (en) * | 1987-02-12 | 1990-05-29 | Allied-Signal Inc. | Manufacture of high purity low arsenic anhydrous hydrogen fluoride |
-
1989
- 1989-10-31 US US07/429,507 patent/US4960580A/en not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-05 CA CA002024624A patent/CA2024624A1/en not_active Abandoned
- 1990-09-06 ES ES90309749T patent/ES2051475T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-06 AT AT9090309749T patent/ATE104648T1/de not_active IP Right Cessation
- 1990-09-06 EP EP90309749A patent/EP0426286B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-09-06 DE DE69008306T patent/DE69008306T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-13 AU AU62594/90A patent/AU635324B2/en not_active Withdrawn - After Issue
- 1990-09-13 BR BR909004586A patent/BR9004586A/pt not_active Application Discontinuation
- 1990-09-14 KR KR1019900014579A patent/KR930001205B1/ko not_active Expired - Fee Related
- 1990-09-14 JP JP2242841A patent/JPH03146401A/ja active Pending
- 1990-09-14 MX MX022387A patent/MX171259B/es unknown
- 1990-09-15 CN CN90107844A patent/CN1020883C/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9260306B2 (en) | 2008-11-28 | 2016-02-16 | Kyoto University | Hydrogen fluoride purification method |
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| US4960580A (en) | 1990-10-02 |
| AU6259490A (en) | 1991-05-09 |
| EP0426286B1 (en) | 1994-04-20 |
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| ES2051475T3 (es) | 1994-06-16 |
| ATE104648T1 (de) | 1994-05-15 |
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| CN1020883C (zh) | 1993-05-26 |
| CA2024624A1 (en) | 1991-05-01 |
| AU635324B2 (en) | 1993-03-18 |
| KR910007797A (ko) | 1991-05-30 |
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